HXN3B型内燃机车空压机系统常见故障处理及改进建议

闫新建

(中国铁路郑州局集团有限公司 郑州机务段，河南 郑州 450000)

HXN3B型内燃机车是大连机车车辆有限公司与美国EMD公司联合设计开发的大功率交流传动货运内燃机车，它的启动、制动、撒沙、鸣笛等都需要足够压力的压缩空气，主要依靠空压机系统为启动风缸、总风缸和制动风缸提供压缩空气。因此，可靠的空压机系统对机车安全稳定运用起着至关重要的作用。

1 空压机系统

1.1 主回路

主回路由辅助发电机发出三相交流电经整流桥整流后向辅助逆变器提供额定DC110 V电源(实际可接受电压范围60～750 V)，辅助逆变器将辅助发电机提供的直流电逆变为165 V±8.25 V、98.3 A交流电送至空压机。

1.2 控制回路

控制回路由蓄电池经空压机断路器向辅助逆变器提供额定DC74 V(实际可接受电压范围50～88 V)控制电。

空气压缩机的启、停动作受总风缸压力传感器控制，当总风缸风压小于750 kPa时空压机启动开始打风，至风压达到900 kPa时空压机停止工作。

2 常见故障分析及解决方法思路

(1)在处理空压机系统故障时，应首先通过观察孔查看机油油位和油质是否满足空压机运行要求，若不满足应及时补充或更换机油。除此之外还需要检查真空指示器颜色，正常颜色为无色(透明)，故障颜色为红色。红色时需要更换空气滤芯，然后将指示器复位为正常颜色。

(2)空压机系统内部信号的给定和反馈都通过DIO插件板，因此很多故障都是由于DIO插件板自身故障引起的。在处理空压机系统故障时可根据故障现象并结合电路原理图来查找、确定可能存在故障的DIO插件板，先更换此板，若故障消失，则可确认为DIO插件板故障。

(3)若故障依然存在，目前空压机系统故障信息记录则无法判断故障原因，还需利用FIRE显示屏可编程功能调出相关项目数据进一步判断故障的具体原因。

3 故障数据记录及改进建议

当前HXN3B型内燃机车有关空压机故障的详细数据记录显示信息中，不包含心跳、线电压、相电压、相电流、电磁阀等关键数据，对故障判断没有实质性帮助。利用FIRE屏可编程功能在机车数据→系统数据中编辑出CC1 Hb 心跳(0～255)、CC1 En 有效信号、CC1Vdc中间直流电压、CC1VII线间电压、MVCCR1空压电磁阀运行、CC1CB断路器闭合反馈、CC1phsA A相电流、CC1phsB B相电流、CC1phsC C相电流、CC1Lock锁定信号等数据(最好是将空压机#1和#2的都编写出来，将故障数据与正常情况的数据对比)，根据相关数据的变化来判断空压机系统故障原因。

建议将上述相关项目数据添加到空压机故障详细记录中，这样就可使故障信息记录反映更全面，更有利于相关各类故障的查找和判断。

4 常见故障及处理方法

以空压机#1为例。

在排查故障前应首先检查CC1Lock信号是否锁定，若锁定需将空压机复位(空压机在一定时间内连续报3次故障后辅助逆变器直接锁定不再执行复位程序)，并查看CC1Vdc数值是否在正常范围内(DC60 V～DC750 V)，若不在此范围时应检查辅助发电机及其与辅助逆变器的连接回路。输入正常时，查看CC1VII是否在165 V±5%范围内，若超出正常范围且负载无短路接地等情况发生则可能为辅助逆变器自身故障。查找故障前应首先查看CC1VII，确认其在正常范围内。

(1)空压机控制断路器未闭合：查看CC1CB状态，若为关则需闭合空压机断路器。

(2)空压机停机，逆变器锁定：查看CC1Lock状态，若锁定则需将空压机复位，若复位后运行正常则故障排除，若复位后运行一段时间再次报出故障，则再根据故障情况查找具体原因。

(3)空压机停机，逆变器通信故障：检查CAN线回路是否存在虚接短路等情况。若CAN线回路正常，查看CC1 Hb 和CC1 En(空压机启动时由0.00变为2.00)。若无心跳则可能是PWR插头及内部接线开路或辅助逆变器故障；若心跳正常，CC1 En始终为0.00时，则为辅助逆变器故障。

(4)空压机欠电流故障，电机可能开路：查看CC1phsA、CC1phsB、CC1phsC电流数值，若有为0相则可能是主回路线路接线端子处熔断或电机开路，若都不为0则可能是主回路端子处虚接或电机故障。

(5)空压机欠电流，传动轴可能故障：观察空压机启动时CC1phsA、CC1phsB、CC1phsC电流数值变化，若当空压机启动后电流不能达到正常值165A且MVCCR1状态为关，则可能为空载电磁阀故障或无载启动缸卡滞。空压机在温度过低且长时间未使用的情况下首次启动可能会出现这种情况，主要是由于空压机温度低且加热功率有限，在启机就需要打风的情况下，空压机温度低于下限，其内部机油凝结使阻力增大电磁阀无法带动负载，当重启之后恢复正常则无须处理。

(6)空压机过电流，电机可能锁定：在空压机启动时查看CC1phsA、CC1phsB、CC1phsC数值，若明显高于正常值，则应考虑是主回路短路、接地或电机故障。

(7)空压机加载延迟、滑油温度高和空压机加载延迟、油分离器压力高：应检查是否由于管路阻塞、滤芯脏污、机油过多(或过少)、机油变质(或传感器故障)等因素引起的。油温过高或压力过高多数都是由于管路阻塞或滤芯脏污造成的，在日常运用中，应按检修操作要求及时检修和更换滤芯，并保持停机五分钟后，确认机油油位在上下刻线之间。

5 结语

针对HXN3B型内燃机车FIRE屏显空压机系统故障的详细记录表中，缺失心跳、线电压、相电压、相电流、电磁阀等关键项目数据，无法根据相关项目数据的变化来判断空压机系统故障原因的问题，提出通过FIRE显示屏可编程功能，增加缺失的关键项目数据，进一步完善故障信息记录。此方法可操作性强，简单、便捷，容易实现，而且对于故障判断的准确性、可靠性高，极具参考价值。