关于曲轴箱超压不同类型故障数据特点的研究

方浩?廖玉辉?蒋学峰

摘 要：通过两起典型的曲轴箱超压故障的分析处理过程，对其数据特点做了研究归纳。在一些原因不清晰的曲轴箱超压故障处理时，通过数据特点分析可快速区分故障类型，确定检修方向。

关键词：HXN5机车；曲轴箱超压；数据特点

1 前言

HXN5机车自投入运用以来，频繁发生曲轴箱超压故障。仅2011、2012两年间，因各种原因引起的曲轴箱超压报警就有220余起，严重影响了机车的正常运用。

导致曲轴箱压力高的原因非常多，大体上可分为机械类、电器类（传感器、线束等）两种。因此，快速区分原因类别，确定检查方向，可以大幅度提高检修效率。

2 机车数据分析软件

2.1 数据背景

由于前期GE公司技术保密，未提供分析软件，无法进行数据分析。判断故障时，只能凭借经验，进行整车检查，费时费力。通过多次沟通后，GE同意提供数据分析软件drconv.exe，使得运用数据分析方法来判断故障原因成为可能。

2.2 数据转换

由于下载的机车数据中，ECU的数据文件（eng文件）不能直接打开，需要使用GE提供的数据分析软件（drconv.exe）转换成DRA文件后，才能用EXCELL软件打开。

2.3 数据样式

文件打开后，就可以对各相关参数进行具体分析。打开后的文件模型如表1（已做相关性处理）：

3 一起典型的机械类曲轴箱超压故障

3.1 故障描述

HXN50323 机车自2012年9月16日发生曲轴箱超压以来，现场服务组对其进行了各项检查，一直未能查出具体原因。10月13日，曲轴箱超压攻关组与GE工程师一道赴段调查。

3.2 故障处理

首先按照曲轴箱超压故障作业指导书进行相关检查，发现一些异常现象。但这些异常现象程度都轻微，都不应是超压的真正原因。

恢复机车后，对比拆掉机油加油口盖前后自负荷曲轴箱压力的变化情况，进行自负荷试验，试验结果拆掉机油加油口盖后曲轴箱压力远低于拆除前的值，可见确实存在柴油机机械故障（如动力组窜气））。我们建议拆动力组做进一步详查。

3.3 机车下载数据情况

3.3.1 Snp日志文件：

打开snp日志文件，可见9月16日在线上有两次超压（表2）：

① 01：00：50 机车速度36.963英里/小时，柴油机档位8档；

② 04：39：24 机车速度19.179英里/小时，柴油机档位7档。

最后一次10月13日19：31：02为攻关组在现场做数据采集时触发。

3.3.2 Eng数据文件：

3是10月13日自负荷试验曲轴箱压力随功率的变化曲线。可见cop数值5档时在0.5—1之间波动，柴油机拉6档，曲轴箱压力上升触发报警。柴油机停机后cop迅速回落到0附近。

3.3.3 数据分析情况小结

（1）8档曲轴箱压力从9月12日开始一直呈上升趋势，到9月16日涨至0附近触发报警。

（2）在段内检修过程中，多次试验报警后，cop数值均快速回落。

（3）9月12日至16日曲轴箱压力缓慢上升的过程中，机油压力保持稳定，没有明显的下降趋势。

3.4 检查结果

现场试验数据分析结果显示该次超压为机械类超压。机车后期返厂解体检查的结果为：左5缸活塞的钢顶第一道气环处存在裂纹，引起燃气下窜，造成曲轴箱超压。

3.5 数据特点

通过检查结果、数据分析情况和工作原理，归结出机械类故障的数据特点为：触发报警停机后，曲轴箱压力迅速（10秒内）回零（0.5英寸水柱以下）。

4 一起典型的电器类曲轴箱超压故障

4.1 故障描述

2012年9月24日50369机车担当85310次牵引任务，编组29-2295-34.6，列車23：46分因曲轴箱超压在扎亥萨拉站1道停车，司机解锁柴油机处理后0：09分开车，站停23分。之后在线上再次发生曲轴箱超压报警影响本列运行晚点。

回段后检查柴油机各部良好，更换曲轴箱压力传感器，检查并试验正常。

4.2 数据情况

4.2.1 Snp文件：

4.2.2 ENG数据文件

图4为23日23点42分故障时曲轴箱压力和柴油机转速随时间的变化曲线。可看出从42分45秒开始cop就开始超出报警保护值（1.5 in H2O），至42分55秒触发停机。此外，随着柴油机转速降为0的过程中，曲轴箱一直保持在一个较高的压力（1.55 in H2O）。

4.2.3 数据分析情况小结：

两次故障曲轴箱压力都在柴油机低档位转速波动不大的情况下自行上升，且在停机后仍然保持一个较高的数值。

4.3 数据特点

通过检查结果、数据分析情况和工作原理，归结出电器类故障的数据特点为：触发报警停机后，曲轴箱压力可能不会迅速（10秒内）回零（0.5英寸水柱以下）；或者柴油机停机后曲轴箱压力仍然保持在一个较高值。

5 结论

本文通过介绍HXN50323和50369机车曲轴箱超压故障的处理经过，对数据分析方法在故障原因判断过程中的应用进行了研究，由此对不同类型故障数据的特点进行了归纳。机械类故障的数据特点为：触发报警停机后，曲轴箱压力迅速（10秒内）回零（0.5英寸水柱以下）。电器类故障的数据特点为：触发报警停机后，曲轴箱压力可能不会迅速（10秒内）回零（0.5英寸水柱以下）；或者柴油机停机后曲轴箱压力仍然保持在一个较高值。

由于之前电器的故障率太高，使得段方和现场服务人员在判断此类故障原因时，有一种先入为主的观念，容易优先考虑反复更换传感器、线束、ECU等电器元件，费时费力。依照不同故障类型的数据特点，通过数据分析，在查找一些疑难的超压原因时，能快速区分原因类别，明确检查方向，节省检修时间，从而大幅度提高检修效率。

参考文献

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