HXD1C电力机车常见故障及处理方法.docx
《HXD1C电力机车常见故障及处理方法.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《HXD1C电力机车常见故障及处理方法.docx(16页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、湖南铁路科技职业技术学院毕业设计(论文)HXD1C 电力机车常见故障及处理方法目录 、HXD1C 简述11 总体结构12 电气系统 2 3 控制系统 2 4 转 向 架 3 5 冷却塔36 牵引变流器37 主变压器 48 辅助变流器4二、HXD1C的常见故障及其处理4 1 受电弓无法 升起或自动降弓故障42 HXD1C 型电力机车主断路器故障53 提牵引主手柄, 无牵引力74 主变流器故障75 辅助变流器故障86 油泵故 障87 主变油温高故障88 牵引风机故障99 冷却塔风机故障处理910 空转故障911 110V 充电电 源(PSU)故障912 控制回路接地1013 原边过流故障1014
2、各种电气故障不能复位、不能解决的处理1015 制动机系统故障产生的惩罚制动10三、其他故障101 控制电源UOv接地故 障102 空调接地引 起ACU 接地故 障113 主变流器门极驱动板故障114 主 流 器 整 流 / 逆 变 模 块 故 障 12 四、HXD1C日常运用维护保养 12 1入库后维护122 运行中维护 123 日常 生活维护13致谢14毕业设计 (论文)HXD1C 电力机车常见故障及处理方法摘 要本文介绍了HXD1C 型电力机车有关内容的常见故障及其处理方法和日常维护及保养 方法,HXD1C 型电力机车是交一直一交流电传动的单相工频交流电力机车,机车主电路由 主变压器 、牵
3、引变流器、牵引电动机三大部分构成。机车包括总体结构、 电气系统、控制系统、转向架、冷却塔、牵引变流器、主变压器 、辅助变流器等组成。本文主要写了HXD1C 型电力机车的常见故障及其处理方法 、 日常维护及保养方法,使我们对HXD1C 型电力机车有了一定的了解。关键词: HXD1C型电力机车;故障处理;维护保养 ;湖南铁路科技职业技术学院毕业设计(论文)HXD1C电力机车常见故障及处理方法_ 、 HXD1C述HXD1C 型电力机车是干线货运用 六轴交流电传动电力机车,由南车株洲电力机车为适应中国铁路运输 市场的需要而研 制的主型机车,其设计参照了株洲电力机车与德国西门子联合研制制造的HXD1 型
4、和HXD1B 型电力机车,但使用了更多国产化元件 ,中国南车株洲电力机车方面称,HXD1C 型机 车的 国产化 率90% 以上 。包括使用IGBT 模块 (3, 300V / 1,200A ) 的牵 引变流器(IGBT 芯片仍需从英飞凌等外国公司购买)、网络控制系统等 。轴式为Co-Co, 单轴控制技术,六轴每轴装有一台最大功率1,200 kW 的交流电牵引电动机,总功率7200 kWo 可在线路 坡度 12% 。以下的路段, 牵引 5000 吨至 5500 吨货物列车。1 总体结构图 1-1HXD1C电力机车HXD1C型电力机车是六轴大功率干线货运用电 力机车,车体采用整体承载结构及模块化设
5、计,两端各设有一个司 机室, 司机可在任何一 端司机室对机 车进行控制;车内设备采用两侧屏柜化斜对称布置,并设中间贯通走 廊。每台机车车顶设 有两台由株洲九方电器设备有限公司制 造的TSG15B型单臂式受电弓, 其他车顶外置设备包括真空断路器、接地开 关、避雷器、高压连接器等高第 1 页 共 14 页湖南铁路科技职业技术学院毕业设计(论文)HXD1C电力机车常见故障及处理方法压设备。牵引变压器 采用卧式悬挂 结构,与蓄电池、总风缸一同吊装于车底中部。机车采用车 体独立通风 方式,从侧墙上部进风百 叶窗吸入冷 风, 向发热部件冷却后从 车底排出,并维持机械 间呈微正压,改善机车防 尘效果 及防寒
6、性能。机车轴 式为Co-Co,持续功率为7200 千瓦;机车标准轴重 为23 吨,并可以通过增加压铁提高到25 吨 。空气制动系统采用 克诺尔公司的“CCB II”微机控制电空制动系统,或法维莱公司的微机控 制电空制动机。2 电气系统HXD1C 型电力机车是交一直一交流电传动的单相工频交流电力机车,机车主电路由主变压器 、牵引变流器、牵引电动机三大部分构成。接触网 导线上的25 千伏工频单相交流电电流,经受电弓、主断路器进入机车后再输入主变压器 , 交流电经过 主变压器 次边的 6 个牵引绕组降 压后,为 2 组牵引变流器供电。单相交流电经过 四象限脉 冲整流器整流为直流电,然后向 电压为 1
7、800 伏的中间直流回路供电,再由逆变器转换成频率和电压可变 的三相交流电输出,每组逆变器向一台 异步牵引电动机供电,实现机车的轴 控驱动,使牵引电动机产生转矩 ,将电能转 变为机械能,经过齿轮的 传递驱动轮对。机车主变压器 型号为 TBQ35-8900/25, 为一体化 多绕组 (全去 耦)变压器, 变压器 采用下悬式安 装、强迫导向油循环风冷却。每台机车设有两台由株洲南车时代电气股份有限公司研制的TGA9 型 VVVF 牵引变流器,是在 HXD1 、HXD1B 型电力机车牵引变流器的基础上改进而成,其核心部件如变流器模块的主体结构完全相同,单台 设计 功率为3600 千瓦。每台牵引变流器由
8、三重四象限 整流器、一个中 间直流回路和三个 PWM 逆变器三 者组成,每台牵引变流器向一个 转向架上的三台牵引电动机供电,而每个牵引电动机由各自的逆 变器供 电, 四象限整流器和 PWM 逆变器均由相同的水冷IGBT 变流模块 (3300V/1200A)组成。牵引 电动机采用由 株洲南车电机股份有限公司研制的JD160A 型鼠笼式三相异步牵引电动机,额定功率为1225 千瓦,冷却 方式为强迫通风 ,采用直 接转矩控制(DTC )。HXD1.HXD1B 型机车的辅 助变流器均采用由 中间直流环节供电的主辅一体化 集成结构, 但 HXD1C 型机车并没有 采用这种结 构。每台HXD1C 型机 车
9、上配有2 台株洲南车时代电气股份有限公司开发的TGF54 型辅助变流器,为机车辅助设备供应三相交流电源, 由主变压器 的辅助绕组供电。正常情 况下其中一个为 恒频恒压变 流器 (CVCF ), 为牵引电动机通风机和油水冷却塔风机供电;另一个为变 频变压变 流器 (VWF ), 向水泵、油泵、蓄电池充电机等设备供电。3 控制系统HXD1C 型电力机车装载了株洲南车时代电气股份有限公司开发的“列车分布第 2 页 共 14 页湖南铁路科技职业技术学院毕业设计(论文)HXD1C电力机车常见故障及处理方法式网络通 信和控制系统”(DistributeTrain Electric ControlSyste
10、m, DTECS ),该系统 基于列 车通 信网络 (TCN )国际标准协议,当中包括了不同功 能模块,例如车辆 控制单元 (VCM )、 网关模块 (GWM )、事件 记录模块 (ERM )、智能显示装置 (IDD )等,不同模块通过两级网络 控制系统进行 数据通信, 由绞线列车总线(WTB )和多功能车辆 总线(MVB )两级网络 构成,机车内所有电子控制装置、显示器等都通过 MVB 相连 ,WTB 容许进行 多机 (最多 三台机车)重联控制及显示功能。4 转向架机车走行部 为两台 完全相同的三轴转向架,转向架构架 采用钢 板焊成 箱形结构的 “目”字型构架 ,轮对轴箱采用 单拉杆定 位。
11、一系悬挂采用螺 旋弹簧配垂向油压减震器;二系悬挂为高挠螺旋圆弹 簧及橡胶垫,配垂向、横向油压减振器。牵引力或制动力 通过中间低位推挽式 双斜拉杆 牵引装置传递。驱动系统结构与HXD1 型机车相同,牵引电动机采用滚动轴承抱轴式半悬挂、单边刚性斜齿传动。基础制动装置为轮盘制动;停放制动装置为单元制动器 ,能保证机车在 30% 。的坡道上实现停放制动。此外 ,并设有轮缘润滑装置和砂箱加热烘干装置。5 冷却塔机车装 备有 2 个冷却 塔,位于机械间内。冷却塔冷却牵引变流器和主变压器中相应的冷却剂 。冷却塔有两个独立的 冷却回路,用于牵引变流器水冷却液回路,主变压器 油冷却。两个冷却 回路的冷却液在冷却
12、塔中彼此独立地进行风冷 。主冷风机从机车车顶进风 口吸入 环境空气,空气向下经过冷却塔, 穿过复合散热器,最后经机车地板吹到路基。水冷却回路包含一个冷却 水泵和一个 膨胀箱,冷却水泵用于提供冷却 水,膨胀箱用 于自动通风及平衡冷却水热量引起的膨胀 。可以在膨胀箱 上的液位显示处通过膨胀箱 中的漂浮开 关检查冷却液液位。在 1 号冷却 塔油冷却回路中集成了一个副 油箱和复合散热器,副油箱用于平衡油热量引起的膨胀 。在副油箱上的液位指示器处可以检查油 位。一个空气减湿器吸收从空气流进入副油箱中的湿气。冷却塔通过法兰直接连接到变流器水的入口和出口 ,它包含用于牵引逆变器的冷却管路以及用于主变压器 的
13、冷却管路 。冷却塔拥有 冷却水泵和用于牵引变流器冷却 的膨胀箱 。6 牵引变流器第 3 页 共 14 页湖南铁路科技职业技术学院毕业设计(论文)HXD1C电力机车常见故障及处理方法每台机车设 有2 个水冷牵引变流器, 1 个油冷变 流器包含 3 个四象限整流器以及 3 个为 相应3 台牵引电动机供电的逆 变器。为了获得所期望 的电动机转矩和转速 ,变流器控制着电源和牵引电动机之间的能量 传输。为了达到此目的, 电动机接线端的电 流和电压波形必 须由牵 引逆变器根据要求来调节。牵引控制单元(TCU ) 位于牵引逆变器柜内部,操作-和 指示器元件 设置在司机室内。牵引变流器有一个冷却 回路及一个冷
14、却 液泵 ,冷却 回路及冷却 液泵位于冷却 塔中。机车两侧 配备有 DC600V 插座 ,给牵引逆变器提供DC600V电源,用于库内动车 运行模式主变压器 通过三个四象限整流器(4QC ) 给机车供电。一台 转向架的3 个牵引驱动装置作为一 组,从一个 支流支撑回 路通过脉 宽调节逆 变器得电。7 主变压器主变压器 安装在机车车底转向架之间和两个 风缸之间。高压电缆通过高 压连接器缚在穿墙套管的内部。原边电压通过高压电缆从此处接入到主变压器侧边高压套管。带电部件位于一个 焊接好 的钢槽中。主变压器 是通过油进行冷却的。主变压器 安装了一个压力 释放阀,当主变压器中 的压力超过设定的限值时, 压
15、力释放阀动作,并且在HMI 上给出故障信息。必须关闭有故障的单台机车控制开关并降下该节机车受电弓。主变压器 有2 个冷却 油回 路及2 个冷却 油泵。冷却油的监控在牵引控制单元内 进行。8 辅助变流器机车上安装了 2 台辅助变流器ACU 为机车的辅 助电路供电:ACU2 用于需要恒压恒频的部 件、ACU1 用于其它有着变频要求的辅助设备,例如风机。两个辅助变流器中都设置 了滤波单元, 以提。一台辅助变流器根据变频变压的要求给变速牵引电动机风机和冷却 塔供电。另一台 辅助变流器具有恒频,给所有其它三相辅机供电,例如冷却泵、空调机组、主压缩机。二 、 HXD1C的常见故障及其处理1 受电弓无法升起
16、或自动降弓故障故障现象 :给受电弓升弓命令,但受电弓无法 升起或是弓 升起状态自动降弓。故障判断处理逻辑 原理:当机车正常上电、司机室占用且升弓条件全部满图 2-1受电弓第 4 页 共 14 页湖南铁路科技职业技术学院毕业设计(论文)HXD1C电力机车常见故障及处理方法足的情况下给出升弓命令后 ,在一定的延时后系统检测到被选择的受电弓未升起 ,系统会判定为升弓故障并在微机显 示屏上有信息提示。升弓条件不满足的情况下升 弓操作视为无效的升弓命令,系统将不会进行故障判断, 即无任何故障记录只是从机车的网络系统 事件记录数据中可以分 析出给过升弓命令信号 的动作扳钮记录。在受电弓升起后因升弓条件中的
17、任何一个条件终止无法满 足时,系统将自动降弓,这种情况下的自动降弓系统不会有任何的相关故障记录。发生无法升弓或自动降弓情况时,首先应按以下步骤确认故障并逐步排除故障。故障原因:(1)受电弓本 身故障,包括电控阀、风管跑 ;(2)受电弓扳键开关及线路故障;(3)DXM11 (12 )、DXM21 (22) 故障;(4 )DXM31 故障。处理过程 :(1). 在微机显 示屏IDU 的主界面状 态下按数字 键“1” (主要数据 ),然后按 “5”工作状态后再 按“7”受电弓,(也可以 在主显示界面 下按“6”机车配置,然后按 “5”工作状态,再 按 “7”受电弓进入),屏幕上白色背 景的提示信息为
18、无法 升弓或 自动降弓的原因(按右侧上 、下键可翻页 ),确认造 成条件不满足的某一条或多条 原因。若有,用屏幕右侧上 、下键选择在发白的文字处 ,根据实际情况选择u0 或 u=0 的提示信息进行相 应的处理;(2).换弓 进行试验 (转换=21S-51 “受电弓模式 ”)。如正常 ,为原 因 (1),对受电弓本身、电控阀及风管路进行 检查处 理;. 换端升故障弓,如正常 ,为原 因 (2)、(3);进入显示屏I/O 界面,按表 1 的电气节点状态位置对应关系: 以 I 端为例确认给 出合主 断命令时EU-06(07)、E12-06(07)状态是 否正确。若不正常,一般为原 因 (2 )(需检
19、查扳 键开关机械传动是否正常、检查联锁及接线、检查线路、端子排及插头,发现不良处所进行处理);如正常 为原因(3 ),更换 DXM11.DXM12, |端为DXM21.DMX22;.两端司机室操 纵均升不起任意一架受电弓,为原 因 (4 ), 更换 DXM3U节点位 置 E11-06 E21-06E11-07 E21-07位置节点E12-06 E22-06E12-07 E22-07升01升10000011降10降01表 2-1升弓逻辑四个电气节点的对应状态2 HXD1C型电力机车主断路器故障第 5 页 共 14 页湖南铁路科技职业技术学院毕业设计(论文)HXD1C电力机车常见故障及处理方法图
20、2-2 主断路器故障现象 一: 给合主断的命令,主断无法 闭合,显示屏主界面和故障页无任何故障信息提示。故障原因: 合主断状态不满足、主断扳键故障扳键开关与DXM、DIM 模块线路断开、DXM、DIM 模块故 障。处理过程 :. 查看主断状态,是否有显示白条的栏目,若有则作相应处理。(2).检查主断扳键开关(3).检查 主断扳键开关与 DXM11、DIM12 (II端 :DXM21、DIM22 )之间的线路. 更换 DXM11、DIM12 模块(II端 :DXM21.DIM22 )。司机途中应急处 理:如主断状态无白条显示,用另一端合主断试验。若另一端能合上,则为主 断扳键开关故障。故障现象
21、二:I 端司机室给合主断命令,显示屏报主断卡分故障,II端司机室操作正常。故障原因: 主断扳键故障、扳键开关与 DXM 、DIM 模块线路断开、DXM 、DIM模块故 障。处理过程 :(1).主断状态栏提 示主断闭合 断开故 障,查看DXMU的 E08 灯在给出合主断命令时是否亮、DIM12 的 E08 灯在给出合主 断命令时是否亮。(2).进入显示屏10 界面 ,按 表 2-2 的电气节点状态对应 关系,确认给出合第 6 页 共 14 页湖南铁路科技职业技术学院毕业设计(论文)HXD1C电力机车常见故障及处理方法主断命令 时E1 1-08 (09). E12-08(09)状态是否正确。观察D
22、XMU. DIM12 模块对应的指示灯在给出合主 断命令时是否亮,检查司机台下方端子排到模块的线路是否正常。节点位 置 E11-08 E21-08EU-09E21-09节点位 置 E12-08 E22-08E12-09 E22-09合01合10000011bpr10断01断表 2-2合主断逻辑四个电气节点的对应状态(3).检查 主断扳键开关是否正常。. 更换指 示灯不正常的对应模块 。司途中应急处 理:断蓄电池大复 位,若故障消除,则维持运用故障现象 三:结合主断命令,显示屏报主断卡分故障,换端操作,故障持续 。故障原因:U43. 14 阀门关闭、主断电磁阀 无电源、主断反馈联锁 或主断控制板
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- HXD1C 电力机车 常见故障 处理 方法
限制150内