HXD3B机车控制逻辑优化改进建议

[摘 要]本文针对HXD3B机车运用以来在维护过程中出现的804起紧急制动等4个常见问题进行分析、力求通过优化控制逻辑的改进方案，努力使机车达到“零缺陷”标准。

[关键词]改进建议 控制逻辑优化 零缺陷

中图分类号： 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）24-0004-02

1、前言

HXD3B机车是我们大连机车车辆有限公司与庞巴迪公司联合研制生产的9600KW大功率货运机车，目前在北京铁路局、沈阳铁路局担任货运牵引任务，得到了客户的高度认可。

但目前，该机车在804起紧急制动、上弹停动车、自动过分相等几个问题上存在一定的隐患，导致大量临修以及途中机破，甚至出现烧网等严重后果，影响了机车的运用。

我将从对日常检修维护中遇到的4个隐患问题进行阐述、并提出优化改进的建议，以期达到机车正常行运的目的。

2、 问题阐述及改进建议

2.1 804误得电机车起紧急制动

2.1.1 案例及分析

由于重联插座进水导致804误得电，机车起紧急制动、已因此导致多起机破事故，由于机车起紧急制动后只能原地等待救援，影响其他机车运行，会造成较为严重的后果。

2015年8月5日HXD3B0202机车行运至大虎山时，由于重联插座1密封不严、进水导致804误得电，微机主机VCU向制动机主机IPM发出“紧急制动”指令，机车起紧急、列车管快速排风，影响机车正线运行2小时30分，耽误客车6列，造成D21机破，产生较为严重的影响。我们采用甩除司机室操纵台下XT103线排的804、2050L、2071、2072、2073等线缆、以维持机车运行回段。重联插座进水图片及甩除重联插座效果如图1所示：

目前，沈阳局配属机车采用重联插座密封部位打胶处理的方案、以减少重联插座进水概率。但由于不易操作、经常会造成重联插座顶部密封不良、反而造成底部存积水的问题。此外，还会引发蓄电池接地等其他故障，效果不理想。

2.1.2 改进建议

由于目前HXD3B机车均单机运用，不应用重联功能，我们结合售后服务经验，先后提出以下2种改进方案。

第一种方案是在司机室操纵台下甩除所有与重联插座相关电线，共计9*4=36根。但该方案缺点是工作量大、机车失去重联功能，不易恢复。

第二种方案是通过软件优化的方法，当确认机车在制动设置为“本机”状态下，即便804误得电，微机主机VCU仍然自动屏蔽804信号，不对制动机IPM发出紧急制动命令，仅在TCMS屏数据浏览器活动栏里提示“804得电”。只有当双机重联作为“补机”机车时，该功能方才开放，这样可以大大减少故障率。由于不需要物理成本，所以我们认为通过优化软件控制逻辑为最佳方案。

2.2 上弹停误动车

2.2.1 案例及分析

机车在单机出入库或者被牵车出入库时，由于司机误操作、经常出现上弹停加牵引力、制动夹钳抱轮运行的状态，后果是擦伤机车轮对，而更换轮对工作量大、带来诸多不便。

2015年9月12日，HXD3B0351机车单机转道，由于实习司机忘记缓解弹停、提手柄施加牵引力后、机车抱闸行走、导致右一、右三、左四、左六轮对制动盘出现不同程度损坏，更换轮对。

2015年10月13日，HXD3B0128机车，当使用DF4D内燃机车牵车出库时，由于车上电务段转储数据时误将机车上弹停，牵车人员没有再一次确认弹停缓解就牵车导致制动夹钳擦伤轮对。

以上两述案例虽然有人祸因素，但如果能从控制逻辑上加以优化，就可以杜绝此类事故发生。

2.2.2 改进建议

建议改进后的逻辑如下：

（1）当微机主机VCU确认机车上弹停后，无法施加牵引力，并在微机显示屏上提示“弹停制动，牵引封锁”的提示信息。

（2）当机车检测有速度时，微机主机自动对机车施加弹停缓解信号，弹停缓解电磁阀得电后、弹停缓解。

通过此项改进，可以避免上弹停动车、避免擦伤轮对的后果。改进后弹停缓解的控制逻辑如图2所示：

2.3 自动过分相误动作

2.3.1 案例及分析

由于半自动过分相在安全、操作上比自动过分相、手动过分相有一定的优势，因而被沈阳局、北京局所广泛使用。而HXD3B只采用接收地感器信号的方式、通过微机控制过分相。现有过分相控制逻辑图如图3所示：

一旦由于地感器出现故障、或者铁轨旁有遗落磁铁，会导致微机接收错误信号引发的主断误动作，特别是在分相区前主断误闭合、由于带载过分相从而发生拉弧、烧断电网的严重后果。

2015年5月18日，由于高桥镇分相区前工务段施工时误将一块磁铁遗落在铁轨旁，导致途经的多起HXD3B机车在分相区前主断提前合。另外，2015年2月，HXD3B0478机车由于T2地感器故障，也多次出现主断提前合的状况。所幸乘务员处理及时，均在分相区前手动断开主断，避免了严重事故的发生。

2.3.2 改进建议

由于过分相时必然有网压变化，因而我们建议修改现有逻辑，只有微机同时满足以下两个条件，主断方才闭合。

（1）AMP检测网压从有到无、再从无到有

（2）微机主机VCU检测到正确的地感器信号。

只有当上述两个条件都满足时，主断方正常动作，否则需要手动断、合主断。这样就最大限度避免了过分相时主断误动作的情况，优化后的逻辑如图4所示：

2.4 充电单元工作时间相同时不工作

2.4.1 案例及分析

HXD3B机车低压电源柜面板上设有充电模块选择开关SW1，共有五档：“ 单元1”、“OFF”、“AUTO” “OFF”和“单元2” ，其中“AUTO”档表示由微机自动控制，每次闭合司机电钥匙后，微机系统制动选择累计工作时间少的那个单元工作。一般机车均在“AUTO”档位。

但实际运用中发现，如果微机启动后恰巧遇到两个充电单元工作时间一致时，会出现紊乱、无法自动选择，导致微机报出2个充电单元同时无法工作的故障。如果乘务员在途中遇到2个充电单元均不工作的情况下，一般只会请求救援或者换车，存在发生机破的隐患。

2015年1月8日，HXD3B0112机车出库时报出2个充电单元（UR1、UR2）同时不工作，我们更换部分电子元器件、重新刷机车TCMS程序后依旧无法恢复。最后在“计时”栏里发现2个充电单元工作时间相同。手动打到单元1工作半小时后，重启微机后恢复。

2.4.2 改进建议

目前遇到上述问题的方法是手动打到单元1充电一段时间后，再恢复“AUTO”位后，重启微机。

更改后的逻辑为：如表1所示，当微机检测两个充电单元工作时间一致时，自动默认充电单元1工作，这样就避免了人工操作、减少误报和售后服务人员的检查工作量。

3、结语

通过以上问题的分析与改进，提高了检修效率、减少机破数量，为今后大连机车公司电力机车的生产提供了参考意见。