機(jī)車電器可靠性檢修探討

摘 要：自蒸汽機(jī)問世以來，鐵路運(yùn)輸就成為我們生活中最重要的運(yùn)輸方式之一，經(jīng)過兩個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展，鐵路機(jī)車已經(jīng)由最原始的蒸汽機(jī)車經(jīng)過內(nèi)燃機(jī)機(jī)車的過渡，發(fā)展到如今的電力機(jī)車。相比之前的各種機(jī)車，電力機(jī)車不僅具有更快的運(yùn)輸效率，同時(shí)還擁有更快的啟動(dòng)速度、更大的功率和更強(qiáng)的爬坡能力，是當(dāng)前我國(guó)乃至全世界運(yùn)輸能力最強(qiáng)的機(jī)車。下面，我們就將針對(duì)機(jī)車電器可靠性維修進(jìn)行分析和論述，希望可以為專業(yè)的從業(yè)者們提供一些參考。

關(guān)鍵詞：電力機(jī)車；鐵路運(yùn)輸；電器可靠性檢修

一、當(dāng)前電力機(jī)車的故障簡(jiǎn)析

1）電力機(jī)車的構(gòu)成：電力機(jī)車通常是由車體、走行部、車鉤緩沖裝置、制動(dòng)系統(tǒng)和完整的電氣設(shè)備及部分組成。

2）故障成因與影響：由于機(jī)車在工作狀態(tài)下，運(yùn)行速度很高，部件會(huì)更容易受到?jīng)_擊、震動(dòng)、摩擦和腐蝕。在外界種種不利因素的長(zhǎng)期侵蝕之下，機(jī)車部件容易發(fā)生磨損、老化、變形和損壞。通常情況下，我們會(huì)將機(jī)車運(yùn)動(dòng)配合之間的構(gòu)件和系統(tǒng)損耗分成三個(gè)階段，即初期故障階段、穩(wěn)定工作階段和耗損失效階段。處于前兩個(gè)階段時(shí)，對(duì)機(jī)車的運(yùn)行幾乎不會(huì)產(chǎn)生影響。但是當(dāng)故障發(fā)展到第三階段時(shí)，機(jī)車的運(yùn)行便會(huì)出現(xiàn)問題，嚴(yán)重的甚至?xí)樾熊嚢踩珟韲?yán)重影響。所以及時(shí)對(duì)機(jī)車進(jìn)行日常保養(yǎng)和檢修，不但可以保障機(jī)車的正常使用，還可以延長(zhǎng)機(jī)車的使用壽命。在經(jīng)過一段時(shí)間的使用之后，電力機(jī)務(wù)段和修理廠就會(huì)對(duì)電力機(jī)車進(jìn)行全面的檢查、處理和檢修，以便于恢復(fù)機(jī)車各個(gè)零部件的技術(shù)狀態(tài)，使電力機(jī)車可以在正常的狀態(tài)下進(jìn)行工作。

二、具體的機(jī)車電器故障原因

在不同因素的影響下，機(jī)車電器的故障是多種多樣的，這就直接導(dǎo)致了同一電器故障多種故障原因的現(xiàn)象出現(xiàn)?；谶@種原因，維修技術(shù)人員必須對(duì)電器線路原理圖了熟于心，同時(shí)通曉各種電器原件的作用、功能和相關(guān)的技術(shù)參數(shù)，并且掌握各種儀表的使用方法這樣才能在最短的時(shí)間內(nèi)，準(zhǔn)確地定位故障點(diǎn)；對(duì)于因?yàn)殡娖髋浼贿_(dá)標(biāo)出現(xiàn)的虛接、觸頭粘連、絕緣不良、元器件燒損等問題，需要依靠各種檢測(cè)設(shè)備和技術(shù)參數(shù)變化信息來進(jìn)行確認(rèn)和處理。通常情況下，這一類故障多出現(xiàn)在按鈕開關(guān)、電磁接觸器等配件中。電路中的負(fù)載原件多數(shù)都是諸如繼電器、接觸器一類的感性負(fù)載，在機(jī)車的各種操作動(dòng)作中，線路中的繼電器、接觸器、線圈等敏感元件，會(huì)處在斷開或閉合的狀態(tài)。因?yàn)榫€圈的自身屬性，在處于斷開的線路中，會(huì)產(chǎn)生自感反電勢(shì)。因?yàn)榫€圈電路中缺乏泄放電路保護(hù)，一旦發(fā)生接地，自感反電勢(shì)會(huì)形成回路，對(duì)于敏感電子原件就會(huì)造成嚴(yán)重的破壞，使得整個(gè)電子裝置工作受到嚴(yán)重影響。在電器線路執(zhí)行機(jī)構(gòu)中，時(shí)常會(huì)發(fā)生機(jī)電一體故障。機(jī)電一體故障通常表現(xiàn)為電磁閥接觸器等機(jī)械裝置部分工況異常。在通電完成后，電路中執(zhí)行機(jī)構(gòu)沒有做出反應(yīng)，故障原因多是整體機(jī)構(gòu)卡滯、電磁閥芯桿異常等。

三、機(jī)車電器可靠性指標(biāo)的具體設(shè)置

為滿足工作的需要，對(duì)于機(jī)車電器的可靠性，技術(shù)人員有一套常用的技術(shù)指標(biāo)。其中，繼電器的失效率λ被分為四個(gè)等級(jí)，接觸器的失效率λ被分為6個(gè)等級(jí)。通常情況下，電子器件在規(guī)定的條件下需要完成規(guī)定的動(dòng)作次數(shù)，不能完成的就被稱作為失效。具體標(biāo)準(zhǔn)如下：當(dāng)觸頭在閉合時(shí)，接觸壓降超過開路電壓的5%；觸頭斷開電壓小于開路電壓的90%；觸頭發(fā)生熔焊或者粘連；線圈通電、斷電后無動(dòng)作回應(yīng)；原件存在破壞性損壞；連接導(dǎo)線和零部件松動(dòng)；在試驗(yàn)后的具體檢測(cè)中，動(dòng)作值、釋放值、絕緣電阻、介質(zhì)耐壓、線圈電阻等超過技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。不符合以上標(biāo)準(zhǔn)任何一項(xiàng)，都將被視為電器實(shí)效，維修技術(shù)人員必須及時(shí)對(duì)故障器件進(jìn)行修理或者更換，保證機(jī)車電器的可靠性。

四、機(jī)車電器可靠性的確認(rèn)

通常情況機(jī)車電器的可靠性可以通過對(duì)電壽命和可靠性試驗(yàn)兩方面來確定。

（一）電壽命

電器元件的電壽命，通常指的是在規(guī)定的條件下，電器件在接通和斷開的工況中，電器不需要進(jìn)行修理和更換所能承受的載荷操作次數(shù)。通過電壽命的試驗(yàn)，可以全面考核電器在規(guī)定的條件下的最大操作次數(shù)承受能力，試驗(yàn)關(guān)注的關(guān)鍵點(diǎn)，在于觸頭是夠可以正常的通斷，是否存在觸頭粘連，燃弧時(shí)間是否過長(zhǎng)，觸頭是否存在過度燒損、脫落和動(dòng)作卡滯，是否會(huì)出現(xiàn)零件結(jié)構(gòu)損壞等問題。通過電壽命試驗(yàn)，可以充分的研究電器產(chǎn)品在規(guī)定負(fù)載下的電氣耐久性。

（二）可靠性試驗(yàn)

與電壽命試驗(yàn)不同，可靠性試驗(yàn)針對(duì)的是電器產(chǎn)品在壽命期內(nèi)的失效率，也就是在規(guī)定的動(dòng)作次數(shù)內(nèi)會(huì)發(fā)生實(shí)效的次數(shù)。失效的現(xiàn)象主要有以下幾種：1）觸頭閉合降壓過大，其主要原因是接觸不良；2）分段時(shí)，觸頭開路電壓過低，主要原因是觸頭分?jǐn)嗖煌耆?）其他各種原因?qū)е碌碾娖鳈C(jī)械工作異常和電氣故障。

當(dāng)以上現(xiàn)象出現(xiàn)時(shí)，電路系統(tǒng)便會(huì)發(fā)生故障。

通過可靠性試驗(yàn)，可以對(duì)電器完成功能的能力進(jìn)行具體的評(píng)定。在實(shí)際工作中，我們可以將可靠性試驗(yàn)分為定級(jí)試驗(yàn)、維持試驗(yàn)、升級(jí)試驗(yàn)三大類。其中，定級(jí)試驗(yàn)適用于首次確定產(chǎn)品失效率等級(jí)的試驗(yàn)；而升級(jí)試驗(yàn)通常情況下可以用來為產(chǎn)品的實(shí)效等級(jí)做升級(jí)證明，證明產(chǎn)品的失效等級(jí)較原定等級(jí)更高；維持試驗(yàn)指的是在定級(jí)試驗(yàn)和升級(jí)試驗(yàn)之后，證明產(chǎn)品在一定時(shí)間內(nèi)不會(huì)出現(xiàn)失效等級(jí)下降的試驗(yàn)。在某一失效率等級(jí)的維持試驗(yàn)和升級(jí)試驗(yàn)時(shí)報(bào)后，可以對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行二次定級(jí)試驗(yàn)，重新確定產(chǎn)品的失效等級(jí)。針對(duì)電器配件存在使用壽命問題，對(duì)拆下的舊件必須進(jìn)行必要的壽命甄別，以便于消除維修產(chǎn)品存在的質(zhì)量隱患，這是機(jī)車檢修過程中應(yīng)該特別注意的事項(xiàng)。一般情況下繼電器和接觸器一類的電器，電壽命以105次計(jì)算，而機(jī)械壽命以106次計(jì)算，對(duì)于超過壽命的電器拆除原件不宜再次安裝使用。因?yàn)殡娖髟诓鹦毒S修之后，可靠性會(huì)降至更低，故障發(fā)生率會(huì)更高。同時(shí)，超出使用壽命的電器元件，機(jī)械部分可以考慮適當(dāng)?shù)幕厥张c維修，電氣部分必須直接做報(bào)廢處理，及時(shí)電器部件表面技術(shù)特征良好也絕對(duì)不能再次使用。

五、結(jié)語

針對(duì)電力機(jī)車的電器可靠性研究，將會(huì)受到越來越多的重視。所以我們應(yīng)當(dāng)加大在這一領(lǐng)域的研究力度，確保在今后的工作中可以更好的做好電力機(jī)車的維護(hù)和修理工作，保證電力機(jī)車更好的為鐵路運(yùn)輸事業(yè)服務(wù)。

參考文獻(xiàn)：

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[2]何志寧.有關(guān)機(jī)車電器可靠性檢修分析[J].企業(yè)文化旬刊，2016，05.292.

作者簡(jiǎn)介：李鵬飛 （1989-），男，蘭州交通大學(xué)畢業(yè)，助理工程師，研究方向：車輛工程。