浅析GMC16A 钢轨打磨车典型故障

2021-03-23汪湧

科学技术创新 2021年7期

汪湧

（厦门轨道交通集团有限公司运营分公司，福建厦门361012）

1 概述

厦门GMC16A 型钢轨打磨车为中车北京二七机车有限公司生产第7 台，其主要由液压系统、打磨系统、走行系统等组成，至今已运用两年多，平均每周两个作业点，使用率较高。在其运用及检修过程中，出现了一些故障值得分享与研究，本文将对典型故障案例进行总结。

2 故障案例

2.1 案例一：柴油机无法启机

2.1.1 故障现象

A1 车主控时，钥匙打至启动位A1 车柴油机正常启动，他车（A2）无法启动；A2 车主控时，他车（A1）可正常启动，A2 车钥匙开关打至启动位时，A2 车柴油机无法启机并提示“蓄电池电压超限”。

2.1.2 故障分析

首先应根据电路图，使用万用表分别对电路分段检测，启机电路通路均正常；再使用万用表测量车下蓄电池组，测量电压值24.8V（正常）；再测量司机室内蓄电池组，测量电压为15V（正常不低于24V），可初步推断是蓄电池亏电引起的无法启机。GMC16A 型钢轨打磨车单节车配备两组蓄电池，车下一组170AH 的启动蓄电池和司机室内一组20AH 工作蓄电池，正常使用下，两组蓄电池并联。

其次为整车提供24V 供电。仅在柴油机启动瞬间，接触器将两组蓄电池分开，20AH 工作蓄电池用于给PLC 和柴油机ECM供电，170AH 的启动蓄电池用于给柴油机马达及其它设备供电。以下两种情况：一是司机室内蓄电池（工作蓄电池）亏电，二是微机供电电路上存在压降，均是造成无法满足微机系统供电的原因，当微机报警时则程序设定断电保护（发电机断路器分闸线圈得电，QLIM1 跳闸）、停机保护，故而导致柴油机无法启动。

2.1.3 故障处理

拆下A2 车司机室内蓄电池，检查电解液，不足时添加电解液，使用充电机进行充电，充电至24V 以上。

2.1.4 故障控制

通过长时间运用发现司机室内工作用蓄电池组亏电反复发生，每次亏电后进行充电已是治标不治本。经过研究分析决定拆除20AH 工作用蓄电池及对应电气元件、线路，并将PLC 供电稳压电源更换为宽输入（DC9V～DC36V）型号电源。随着近几年宽范围电源模块大量应用，已经可以通过应用该种电源解决柴油机启动压降过大导致的PLC 断电问题，采用此方案不仅可以简化控制线路，同时也减少了蓄电池的维护。

2.2 案例二：打磨电机角度偏转异常（以1、3 号电机为例）

2.2.1 故障现象

打磨作业显示屏选择模式后，电机根据预设角度进行偏转，显示屏提示A2 打磨小车偏转角度故障（图1），下车查看确认1、3 号电机偏转角度与显示屏预设角度值误差较大，未达到预设偏转角度。

图1 显示屏故障提示

2.2.2 故障分析

2.2.2.1 库内检查发现1、3 号电机偏转角度与预设角度存在偏差，转换为车下控权操作，1、3 号电机本身偏转动作正常，排除执行部件故障，初步判断为控制部分故障。

图2 角度传感器图示

图3 角度传感器

图4 信号变送器

图5 行车显示界面

2.2.2.2 偏转角度出现误差初步判断为角度传感器故障，反馈给微机信号错误，偏转角度为零度时测量1、3 号电机角度传感器插头“2/3”针脚（见图2）的阻值为948Ω（正常阻值应为580±10Ω），判断为角度传感器故障。

2.2.2.3 角度传感器是通过电机偏转产生不同的电压变化而改变自身电阻，监测电阻大小计算电机偏转时产生的电压值，再通过变流器反馈为微机显示屏对应的角度值。角度传感器上有个拨片，该拨片用于调整传感器的阻值。此次故障即为拨片打滑，无法正常调节电阻。

2.2.3故障处理

2.2.3.1 更换新的角度传感器。

2.2.3.2 校定角度传感器阻值。偏移角度为零度时，调节角度传感器阻值至580Ω，再通过气控柜信号变送器（图4）进行进行0 至-70 度角度标定。

2.2.3.3 启机试验，打磨小车各模式下，电机偏转角度与微机显示角度一致。

2.2.4 故障控制

2.2.4.1 将电机偏转角度的确认作为普查项点，定期校准偏转角度。

2.2.4.2 配备一定数量的角度传感器及信号变送器作为备件。

图6 行车PLC 供电电路图

2.3 案例三：行车显示屏数据丢失

2.3.1 故障现象

钢轨打磨车启机，发现行车显示屏柴油机数据丢失，但操纵台下方的柴油机转速机械表有数据显示（图5）。

2.3.2 故障分析

2.3.2.1 由于柴油机转速机械表有数据显示，且SAE1939 线接线良好，可确认柴油机转速正常，因此该故障为通讯传输故障（信号处理故障或电源故障）。

2.3.2.2 经排查负责行车通信的CPU 基本单元X20CP1586（图6）及功能模块集成供电正常，排除通信电源故障。

2.3.2.3 柴油机控制器模块通讯由柴油机XCK50 针插头（见图7），经CPU 基本单元X20CP1586 及功能模块集成的总线模块扩展槽安装X20IF2772 的CAN 通讯模块（见图8），数据经交换机最终显示在行车控制PLC 显示屏上。经排查CAN 通讯模块X20IF2772 的数据传输显示灯显黄，表示IF 模块BUS1 口断开，经排查为DATA1+线接线松脱，复紧后，重新启机故障未复现。