徐冬明 朱琳 欧阳爱莲
(洛阳机车有限公司,河南 洛阳 471002)
作为我国铁路大提速的主车型,DF4D机车使用频次逐渐增加。同时由于电空接触器结构设计缺陷造成的列车晚点事故数量也呈上升趋势,在高寒风沙地区尤为明显。
电空接触器主要存在以下缺陷:
①电空阀动作卡阻和漏风现象经常出现,尤其是阀内皮碗的气密性一直是电空接触器长期存在的惯性问题,密封器件的自然老化及使用不当,使电器的平均无故障工作时间大大缩短。
②风路的引入不但造成电器柜结构的复杂,而且带来其他问题。如风路中不可避免地存在冷凝水、灰尘、油污等杂质,在低温环境下极易结冰积聚。而电空接触器位于电器柜风路末端,无法靠自身排出阀腔内聚积的杂质物,降低了电空接触器的可靠性[1]。
为了消除如上提到的主要缺陷,使机车能在不同气候状态下安全、平稳、持续地运行,对DF4D机车上电空接触器进行电磁化改造。改造所需物料及方案如下:
以西安开天电磁接触器为例进行改造说明。改造共需6 台QCC1-08.08 型直流接触器,7 台QCC1-08.10D 型直流接触器,1 台CZQ-40/22 型直流接触器,以及1 台QJS4-05型时间继电器。由于电磁接触器与原电空接触器安装尺寸完全相同,不需要增加其他物料。
2.2.1 用QCC1-08.08 型直流接触器代替机车上原有的电机电空接触器,用QCC1-08.10D 型直流接触器代替原先的二级制动接触器及制动接触器。并将原来的风管路取消或封堵。
2.2.2 增加时间继电器。DF4D 型内燃机车主接触器改用电磁接触器后,在卸载时,LC线圈失电释放,其辅助触头先行分离,断开主接触器线圈回路;但其主触头还在拉弧,这样,就造成电机电磁接触器(1C~6C)瞬间带电分断,长期使用会使电空接触器主触头烧蚀。分析其原因,是由于电磁接触器吸合及释放比电空接触器迅速。为了解决这个现象,在控制回路中增加一个QJS4 型0.5秒延时断开的时间继电器(图中代号4SJ)。该时间继电器可以保证励磁机励磁回路彻底断电后主接触器在无电状态下分断[2]。改造前后电路简图如图1、2所示。
图1 改造前走车电路
图2 改造后走车电路
由于电磁接触器的线圈匝数比电空阀线圈匝数多,因此使用电磁接触器之后,增加了机车控制电路中的负载。经过理论计算及实际测量,改造后,通过机车控制开关,正常情况最大电约流为8.13A,比改造前增加大约6A。降低了扳键、单极开关等有触点电器的可靠性。为了有效减小流过总控、机控回路的电流,增加一个CZQ-40/22 型直流接触器(XQC),使增加的电流不流过总控、机控等开关。改造前、后电路图如图3、4所示。
图3 改造前电路图
图4 增加XQC后线路改进图
改造后,不改变原先的电器动作顺序,连接铜排形状和大线长度不变,改造成本较低;去除了压缩空气环节,避免气压、湿度、温度等复杂因素的影响,可从根本上杜绝风管路冻结、阻塞、电空阀卡滞、漏风的惯性故障,具有良好的环境适应性,对降低机破、临修等问题的发生,具有一定的作用。
此改造方案具有较强通用性,已普及到DF5 系列机车、DF7 系列机车、DF8B 型机车、DF12 型机车等内燃机车。此外,西安开天、沙尔特宝、乐清黄华生产的电磁接触器与目前电空接触器安装尺寸完全相同,可做互换安装接线。
[1]聂清立.东风4型内燃机车电力传动[M].大连:大连理工大学出版社,1994.
[2]林聪云.内燃机车电力传动[M].北京:中国铁道出版社,2004.