现代化背景下HXD型机车牵引力不稳定的原因分析及改进措施

摘 要 自从HXD2型机车应用后就经常出现机车牵引力不稳定的现象，对列车的平稳正常运行产生不利影响。HXD2型机车在应用过程中出现的牵引力输出不稳定的故障主要表现是变流系统电流波动与非正常卸载，还会出现机车空转的故障等。对列车的运输能力和运输效率产生都有一定的不利影响。因此，对HXD2型机车的牵引力输出不稳定问题进行研究分析，并根据研究的原因提出一定的改进措施，对提高列车运行效率和运行能力有重要意义。

关键词 牵引力；HXD2型机车；变流系统；改进措施

1 HXD2型机车牵引力不稳定的主要原因

1.1 HXD2型机车的空转造成机车牵引力不稳定

机车空转会影响HXD2型机车牵引力输出的稳定性，影响列车的运行水平和运行效率，经过对HXD2型机车空转故障进行的研究和调查发现，造成的机车牵引力不稳定的空转故障原因主要有以下两个：

速度传感器的气隙误差较大。在对HXD2型机车进行检查时，会对机车的各轴信号进行对比分析，这样有利于发现机车各轴是否存在空转现象。HXD2型机车的速度传感器上会设置六路通道信号，处于安装位置的本轴有两路信号，而其他三轴各有一路信号，主要作用是备用。齿轮箱下安装的速度传感器在传动大齿轮转动过程中能够借助感应头产生脉冲，但是如果某轴的速度传感器间隙存在误差时，会使该轴的速度传感器产生的输出脉冲的幅值与其他速度传感器的输出脉冲幅值相差较大。这种情况会使六路信号信号输出存在偏差，影响对其他TCU速度采集板的信号传送，使输出信号和正常信号之间存在偏差，就会激活机车的空转保护功能，影响机车牵引系统对机车牵引功率的计算和控制，从而导致机车输出的牵引流不够稳定。与此同时，如果机车正处在较长坡道上运行时，就极有可能造成机车的输出牵引力不足，严重时可能会使机车被迫停靠，等待人员救援。这样会对铁路交易运输网络的正常秩序造成一定不利影响。

（2）速度传感器的感应头感应不灵。随着列车的不断运行，机车齿轮会在摩擦过程中产生大量铁粉，而齿轮转动极有可能会使润滑油被带到速度传感器的感应头处。这时的齿轮润滑油中含有大量铁粉，随着机车的不断运行和速度传感器不断工作很容易造成磁化铁粉大量出现，就会逐渐黏附在速度传感器的感应头上，影响感应头的正常工作状态，使机车速度传感器感应头感应不灵。最后就可能会引起机车空转保护系统自动运转，导致机车的牵引流不断变化引发机车的空转故障。因此，最好制定合理的检修周期，对机车速度传感器的感应头进行及时清洁处理，保证速度传感器感应头的灵敏性，降低机车出现空转的概率。

1.2 冷却水温度不当造成的机车牵引力不稳定

通常情况下，HXD2型机车的每节车厢都会安装两个变流柜，并且变流柜上会安装通风机。一般来说HXD2型机车的变流柜通风机是轴流式通风机，能够吸入空气，然后利用热交换散热器对主变流功率模块进行水冷却。机车运行过程中，风机的运行速度会根据水温变化而变化：水温没超过50摄氏度时，风机的运行速度为25HXD2z半频低速运行；水温处在50摄氏度到70摄氏度之间时，速度在30千米/时左右，风机的运行速度保持不变，而当速度超過30千米/时，风机的运行速度为50HXD2z全频运行；当水温在70摄氏度到75摄氏度之间时，风机仍然保持50HXD2z全频运行状态。但是在水温超过70摄氏度后，对应的主变流功率模块会停止工作，并且对应牵引电机也开始隔离。这就意味着，水温超过70摄氏度后，机车的牵引力出现不稳定波动[1]。

1.3 机车的牵引电机升温造成的牵引力不稳定

经过对HXD2型机车的牵引电机的深入研究发现，电机使用的强迫通风进行冷却的，通畅的冷却通风量为1.26立方米/秒。并且H型机车的牵引电机的温度监控是借助变频器输出电流传感器的电流进行换算完成的，如果电流换算温度超过150摄氏度，机车的牵引电机的输出电流就会被限制；当换算的温度超过200摄氏度后，机车的数据记录就会显示出故障代码与故障描述等信息，故障时间如果超过30秒，牵引电机就会被隔离。而换算的电机温度下降时，牵引电机电流会再次恢复正常状态。这一过程中就会出现机车牵引力不稳定的现象。

2 对HXD2型机车牵引力不稳定的改进措施

2.1 机车空转故障的解决办法

HXD2型机车空转会造成机车牵引力输出波动，影响列车的正常运行，工作人员在对机车空转现象进行解决时，可以采取以下办法进行：①加强对机车的检修力度，执行标准化作业。相关的检修人员必须增强自身的专业能力和综合素质，提高对机车的检修效率和质量，及时发现机车存在的潜在隐患，保证机车能够正常运用。②定期对机车速度传感器进行检查，对不符合使用标准的速度传感器进行及时更换，尤其是要注意速度传感器的感应头的清洁状况，避免感应头感应不灵造成机车空转。③对速度传感器的气隙进行及时调整，确保速度传感器处于正常运行状况。④加强对HXD2型机车的监控力度，使用新技术对机车状况进行实时监控，及时排除故障隐患[2]。

2.2 机车水温变化的解决办法

在对机车水温变化引起的机车牵引力不稳定现象进行解决时，重点在于实现对机车水温的实施准确的监控，这样工作人员才可以根据水温变化进行及时冷却，确保机车牵引力的正常和稳定输出。现阶段，可以使用E-trian软件对机车水温进行监控，一旦发现异常要及时解决。

2.3 机车牵引电机温度的解决办法

对牵引电机温度进行改进时，可以加大对通风机的正常运行状况的检查力度，确保通风顺畅，此外，还要及时对通风机滤网进行及时清理，确保通风机有较强的通风性能[3]。

3 结束语

综上所述，对HXD2型机车牵引力不稳定的故障原因进行研究分析后，提出相应的解决办法能够大大提高列车运行的稳定性和安全性，保证列车的运输能力和运输效率。除此之外，对HXD2型机车的牵引力不稳定现象进行改进后，还能够有效降低轮对磨损，提高机车的易用性，同时改善了机车的应用质量。相关的工作人员和研究人员要积极进取，加强对HXD2型机车的再深入研究，对HXD2型机车在应用过程的问题进行及时解决，保证机车牵引力能够满足列车的运输需求。

参考文献

[1] 杜利斌. 国产化HXD2型电力机车牵引无流原因分析及处理[J]. 中国科技纵横，2016，（3）：170，172.

[2] 杨向东. HXD2型67号机车牵引动力不足故障分析及措施[J]. 山东工业技术，2015，（4）：49-49.

[3] 张中，张金平，李国锋. HXD2型大功率交流传动货运电力机车牵引电传动系统[J]. 机车电传动，2008，（6）：5-8.

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