CMC-20型钢轨打磨车异常报警无法启机故障分析

侯成凯,徐 欣,石 飞,訾 闯

(郑州地铁集团有限公司,河南 郑州 450000)

钢轨打磨车通过打磨去除钢轨表面的剥离掉块、擦伤、波磨、疲劳裂纹、肥边、硌伤、光带不良和不均匀磨耗等病害,从而改善轮轨接触条件,提高运行安全性和舒适性。钢轨打磨车在地铁轨道线路维护中得到广泛应用[1],不仅提高轨道线路的质量和安全性,还为地铁运营提供可靠的技术保障。

1 启机电路工作原理

CMC-20型钢轨打磨车启机电路主要由启动电机控制回路及ECM控制回路两部分构成。

启动电机详细控制回路:闭合蓄电池闸刀S1110(S1112为常闭状态),蓄电池向外供电,经K1570的常闭触点到启动电机B1120。

ECM详细控制回路:蓄电池电源从脱口开关CB1240经主控钥匙开关S1240,经S1242(灭火系统开关,集尘器附近),过K1190(发动机ECM开启)继电器常开触点,经K4620(空压机过热)常开触点到ECM。

2 异常报警无法启机故障分析

2.1 发动机诊断信息说明

CMC-20型钢轨打磨车配有发动机诊断表,显示发动机运行信息及故障代码,包括发动机运行小时、转速、油压、冷却液温度、进气总管温度、电压、燃油消耗率、已用燃油率、油门百分率、功率负载百分率和工作正常(错误)代码。

LCD(A)要么单一显示表示一个单一参数、要么象限显示可同时表示四个参数,用菜单键(B)输入或退出菜单屏显示,用箭头键(C)改变显示或进入发动机参数(左箭头键会向上或左滚动显示、右箭头键会把显示屏向右或下滚动),用输入键(D)选择突出显示的条目。

发动机诊断表(详见表1)包括两个显示灯,黄色警报指示灯(E)和红色关机指示灯(F)。当发现一个警告故障时黄色警告灯会发亮,当ECU检测到停机故障时红色关机指示灯会发亮。如果警告错误时不予以纠正会使发动机产生问题, 警告故障包括高于常温、低于常油压、高于常冷却温度、高于常充气温度或功率不足。故障处理前警告显示器会一直点亮。

表1 发动机诊断表

停机故障表明发动机马上要发生错误,包括油压极低、冷却温度极高和冷却液损失。当一个停机故障被发现时,停机显示器会发亮,发动机会在30秒内关机。可以按发动机保护强制开关(位于右手边的开关面板上)延迟关机30秒,开关重设关机计时器30秒并可反复使用,持续按开关仅会重设一次30秒定时器。停机和关掉主开关都会重设所有ECU故障,允许发动机在重新起机后至少运转30秒,如果故障没有排除会再次停机。

2.2 故障排查

2019年4月17日G0141-2钢轨打磨车保养结束进行热机试验时无法启机,发动机诊断屏出现“辅助发动机停车装置:外部辅助开关启动”报警信息,红色报警灯闪亮。故障信息表明该故障不是发动机本身故障,为金鹰厂保证发动机正常运行添加的保护电路。发动机ECM接线原理图表明与ECM相关的故障有冷却液液位和液压油油位问题。

检查液压油位于观察窗三分之一至三分之二位置满足要求,冷却液位离水箱最高处约5 cm满足要求,因此判断故障为电气故障。

用万用表测量机械间电气柜914号线及941号线为断开,说明液压油传感器正常;测量012B和941号线为接通,说明冷却液传感器故障。

2.3 故障(冷却液传感器)分析

钢轨打磨车使用的传感器为三线制REDIA型电磁式传感器,电源线为A,BD信号线正常情况下断开,没有信号。当液压油位低于设定的阈值时BD线会闭合,有信号。

REDIA冷却液传感器[2]是一种可以将被测点液位值同步转变为相应电信号的仪器,主要由全密封隔离膜充油传感器和内置高性能微处理器构成,可对传感器的温度漂移、非线性等进行全范围数字化修正处理,并有模拟输出和HART通信协议输出,具有稳定性好、精度高的特点,可实现现场诊断过程双向通信。具有以下优势:

(1)重复精度高、检测准确,液面控制非常精确,并且不需调校、响应速度快,可以直接安装使用;

(2)探头体积小巧,可分开安装在狭小空间中,适合在特殊容器或罐体中使用,还可以在一个测量体上安装多个光电探头制成多位变控器、传感器;

(3)可靠性高、寿命长、免维护,其内部所有元器件进行了树脂浇封处理,没有任何机械活动部件。

存在问题:当冷却液中存在气泡包围传感器时,测量会出现问题。目前钢轨打磨车对于水位传感器存在两种设计思路:一种为当检测到液位低时,只报警,不停机;一种为检测到液位低时,报警并停机。出于安全考虑,均采取后一种思路保障安全。

3 故障处理及解决措施

更换故障冷却液位传感器,试验正常。主要解决措施:

(1)检查冷却液传感器与控制器之间的连接线是否松动或损坏,修复连接并确保连接牢固;

(2)清洁传感器表面,确保其清洁干燥;

(3)确保更换的传感器型号一致;

(4)检查控制器是否有损坏或故障代码,并进行维修;

(5)检查并排除可能的干扰源,确保传感器工作环境稳定。

4 结语

钢轨打磨车的冷却液传感器故障会导致车辆异常报警无法启机,对地铁日常维保作业造成影响。发现传感器故障时应及时处理,日常加强对钢轨打磨车的维护和保养,定期检查,确保设备安全、稳定运行。同时,要提高维修人员技术水平,遇到问题能够迅速、准确解决,为地铁安全运营提供可靠保障。