南昆线HXD1C双机重联自动降弓原因分析及对策

梁发晓，刘德昌，钟小凤

（1.南宁铁路局 南宁机务段，助理工程师，广西 南宁 530001 2.广西职业技术学院，讲师，广西 南宁 530006）

自2015年4月以来，南昆线大量投入HXD1C型机车担当货运牵引任务。为了适应线路坡道大、隧道多、半径小、单线重载的货运环境，百色至威舍站间采用两台HXD1C机车重联牵引，牵引吨位一般在4 500 t以上。本务机车与重联机车通过单根重联线传输控制信号，经常发生“重联机车自动降弓”故障，被迫紧急停车处理，严重影响正常货运秩序。因此，有必要调研、分析故障机车的运行环境、操纵方法、网络数据等，探究自动降弓的根本原因，针对性地制定对策，从源头上进行整治，以减少类似故障发生，降低经济损失。

1 原因分析

1.1 双机重联控制目前南昆线采用双机重联为该型机车设计所允许。本务机车与重联机车通过单根重联线传输信号，由本务机车司机全程操纵，重联机车司机负责监视与应急处理。重联的两台机车依靠TCN网络上层WTB传输控制信号。WBT为冗余设计，从GWM模块的X 1与X 3、X 2与X 4接口，分别连接至I端与II端的重联插座。重联线束包含三类信号线：机车控制信号线；重联电话信号线；紧急制动与撒砂信号线。其中，存在逻辑控制的两台机车只允许一个司机室占用，即只允许一把电钥匙在开位，否则将引发占用冲突，牵引封锁。其电气原理如图1所示［1］。

图1 双机重联控制电气原理

1.2 重联信号中断由重联控制电气原理可知，控制信号经过重联线、GWM模块、VCM模块，而ERM模块采用MVB与VCM通讯，并以50 ms时间间隔采集相关控制参数与状态参数，形成事件记录。通过分析事件记录，可判断重联机车自动降弓的信号来源[2]。首先，重联机车在运行中无需打开电钥匙，即无人工占用，司机占用信号来源于本务机车，如GWM模块的X 1（或X 3）接口有信号输入，则表示I端占用，反之X 2（或X 4）接口有信号输入，表示II端占用。重联机车自动降弓之前必然触发主断路器断开，然后主断路器与受电弓均处于“封锁”状态，即，软件系统执行逻辑条件判断，不再输出升弓和合主断信号[3]。通过对多台故障机车网络数据进行分析，发现重联机车自动降弓是由于司机室占用信号丢失，机车启动了软件保护，VCM发出分主断信号，最终触发自动降弓。如2016年3月4日9∶26分，重联机车0 539（本务0 550）喜屯站通过时发生自动降弓故障，其网络数据分析如图2所示，充分验证了重联信号中断是造成重联机车自动降弓的直接原因。

图2 重联机车网络数据分析

1.3 重联部件失效重联信号中断是造成重联机车自动降弓的直接原因，而其根本原因在于重联部件，包括重联线、重联插座及其内部元件的失效，主要体现在：重联线插头尾部松动，内部接线缠绕脱出；棘轮卡扣失效，滑扣；胶圈老化或丢失；插头或插座存在缩针；插针氧化、进水或染尘；型号或位置不一致，容易松动等所致。具体失效形式如图3所示。

图3 重联部件失效形式

2 对策

2.1 制定专项检修范围在充分调研论证的基础上，针对重联部件失效形式，为减少和防止类似故障发生，确保行车安全和运输秩序正常，制定重联插座、重联线等相关部件的专项检修范围，具体如表1所示。

表1 相关部件的专项检修范围

2.2 执行专项检修工艺

2.2.1 重联线的检修 在C 1～C 4修程中，须严格按照重联线检修范围进行检修。在机车趟检中，将重联线的检查与维护作为工作重点，特别是重联自动降弓故障的机车，应由检查组检查与报活，行修组及时处理。对于无法处理的，应更换重联线并做重联试验，存在问题的重联线须由专业班组负责检修。检修工艺要求如图4所示。

2.2.2 重联插座的检修 当插座针孔存在缩退、锈蚀、氧化、内部散丝等问题时，应及时拆解重联插座，按质量标准要求，重新压线安装，并严格校线。发现重联插座有裂损，插座盖锁闭不良问题时，要及时更换重联插座，处理后必须进行重联试验，确保达到质量要求。如图5所示。

图5重联插座检修工艺

2.3 规范安装拆解与存放重点抓好以下环节：

1）乘务员在使用重联线时禁止将重联线拖行或抛扔。

2）重联线安装和拆解时禁止使用手锤、石块或其他工具敲击。

3）重联线安装要求紧固到位。

4）拆解重联线后，将重联插座盖复位锁闭好，防止插座内部进水。

5）重联线或重联插座有破损时，须在运行日志本上记录好，进库后向整备报活。

6）重联线按统一位置进行摆放，放置于机械间I端配重铁上的篮筐里。

7）库内重联线、重联插座备品需包扎防护，保持整齐清洁。

2.4 持续开展优化改造在重联整治过程中，要逐步进行三项优化改造项目：一是重联插座位置改造，由出厂时的高位，改造安装至低位，以方便安装与拆解，且重联线中部可吊挂于车体前墙吊环，避免重联线晃动引起的接触不良问题。二是统型改造，统一重联插座与重联插头的型号，杜绝不匹配问题。三是双重联线改造，优化重联控制电气线路，加改双重联线控制模式，增加信号冗余，即通过安装信号分流器，将原来的2路WTB信号分成4路，由双重联线传输，确保重联信号高度可靠。此双重联线改造项目在西宁机务段、重庆机务段有应用，并取得良好效果。

3 结束语

通过理论研究与数据分析，得出重联信号中断是造成南昆线HXD1 C机车双机重联自动降弓故障的直接原因，而其根本原因在于重联部件，包括重联线、重联插座及其内部元件的失效。经过现场调研，结合生产实际，制定了一系列方案措施，规范了重联线、重联插座的检修工艺，对重联线的安装使用作出了具体的要求，并逐步开展重联插座位置改造、统一型号改造与双重联线优化改造等整治项目。经过半年的生产实践，重联机车自动降弓问题明显减少。据不完全统计，2015年7～12月间，平均每月发生重联自动降弓故障15件。经过系列整治，截至2016年6月，降低到每月不超过4件，取得了显著的效果。

[1]陈彦林，刘宏，温中建，等.大功率交流传动7200KW六轴货运电力机车电气原理图[M].南车株洲电力机车有限公司，2012：180，242.

[2]时代售后中心.HXD1C机车网络故障数据下载及分析方法介绍[DK].株洲南车时代电气股份有限公司，2010：33-35.

[3]甘雄华.HXD1B/HXD1C型电力机车常见故障及处理[M].中国铁道出版社，2013∶109-111.