浅谈DF4D型机车牵引电机常见故障与检修

摘 要：牵引电动机作为df4d型内燃机车主要电气设备之一，其质量的好坏对机车整体质量起着至关重要的影响。该文分析了DF4D型机车牵引电动机的结构、工作原理以及在工作中的常见故障，并给出了一些日常维护的方法。

关键词：牵引电动机 故障分析与检修 电气维护

中图分类号：U264.1 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2013）05（b）-0053-03

牵引电动机作为DF4D型内燃机车主要电气设备之一，其质量的好坏对机车整体质量起着至关重要的影响。DF4D型机车配属我段中修以来给检修生产带来一定的压力。对牵引电动机的检修是检修环节中的重要一环，如何确保检修的质量成为我们必须要面对并解决的问题。

该文对造成牵引电动机的主要惯性故障原因进行深入分析，并提出在检修中相应的解决对策，希望能对牵引电动机检修质量的提高起到积极作用。

1 DF4D型内燃机车牵引电动机的结构组成

东风4D型内燃机车上采用的ZD109B型牵引电动机是采取强迫通风的四极串励直流电动机，ZD109B型电机在转向架上的安装采用抱轴式悬挂，牵引电动机的一边通过滚动抱轴承抱在车轴上，另一边通过橡胶吊挂装置吊挂在转向架横梁上。

ZD109B型牵引电动机主要结构如图1。

ZD109B型牵引电动机主要技术参数（图2）

电机型号 ZD109B

额定功率 530KW

额定电压 670V

额定电流 845A

额定高电压 980V

最大电流 1200A

额定转速 770 r/min

最大恒功率转速2190 r/min

最大转速 2385 r/min

励磁方式 串励（4极）

磁场削弱系数 66%（Ⅰ级）

绝缘等级 H/H

工作制 连续

通风方式 强迫外通风

额定风量 110m3/min

换向片数 232片

换向器外径 390mm

传动比 2.833（68：24）

槽数 58槽

均压线数 58根

电刷尺寸 20×43×60mm

额定效率 93%

换向极气隙 8g2/8g1 1.8/10.5mm

主磁线圈匝数 18匝

电机质量 ≤3000 kg

2 DF4D型机车牵引电机的工作特点

2.1 使用环境恶劣

由于牵引电机安装在车体下面，直接受到雨、雪、潮气的影响，机车运行中掀起的尘土也容易侵入电机内部。此外，由于季节和负载的变化，还经常受到温度和湿度变化的影响。因此，电机绝缘容易受潮、受污，对其性能和寿命产生极为不良的影响。所以，牵引电机的绝缘材料和绝缘结构应具有较好的防潮，防尘性能及良好的通风、散热条件。

2.2 外形尺寸受限制

牵引电动机悬挂在车体下面，其安装空间受到很大的限制，轴向尺寸受轨距限制，径向尺寸受动轮直径的限制。为了获得尽可能大的功率，要求牵引电机结构必须紧凑，并采用较高等级的绝缘材料和性能较好的导电、导磁材料。

2.3 动作力大

机车运行通过钢轨不平顺处，因撞击而产生的动力作用会传递给牵引电动机，使牵引电动机承受很大的冲击和振动。

2.4 换向困难

直流牵引电机换向困难的原因除了受机械振动力方面的影响外，还有电器方面的原因，如牵引电动机经常启动、制动，此时电流可达额定电流的两倍；当机车在长大坡道上运行时，电动机将长时间处于过电流状态；当机车高速运行时，产生的磁场削弱使气隙磁场畸变增大等，这些都将造成牵引电动机换向困难。

2.5 负载分配不均匀

牵引电机与普通电机的另一个不同之处是：在同一机车上的数台牵引电机，不论是在电方面还是在机械方面都是连接在一起的。在电的方面，各电机之间是并联连接；在机械方面，各电机通过车轮与钢轨间的黏着作用相互耦合在一起。因此，由于同一台机车上牵引电机特性有差异，各动轮直径不等或个别轮对发生“空转” 、“滑行”等原因，都有可能造成各电机的负载分配不均，有的电机处于过载运行，有的电机处于欠载运行，从而使机车牵引力不能充分发挥。

3 DF4D型机车牵引电动机的维护保养

牵引电动机的工作条件十分恶劣，主要表现在：负载变化大；承受来自轮轨的冲击力；使用环境恶劣。因此要使电机在运行过程中保持良好质量状态，必须进行很好的操作和维护保养，才可减少电机的故障，延长使用寿命和获得机车的高运转率。

3.1 换向器的维护保养

换向器是直流电机的重要部件，它在高速旋转时的机械稳定性以及其表面氧化膜的状态对电机换向器性能的影响很大。

（1）应经常注意观察换向器工作表面。许多牵引电动机的故障在尚未造成前，可以根据换向器表面的异常状态早作诊断，找出故障原因和部件，及时进行处理。

（2）经常用干燥的压缩空气吹扫换向器表面，如有油垢，可用浸有少量酒精或丙酮的无毛抹布擦拭干净，并注意不要用油垢的或不干净的手去触摸换向器表面或更换电刷；如换向器表面有较明显烧损痕迹而用无毛抹布擦拭无效时，可用镜像砂纸进行清擦。

（3）检查换向器V形云母槽的表面状态，应经常保持该部分清洁，如有烧痕，应用玻璃砂布把烧损处打磨干净。

3.2 电刷装置的维护保养

刷架装置是电机的重要部件之一，其质量的好坏直接影响电机的换向性能，因此，必须对它有足够的重视并经常进行维护保养。