高 偉，張鐵竹，俎以宏

(鄭州鐵路職業(yè)技術學院，河南 鄭州 451460)

1 故障概況

2015年2月26日，武昌南機務段運用車間西線車隊K736次機班乘務員，21時30分襄陽派班室出勤，23時25分襄陽東站接HXD3C0243機車，開車前機車檢查試驗正常。23時45分襄陽東開車，1時59分列車運行到安陸至云夢區(qū)間，機車突然跳主斷，微機顯示屏顯示“APU2接地”，緊接著顯示“APU1接地，APU1、APU2不動，車體通風機1、2故障，油泵MA22、21故障，壓縮機MA19、20故障”。進行小復位后，主斷仍合不上，機車無壓無流，2時01分在區(qū)間停車。

乘務員向車站報告后，2時04分按照段技術人員指示切除輔助變流器APU2,主斷仍合不上，把低壓柜所有輔機電機自動開關都置斷開位后，主斷正常閉合，然后逐個恢復輔機自動開關，當恢復到車體通風機2自動開關時，主斷跳開，因此判斷車體通風機2有接地。故障隔離機車車體通風機2后，進行機車大復位，主斷正常閉合，機車試風后，2時32分開車，4時22分到達武昌站。

2 故障原因及分析

2.1 故障原因

故障機車回段后，技術人員對故障機車進行高壓試驗發(fā)現(xiàn)，重新恢復閉合車體通風機2自動開關后，車體通風機1和2均可正常啟動，但車體通風機2啟動后有較大振動及異音，幾分鐘后，機車跳主斷，微機顯示屏顯示“APU2接地”，緊接著顯示“APU1接地，APU1、APU2不動，車體通風機1、2故障”。檢修人員拆開顯示故障接地的車體通風機2接線盒，發(fā)現(xiàn)車體通風機2風機對外引線端子處絕緣套管有過熱痕跡，對引線端子用500 V兆歐表進行絕緣測試，絕緣電阻為0兆歐，電機繞組接地。

為進一步查找電機振動大和接地故障原因，檢修人員對車體通風機進行解體檢查。拆下電機端蓋，發(fā)現(xiàn)電機傳動端軸承外油封脫落，端蓋軸承散架，軸承支架斷裂，軸承滾柱脫落。轉子撥出后，可見轉子軸頸拉傷，有過燒痕跡，轉子鐵芯表面拉痕嚴重。更嚴重的是，定子內(nèi)部發(fā)生掃膛，定子鐵芯和繞組拉傷變形，繞組絕緣漆包線破損，繞組間可見散落的細小銅鎦顆粒，定子內(nèi)部發(fā)現(xiàn)有殘留軸承保持架碎片及防松墊圈。再次用萬用表對定子繞組磨破部分進行對地測量，電阻為0。因此判定，機車運行中跳主斷是由于車體通風機定子繞組接地，進而使輔助變流器APU2接地、APU1接地造成的。

2.2 原因分析

從電機解體發(fā)現(xiàn)的多個不正常痕跡可以推斷，機車運行中電機發(fā)生了掃膛現(xiàn)象，從而導致了電機定子繞組接地，機車跳主斷后影響了正常行車。因此，重點分析電機發(fā)生的掃膛故障。

(1)對解體的電機配件仔細檢查發(fā)現(xiàn)，電機傳動端軸承壓蓋和軸承外油封都有摩擦發(fā)熱的痕跡，而且油封有變形。軸承壓蓋安裝在電機端蓋上軸承座外側，是固定不動的，而軸承外油封是通過加熱套裝在電機軸的上軸頸部位，電機運行時外油封隨著電機軸轉動。正常電機組裝順序是先加熱套裝油封再裝上軸承壓蓋，組裝后兩者應有一定的間隙，不會發(fā)生摩擦。因此技術人員做出推測，如果油封加熱套裝不到位，或者油封變形，都有可能導致電機組裝后軸承壓蓋和外油封間隙變小，當電機轉動后兩者發(fā)生摩擦，造成軸承發(fā)熱，內(nèi)外油封受熱后脫落，進一步加劇摩擦，同時軸承室內(nèi)潤滑油受熱融化溢出，軸承滾柱干磨，發(fā)熱加劇，軸承保持架變形破裂。由于保持架變形破裂，軸承滾柱散開，有可能導致電機定轉子間隙發(fā)生改變，定轉子轉動時不同心，定轉子之間互磨，同時破裂的保持架碎片進入定轉子間隙刮傷定子繞組，繼而造成電機掃膛，繞組絕緣破損發(fā)生電機匝間短路與繞組接地，電機燒損。

(2)對解體的電機端蓋軸承座內(nèi)徑、軸承外圈直徑進行測量，軸承座內(nèi)徑52.048 mm，軸承外圈直徑51.98 mm，兩者間隙為0.068 mm，軸承外圈與軸承座配合間隙超出正常范圍0～0.027 mm。由于此數(shù)據(jù)在軸承故障發(fā)生后測量，也可能是軸承發(fā)熱變形造成，因此不作為故障判斷的依據(jù)。

從以上分析和變形的油封驗證可以得出結論如下。

電機解體組裝時外油封組裝不到位或者油封有變形，導致電機轉動時外油封和軸承壓蓋之間摩擦，引起軸承發(fā)熱，油封脫落，潤滑油流失，進而引起軸承干磨，發(fā)熱加劇，保持架變形破裂，碎片進入電機內(nèi)部，電機掃膛后繞組絕緣破損，電機發(fā)生接地。

車體通風機由機車輔助變流器供電，因車體通風機2接地，引起輔助變流器APU2接地故障。機車裝載有兩組輔助變流器APU1和APU2,正常時兩組同時工作，當APU2故障時，APU1代替APU2為所有負載提供電源。但2端車體通風機接地故障未消除，亦引起APU1故障接地而封鎖，機車跳主斷，機車無壓無流，牽引封鎖。

3 建議及措施

通過查閱機車檢修記錄，該車3個月以前剛剛做過二年檢，修后走行46 992 km。顯然造成此故障的責任部門為檢修單位，后調(diào)查此電機為委外修，檢修單位質量監(jiān)督不到位。為防止機車輔助電機再發(fā)生類似故障，影響正常行車，提出以下建議。

(1)檢修單位應對電機質量檢驗流程、重要工序全部覆蓋到位，及時發(fā)現(xiàn)質量隱患。

(2)根據(jù)質量動態(tài)，將電機軸承壓裝工序納入關鍵工序管理，進一步優(yōu)化控制項點，以增強質量管理的針對性。

(3)加強職工技術培訓，學習電機組裝工藝及技術標準，提高電機檢修技能。

[1] 張曙光.HXD3型電力機車[M]. 北京：中國鐵道出版社，2009.

[2]張鐵竹，王秀清.交流傳動機車牽引與控制[M]. 成都：西南交大出版社，2014.