鄭國彬

深圳市地鐵集團有限公司運營總部

鋼軌打磨車打磨過程中自動停機故障分析報告

鄭國彬

深圳市地鐵集團有限公司運營總部

鋼軌作為列車系統(tǒng)正常運行的必要基礎(chǔ)設(shè)施之一，其性能的好壞會直接影響到列車的安全性和平穩(wěn)性。然而，由于列車的動力作用、自然環(huán)境侵蝕及鋼軌本身質(zhì)量等原因，鋼軌在使用階段有可能會發(fā)生傷損，如裂紋、磨耗等現(xiàn)象。若不及時維護這些損傷必然會導(dǎo)致鋼軌性能的進一步惡化，造成鋼軌使用壽命縮減、鋼軌養(yǎng)護工作量增加、養(yǎng)護成本提高，輪軌動態(tài)相互作用加大，甚至造成列車運行事故。大型養(yǎng)路機械如鋼軌打磨列車的出現(xiàn)，有效地改善了鋼軌自然磨損帶來的危害、減緩了鋼軌性能惡化速度。

鋼軌打磨車；自動停機；故障分析

1 故障經(jīng)過

2013年4 月3 日凌晨3：00，鋼軌打磨車在打磨過程中突然停機，機車觸摸顯示屏、電腦均無顯示報警信息；

3：10 跟車人員對柴油機油水位進行確認，未發(fā)現(xiàn)異常，重新起機進行打磨；

3：35 完成打磨作業(yè)，等待清洗車作業(yè)時，再次停機，機車仍無顯示報警；

4：08 鋼軌打磨車回到竹子林段；

15：00 更換溫度開關(guān)，起機檢查無異常；

16：30 鋼軌打磨車試車線測試，機車無異常。

2 故障查找

2.1 故障現(xiàn)象

鋼軌打磨車在打磨過程中兩次突然停機，機車觸摸顯示屏、電腦均無報警。

2.2 靜態(tài)查找

根據(jù)跟車人員反饋，機車只在打磨過程中停機，觸摸顯示屏、電腦無顯示報警信息，根據(jù)圖紙及現(xiàn)有信息初步判定故障源及對其進行檢查，情況如下：

(1)機油系統(tǒng)：檢查柴油機機油油位及油質(zhì)，油位在ADD與FULL刻度之間，接近FULL刻度，機油無乳化等變質(zhì)，正常；

(2)水系統(tǒng)：檢查膨脹水箱水位在接近滿刻度線處，檢查冷卻水箱水位接近口徑處，正常；

(3)燃油系統(tǒng)：檢查各管路無泄漏，拆下燃油濾芯，檢查濾芯內(nèi)部無雜質(zhì)，正常；

(4)空氣系統(tǒng)：將空氣濾芯拆下進行吹掃，未發(fā)現(xiàn)大量灰塵，正常；

(5)電氣系統(tǒng)：對ECM啟動電路各部分元件外觀及接線狀態(tài)進行檢查(如圖1所示)，電源開關(guān)(S1240)、火災(zāi)開關(guān)(S1242)外觀及接線正常；檢查ECM得電繼電器(K1190)、空壓機過熱繼電器(K4600)外觀、接線及觸指，外觀、接線正常，觸指無燒灼。

2.3 動態(tài)查找

(1)檢查完畢后，閉合鑰匙開關(guān)， OK START啟動指示燈亮，排除因圖1所標識元件故障引發(fā)停機；

(2)啟機怠速時，四表盤顯示：轉(zhuǎn)速900RPM，機油壓力：42PSI，冷卻水溫度：154F，蓄電池電壓：27.8V。

(3)將柴油機轉(zhuǎn)速提至1000RPM(顯示帶載10%)，運行15分鐘左右，電腦無顯示報警，機車正常運行。

(4)運行15分鐘后，啟動磨頭(不打磨)，打開集塵器，將柴油機轉(zhuǎn)速提至1300RMP(顯示帶載量25%)，運行10分鐘左右，機車停機，空壓機過熱指示燈常亮，電腦無顯示報警，檢修人員用探溫器測量空壓機油溫為83°C。

2.4 故障可能原因分析

根據(jù)空氣壓縮機電氣原理圖(見下頁圖2)所示，分析可能原因如下：

S4630溫度開關(guān)(121度)斷開，導(dǎo)致K4600線圈失電，從而導(dǎo)致ECM失電，自動停機。

2.5 故障排查

空壓機油溫83°C時，用萬用表測量4610號和4632號線處，發(fā)現(xiàn)S4630溫度開關(guān)(121度)斷開，故判定S4630溫度開關(guān)故障。

2.6 故障處理及模擬驗證

(1)更換經(jīng)測試合格后的溫度開關(guān)S4630(121度)；

(2)在試車線上進行動調(diào)，機車靜止狀態(tài)下將啟動磨頭但不打磨，打開集塵器，進行測試(將柴油機轉(zhuǎn)速提至1341RPM，帶載44%)，機車均正常運行，無出現(xiàn)停機現(xiàn)象。

(3)將故障溫度開關(guān)在電氣試驗臺上測試，溫度達到83°C時動作，新的溫度開關(guān)溫度達到121°C時動作，

2.7 已壞備件解體分析

對已壞的溫度開關(guān)進行解體，分析如下：

(1)膜片在解體時緊壓彈片，取下膜片，發(fā)現(xiàn)膜片有變形；

(2)彈片觸指有部分氧化痕跡。（見下頁圖3）

膜片變形導(dǎo)致溫度開關(guān)動作值偏移，因此溫度開關(guān)83°C時誤動作。

3 管理原因查找

3.1 文本查找

圖1

圖2

圖3

表1

查找《RGH10C1鋼軌打磨車維修保養(yǎng)規(guī)程》，涉及溫度開關(guān)的檢修內(nèi)容：(見表1)

查閱維修保養(yǎng)規(guī)程，該項只檢查開關(guān)安裝、接線進行檢查，而溫度開關(guān)動作可達數(shù)萬次，因此判斷文本符合要求。

3.2 歷史檢修記錄及故障情況

鋼軌打磨車在3月16日完成半年檢，在3月18日、3月20日、3月22日晚均進行打磨作業(yè)，期間設(shè)備均正常工作。

經(jīng)確認，繼上次溫度開關(guān)(83°C)故障更換后，此次為溫度開關(guān)(121°C)首次故障更換。根據(jù)所查閱資料，雙金屬片溫度開關(guān)動作可達數(shù)萬次，該溫度開關(guān)只在機油溫度超過121°C時動作，故遠遠無法達到壽命次數(shù)，同時未找到資料對使用年限做要求，因此本次故障屬溫度開關(guān)質(zhì)量問題。

3.3 庫存情況

更換后，該溫度開關(guān)庫存有3個，滿足要求。

4 結(jié)論

(一)S4630溫度開關(guān)在83°C時誤動作，導(dǎo)致ECM不得電為本次停機故障的直接原因。

(二)S4630溫度開關(guān)質(zhì)量存在缺陷是本次故障的根本原因。

5 措施及建議

(一)跟蹤鋼軌打磨車溫度開關(guān)狀態(tài)，將本次故障納入典型性故障統(tǒng)計，并作為年檢動態(tài)驗收時的功能測試項目。

(二)組織全員學習本次故障，加強對鋼軌打磨車的熟悉，提高檢修人員的故障處理能力。

(三)對檢修人員培訓(xùn)本次故障的應(yīng)急處理方法，提高鋼軌打磨車的安全運用。