HXN3型内燃机车C6修布线工艺优化及效果分析

HXN3 型内燃机车 C6 修布线工艺优化及效果分析

张文燕

中车大连机车车辆有限公司

摘要：HXN3内燃机车是Dloco与美国EMD公司联合设计开发的干线货运内燃机车。HXN3型内燃机车C6验证修过程中，机车布线优化及改造是一项重要的工作。本文总结了HXN3型内燃机车C6验证修布线工艺的优化和提升细节，主要包括线槽与走线网改造，车架电缆布线优化，辅助、控制、信号电路布线优化，电器间屏柜布线优化，电器间布线优化和线缆接磨防护。通过此次优化，降低了机车线缆浸油、浸水、染尘、端子锈蚀、线束电磁干扰等问题的发生率，提高了布线质量，为HXN3型内燃机车C6修的批量试修奠定了良好的基础。

关键词：HXN3 ；C6修；布线；工艺优化

0 引言

如今，首台HXN3型内燃机车已达到C6修阶段，之前HXN3内燃机车在运行过程中，出现了柴油机车尘土、油水污染，冷却间与空滤间浸水；线管内部线缆腐蚀，接线端子锈蚀；来源去向不同的辅助、控制、信号线缆，捆扎混乱、缺乏固定点；电器间线缆交叉严重、并线余量长短不一、电磁干扰等问题，这些问题给机车运行造成了安全隐患，需通过C6验证修布线提升来解决。

1 增加线槽与走线网

要完成机车整体布线优化与布线提升，必然要改善布线路径^[1]。首先，我们进行了线槽与走线网的改造。在车体底架上焊接线槽支撑座，在机车电器间与走廊地板下共增加支撑座50个，支撑座焊接位置如图1所示；同时在电器间及走廊地板下增加线槽10个，走线网15处，线槽与走线网具体安装位置如图2所示。

图1支撑座焊接位置图 图2线槽、走线网安装位置图

2车架电缆布线优化

车架电缆布线主要包括牵引电机线缆安装，主发电机线缆安装、辅发电机线缆安装、电阻制动电缆安装、外负载电缆安装、牵引电机接地线安装六部分，其工艺流程，如图3所示。

辅发电机线缆安装

牵引电机线缆安装

外负载电缆安装

牵引电机接地线安装

电阻制动电缆安装

主发电机线缆安装

图3车架电缆布线工艺流程

由于原II架牵引电机布线路径为经制动电阻右侧向下穿至底架，然后经燃油箱右侧壁到后架。随着机车行驶时间增加，燃油箱因出现应力集中油箱裂纹，油箱上的牵引电机线缆存在安全隐患。针对上述问题我们对II架牵引电机线缆布线路径进行优化，由原来燃油箱路径，改为从冷却间反穿上车经左侧线槽到达电阻制动间后墙然，然后到达电器室，此路径优化措施，绕开燃油箱，避免了燃油箱裂纹对II架牵引电机线缆的影响，II架牵引电机布线路径优化前后对比图，如图4所示。辅发电缆由电阻制动间到电气间，穿墙位置接近底面，线缆浸水等问题。针对辅发电缆穿墙位置过低，我们进行了穿墙位置改造，将原穿墙位置封闭，在其上方25cm处开了一个长30cm，宽5cm的孔，此改造升高了辅发电缆的走线位置，有效避免了辅发线缆浸水。

图4 II架牵引电机布线路径优化前后对比图

3辅助、控制、信号电路布线优化

HXN3原辅助、控制、信号电路的线缆捆扎混乱，走向无序，缺少固定点，未进行分类布线，且存在电磁干扰。本次HXN3型内燃机车C6验证修，针对上述问题对车体增加线槽设计，实现线束分类。最左侧线槽为辅助回路线缆、中间为控制回路线缆，最右侧为信号线缆。如此分区捆扎设计，可减小不同回路线束间的电场和磁场的干扰，避免故障信息的误报。各回路布线顺序为：

1. 车下布线：电机速度传感器线缆、轴温线缆、光电速度传感器、移频感应线圈线缆、雷达线缆等；

2. 辅助回路线缆：冷却风扇线缆、前架通风机线缆、后架通风机线缆、空压机线缆等；

3. 控制回路线缆:将控制回路撒砂阀、空压机、自动排水插头、主发连接MG插头、车底灯、车梯灯、司机室白灯、暖气、百叶窗开关等控制线束布在中间线槽。控制线缆插头顺序为：3K23A→3K23C→3K23E→3K23G→3K23J→3K22C→3AJ3A→3AL3A→3DL3A→3DL3C→

3AD3A→3AD3C→3AE3A→3K23B→3K23D→3K23F→3K23H→3EL2A→3K22D→3AJ3D→3AL3B→3DL3B→3DL3A→3AD3B→3AD3D→3AL3A ；

4）信号线6A、CMD、以太网布线布线顺序为PWR-34→COM-44→AB-44→EXT-44（车载微机系统）→AB-44（制动检测子系统）→AV-44（视频监控子系统）→AT1B-44→AT1A-44（走行部故障监视子系统）→TA2-44（走行部故障监视子系统）→AP-44→AF-44（防火监视子系统）→以太网→L DP-TAL 93→LDP-TS C→LDP- TCMS→LDP-6A→LDP-BD-POW。

通过上述机车布线顺序优化，可有效避免线束交叉、回路间的信号干扰；线束分段固定，可做到布线规范、平整，不交错散乱。

图5辅助、控制、信号线优化前后对比图

3电器间屏柜布线优化

电器间主要包括微机柜、接触器屏、断路器屏、辅助电源变换器、制动接触器、电阻屏、继电器屏等电器部件。原电阻屏线缆接线弧度不同，连线间较为杂乱，线束捆扎不规范，存在线缆交叉的现象。针对上述问题的设计了如下解决方案：

1. 在使用扎带对线缆进行固定时，根据线径，灵活调整扎带间距，保证线束弧度相同；

（2）在捆扎过程中，扎带排列整齐、等距、平行、朝向相同；

（3）优化线束走向，减少线缆交叉，达到图6整齐，美观，实用的布线效果。

依据此布线原则，也完成了对继电器屏、接触器屏等电器间屏柜的布线优化。

图6 电阻屏柜局部布线优化前后对比图

4.电器间布线优化

原电器间线束走向交错，捆扎不规范，存在电磁干扰。要实现电器间布线优化，就需要在布线之初就要考虑不同种类线束的走向，做好线束路径规划，避免线缆间的电磁干扰^[2]。在HXN3电力机车C6验证修过程中，采用将信号、控制、辅助线缆区分捆扎，保证最小间隙的布线方式，来减小线束间的电磁干扰，如图7所示。

图7 电器间外走廊布线优化前后对比图

5.线缆防护

由于线缆分布于整车，且路径多样。在布线时，经常会遇到线与器件、线与线、线与管交叉接磨的情况。

（1）对于线与器件接磨的情况，在布启动空压机线缆时，使用剖开管对扎线杆进行防护，避免列车运行过程中由于震动，造成线缆与管路的摩擦^[3]。

（2）对于线缆与线缆接磨的情况，在布从冷却间穿过II端司机室后墙的线缆的时候，由于布线路径的冲突，使用开口编制网管对不同线束进行包裹防护，避免了线与线间的接磨，如图8所示；

（3）对于线与管接磨的情况。在对电阻制动间后墙的电磁阀进行布线的过程中，使用波纹管对齿轮啮合阀、齿轮启动阀等电磁阀控制线缆进行防护，实现了空滤间线缆防尘和线缆的防接磨，如图9所示。

图8 II端司机室后墙局部布线防护图 图9 电阻制动间后墙局部线缆防护图

6.小结

本文通过对车架电缆布线优化，辅助、控制、信号电路布线优化，电器间屏柜布线优化，电器间布线优化，和线缆接磨防护五大方面的阐述，介绍了HXN3型内燃机车的布线优化及应用分析情况。通过此次优化，解决了原HXN3型内燃机车部分线缆浸油、浸水、染尘，端子锈蚀、线束交叉、电磁干扰问题，实现了布线质量的提升。

参考文献

[1]康瑛,李武,范红云.CRH380BL型高速动车组布线工艺优化[J].轨道交通装备与技术,2015,(5):44-46.

[2]贺琳.电力机车布线系统电磁兼容分析与处理措施[J].技术与市场,2013,(1):15-16.

[3]赵玉苗,刘义刚.和谐2电力机车导线防护的工艺研究[J].科技与创新,2018,(10):97-98.