试论 HXD3D型电力机车运用问题分析与改进

试论 HXD3D型电力机车运用问题分析与改进

王宝生

中国铁路北京局集团有限公司北京机务段 北京市 100000

摘要：随着技术深化发展，HXD3D型电力机车应运而生，具备多样化优势特征，但在运用中呈现一些问题。因此，本文多层次客观分析了HXD3D型电力机车及其运用问题，提出了一些行之有效的改进措施，在改进、优化的基础上促使HXD3D型电力机车在实际运用中安全、稳定以及经济运行。

关键词：HXD3D型电力机车 运用问题 分析 改进

HXD3D型电力机车的研制建立在HXD3型以及HXD3B型电力机车的基础上^[1]，在机车运行安全、机车现场检修等方面起到重要作用。由于受到多方面因素影响，HXD3D型电力机车应用中存在一些问题，要在综合剖析、深入思考的基础上对HXD3D型电力机车进行合理化改进，在提升整体性能过程中高效防控应用中发生的故障问题，实现电力机车运营效益目标。

一、HXD3D型电力机车及其运用问题分析

1、HXD3D型电力机车

HXD3D型电力机车称之为“和谐”3D型电力机车，轨距为1435毫米，轴重为21吨，最大的运营速度为每小时160公里，持续速度为每小时80公里，总功率为7200kW，制动力为250千牛，有着最大的牵引功率，为牵引电气化铁路上运行中的直达列车、特快旅客列车。HXD3D型电力机车设计具有高度集成化以及模块化的特点，根据功能作用，将电气屏柜、辅助机组对称布置电力机车中间走廊的两侧，司机室更加规范化，能够保证电力机车运行更加安全，优化了电力机车的检修空间，利于现场检修作业有效展开等。HXD3D型电力机车的主电路拓扑结构为交流—直流—交流，牵引电机的转速为1334r/min，电机的功率为1250kW^[2]。相应地，下面是HXD3D型电力机车运行中电机的线电压以及电流波形结构图。

HXD3D型电力机车运行中电机的线电压以及电流波形结构图

2、HXD3D型电力机车运用问题

2.1 走行部的防脱问题

HXD3D型电力机车走行部的设计借鉴了HXD3B型电力机车，低位倾斜单牵引杆应用到牵引装置，该装置设置在电力机车的中心侧，和转向架相连，转向架的后端设置有侧牵引梁，但在运用中电力机车的走行部存在防脱问题，导致牵引杆、牵引座筒的焊缝断裂，彼此分离的同时机车运行中引发安全事故，急需要对电力机车的走行部进行规范化防脱改进。

2.2 车钩防跳问题

HXD3D型电力机车是我国当下新型的快速客运机车，车钩设计和既有机车的车钩有着明显的区别。既有的机车都配置有防跳装置，极大地提高机车运行中的安全系数，但HXD3D型电力机车设计中忽视的车钩防跳这一问题，机车运行中极易出现车钩分离的情况，引发故障问题、安全事故。

2.3 6A系统的视频子系统运用问题

HXD3D型电力机车都装设有6A系统，包括一系列的子系统，比如，高压绝缘子系统、机车防火子系统、机车制动子系统^[3]。其中的机车视频子系统能够随时动态监视司机室、机械间的运行情况，确保乘务员标准化作业，及时发现机车运行中呈现的隐患问题，但在6A系统运用中视频子系统存在一些问题，视频子系统运行中自动录制的各类视频被存储到硬盘中，只能用U盘抽取视频，转存的速度非常慢，在乘务员交接的时候将视频全部下载，视频文件及时上传分析也得不到保障，不利于及时、高效处理机车运行中发生的故障问题。

二、HXD3D型电力机车运用问题的改进措施与建议

1、电力机车走行部防脱处理

针对HXD3D型电力机车的车轴箱拉杆运行情况，规范化加装适宜的防脱钢丝绳，利用钢丝绳有效连接上部吊耳、下部拉杆，合理焊接螺母的同时在钢丝绳的作用下将其和轴箱拉杆相连。HXD3D型电力机车的减振器、车钩、支架、排障器等都需要进行规范化的防脱处理^[4]，在落实就近原则基础上将这些部件和车体的架构有效连接。以实际需求为基点，科学焊接螺母的同时连接好钢丝绳，对钢丝绳进行合理化加装预留，解决电力机车转向中出现的断裂问题，针对性处理钢丝绳端口位置，避免机车运行中钢丝绳散开，确保在改进之后机车的走行部有着较好的防脱效果。

2、设置车钩防跳装置与改进机车6A系统的视频子系统

在考虑HXD3D型电力机车安全运行、现场检修等方面基础上，有效设置机车的车钩防跳装置。如果车钩处于锁闭位，要纵向设置防跳装置，借助锁闭器自动锁闭的同时固定好车钩，避免电力机车运行中频繁出现防跳问题。此外，在分析运用问题基础上对机车6A系统的视频子系统进行规范化改进，增设存储功能，优化视频文件转储环节，为乘务员作业以及故障问题防控提供便利。机务段运用部门要针对视频子系统应用问题，向乘务员配发具有授权文件的U盘，作业中及时将其插入到对应的接口，交接的时候取下U盘，将其交回驻点，便于驻点工作人员及时上传对应的视频文件，专职人员实时接收的同时观看视频文件，在全面、系统分析的过程中深化了解电力机车运行状态、乘务员作业情况等，及时发现、处理机车运行中呈现的隐患问题，也能为故障问题分析、判断、处理提供有价值的参考依据，加大故障高发位置的管控力度，确保电力机车高速运行。

3、改造电力机车的高压柜门锁、空气干燥器装置与牵引变压器的压力释放阀

HXD3D型电力机车实际应用中高压柜变形，引发门锁故障，门锁无法正常锁闭，门锁钥匙无法拔出，导致电力机车的高压联锁无法恢复，机车的气路打不开，损坏被损坏的同时发生安全事故，要在分析的基础上对高压柜的门锁进行有效改造，功能作用顺利发挥。此外，HXD3D型电力机车的空气干燥器装置应用中零部件极易发生排风故障问题，将旁通支路、切除塞门合理增设在进出风管位置，改造机车牵引变压器的压力释放阀，比如，科学调整安装角度、增设加装保护的装置，避免受到冰雪天气影响，防止误动作频繁发生，高效牵引机车的同时避免其被破坏，降低事故发生的系数。

三、结语

总而言之，HXD3D型电力机车能够满足我国南北区域的温度变化以及复杂化的运行条件，以运用问题为基础，在探索新思路过程中高效改进HXD3D型电力机车，促使机车运行中故障问题以及安全事故发生率最小化，最大化发挥机车运行效能，控制运营成本的同时提高运营效益，促进我国铁路事业全面、健康、稳定以及持续发展。

参考文献：

[1]王巍,程玉龙,刘利斌,施润.电力机车便携式故障诊断装置的研制[J].电测与仪表,2017,54(11):106-109+123.

[2]王建华.基于递归二分类法的电力机车四象限输入过流故障诊断研究[J].机车电传动,2019(02):74-79+138.

[3]江国栋,章跃进.电力机车控制电源监测及故障提示系统的设计[J].电子设计工程,2016,24(24):183-186.

[4]张世聪.大功率电力机车异步牵引电机的典型故障研究[J].北京交通大学学报,2018,42(02):122-128+137.