东风犯型内燃机车电阻制动的常见故障及处理办法 东风侣型内燃机车电阻制动 的常见故障及处理办法 陈永忠：湖东电力机务段 周万忠：湖东电力机务段 摘 要：通过分析电阻制动的工作原理、东风 型内燃机车电 阻制动构成，结合运用实际情况，探讨了东风 型内燃机车电 阻制动常见故障的发生原因．并针对故障情况提出了具体的处 理办法。 由于串励发电机不能稳定工作，所以在制动工况时， 必须把牵引电动机改接为他励发电机工作。电机的励 磁绕组仍由牵引整流柜通过电空接触器供给励磁电 流，而电枢绕组通过工况转换开关与制动电阻相联， 由于电机电枢通过齿轮被轮对驱动旋转，这样就产生 了感应电势。并产生电流流过制动电阻。于是电枢电 关键词：内燃机车；电阻制动；故障；检修 ０引言 流和磁场作用产生电磁力矩．其与电枢旋转方向相 东风钮型内燃机车电阻制动在实际运用中，在原 有空气制动系统的基础上提高了机车运行中的安全 反，这个电磁力矩经过齿轮传递到轮对上．形成制动 力，其方向与机车运行方向相反．使机车运行速度降 低。 保障，并且具有使用平稳、操作简单、减少轮对和闸瓦 的磨耗等优点。但内燃机车使用电阻制动过程中也会 出现一些故障，须采取有效措施进行控制，以提高机 车运用质量。 ２东风怕型内燃机车电阻制动构成 ２．１电阻制动装置的构成 东风牾型内燃机车安装有两台相同型号规格的 电阻制动装置，由制动电阻柜、过渡风道、通风机、底 架组成。每台电阻装置内有六层电阻单节，每个单节 安装在一个方形框架中，每两个单节电阻串联成为一 １ 电阻制动工作原理 电阻制动是利用直流电机的可逆原理，在机车需 要减速的时候，将机车牵引状态转换为制动状态。此 时，牵引电动机转换为发电工况，并通过轮对将列车 的动能转换为电能，再通过制动电阻把电能转换为热 能消耗掉，使机车速度降低，起到制动作用。 机车在牵引工况时，牵引电动机为串励电动机． 牵引整流柜输出的正电流通过电空接触器流入牵引 组制动电阻．这样三组电阻对三台牵引电动机进行能 耗制动。电阻带采用强迫通风冷却，驱动通风机的直 流电动机由第２位和第５位牵引电机的制动电阻带 分压后供电。制动电流愈大，风机电压愈高，其转速愈 高，风量愈大，排热能力愈强。此外，为了解决机车速 电动机的电枢绕组。换向极绕组和励磁绕组于是产生 电磁转矩。在转矩作用下电动机旋转．且转速与转矩 方向相同。转矩通过齿轮传到动轮上，形成牵引力。当 机车在制动工况时，牵引电动机将作为发电机运用， 度降低，制动力越来越小的问题，还装设有二级扩展 （半电阻值）的制动装置。 ２．２电阻制动控制箱 机车从牵引工况转入制动工况时，首先将牵引电 皿 东风帕型内燃机车电阻制动的常见故障及处理办法 动机的电枢回路与主整流柜断开，并与各自的制动电 求，必须对牵引电动机的励磁电流和制动电流进行调 节，这由电阻制动控制箱来完成。电阻制动控制箱主 阻接成闭合回路：其次将各台牵引电动机的励磁绕组 全部串联后接到主整流柜的输出端．由主发电机提供 电流。 要有五个插件：逆变电路板、电源电路板、转换电路 板、斩波电路板、调节电路板。 制动力的大小既可以通过控制牵引电机的励磁 电流来实现，也可以通过控制制动电流来实现。在东 风啦型内燃机车中，为了扩大在不同速度下制动力的 调节范围。这两种方法都采用。对牵引电动机励磁电 流的控制，既可以通过调节主发电机励磁电流，也可 以通过调节励磁机的励磁电流．或者调节柴油机测速 ３故障分析与处理 通过上述分析，结合工作经验，对配属太原铁路 局的东风啦型内燃机车使用电阻制动过程中出现的 一些故障原因进行了认真分析，并总结故障处理办 法。 ３．１故障一：电阻制动控制箱转换开关置“运转”位。手 柄由“０”位提至“１”位以上时。牵引电动机无制动电流 和励磁电流 发电机的励磁电流来实现。为了既能调节功率又不使 串联的调节环节过多而增加系统动态校正困难．采用 了调节励磁机的励磁电流来控制牵引电动机励磁电 流的方法。对于制动电流的控制是通过调节制动电阻 （１）电阻制动控制箱上的转换开关置“运转”位， 闭合机控开关，换向手柄置“前制”位时，控制箱内的 逆变器应起振。其面板上红色灯亮，“逆变”插件上的 绿色灯亮，“转换”插件上的红色灯亮，表示在Ⅱ级制 动位，“调节”插件上的红色灯亮，表示在“零”位。如果 逆变不起振，应检查控制箱上的自动开关是否合上； 的阻值来实现的，即当机车速度降低到某一指定速度 时，自动短接一部分制动电阻，从而增大制动电流的 数值。 电阻制动装置控制原理如图１所示。电阻制动工 况时．根据柴油机转速信号，确定制动电流和制动励 磁电流的基准值。并将实际的制动电流和制动励磁电 若合上，则检查６６９号、６７０号线及６７５号线之间的制 动闭合触点及制动过流继电器ｚＬＩ常闭触点接触是 否良好；如果良好，可用万用表检查”电源”插件面板上 的检测孔１、０间电压（应为＋１５Ｖ），２、０间电压（应为一 流与基准值相比较，通过ＰＩＤ计算。输出信号控制励 磁系统的励磁电流．将制动电流和制动励磁电流限制 在规定的范围内。为了实现两级电阻制动特性的要 １５Ｖ），３、０间电压（应为＋２４ｖ），将“转换”插件上的“转 换试验”按钮按下，则该插件上的红色灯灭，表示进入 Ｉ级制动。上述测试无问题，则检查控制箱内有无问 题。 （２）手柄由“０”位提到“１”位以上，制动接触器ＺＣ 应闭合。“电阻制动”灯及“二级制动”灯应亮。如果ＺＣ 未闭合．则应检查２７９号线与３７３号线之间的制动闭 合触点的接触情况，如果ＺＣ工作正常，但灯不亮，应 检查ＺＣ和ＲＺＣ的常开触点是否接触不良。 （３）经检查除电阻制动控制箱外，其他部件正常， 应对控制箱和励磁电流传感器进行检查，例如调节 板、斩波板以及控制继电器等。电阻制动装置故障判 断流程如图２所示。 图１ 电阻制动装置控制原理图 ３．２故障二：提手柄，柴油机转速达５００转以上时，牵 喝 东风怕型内燃机车电阻制动的常见故障及处理办法 （１）机车运行中，在Ⅱ级制动的Ｖ＝１８ｋｍ／ｈ～ ２６ｋｍ／ｈ和Ｉ级制动的Ｖ＝３９ｋｍ／ｈ以上时．制动电流 不恒流，随机车速度上升，制动电流继续增高到７００Ａ 以上，或者在较高速度情况下开始电阻制动时，制动 电流增到７００Ａ以上，说明制动电流信号反馈系统故 障，一般是电流传感器４ＬＨ～９ＬＨ有故障损坏。应检查 控制箱面板上的制动电流反馈检测１１￣１８号线是否 有负电压信号，检查各联结导线有无断线或短路处， 如果发现有传感器损坏，可暂时甩掉该传感器。由其 他正常的传感器送来制动电流反馈。 （２）机车高速运行中，电阻制动高速限流电流自 机车速度为５０ｋｍ／ｈ制动电流为６５０Ａ开始．到机车 速度为８０ｋｍ／ｈ时制动电流为４５０Ａ。如果在此范围内 制动电流超过允许值过大，则限流装置发生故障。应 检测控制箱内的转换板０、３检测孔电压信号，若该电 压信号随机车速度而变化，说明速度传感器３ＣＦ工作 正常；应进一步检查转换板３Ｚ和调节板１ｚ以及Ｉ５ 图２电阻制动装置故障判断流程 是否故障．在检查转换板３ｚ是否故障时可检测Ｕ２２０ 信号在检测孔“３”的电压信号是否在１．４Ｖ￣６Ｖ之间： 引电动机励磁电流突然增高到９００Ａ以上 （１）正常情况下，柴油机转速逐渐升到电阻制动 的满载转速（ｎ＝８４８转）时，励磁电流逐渐升高到７４０ Ａ左右，柴油机转速继续升高，励磁电流仍保持７４０Ａ 不再上升，这表明励磁控制系统正常。如果励磁电流 检查调节板１ｚ是否故障时可检测运算放大器Ａ１０各 管脚信号是否正常，必要时更换调节板或转换板。 ３．４故障四：电阻制动时，Ⅱ级不转入Ｉ级或Ｉ级运行 超过过渡值转入Ⅱ级，造成制动电流冲击过大；或转 换开关ＧＫ置“故障”位，制动电流和励磁电流过大 （１）电阻制动时，机车速度在２８ｋｍ／ｈ以上，Ⅱ级 不能转入Ｉ级或原来在Ｉ级运行而机车速度在２５ 突然增到９００Ａ以上．说明励磁电流信号反馈系统故 障。一般为励磁电流传感器３ＬＨ故障，可在调节板１Ｚ 的检测孔０、３间测量是否有负电压信号．此电压应为 ０～７．４Ｖ之间。若无此信号说明牵引电动机励磁电流传 感器３ＬＨ经过电阻制动箱内的２４０号线没有送来信 号。 ｋｍ／ｈ以上转入Ⅱ级，造成制动电流冲击过大而导致 过流继电器ｚＬｌ动作。应检查３ＣＦ的输出交流电压或 整流后直流输出电压是否正常，检查继电器ｌ５常闭触 点，用过渡线将转换板３ｚ引出来，测电位器Ｗ２中点 电压（应为２．８Ｖ左右）。如果电压值不对，调节Ｗ２使 其达到２．８Ｖ，检测运算放大器Ａ１各管脚的电压输出 是否正常，检测三极管Ｔ１、Ｔ２是否正常，如有损坏的 元件应更换，如来不及处理．可将“转换”板３Ｚ面板上 （２）若励磁电流信号反馈系统正常，则应检查调 节板内的运算放大器以及恒流源三极管是否有故障， 可分别送入模拟信号逐一检查其各管脚输入、输出是 否正常，如有损坏应及时更换。 ３．３故障三：机车运行在Ｉ、Ⅱ级电阻制动的恒流区， 的“二级切除”开关搬到“二级切除”位，只用Ｉ级制动。 制动电流不恒流；或在高速运行中，电阻制动不限流 （下转第２２页） 皿 计轴自动站间闭塞联锁试验的探讨 ＪｓＹＪ２２一Ｔｑ３３一ＨＤＪ８２一ＢｚＢＪ１—４线圈一ＫＦ，在ＴＪＪ 比普通半自动闭塞早，提高了运输效率。 为半自动闭塞所设置的其他继电器电路与普通 继电半自动闭塞电路大体相同，励磁、落下时机与普 通继电半自动也是基本相同的，这里就不再详加说 吸起、ＨＤＩ落下后，使接车站ＢｓＡＩ励磁吸起，励磁电 路ＫＺ ｌＳＹｌ２２＿ＴＣｌ３３ ＨＤｌ８３ ＦＤＩ８３＿Ｔ１１Ｆ２２ ＢＺＢＪ２２ ＢＳＡＪ１—４线圈 ＱＧ７２２ ＫＦ，相当于接车站 值班员按压了闭塞按钮，自动办理了接车手续。 在电路试验中．要注意ＢＺＢＪ励磁与否和励磁时 机，如果不能正常励磁，或者励磁时机不对，就要进行 检查，判断问题性质，进行查找处理。 ２．５检查测试列车到达继电器ＬＤＤＪ电路 明。增设的计轴使用继电器ＩｓＹｊ、计轴停止使用继电 器ＩＴｚｌ、计轴复零继电器ｌＦＬＩ及相关按钮继电器等 电路也比较简单，试验过程发现、解决问题相对容易， 笔者不再赘述。 ３计轴自动站间闭塞的不足之处 电路中，ＢＺＢＪ、ＬＤＤＪ等关键继电器状态在微机 联锁采集电路中没有采集，造成电路故障分析障碍， 建议将上述关键继电器纳入微机联锁中，以便于试验 发生问题或故障处理中快速判断问题的关键点。 从图１可知，ＬＤＤＪ吸起是电路复原的重要条件。 发车站发车后，列车越过计轴检测器使ＱＧＩ落下，接 车站ＩＳＢＪ吸起，列车进入进站信号机内方第一个轨道 区段，使ＬＤＤＪ吸起，励磁电路ＫＺ—ｌｓＹ１２２一 ｘｚｊ８３－－＋ｊｓＢｌ８２＿ＬＤＤＪ１—２线圈 Ｇ１６３（进站内方第 一通信通道质量对这套设备影响很大，尤其是计轴 设备对通道要求很高，由于通道质量不高影响使用的 情况时有发生，有待进一步改进提高。 区段）一ＫＦ。列车出清区间后，计轴设备确认整列到 达后驱动区间轨道继电器ＱＧＪ吸起，ＪｓＢＪ落下，ＦＵＡＪ 吸起，励磁电路ＫＺ－－＋ＪＳＹＪ２２＿ｘｚｌ８３—７ｓＢｌ８３ ＬＤ— ＤＪ２２一ＦｕＡＪ１—４线圈 ＱＧＪ２２— ｓＢＪ８３ ＫＦ，完成自 参考文献 ［１】黑龙江瑞兴科技股份有限公司．ＪＺ４一Ｂ型计轴自动站间闭 塞系统技术说明【Ｚ】，２００６ 动复原手续，半自动电路自动复原。由于不用等待整 列车进入股道而是出清区间即可复原，因此电路复原 （上接第１６页） （２）在“故障”位运行时，制动电流和励磁电流过 大，应检查制动电阻带有无破损或短路处，检查制动 电阻风机１￣２ＲＺＤ工作是否正常．如果失风保护故 在实际作业中遇到并处理的有代表性的故障。 ２０１０年元月至２０１０年１２月，采取上述方法和措 施共处理电阻制动引起的机车故障３８件，挽回经济 损失４０多万元。截止２０１１年４月，由电阻制动引起 障，当１￣２ＲＺＤ发生问题，就会使制动电阻过热烧损 而发生短路故障；若电阻正常，应检查制动接触器工 作是否正常，其辅助常闭触点在制动时是否断开，如 的故障基本上得到了控制，从而减少了对故障的误判 断，减少了机车检修停时，提高了机车质量，为机车的 安全运行提供了有力保障。 果没有将电阻Ｒｌｃｆｌ的大段电阻投入励磁电路．使主 发电机电压升高．将导致牵引电动机励磁电流增加而 使制动电流增大。若制动接触器正常，应检查制动反 参考文献 ［１１￣，１达德．东风４Ｂ型内燃机车：结构・原理・检修【Ｍ】．北京：中国 铁道出版社．２００８ 馈环节Ｒｚｌ电阻的取样２２１和２２２号线有无断路现 象，以及工况开关的辅助常开触点是否可靠闭合。 ４取得的成效 在实际运用中电阻制动故障现象有多种，以上是 【２】鲍维千．内燃机车总体及机车走行部【Ｍ］．北京：中国铁道出版 社．１９９５ 圈