直流货运电力机车制动机常见故障的应急处理

黄冬冬

（国家能源集团包神铁路集团机务分公司，内蒙古鄂尔多斯017000）

0 引言

我国自主研发生产的直流货运电力机车韶山4[1]（SS4）系列有SS4改型、SS4B型[2]、SS4C型等。该系列机车以安全性、可靠性为设计前提，在技术性能上一代比一代更为优胜，最新产品采用了三段不等分半控整流桥控制电路、功率因数补偿装置、微机控制技术、故障自动检测系统、双劈相机辅助电路系统、斜拉杆低位牵引方式等先进技术。目前该型机车在非繁忙干线、中小型矿山货物运输等场景应用中，从市场细分、资产高效利用等方面分析，仍有不可取代的地位[3]。

SS4 系列电力机车配装的DK-1 型制动机，是以相关电气部件发出的信号作为控制指令，进而压缩空气使之产生压力带动执行机构精准动作的电空制动机，即人为操纵控制部分通过中继部分触发不同的对应的执行部分使之动作。其工作过程为自动空气制动机的基本作用原理，即“制动管充风—列车产生缓解，制动管排风—列车产生制动”。从各部件功能来看，分为控制部分、中继部分、执行部分和其他辅助部分。其中，控制部分是操纵者根据列车实际需要发出指令，控制全列车充风缓解、排风制动或保持某一操纵所需的固定压力值等作用。它包括电空制动控制器（简称大闸）、空气制动阀（简称小闸）、紧急停车按钮和手动放风塞门[4]。

1 DK-1 型电空制动机的控制流程

SS4系列电力机车配装的DK-1 型制动机工作模式分为两种：电空位（即正常位）工作模式时，通过电气控制部件—阀类部件—压力空气—机械动作，各部件有效衔接、相互依附、逐步动作，实现全列车制动管的充风与排风；空气位（即故障位）工作模式时，通过空气控制部件—阀类部件—压力空气—机械动作，实现全列车制动管的充风与排风。其主要部分动作流程如下。

电空位各部分控制流程，如图1。

图1 电空位各部分控制流程

空气位各部分控制流程，如图2。

图2 空气位各部分控制流程

SS4系列电力机车由两节完全相同的机车重联组成，每节车上均设置一套完整的空气管路系统。根据系统的电气部分和空气管路部分的互通互联实现机车A 节和B 节之间或多台机车之间的充风、排风动作，重联状态各部分控制流程，如图3。

图3 重联状态各部分控制流程

2 故障分析处理步骤

2.1 分析确认

其一，逻辑分析。透过故障现象，使用逻辑思维的方法，依据DK-1 型电空制动机各部件的作用关系和动作顺序进行分析。通常由电气线路部分入手，直到空气管路部分，逐一分析电、气路中相应电器和气动部件。特别要注意，对可能造成该故障的易损件和关键件的分析，以求分析迅速、准确。

其二，确定故障点。通常情况下造成同一故障现象的原因有多个，需要逐步缩小范围，从惯性故障点着手，先易后难，合理用时。

其三，处理原则。执行安全要求，处理顺序；做到动作精准，快捷省时。

2.2 典型案例分析处理

电空制动控制器在运转位，三针一致，制动管发生过量供给的原因及处理方案。

原因：

一是检查电空阀255YV 的下阀口泄漏。

二是操纵端的充气按钮作用不良。

三是调压阀55 故障。

处理方案如下：

一是更换检查电空阀255YV。

二是检测修复充气按钮。

三是更换55 调压阀。

在运行中发生上述故障时，除特殊情况下需要立即停车处理外，一般应维持运行。需要减压时，累计减压量不应超过140kPa，要利用线路纵断面采用电阻制动配合使用，直至达到前方站停车，转空气位维持运行。

当制动管压力已过量至900kPa 时，可分两步进行消除：

其一，停车后追加减压至260kPa，待全列车排风停止，可将空气制动阀的调压阀调至700kPa 再缓解。

其二，待全列充满风后，再次施行减压140kPa，待全列排风停止，再将空气制动阀的调压阀调整到定压，空气制动阀放缓解位，车辆即可缓解。

3 不同工作位置的常见故障分析处理

作为操纵最为频繁的大闸有运转、过充、中立、制动、紧急、重联六个工作位置，下面就针对六个不同工作位置出现的常见故障进行分析，并提出对应的处理[5]。

3.1 运转位

此位置是总风缸向全列车初充风、再充风以缓解列车制动所采用的工作位置，也是列车正常行驶中大闸手柄所处的位置。

3.1.1 故障一

故障现象：均衡风缸不充风。

故障原因：一是电空制动屏总风157 塞门在关闭位；二是调压阀55 整定值错误；三是缓解电空阀258YV 卡滞不动作；四是转换阀153 位置错误。

处理方法：一是开放电空制动屏总风157 塞门；二是调整调压阀55 整定值到规定值；三是轻敲缓解电空阀258YV 使其动作；四是将转换阀153 置正确位置；五是检查处理上述环节无效后转空气位维持运行。

3.1.2 故障二

故障现象：均衡风缸充风正常，制动管不充风。

故障原因：一是中立电空阀253YV 卡滞不动作；二是总风遮断阀套卡滞；三是中继阀总风塞门114 关闭；四是中继阀制动管塞门115 关闭。

处理方法：一是轻敲中立电空阀253YV 使其动作，如无效可将253YV 与总风遮断阀相连的管路拆下封闭；二是轻敲遮断阀使其打开，如无效可拆下端盖取出弹簧；三是开放对应塞门；四是检查处理上述环节无效后转空气位维持运行。

3.2 过充位

此位置是列车行驶中需要对附挂的车列制动管实施快速充风，而机车处于保持压力状态不变的工作位置，此时制动管风压超过定压30～40kPa。

3.2.1 故障一

故障现象：无过充压力。

故障原因：一是过充电空阀252YV 卡滞不动作；二是过充风缸缩堵丢失；三是排风2 电空阀256YV 卡滞不动作。

处理方法：一是轻敲过充电空阀252YV 使其动作；二是确认部件状态；三是维持运行。

3.2.2 故障二

故障现象：过充压力不消除或消除慢。

故障原因：过充风缸排气孔堵塞。

处理方法：拆卸排气孔缩堵。

3.3 制动位

此位置是操纵控制部分使中继部分的排风装置得电，得电时间的长与短，带动制动管排风量的多与少，决定制动力强弱的程度，操纵者使它与中立位配合使用得到准确的排风量。

3.3.1 故障一

故障现象：大闸制动位，均衡风缸只有初制动减压量40kPa 左右。

故障原因：一是制动电空阀257YV 故障不动作；二是压力开关208SA 连锁（899-800 线短路）故障；三是非操纵端小闸“电-空”转换扳键在空气位。

处理方法：一是轻敲制动电空阀257YV 阀体使其动作；二是拆除压力开关208SA 连锁接线；三是恢复非操纵端小闸“电-空”转换扳键至电空位；四是检查处理上述环节无效后转空气位维持运行。

3.3.2 故障二

故障现象：大闸制动位，均衡风缸不减压。

故障原因：一是缓解电空阀258YV 卡滞不动作；二是中立电空阀253YV 卡滞不动作；三是总风遮断阀套卡滞；四是均衡风缸阀座d3缩孔堵塞。

处理方法：一是轻敲缓解电空阀258YV 阀体使其动作；二是轻敲中立电空阀253YV 阀体使其动作；三是轻敲遮断阀使其打开，如无效可拆下端盖取出弹簧；四是停车时使用最大减压量将堵塞物排出；五是检查处理上述环节无效后转空气位维持运行。

3.3.3 故障三

故障现象：大闸制动位，均衡风缸减压到零。

故障原因：压力开关208SA 连锁（899-800 线断路）故障。

处理方法：维持运行，需要制动时注意减压量。

3.4 中立位

此位置是操纵列车准备排风或排风后保持制动压力所需的工作位置，排风前、后此位置所产生的作用有所不同。

3.4.1 故障一

故障现象：制动前中立位均衡风缸有初减压量。

故障原因：一是压力开关209SA 连锁（817-827 线断路）故障；二是缓解电空阀258YV 故障不动作。

处理方法：一是短接209SA 连锁；二是轻敲缓解电空阀258YV 使其动作；三是维持运行，需要制动时注意减压量。

3.4.2 故障二

故障现象：制动后中立位，均衡风缸继续减压。

故障原因：一是制动电空阀257YV 故障不动作；二是某端小闸“O”型密封圈破损。

处理方法：一是轻敲制动电空阀257YV 使其动作；二是确认部件状态；三是检查处理上述环节无效后转空气位维持运行。

3.4.3 故障三

故障现象：制动后中立位，均衡风缸保压，制动管压力继续下降。

故障原因：一是中继阀排风口泄漏；二是制动管系或折角塞门泄漏。

处理方法：一是轻敲阀体使其动作；二是检查处理泄漏处所；三是检查处理上述环节无效后转空气位维持运行。

3.5 紧急位

此位置是全列车需要紧急排风和快速停车所需的工作位置，并有选择性切除动力的保护功能。

3.5.1 故障一

故障现象：不发生紧急制动。

故障原因：一是电空制动控制器的804 线断路；二是紧急电空阀94YV 故障不动作；三是电动放风阀制动管塞门117 关闭；四是，电动放风阀94 卡滞不动作。

处理方法：按压紧急制动按钮或开放制动管手动放风阀121 塞门。

3.5.2 故障二

故障现象：紧急制动时机车制动缸压力不在规定范围（420～450kPa）。

故障原因：分配阀的低压安全阀整定值未调整到位。

处理方法：维持运行，如过高时注意防止擦伤动轮。

3.6 重联位

此位置是作为重联补机，换端操纵取出大闸手柄所需的工作位置。

故障现象：重联运行时机车制动缸不能缓解。

故障原因：重联阀93 位置错误。

处理方法：重联阀93 未置于“补机”位。

4 转“空气位”维持运行

4.1 设置“空气位”操纵的意义

DK-1 型电空制动机“空气位”操纵是一种冗余设计，是为进一步保证列车行驶安全的举措，当电空制动机电气线路部分发生故障时，通过人为操纵、转换，切除制动机的电气线路控制部分，使制动系统仍保留大部分功能。因此，空气位操纵时，不具备“电空位”操纵时那样齐全的性能，而只保证控制列车制动和缓解的基本功能。通过操纵空气制动阀来操纵全列车制动系统的制动、缓解与保压。

4.2 “空气位”操作方法

一是将“电-空”转换扳钮扳至“空气位”。

二是调整调压阀53，使其整定值达到定压。

三是将转换阀153 置于“空气位”。

5 结语

本文列举了SS4系列电力机车DK-1 型制动机方面故障的现象、原因、处理的方式方法。要求作业人员对DK-1 型机车电空制动机的控制部分、中继部分、执行部分和其他辅助部分的组成、功能、作用原理必须熟悉；对处理故障时的先后顺序、安全要求、精准程度要严格执行。当列车在运行中发生故障时，可指导现场作业人员快速锁定故障点，准确执行适时合理的处理方案，将设备故障对运输生产的影响降至最低。