HXD3型机车冷却器故障原因浅析.pdfVIP

现场检修 铁道机车车辆工人 第12期2010年12月 文章编号：1007—6042(2010)12—0018—03 HXD 型机车冷却器故障原因浅析 郭纪 军 (郑州机务段 客运车间调小指导组 河南 郑州 450000) 摘 要 ：对HXD 型机车频繁出现 的牵引变流器故障产 生的原 因进 行 了全面剖 析 ，提出了故障处理的办法及改进措施。 关键词 ：HXD、型机车 ；复合冷却器；高温故障 ；改进 中图分类号 ：U2643 7 文献标识码 ：B HXD 型机车自2009年4月起在郑州机务段陆续投入使用，截止2010 年4月已配属改型机车 100余台，近半年接连发生因牵引变流器 (CI)冷却 高温弓l起的机车故障，故障现象表现为 ：自我诊断系统报警 “cI冷却温度 高”，且牵引力自动进行封锁。由于改型机车机构模块化 ，所 以，司机不能 进行应急处理，造成 了机破事故 ，严重影响 了机车的正常运用 。据统计，仪 2010年6月因牵引变流器冷却系统温度过高引起 的机车临修就有 6件，机 破 3件 ，分别 占HXD 型机车全部临修和机破件数的 15％和 32％。 1 牵引变流器 (CI)冷却装置原理 牵引变流器是 HXD 型机车的核心部件 ，每台机车有2台牵引变流器 ， 用于控制牵引电机。牵引变流器及其冷却装置采用 的是复合强迫通风冷 却 ，即主变压器油和牵 引变流器冷却液由同一组通风冷却机组进行冷却。 该复合冷却器采用全铝制板翅式散热片结构，上 、下两层分体设计 ，上部为 水散热器，下部为油散热器 ，具有结构紧凑 、重量轻 、单位容积换热效率高的 特点 。 HXD 型机车复合冷却器中冷却空气的通过路径为：车外空气一机车 顶部滤网一复合冷却器风机组一异径风道一复合冷却器散热器翅片一机车 底部排风 口一车底大气。整个过程完成空气与变压器油 、变流器冷却液 的 热交换 ，以达到冷却的 目的。 2 故障检查及原因分析 对机车的现场检查并未发现牵 引变流器有任何故障，且牵引变流柜 的 一 18 — 现场检修 铁道机车车辆工人 第 12期2010年 12月 冷却水循环系统工作一切正常，冷却水流量与压力均符合要求 ，但冷却水实 际温度高于变流器的保护值 50~C，显而易见 ，判断问题出现在冷却水循环 系统的散热环节上。对发生故障的机车复合冷却器进行解体开盖检查 ，发 现散热器表面脏物很多 ，其表面粘满各种塑料布 、树叶、毛发等杂质 ，导致铝 制板翅式散热 片的问隙严重积堵。 HXD 型机车复合冷却器风机额定风压为 1560Pa。若冷却器 的风阻 超过 1500Pa，加上冷却塔的进风 口阻力及出风 口阻力 ，空气 阻力会超过风 机的额定风压 ，导致通风量下降。现场使用便携式测速仪实测风量均低于 5．5m ／S，小于复合冷却器的额定风量6．2131／S，冷却翅片表面附着 的灰尘 同时还增加 了，冷却器的热阻，使冷却器的传热系数大幅度地降低 ，冷却器的 冷却能力会大幅度地下降，无法满足正常的散热需求。 郑州机务段 的 HXD 型机车担 当郑州——石家庄 、郑州——武 昌、郑 州——徐州等区段的客、货运牵引任务，这些 区段灰尘多、空气质量差 。机 车顶部设置的过滤网孔径约为 10mm，体积大 的异物可 以被有效地过滤掉 ， 而体积小的杂物及灰尘通过过滤网后就积聚在散热器表面。经过长时间的 运行后 ，冷却器表面易被污物覆盖 ，空气阻力大幅度增加，严重影响了冷却 器的散热效率 ，造成变流器冷却水温超高。 3 处理办法及 改进建议 由于受场地 、工具等条件的限制 ，一般现场处理 的方法是采用高压水冲 洗复合冷却器散热片 ，这种处理方法 能暂时 降低复合冷却器 内冷却介质 的 温度，解除机车牵引力封锁保护，使机车牵引力得到恢复。但 由于复合冷却 器采用的上 、下组合结构厚度大 ，且油、水散热器 中间有 I10mm的过渡风 道 ，一般清洗时，水流经过上部的水冷却器后被分散 ，压力下降，不能将下部 的油冷却器彻底清洗干净 。同时卡在散热器翅片 中的塑料布 、树叶、毛发等 杂质，在清洗时被冲向翅 片底部 ，加剧了堵塞。这样反复多次冲洗产生恶性 循环 ，进一步增加 了清洗 的难度 。由