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摘要：东风4型内燃机车是大连机车车辆工厂1969年开始试制的大功率干线客货运内燃机车，1974年转入批量生产。在实际运行中不断改进设计，制造了东风4B型、东风4C型、东风4D型系列产品。东风4型的传动方式与第一代东风型内燃机车的最大不同是开始采用交-直流电传动（AC-DC）。 东风4型内燃机车常见故障的出现将 直接影响到机车的正常运转，甚至发生不合预见的重大损失，因此必须重视对常见故障的处理。本文具体分析了东风4型内燃机车电阻制动、励磁电路、柴油机、空气压缩机四方面的故障问题，并提出处理措施。
关键词：电阻制动故障；励磁电路故障；柴油机故障；空气压缩机运转中的故障
Abstract: type dongfeng 4 diesel locomotive is dalian locomotive vehicle plant in 1969 began trial production of high-power trunk for diesel locomotive, in 1974 moved to mass production. Continuously improve design in the actual operation, make the dongfeng 4 b, dongfeng 4 c, dongfeng 4 d series products. Dongfeng 4 type transmission way and the first generation of dongfeng type internal combustion engine car the biggest difference is adopted to pay - direct current transmission (AC - DC). Type dongfeng 4 diesel locomotive of common faults appear, will directly affect the normal operation of locomotive, even not foresee major losses, so must pay attention to handling of common failure. This paper analyzes the type dongfeng 4 diesel locomotive brake resistance, excitation circuit, diesel engine, air compressor four sorts of failure problems, and puts forward treatment measures.
Key words: resistance brake failure; Excitation circuit fault; Diesel engine fault; Air compressor fault in operation
中圖分类号：U262文献标识码：A文章编号：2095-2104(2013)
一、电阻制动故障
通过对电阻制动控制装置原理的了解，和多年来工作经验的积累，对配属于某局东风4B型内燃机车使用电阻制动过程中出现的各种故障原因和处理方法进行了认真的分析和总结。具体如下：
（一）故障现象：电阻制动控制箱运转位，柴油机转速430r/min，主手柄置“保位”，制动电流自动升到800A左右。
故障原因：制动电流霍尔传感器坏了或断线，此时电阻制动控制箱无制动电流反馈信号，造成控制箱工作不正常。
处理办法：遇此故障，检修人员检查各线有无断路或短路现象，用万用表检查控制箱面板上的制动电流反馈测试孔K11～K16是否有信号(为负信号)、测量各传感器有无±15V电源。
（二）故障现象：电阻制动控制箱运转位，使用电阻制动时，随着速度的增加或减少，I级II级制动不转换。
故障原因：①机车速度传感器故障；②转换板上转换点的电压整定不对。
处理办法：遇此故障应检查速度传感器通往控制箱的相关线路是否良好，用发码器发码试验。用过渡插件将转换板引出来，测W2电位器中点电压应达到2.8V左右。检查TAX箱接线排上的接线，将接线排上废弃不用的与速度传感器无关的接线甩掉，并包扎处理。
（三）故障现象：励磁电流波动很大，在运行时制动电流也有波动。
故障原因：各传感器的电源或反馈信号线有虚接或励磁机输出电压反馈回路故障，导致系统动态特性变坏。
处理办法：遇此故障应检查各传感器连线，测试斩波板测试孔K0～K2之间应有电压反馈信号(当有励磁电流时)。在检查电路过程中，特别注意控制箱20芯的两个插座不能调换错插，一旦插错，110V电压便接到15V电源上，会将运算放大器烧损。
二、励磁电路故障
（一）励磁机三相输出线两相短接，机车功率严重偏低。
励磁机的三相输出线规格为95mm2胶皮电缆线，长度约2米，自下而上穿入励磁整流柜内。其在励磁整流柜（2ZL）内的安装位置如图1所示：
图1
由图可见，538、539＃线的接线端子尾部与相邻整流元件的阻容（RC）装置安装螺栓（M10×30mm）相碰磨。虽然接线端子（俗称线鼻子）均套有大小适中的塑料绝缘套管，但因励磁整流柜安装于动力室与前变速箱间的墙壁上，振动强烈。绝缘套管与螺栓的圆边长时间摩擦而破损，造成励磁机输出电源相间短路，主发励磁电流严重偏低，机车功率不足。由于破口很细，而交流电机的相间短路电流又小，故障点不易发现。因此，该故障具有一定的隐蔽性，易误以为励磁机本身发生问题，需要仔细检查、确认。为防止励磁机输出电源线538、539#线接线端子的绝缘套管磨破，对其在2ZL内的安装位置作如图2示的改动：
图2 励磁机输出线改装图
通过改装，538、539#线的接线端子尾部下方取消了整流元件的阻容装置安装螺栓，将阻容装置移至下方元件联接板螺栓上安装。这样，则可有效防止因接线端子的绝缘套管磨破短路而造成机车功率严重偏低。
（二）机车使用故障励磁时起动冲击大
现行东风4B型内燃机车的故障励磁控制电路如图3所示。GFC与GLC动作没有明确的先后顺序，往往造成GFC滞后GLC动作，使得机车在使用故障励磁起动瞬间仍为正常辅助发电状态，机车起车功率超高而造成冲击。
图3 东风4B型机车故障励磁控制电路图
通过对故障的认真分析，提出将现行故障励磁控制电路作如图4所示的改造建议：
图4 故障励磁控制电路改造图
将原387、388#，512、594#线间5ZJ的两对正联锁改为两个二极管控制。这样，当使用故障励磁时，合“9K” GFC即动作，辅助发电机转固定发电工况，避免机车起动时功率超高而冲击。通过计算及装车实践表明，在具体改造时，只要选用10A/1600V普通整流二极管单管串入电路即可保证安全工作。不使用电阻制动的机车，可利用3ZL上用于电阻制动励磁电流比较的两个二极管即可。
三、柴油机故障
（一）柴油机自然停机处理办法
（1）确认3、4、15DZ动作时恢复，启机。
（2）1XD灯亮时，检查柴油机防爆阀、油底壳油尺等处无异状，确认差示压力计误动作时，断开4K后重新启机。
（3）确认燃油压力低，开启第二燃油泵；仍低时，清洗燃油粗滤器。
（4）确认极限调速器误动作及联合调节器油位低时，恢复紧急停车手把或加油后，重新启机。
（5）启机，确认润滑油压力正常，1YJ或2YJ誤动作时可对其短接，注意监视润滑油压力运行。
（6）启机，确认DLS不动作时，松开其锁紧螺母，用螺丝刀拧紧（顶死）芯杆调整螺丝（停机时需恢复），运行时注意监视润滑油压力，差示压力在规定范围内；紧急停车时，断开4K，使用紧急停车按钮停机。
（二）提手柄柴油机不升速的处理办法
（1）确认1DZ脱落时恢复。
（2）更换备用驱动器。（拔插头时注意按下驱动器电源开关K）。
（3）拔下驱动器插头，主手柄置保位，调整联合调节器步进电机配速齿轮（顺时针为加速，逆时针为降速）调节柴油机转速。 注意：与司机配合好，逐步调节。
（三）柴油机摇臂箱滑油联络管，各压力表，传感器管和百叶窗油缸管及通往司机室暖汽管路泄漏的处理办法
（1）柴油机摇臂箱滑油联络管泄漏时，可将两个缸之间的一个管子的泄漏处所包扎、封堵或砸扁。
（2）各压力表，传感器或百叶窗油缸泄漏时，可包扎，封堵或砸扁，注意运行，但通向各油压继电器的管子应以包扎为主，如封堵或砸扁时，应相应的对其短接，并监视机油压力注意运行。
（3）司机室暖汽管路泄漏时，可包扎或关闭截止阀。
（四）柴油机某缸故障的处理办法
如柴油机某缸的横臂脱槽、导杆断损、气阀泄漏故障，或喷油泵处油阀接头、高压油管泄漏时，可甩缸维持运行。甩缸方法：在柴油机空载（主手柄回零）或停机后将供油拉杆上的夹头销拔起旋转90度后固定，再将喷油齿条固定在不供油的位置，停止向该油缸供油。注意：（1）严禁卡住供油拉杆，防止柴油机“飞车”；（2）因故障使进、排气阀不能开启时，甩缸的同时还要打开示功阀。
四、空气压缩机运转中的故障
1、空压机电机降压起动失灵如空压机起动后,操纵台上“空压机起动”信号灯经3 秒钟以上的时间仍不熄灭,说明接触器YR C 没有可靠动作、空压机电机降压起动电阻IR Y、ZRY未被短接。若不及时排除这一故障,由于起动电阻IRY、ZRY长时间通过大电流将会使电阻严重发热而烧毁,更严重的会引起电器柜着火。出现这一故障,通常有如下三方面原因:(1)YC的正联锁接点接触不良,使4的号与451 号导线不接通(见图53)。接触器YRC 因无电源而不动作,应及时处理。必要时可把460 号与451 号线短接。
2、由于,YRC 的反联锁接点接触不良。这一反联锁接点的目的是为了增加接触器的触动安匝(线路图上未绘,在图3 中用虚线表示),使接触器有足够的吸力而动作。如未能很好接触,会造成YRC 不能可靠动作。应及时处理。
图5
3、时间继电器ZSJ失灵不动作。这可用一短路导线把4“号2036号导线(见图5)短接来鉴别。如短路后,YRC 能可靠动作,说明ZSJ巳损坏。为了应急可把时间继电器ISJ装在ZSJ的位置,暂作为ZSJ应用。但此时摇把ISJ的时间调节电位器逆时针方向转动,使延时时间改变为3 秒钟左右。但需注意两点:此时柴油机起动可用手动(起动滑油泵运转时间应在45 秒钟以上),另外当ISJ装回原来位里时,必须把延时时间调回到46秒钟左右。如在运行中急需打风,又来不及排除故降,可手动YR C 使正常打风,打完风后再排除故障。
参考文献
[1]胡成木编.车柴油机联联合调节器[M].北京:中国铁道出版社,2003.
[2]叶岚,李长生主编.内燃机车电传动[M].北京:中国铁道出版社,2003.
[3]吴维胜,刘杰,洪明.东风4型内燃机车电路解析与电气故障处理. [M].北京:中国铁道出版社,2011.
关键词：电阻制动故障；励磁电路故障；柴油机故障；空气压缩机运转中的故障
Abstract: type dongfeng 4 diesel locomotive is dalian locomotive vehicle plant in 1969 began trial production of high-power trunk for diesel locomotive, in 1974 moved to mass production. Continuously improve design in the actual operation, make the dongfeng 4 b, dongfeng 4 c, dongfeng 4 d series products. Dongfeng 4 type transmission way and the first generation of dongfeng type internal combustion engine car the biggest difference is adopted to pay - direct current transmission (AC - DC). Type dongfeng 4 diesel locomotive of common faults appear, will directly affect the normal operation of locomotive, even not foresee major losses, so must pay attention to handling of common failure. This paper analyzes the type dongfeng 4 diesel locomotive brake resistance, excitation circuit, diesel engine, air compressor four sorts of failure problems, and puts forward treatment measures.
Key words: resistance brake failure; Excitation circuit fault; Diesel engine fault; Air compressor fault in operation
中圖分类号：U262文献标识码：A文章编号：2095-2104(2013)
一、电阻制动故障
通过对电阻制动控制装置原理的了解，和多年来工作经验的积累，对配属于某局东风4B型内燃机车使用电阻制动过程中出现的各种故障原因和处理方法进行了认真的分析和总结。具体如下：
（一）故障现象：电阻制动控制箱运转位，柴油机转速430r/min，主手柄置“保位”，制动电流自动升到800A左右。
故障原因：制动电流霍尔传感器坏了或断线，此时电阻制动控制箱无制动电流反馈信号，造成控制箱工作不正常。
处理办法：遇此故障，检修人员检查各线有无断路或短路现象，用万用表检查控制箱面板上的制动电流反馈测试孔K11～K16是否有信号(为负信号)、测量各传感器有无±15V电源。
（二）故障现象：电阻制动控制箱运转位，使用电阻制动时，随着速度的增加或减少，I级II级制动不转换。
故障原因：①机车速度传感器故障；②转换板上转换点的电压整定不对。
处理办法：遇此故障应检查速度传感器通往控制箱的相关线路是否良好，用发码器发码试验。用过渡插件将转换板引出来，测W2电位器中点电压应达到2.8V左右。检查TAX箱接线排上的接线，将接线排上废弃不用的与速度传感器无关的接线甩掉，并包扎处理。
（三）故障现象：励磁电流波动很大，在运行时制动电流也有波动。
故障原因：各传感器的电源或反馈信号线有虚接或励磁机输出电压反馈回路故障，导致系统动态特性变坏。
处理办法：遇此故障应检查各传感器连线，测试斩波板测试孔K0～K2之间应有电压反馈信号(当有励磁电流时)。在检查电路过程中，特别注意控制箱20芯的两个插座不能调换错插，一旦插错，110V电压便接到15V电源上，会将运算放大器烧损。
二、励磁电路故障
（一）励磁机三相输出线两相短接，机车功率严重偏低。
励磁机的三相输出线规格为95mm2胶皮电缆线，长度约2米，自下而上穿入励磁整流柜内。其在励磁整流柜（2ZL）内的安装位置如图1所示：
图1
由图可见，538、539＃线的接线端子尾部与相邻整流元件的阻容（RC）装置安装螺栓（M10×30mm）相碰磨。虽然接线端子（俗称线鼻子）均套有大小适中的塑料绝缘套管，但因励磁整流柜安装于动力室与前变速箱间的墙壁上，振动强烈。绝缘套管与螺栓的圆边长时间摩擦而破损，造成励磁机输出电源相间短路，主发励磁电流严重偏低，机车功率不足。由于破口很细，而交流电机的相间短路电流又小，故障点不易发现。因此，该故障具有一定的隐蔽性，易误以为励磁机本身发生问题，需要仔细检查、确认。为防止励磁机输出电源线538、539#线接线端子的绝缘套管磨破，对其在2ZL内的安装位置作如图2示的改动：
图2 励磁机输出线改装图
通过改装，538、539#线的接线端子尾部下方取消了整流元件的阻容装置安装螺栓，将阻容装置移至下方元件联接板螺栓上安装。这样，则可有效防止因接线端子的绝缘套管磨破短路而造成机车功率严重偏低。
（二）机车使用故障励磁时起动冲击大
现行东风4B型内燃机车的故障励磁控制电路如图3所示。GFC与GLC动作没有明确的先后顺序，往往造成GFC滞后GLC动作，使得机车在使用故障励磁起动瞬间仍为正常辅助发电状态，机车起车功率超高而造成冲击。
图3 东风4B型机车故障励磁控制电路图
通过对故障的认真分析，提出将现行故障励磁控制电路作如图4所示的改造建议：
图4 故障励磁控制电路改造图
将原387、388#，512、594#线间5ZJ的两对正联锁改为两个二极管控制。这样，当使用故障励磁时，合“9K” GFC即动作，辅助发电机转固定发电工况，避免机车起动时功率超高而冲击。通过计算及装车实践表明，在具体改造时，只要选用10A/1600V普通整流二极管单管串入电路即可保证安全工作。不使用电阻制动的机车，可利用3ZL上用于电阻制动励磁电流比较的两个二极管即可。
三、柴油机故障
（一）柴油机自然停机处理办法
（1）确认3、4、15DZ动作时恢复，启机。
（2）1XD灯亮时，检查柴油机防爆阀、油底壳油尺等处无异状，确认差示压力计误动作时，断开4K后重新启机。
（3）确认燃油压力低，开启第二燃油泵；仍低时，清洗燃油粗滤器。
（4）确认极限调速器误动作及联合调节器油位低时，恢复紧急停车手把或加油后，重新启机。
（5）启机，确认润滑油压力正常，1YJ或2YJ誤动作时可对其短接，注意监视润滑油压力运行。
（6）启机，确认DLS不动作时，松开其锁紧螺母，用螺丝刀拧紧（顶死）芯杆调整螺丝（停机时需恢复），运行时注意监视润滑油压力，差示压力在规定范围内；紧急停车时，断开4K，使用紧急停车按钮停机。
（二）提手柄柴油机不升速的处理办法
（1）确认1DZ脱落时恢复。
（2）更换备用驱动器。（拔插头时注意按下驱动器电源开关K）。
（3）拔下驱动器插头，主手柄置保位，调整联合调节器步进电机配速齿轮（顺时针为加速，逆时针为降速）调节柴油机转速。 注意：与司机配合好，逐步调节。
（三）柴油机摇臂箱滑油联络管，各压力表，传感器管和百叶窗油缸管及通往司机室暖汽管路泄漏的处理办法
（1）柴油机摇臂箱滑油联络管泄漏时，可将两个缸之间的一个管子的泄漏处所包扎、封堵或砸扁。
（2）各压力表，传感器或百叶窗油缸泄漏时，可包扎，封堵或砸扁，注意运行，但通向各油压继电器的管子应以包扎为主，如封堵或砸扁时，应相应的对其短接，并监视机油压力注意运行。
（3）司机室暖汽管路泄漏时，可包扎或关闭截止阀。
（四）柴油机某缸故障的处理办法
如柴油机某缸的横臂脱槽、导杆断损、气阀泄漏故障，或喷油泵处油阀接头、高压油管泄漏时，可甩缸维持运行。甩缸方法：在柴油机空载（主手柄回零）或停机后将供油拉杆上的夹头销拔起旋转90度后固定，再将喷油齿条固定在不供油的位置，停止向该油缸供油。注意：（1）严禁卡住供油拉杆，防止柴油机“飞车”；（2）因故障使进、排气阀不能开启时，甩缸的同时还要打开示功阀。
四、空气压缩机运转中的故障
1、空压机电机降压起动失灵如空压机起动后,操纵台上“空压机起动”信号灯经3 秒钟以上的时间仍不熄灭,说明接触器YR C 没有可靠动作、空压机电机降压起动电阻IR Y、ZRY未被短接。若不及时排除这一故障,由于起动电阻IRY、ZRY长时间通过大电流将会使电阻严重发热而烧毁,更严重的会引起电器柜着火。出现这一故障,通常有如下三方面原因:(1)YC的正联锁接点接触不良,使4的号与451 号导线不接通(见图53)。接触器YRC 因无电源而不动作,应及时处理。必要时可把460 号与451 号线短接。
2、由于,YRC 的反联锁接点接触不良。这一反联锁接点的目的是为了增加接触器的触动安匝(线路图上未绘,在图3 中用虚线表示),使接触器有足够的吸力而动作。如未能很好接触,会造成YRC 不能可靠动作。应及时处理。
图5
3、时间继电器ZSJ失灵不动作。这可用一短路导线把4“号2036号导线(见图5)短接来鉴别。如短路后,YRC 能可靠动作,说明ZSJ巳损坏。为了应急可把时间继电器ISJ装在ZSJ的位置,暂作为ZSJ应用。但此时摇把ISJ的时间调节电位器逆时针方向转动,使延时时间改变为3 秒钟左右。但需注意两点:此时柴油机起动可用手动(起动滑油泵运转时间应在45 秒钟以上),另外当ISJ装回原来位里时,必须把延时时间调回到46秒钟左右。如在运行中急需打风,又来不及排除故降,可手动YR C 使正常打风,打完风后再排除故障。
参考文献
[1]胡成木编.车柴油机联联合调节器[M].北京:中国铁道出版社,2003.
[2]叶岚,李长生主编.内燃机车电传动[M].北京:中国铁道出版社,2003.
[3]吴维胜,刘杰,洪明.东风4型内燃机车电路解析与电气故障处理. [M].北京:中国铁道出版社,2011.