1、北 京 交 通 大 學畢 業 設 計（論文）題目：DF4B型內燃機車在運用中常見故障判斷與排除 姓名： 專業： 鐵道機車車輛 工作單位： 吉林鐵道職業技術學院 職務： 學生 準考證號： 設計（論文）指導教師： 發題日期： 2013 年月日 完成日期： 2013 年月日專 業機車車輛（本科）姓 名 題 目DF4B型內燃機車在運用中常見故障判斷與排除指導教師評閱意見成績評定： 指導教師： 年 月 日答辯組意見答辯組負責人： 年 月 日備注畢業設計（論文）評議意見書畢業設計（論文）任務書一、 設計題目及內容：設計題目：DF4B型內燃機車在運用中常見故障判斷與排除內容： 1.DF4B型機車靜液壓系統常

2、見故障的分析與處理2.DF4B型機車運行中聯合調節器常見故障分析處理 3.DF4B型內燃機車電阻制動故障原因分析及處理4.DF4B型型內燃機車勵磁電路慣性故障分析與處理 二、基本要求： 1、對靜液壓系統常見故障進行了分析，指出其產生原因，提出了處理方法和改進措施2、機車聯合調節器故障是機務段的一個慣性問題，對這類故障如果司機判斷處理不當，很容易造成線上扔車及臨修，給鐵路安全運輸造成很大影響。通過查找資料和采集信息的分析，總結了一些常見故障的原因和措施。3、在機務段進行充分的調研，針對呼鐵局東風4B機車使用電阻制動時無制動電流勵磁電流波動很大等故障，對其產生的原因及處理方法進行分析和總結。4、對

3、DF4B型機車柴油機曲軸產生裂紋和斷裂的原因進行分析，并著重從檢修的角度提出防止措施。三、重點研究問題：1、靜液壓系統常見故障進行分析，提出一些相應措施。2、聯合調節器是司機根據機車外界情況變化，調節燃油噴射量，以適應牽引運，它在使用過程中極易出現故障，電磁連鎖、DLS故障及配速系統故障三種現象。通過分析三種故障現象的產生原因，提出一些判斷預防和處理的方法。3、了解電阻制動裝置的結構和原理，對其產生的原因及處理方法進行分析和總結。4、了解提出了處理措施及改進建議，DF4B型內燃機車勵磁電路的常見慣性故障四、 其他需要說明的問題由于某些技術發展不完善和條件的限制等原因，文章可能對某些觀點的闡述不

4、準確，也可能因為作者水平的原因，對某些觀點的闡述可能有錯誤。望給予批評指正。摘 要 DF4B型機車上靜液壓系統常見故障最終反映在風扇不轉或轉速不正常，造成水溫度過高，從而影響柴油機的正常工作。對靜液壓系統常見故障進行了分析，指出其產生原因，提出了處理方法和改進措施。闡述了聯合調節器是一種既能控制轉速又能控制功率，實現牽引發電機理想外特性的聯合自動調節裝置，是柴油機系統的控制執行中心，因此，它工作狀態的好壞直接影響著內燃機車柴油機工作的好壞。機車聯合調節器故障是機務段的一個慣性問題，對這類故障如果司機判斷處理不當，很容易造成線上扔車及臨修，給鐵路安全運輸造成很大影響。從DF4B型內燃機車電阻制動

5、裝置的結構和原理入手，DF4B機車使用電阻制動時無制動電流、430r/min主手柄置保位，勵磁電流自動增加到740A左右、電阻制動時一、二級不轉換、使用電阻制動時勵磁電流波動很大等故障，對其產生的原因及處理方法進行分析和總結。對DF4B型內燃機車勵磁電路的常見慣性故障進行了分析、總結，提出了處理措施及改進建議，為機車的安全運行提供了保證。 關鍵詞: 靜液壓系統；聯合調解器，電阻制動；勵磁電路；分析；措施。開題報告DF4B型內燃機車是大連機車車輛工廠1969年開始試制的功率干線客貨運內燃機車，1974年轉入批量生產。DF4B型內燃機車是我國鐵路運輸的主力內燃機車，擔當著客運和貨運的運輸任務。是東

6、風系列里面，更是中國內燃機車中的經典車型。該車從首臺下線使用開始距今已超過30年的歷史，至今仍然在使用當中，而且數量仍然相當龐大。即便是我國鐵路已經走進鐵路電氣化的今天，他的地位依然沒有動搖，甚至在某些地區，他仍然是運輸的主力。現在我們所見到的東風系列內燃機車，基本上都是以DF4B型內燃機車作為平臺而設計制造的，可見DF4B型內燃機車在中國鐵路史上有著重要的地位。尤其在08年春運期間我國面臨冰雪之災時，在雪災地區的鐵路段上，由于電網損壞，電力機車無法運行，鐵道部調動了100多臺內燃機車才解決問題。試想如果鐵道部沒有內燃機車，那么鐵路系統都會癱瘓。由此可見，內燃機車在鐵路運輸中的重大作用。另外，

7、DF4B型機車分兩種型號 客運型和貨運型。此為客運型。在有需要的時候，兩種型號的機車可以混合使用。目 錄第一章DF4B型機車靜液壓系統常見故障的分析與處理91.1概況91.2原因分析101.3處理方法14第二章DF4B型機車運行中聯合調節器常見故障分析處理152.1概況152.2原因分析162.3 保護措施19第三章 DF4B型內燃機車電阻制動故障原因分析及處理213.1概況213.2電阻制動控制原理簡介223.3電阻制動工況下的故障原因分析及處理23第四章DF4B型內燃機車勵磁電路慣性故障分析與處理274.1概述274.2勵磁電路慣性故障與分析274.3故障的預防及處理方法31參考文獻及附錄

8、35結束語36致謝37第一章 DF4B型機車靜液壓系統常見故障的分析與處理1.1 概況 在地方DF4B型機車上。冷卻風扇的驅動采用靜液壓傳動技術。該技術能滿足機車柴油機功率調節范 圍大、熱負荷變化頻繁的要求。靜液壓馬達通過溫 度控制閥中的恒溫元把冷卻風扇轉速的變化與 柴油機油、水溫度的變化有機地結合起來，從而實 現柴油機油、水溫度的自動恒溫控制。 DF4B型機車采用了兩個冷卻風扇，各具一套獨立的靜液壓傳動裝置。圖1為DF4B 型機車靜液壓 系統工作原理圖，該系統工作原理如下： 圖lDF4B型機車靜液壓系統工作原理圖柴油機運轉時，通過驅動靜液壓泵，使其從靜液壓油箱內吸入液壓油，再通過管路將高壓油

9、送到靜液壓馬達，馬達在壓力油的作用下旋轉并驅動冷卻風扇。高壓油工作完成后回到油箱。與此同時， 高壓油也流經溫度控制閥和安裝在高壓管路與回油管之間的安全閥。 當柴油機的機油和冷卻水溫度分別低于規定 的55 和74時，并聯在靜液壓馬達管路中的溫度控制閥處于開啟狀態，壓力油不經過靜液壓馬達而直接回到油箱。隨著柴油機油、水溫度的不斷升高，恒溫元件里的石蠟和銅粉的混合物受熱，體積膨脹，從而推動溫度控制閥內的滑閥，逐漸關閉旁通口，壓力油逐漸進入靜液壓馬達，使靜液壓馬達由低速逐漸達到全速。冷卻風扇隨之由低速達到全速運轉。當柴油機負荷有變化時，其油、水溫度也會相應地發生變化，促使溫度控制閥內恒溫元件動作，使靜

10、液壓馬達的轉速發生變化，從而把柴油機油、水溫度控制在要求的范圍內。 由于靜液壓系統較為復雜，管路及元件較多， 造成風扇不轉或轉速不正常的原因也是較為復雜的。本文僅對常見故障的原因進行分析，并提出了有效的處理方法。 1.2 原因分析 1.2.1 溫度控制閥失效 從靜液壓系統工作原理可知，溫度控制閥在靜液壓系統中起到調節通往靜液壓馬達壓力油流量的作用。當柴油機油、水溫度達到一定鰱時，溫度控制閥內的恒溫元件動作，從而推動滑閥逐步關閉 旁通油路。這樣，流經靜液壓馬達的壓力油逐漸增多，從而使馬達逐漸達到全速運轉。溫度控制閥失效將造成靜液壓油從溫度控制閥旁通管路部分或全部流回油箱，導致風扇轉速達不到規定值

11、或風扇不轉。經分析，造成溫度控制閥失效的主要原因如下。 (1)滑閥與閥體的配合間隙不當或有臟物使滑閥犯卡。 (2)感溫元件失效，其推桿不能隨油、水溫度的變化產生相應的動作。 (3)滑閥的行程達不到規定的要求，其最大行程小于75 mm，導致滑閥在油、水最高溫度(水溫82土2，油溫65±2)時不能全部關閉閱口。 (4)溫度控制閥的始動溫度高于規定的始動溫度，這樣，當油、水溫度在規定范圍內的某一溫度值時，風扇轉速卻達不到相應的額定轉速。 1.2.2 安全閥失效 機車安全閥(見圖2)與普通的安全閥不同，其開啟壓力不是一個定值。若機車安全閥失效。將導致其開啟壓力低于高壓油路的工作壓力，回油通路

12、不該開啟時開啟，使得油路建立不起正常的油壓風扇轉速達不到其額定轉速。造成其失效的主要(1)通過調整螺釘可以改變錐閥開啟的壓力， 如果調整不當，造成調定開啟壓力低于高壓油路中的正常工作壓力，則錐閥被推離錐閥體，c腔的油壓迅速下降，滑閥在高壓油的作用下克服其彈簧力而開通A、B腔，導致安全閥失效。 (2)錐閥受錐閥彈簧復原力、減振器彈簧復原力、D腔內回油壓力的綜合作用，錐閥被推離閥體必須克服這三種力。柴油機轉速越高，D腔內的油壓也越高，錐閥被推離錐閥體的作用力越大，安全閥的開啟壓力隨柴油機轉速升高而增大。當油管斷裂或油管接頭漏油時。D腔內建立不起油壓 此時安全閥的開啟壓力大大低于正常的開啟壓力。導致

13、安全閥失效。 (3)阻尼塞內孔被異物堵塞導致C腔無油后，滑閥兩側壓力不能平衡 ，在高壓油的作用下，A、B兩腔開通，導致安全閥失效。 (4)滑閥犯卡，使安全閥始終處于開通狀態。 (5)導閥犯卡，使錐閥始終離開錐閥體，造成安全閥失效。 圖2機車安全閥1.2.3 靜液壓泵故障 DF4B型機車采用ZB732靜液壓泵。當靜液壓泵的主軸旋轉時，與主軸連在一起的壓板電隨之旋轉，這時與壓板相連的7根球頭連桿也隨之跟著轉動，從而使得柱塞沿圓周發生位覆變化而產生吸油和排油作用。靜液壓泵故障導致風扇 轉速低或不轉是由于靜液壓泵泵油壓力不夠造成的。此故障的主要原因如下。 (1)靜液壓泵油封漏油，泵內的液壓油竄人變速箱

14、，從而導致靜液壓系統缺油，建立不起正常的油壓。 (2)油缸體與配流盤接觸麗嚴重拉傷，造成密封性能差，使靜液壓泵油壓不足。 (3)靜液壓泵油缸體孔拉傷，使得柱塞與油缸體配合問隙不符合要求。 (4)吝軸彈簧斷，油缸體與配流盤表面不能緊密貼合。 (5)有的靜液壓泵可通過調整墊片來控制油缸體與配流盤的間隙。在組裝時，若調整墊片的厚度不夠，油缸體與配流盤的間隙將大予規定值(O0150025 mm)。這樣一來使部分液壓油不進入油缸體柱塞孔而直接進入靜液壓泵回油管，減少了泵的油量， 造成泵油壓力不夠。 1.2.4 靜液壓馬達故障 DF4B型機車采用的ZM732靜液壓馬達和ZB732靜液壓泵內部結構完全相同。

15、其常見故障如下。 (1)馬達軸承燒損，風扇轉動時阻力增大，造成風扇轉動不靈活。 (2)前泵體內的軸承裝反，馬達主軸連同軸承內圈在高壓油的作用下向上移動，使油缸體與配流盤之間出現過大間隙，管路中高壓部分不能建立足夠壓力，馬達受不到液壓油的高壓作用，造成風扇不轉或轉速低。 (3)靜液壓馬達柱塞或油缸體內孔拉傷，使得其配合間隙不符合要求，就會影響到柱塞的正常吸油和排油。 (4)油缸體表面拉傷嚴重，導致油缸體與配流盤表面不能緊密貼合。 1.3 處理方法 靜液壓系統常見故障最終反映在風扇不轉或轉速不正常。處理故障時，應準確判斷其產生的原因，并采取以下步驟進行檢查和處理。 (1)起機前檢查與靜液壓泵相連的

16、靜液壓油箱的油位是否正常。如果打開變速箱油尺孔有油溢出，則可判斷為靜液壓泵的油封漏造成竄油，高壓油路建立不起正常油壓，影響風扇的轉速；如果油位正常，再用手撥動風扇，若轉動不靈活，可判斷為靜液壓馬達故障，再根據故障現象做相應的檢修，更換靜液壓泵的骨架油封或檢修靜液壓馬達。 (2)起機前檢查一切正常，再進行熱機檢查。當油、水溫度達到最大值(水溫82±2。I二，油溫65±2。I二)時，在柴油機最高轉速下，手動調整螺釘，使溫度控制閥處于全部關閉狀態(當手動詞不進去時，說明滑閥犯卡)。如果風扇轉速正常，可判斷為 溫度控制閥的感溫元件失效；如果風扇轉速不正常，當用手摸溫度控制閥回油管與

17、進油管感到無叫顯溫差時，便可判斷為溫度控制閥的滑閥與閥體問隙過大或有拉傷，更換溫度控制閥即可。 (3)經過判斷確定溫度控制閥正常后，讓柴油機轉速仍保持在最高位，用手摸安全閥回油管和進油管，如果無明顯溫差，可判斷為安全閥失效或靜液壓泵故障。為了減輕檢查工作量，可以先拆下安全閥在試驗臺上進行測試。如果測試結果不符合要求，說明安全閥失效，更換即可；如果測試正常，則為靜液壓馬達的故障，必須更換靜液壓馬達。 (4)如果溫度控制閥及靜液壓馬達均正常，可將柴油機轉速保持在最高位，如果風扇轉速仍然偏低，則可判斷為靜液壓泵出口壓力不夠，高壓油路建立不起正常壓力，造成風扇轉速偏低。匿換靜液壓泵后，風扇轉速就會恢復

18、正常。 (5)在檢查靜液壓泵或馬達時，最好測掇它的容積效率。因為柱塞連桿組與相應缸體的問隙過大，其泄漏量必然較大，因而容積效率降低。當靜液壓泵或馬達的容積效率低于規定值時必須檢修或更換。 (6)把靜液壓泵和馬達單油封改為雙油封后，泄漏情況已經基本消除，可使風扇處于良好的運行狀況。 第二章 DF4B型內燃機車運行中聯合調節器常見故障分析 2.1 概況聯合調節器是一種既能控制轉速又能控制功率，實現牽引發電機理想外特性的聯合自動調節裝置，是柴油機系統的控制執行中心，因此，它工作狀態的好壞直接影響著內燃機車柴油機工作的好壞。機車聯合調節器故障是機務段的一個慣性問題，對這類故障如果司機判斷處理不當，很容

19、易造成線上扔車及臨修，給鐵路安全運輸造成很大影響。在過去幾年中，合肥機務段蕪湖檢修車間100余臺DF4B型內燃機車僅調節器故障就發生26起，途中機破8起，給行車安全帶來重大影響。為此，聯合調節器故障的日常維護保養措施以及途中的應急處理辦法，以便快速判斷故障原因，減少機破事故的發生。2.2 原因分析2.2.1 調節器常見故障現象及原因2.2.1.1 游車。游車是指柴油機轉速升降后很長時間不能夠穩定轉動的一種現象，伴有明顯的“嗚一嗚”聲。從本單位的統計數據來看，游車的主要原岡有：(1)聯合調節器內工作油品質及油位不當。工作油粘度低或滲入低粘度的燃油時，造成調節器內油壓不足，并使各處泄漏增多，從而使

20、調節器處于經常微調之中。油內析出物或雜質可能卡在運動機件之間的間隙內，使調節器內的運動部件如柱塞、滑閥等動作不靈活，從而使油路的開閉時機和速度受到影響。油位過低，易使工作油溫度升高，粘度下降，油壓不足；油位過高，易在旋轉機件攪動下產生大量的泡沫，也會造成油壓不穩及供油不暢，使調節器出現轉速不穩定現象。(2)補償系統不協調。補償針閥開度過大或松動，調速滑閥追隨柱塞運動的起始點延遲，追隨速度慢動作幅度小，對氣缸內的噴油量過調，柴油機轉速波動幅度大，在柴油機空載工況時，轉速游動極為顯著；聯合調節器補償系統中的緩沖彈簧預緊力不合適，儲氣筒漏氣，補償活塞處泄漏過大等引起滑閥追隨動作遲緩從而產生游車。(3

21、)聯合調節器內各配合件加工組裝質量不良。例如勻速盤上的軸承精度不夠，軸承配合安裝太緊，造成驅動盤和從動盤之間發生摩擦；扭簧高度不合適；伺服活塞與伺服馬達同軸度偏差；聯合調節器內的油泵齒輪端面間隙不合適，油泵主動齒輪與套座之間錐形螺釘配合松動，致使傳動軸轉動不靈活或抗勁等均會引起游車。(4)控制機件的磨損。控制機件如動力活塞、補償活塞、柱塞、調速滑閥等磨損，使配合間隙增大，壓力油漏泄較多，因而經常產生微調，造成動作不靈敏，不協調，出現轉速波動變化。此外。增減載針閥開度過大，影響到功率調解過程的平穩性，也會使柴油機出現游車，但大多出現在提手柄加載時。（5）調節器內工作油臟或混入燃油。2.2.1.2

22、 調節器供油拉桿抖動。指執行機構(動力活塞桿和噴油泵調節齒桿)動作小穩定，產生的一種高頻、小幅度的抖動現象。其原因有：(1)扭簧變形和折斷；(2)從動盤與驅動盤相對位置調整不當，使阻尼塊與從動盤相碰；(3)從動盤與驅動盤摩擦。2.2.1.3 轉速失控。轉速升至1 000 rmin以上造成停機或降至430 rmin以下直至停機。造成轉速失控的原因有：(1)勻速盤上最高、最低轉速止動螺釘丟失；(2)轉速橫檔螺絲斷。2.2.2 電磁連鎖DLS故障電磁連鎖DLS屬于聯合調解器自動停車裝置中的一個部件，它的線圈有電時，鐵芯吸下，斷電時，鐵芯上移，以此來封閉和打開動力活塞下腔的油路，從而使柴油機正常運轉或

23、停機。該部件在機車運行中出現故障的主要表現為柴油機出現停機現象或停機后再次啟動不起來，或柴油機啟機后松開1QA柴油機又停機。此故障現象主要是由于DLS線圈燒損，DLS線圈下停車閥桿短或抗勁不能堵住油路。對這類故障運行中臨時處理多采用人為頂死DLS。例如，2004年5月2日，烏魯木齊機務段9273機車擔當26021次列車運行任務時，運行至柴窩堡至三葛莊間時，柴油機突然停機，再啟動時發現柴油機啟不來機，乘務員經過查找發現是DLS不吸合，采取頂死DLS后才維持運行到段。處理時要注意對燒損線圈應將其接線拆下包好，啟機運行后要加強操縱臺機油壓力表的監測，機油壓力不得低于100 k(Pa)。2.2.3 聯

24、合調節器配速系統故障聯合調節器的配速系統主要有步進電機、傳動錐齒輪對、配速活塞、止檔、止檔螺釘、最高轉速調整螺釘等組成。該系統發生故障的現象主要是柴油機運轉中，轉速嚴重不符或功率偏差加大。例如當驅動電源發生損壞，或步進電機轉子卡住時，就會影響到轉速的調節，以致提速加負載時，調節器無法推動供油拉桿增大噴油泵的供油量，以滿足增大功率的需要出現柴油機在某一轉速下，發不出相應的功率的現象。柴油機的轉速失控，即升降手柄時，柴油機轉速上升下降很慢，甚至不動也和配速系統的一些部件損壞有關，如步進電機發生燒損但還不太嚴重，司機提手柄進行升速時，柴油機的轉速與功率上升就會出現十分緩慢的現象，降手柄時也一樣，此時

25、如用手握步進電機后部的手輪時，會發現步進電機轉子的轉動十分微弱無力；配速系統主動錐形齒輪和從動錐形齒輪有毛刺，嚙合間隙過大或過小，兩齒輪的垂直度不符合標準，從而發生抗勁也會出現轉速失控現象；配速活塞抗勁，轉動不良，壓寶塔彈簧的力量不夠，使飛錘感受不到轉速變化的信號，從而出現升降手柄轉速變化遲鈍的現象。此外，當最高轉速螺釘丟失或折斷損害時，會出現司機控制器主手柄置升位時，柴油機轉速到達最高轉速后還繼續上升，有飛車的趨勢，但主手柄回保位后又正常；當最低轉速止釘丟失或脫落時，會出現主手柄置降位或1位、O位，柴油機轉速到達最低轉速后繼續下降，直至柴油機停機，也就是通常所說的回手柄停機。2.3 保護措施

26、針對故障原因，近年來在小輔修中采取了如下措施，以確保調節器的質量：2.3.1 X3修時更換調節器油。每次換油時，加油至中刻線上即可，若發現油臟時換油換2次，以徹底清除雜質。即換上新油肩機10 min后再換油。補償油杯加油至半位，車上放置備用油壺并噴小“調節器油”字樣，以防乘務員加錯油，備用油維護納入地檢組的每次對運用機車的檢查范圍中。2.3.2 對調節器勻速盤加裝備用最高、最低轉速止動螺釘，形成雙保險，以防松掉后轉速失控(飛車或停機)，如圖所示。圖1加裝備用止動螺釘2.3.3 當發生供油齒條抖動故障檢查扭簧和飛錘，一般飛齒輪的4個定位銷松動情況較多，更換毪錘時，新的匕錘質量與原飛錘質量差不得大

27、于01 g。2.3.4 防止儲油室壓力低導致停機事故，小修交車時，在儲油室放油堵上接七一塊壓力表(量程1000 kPa)，動態交驗時，檢測儲油室壓力，對壓力低于650 kPa的，更換齒輪油泵。正常檢測時油壓均應達到700 kPa。2.3.5 為防止轉速止擋斷裂，小輔修中對止擋的絲扣進行復緊，以防松動后被勻速盤螺釘敲擊后疲勞斷裂。建議廠家改用高強度材料制作，或設計時對止擋加粗。2.3.6 為防止供油拉桿系統阻力過大，每次小輔修中及每半月的一次運用機車大普查中對供油齒條及各拉桿滾輪清洗及潤滑。必要H寸，可用拉力計測試整修供油拉桿阻力不大于120 N，否則要找出抗勁原因并消除之。2.3.7 小輔修開

28、蓋檢查步進電機的齒輪嚙合情況，(太緊太松均不行，以靈活轉動為宜)緊同步進電機固定夾螺絲。2.3.8 小輔修中用于撥動毪錘、勻速盤的回動情況，如發現異常應擴大檢查范圍。2.3.9 對于功率偏差過大的問題，首先檢查油馬達及油馬達電阻、接線，再檢查增、減閥的開度等，正常后上水阻試驗臺調試。由于新噴油泵經過一定的工作時間后，其柱塞磨損增壓后造成噴油泵的泄漏增加，使柴油機的功率下降，當與電功率不配時，須上水阻試驗臺調整功率(即調整功率調閥桿，加大功率)。第三章 DF4B型內燃機車電阻制動故障原因分析及處理3.1 概況 電阻制動是機車電氣制動方式的一種，它是利用直流電機的可逆原理，在制動工況時將直流牽引電

29、動機改為直流發電機。通過輪對將列車的動能轉變為電能，消耗在制動電阻上，再以熱能的形式逸散到大氣中。在這個過程中，牽引電動機軸上所產生的反力矩作用于機車動輪上而產生制動力。 采用電阻制動具有很多優點，可以提高機車在長大下坡道上的運行速度，大大降低閘瓦和輪箍的磨損。最小限度地使用空氣制動，使閘瓦和輪箍的發熱減少，確保列車有足夠的緩解充風時間，提高使用空氣制動時的制動效果。尤其是采用了兩級電阻制動以后，大大提高了機車在低速運行區的電氣制動力。能夠滿足鐵路自動閉塞區、施工區段慢行以及進站側線停車的需要。這樣不但增加了行車的安全性，而且可以加大行車密度，提高運輸能力。如果電阻制動裝置出現故障不能使用，上

30、述優點將不能體現。本人從DF4B型內燃機車電阻制動裝置的基本原理入手，結合工作中遇到的實際問題，對DF4B型內燃機車電阻制動裝置出現的常見故障原因進行分析，并總結出一些比較有效的查找和處理方法。3.2 電阻制動控制原理簡介 分析電阻制動出現的故障原因，必須從電阻制動控制原理入手進行分析。下面我將電阻制動控制原理簡單介紹如下： 當機車從牽引工況轉入電阻制動工況時，首先是將牽引電動機的電樞回路與主整流柜斷開，并與各自的制動電阻接成閉合回路，其次是將各臺牽引電動機的勵磁繞組全部串聯后接到主整流柜的輸出端，由主發電機提供勵磁電流(見圖1)。 制動力的大小既可以通過調節牽引電機的勵磁電流IL來實現，也可

31、以通過調節制動電流Iz來實現。在東風4內燃機車中為了擴大機車在不同速度下制動力的調節范圍，這兩種方法都采用，對牽引電動機的勵磁電流ILd的調節，既可以通過調節主發電機的勵磁電流ILf，也可以通過調節勵磁機的勵磁電流ILL或者調節柴油機測速發電機CF的勵磁電流Icf來實現，為了既能調節功率又不使串聯的調節環節過多而增加系統動態校正困難，我們采用調節勵磁電流ILL來調節牽引電動機的勵磁電流IL的方法，對于制動電流Iz的調節是通過調節制動電阻的阻值來實現的。即當機車速度降低到某一指定速度時，自動短接一部分制動電阻，從而增大制動電流Iz的數值。 圖電阻制動工況控制原理圖 電阻制動工況時，根據柴油機轉速

32、信號，確定制動電流和制動勵磁電流的基準值，并將實際的制動電流和制動勵磁電流與基準值進行比較，通過PID計算，同樣通過輸出一信號去控制勵磁系統的勵磁電流，將制動電流和制動勵磁電流限制在規定的范圍內，此外，系統還根據機車速度信號去控制機車電阻制動的I、II級轉換以及機車在高速時對制動電流進行電流限制(見圖2)。3.3 電阻制動工況下的故障原因分析及處理 通過對電阻制動控制裝置原理的了解，和多年來工作經驗的積累，對配屬于我局東風4B型內燃機車使用電阻制動過程中出現的各種故障原因和處理方法進行了認真的分析和總結。具體如下：3.3.1 故障現象：電阻制動控制箱運轉位，柴油機轉430r/min，主手柄置“

33、保位”，制動電流自動升到800A左右。 故障原因：制動電流霍爾傳感器壞了或斷線，此時電阻制動控制箱無制動電流反饋信號，造成控制箱工作不正常。 處理辦法：遇此故障，檢修人員檢查各線有無斷路或短路現象，用萬用表檢查控制箱面板上的制動電流反饋測試孔K11K16是否有信號(為負信號)、測量各傳感器有無±15V電源。 圖2 3.3.2 故障現象：電阻制動控制箱運轉位，柴油機轉速430r/min，主手柄置“保位”，勵磁電流自動升到740A左右。 故障原因：柴油機轉速傳感器2CF輸出電壓過高。監控裝置TAX箱故障及監控裝置所用速度傳感器線路有短路處所。勵磁機勵磁繞組負端與CF電機電樞繞組負端形成回

34、路。無Idl反饋信號，3LH勵磁電流傳感器壞了或斷線。調節板壞了。 處理辦法：柴油機轉速430r/min時，用萬用表測量2CF的13端子輸出電壓應為1.0V左右。更換TAX箱或檢查測量監控裝置所用速度傳感器線路各通道無短路處所。電阻制動正常位工況下，勵磁機勵磁繞組負端與CF電機電樞繞組負端之間應該是斷路狀態?？捎烧{節板的K0K3測試孔測量是否有負電壓反饋信號。檢查3LH勵磁電流傳感器插頭接口之間13為+15V，43之間為-15V，3為地線0V。檢查各線是否有斷更換調節板。3.3.3 故障現象：電阻制動控制箱運轉位，使用電阻制動時，隨著速度的增加或減少，I級II級制動不轉換。 故障原因：機車速度

35、傳感器故障；轉換板上轉換點的電壓整定不對。 處理辦法：遇此故障應檢查速度傳感器通往控制箱的相關線路是否良好，用發碼器發碼試驗。用過渡插件將轉換板引出來，測W2電位器中點電壓應達到2.8V左右。檢查TAX箱接線排上的接線，將接線排上廢棄不用的與速度傳感器無關的接線甩掉，并包扎處理。3.3.4 故障現象：勵磁電流波動很大，在運行時制動電流也有波動。 故障原因：各傳感器的電源或反饋信號線有虛接或勵磁機輸出電壓反饋回路故障，導致系統動態特性變壞。 處理辦法：遇此故障應檢查各傳感器連線，測試斬波板測試孔K0K2之間應有電壓反饋信號(當有勵磁電流時)。在檢查電路過程中，特別注意控制箱20芯的兩個插座不能調

36、換錯插，一旦插錯，110V電壓便接到15V電源上，會將運算放大器燒損。3.3.5 故障現象：使用電阻制動時，無制動電流。 故障原因：電控接觸器主觸頭16C或轉換開關常開主觸頭12Hkg未閉合。 處理辦法：遇此故障應檢查16C和12Hkg制動位電控伐是否失電或其驅動風缸是否犯卡，造成觸頭未閉合或接觸不良。3.3.6 故障現象：使用電阻制動時，勵磁電流不隨柴油機轉速及機車速度變化而變化。 故障原因：調節板或斬波板故障。 處理辦法：遇此故障應更換調節板和斬波板。3.3.7 故障現象：控制箱故障開關GK置運行位和故障位時均無勵磁電流。 故障原因：控制箱插頭1未插好；控制箱內J1繼電器損壞；外電路接錯或

37、斷線等。 處理辦法：遇此故障應將插頭插牢，檢查外部電路各接線是否正確。將控制箱斷電，拔掉插頭，應測得CT1的接口13和113相通，接口14和18相通。3.3.8 故障現象：電阻制動柜接地、燒損、主電路接地。 故障原因：電阻柜的E線破損；風機電動機引出線破損；乘務員操縱主手柄時“飛升飛降”，特別是降轉速時1位停留時間太短，勵磁電流沒有降至零，造成勵磁電流大，ZC觸頭拉弧嚴重燒損；雨天、雪天頻繁使用電阻制動，使雨水、雪水吸入電阻制動柜，造成制動電阻帶短路燒損；自負荷試驗頻繁、試驗時間長，電阻帶長時間通過大電流，造成電阻帶過熱變形，磁瓶爆裂，絕緣下降，造成接地燒損。 處理辦法：更換破損的E線或風機電

38、動機引出線。要求乘務員合理操縱主手柄，1位停留時間稍長一些，待制動電流和勵磁電流降為零，主手柄再回零位。雨天、雪天禁止使用電阻制動，防止雨水、雪水進入電阻制動柜，燒損制動電阻帶。規范自負荷試驗程序，每次滿載試驗不超過30min。要求主手柄回1位后停留3min以上，確保電阻帶散熱良好。第四章 DF4B型型內燃機車勵磁電路慣性故障分析與處理4.1 概述 做為柳局內燃機車的中修基地，我段共配屬東風4B型內燃機車108臺，每年為外段中修機車近60臺。機車勵磁電路故障曾一度頻繁發生，嚴重影響正常的運輸生產秩序。我們經過認真地總結、分析并采取相應的處理方法，勵磁電路慣性故障得到了有效控制，保證了機車的可靠

39、運行。4.2 勵磁電路慣性故障與分析 4.2.1 Rlcf1電阻卡箍熱脹冷縮，機車正常勵磁時功率反復突變 Rlcf1為同步牽引發電機的最大勵磁電流調節電阻，串接于CF勵磁電路（主發的一級勵磁電路）中。其接線原理圖如圖1所示： 圖1 Rlcf1接線電原理圖Rlcf1電阻的設計規格為ZG11200A、1K，而電阻的實際通過電流為0.16至0.40安。當油馬達電阻Rgt至增載極限位時，電路電流約為0.40安，由CF他勵繞組E1-E2的電阻值（約160歐姆）可以算出Rlcf1的有效電阻（由641、642線短接后的電阻）值：Rlcf1（有效）=110/0.40-160=115(歐姆) 其阻值僅為總電阻的

40、11.5%。雖然實際通過電阻電流小于電阻的設計額定電流（約0.44A），但由管形琺瑯電阻的特點，總電阻越大，其電阻絲的橫截面積則越小。這樣一方面不利于活動調節卡箍觸點的可靠接觸；另一方面也不利于電阻的局部散熱。當電阻的有效部分通過電流發熱至一定程度時，因卡箍的熱脹系數大于電阻瓷管，加上觸點的緊余量非常有限，造成圖1中觸點A虛接，電流由觸點B通過，呈電阻制動勵磁狀態，電阻激增，電流變小，機車功率嚴重不足。當電阻通過小電流而冷卻至一定時間，卡箍脹后收縮，觸點A恢復接通，機車功率回復正常。這樣因觸點A不斷接通、斷開，機車功率反復突變。 由于該故障具有變化性，給查找、處理帶來一定的困難。 4.2.2

41、勵磁機三相輸出線兩相短接，機車功率嚴重偏低 勵磁機的三相輸出線規格為95mm2膠皮電纜線，長度約2米，自下而上穿入勵磁整流柜內。其在勵磁整流柜（2ZL）內的安裝位置如圖2所示： 圖2 勵磁機三相輸出線在2ZL內接線位置圖由圖可見，538、539線的接線端子尾部與相鄰整流元件的阻容（RC）裝置安裝螺栓（M10×30mm）相碰磨。雖然接線端子（俗稱線鼻子）均套有大小適中的塑料絕緣套管，但因勵磁整流柜安裝于動力室與前變速箱間的墻壁上，振動強烈。絕緣套管與螺栓的圓邊長時間摩擦而破損，造成勵磁機輸出電源相間短路，主發勵磁電流嚴重偏低，機車功率不足。 由于破口很細，而交流電機的相間短路電流又小，

42、故障點不易發現。因此，該故障具有一定的隱蔽性，易誤以為勵磁機本身發生問題，需要仔細檢查、確認。 4.2.3 機車使用故障勵磁時起動沖擊大 現行東風4B型內燃機車的故障勵磁控制電路如圖3所示。GFC與GLC動作沒有明確的先后順序，往往造成GFC滯后GLC動作，使得機車在使用故障勵磁起動瞬間仍為正常輔助發電狀態，機車起車功率超高而造成沖擊。 圖3 東風4B型機車故障勵磁控制電路圖4.2.4 主發電機滑環燒損、電刷固死，機車無法運行 根據技術要求，東風4B型內燃機車同步牽引發電機的電刷壓力應在196245Kpa范圍內。而主發電機的刷握結構與牽引電動機不同，其彈簧壓力隨電刷磨耗成比例遞減。日常運用中，

43、其壓力需由機車乘務員視電刷的磨耗情況進行人工“有級”調整。這樣，難免會有疏漏發生，而一旦電刷壓力不足，將引起惡性循環，導致電刷因與滑環接觸電阻過大而發熱固死；在此過程中，滑環也因火花燒蝕及電化反應而損傷。最終主發勵磁電流中斷，機車無法運行。4.3 故障的預防及處理方法 4.3.1 故障2.1的根治 若將Rlcf1電阻分解為兩管電阻串聯（如圖4），即可根除該故障的發生。 圖4 Rlcf1電阻分解、改裝電路圖實際改裝時，將原Rlcf1電阻更換成規格為ZG11200A、300電阻，卡箍仍與642#線相連；在高壓室內的備用電阻位置裝上一管型號為ZG11200A、600電阻，做為Rlcf1的分解電阻Rlzcf1并與之串聯（如圖4所示）。這樣，Rlcf1用于正常勵磁調節，Rlzcf1用于電阻制動勵磁時的調節。 通過改裝實踐證明，因Rlcf1由1K降為0.3K，不箍虛接的故障得到了有效控制，而且機車功率調整時更為快捷、方便。 4.3.2 故障2.2的預防 為防止勵磁機輸出電源線538、539#線接線端子的絕緣套管磨破，對其在2ZL內的安裝位置作如圖5示的改動： 圖5 勵磁機輸出線改裝圖通過改裝，538、539#線的接線端子尾部下方取消了整流元件的阻容裝置安裝螺栓，將阻容裝置移至下方元件聯接板螺栓上安裝