内燃机控制电路故障监测及自动处理装置的研究

时间：2024-04-25

王志刚

河钢宣钢物流公司河北张家口 075100

机械设备故障诊断中，特征融合技术能够在保留有效信息的同时去除冗余相关信息，有利于节省计算资源和提高诊断能力。提出一种基于相关性分析进行特征融合的内燃机故障诊断方法。首先，深度挖掘并提取原始信号的多域特征，形成多域特征集；然后，对多域特征集进行相关性分析。

1 电机的故障分析

1.1 轴承故障

牵引电机轴承发生故障后，一般表现为振动及噪声增大，引起接地或环火，危害非常大。轴承故障发生的原因主要有：保持架铆钉松动、断裂或外围挡边偏磨，内圈松动或咬死，轴承甩油箱松动变形，滚珠及滚道剥离、歪磨或径向间隙增大等。牵引电机轴承故障的处理方法：轴承损坏时更换轴承；将电机两端端盖或轴承装平，旋紧螺栓；轴承与轴配合过松时，在轴承上镶套过紧时重新加上[1]。

1.2 喷油器失效

喷油器喷孔堵塞，若燃油清洁度不够，混入固体杂质微粒、颗粒，或因燃烧不良产生积碳，工作一段时间后会在喷油器的喷孔周围形成堵塞状态，造成喷油器不能喷油。

1.3 主电路接地故障

主电路接地故障主要表现为：运行中接地灯亮，柴油机卸载。原因分析：牵引电机正负端接地，主发交流侧接地，牵引电机环火。解锁DJ提手柄，不接地为瞬间接地，不处理；再接地，解锁DJ将DK置接地位，提手柄，不接地，为负端接地，不处理，继续运行；又接地，为正端接地，解锁DJ，用1-6GK逐个甩电机，直到把接地电机甩掉为止；查找不到接地点，DK置中立位，解锁DJ，低手柄维持运行[2]。

2 改进措施

2.1 励磁触头改进方法

电机励磁绕组电流原先是通过两只润滑油泵常闭辅助触头，经测量该电流随着柴油机转速变化由电压调整器自动进行调节，柴油机转速越高，励磁电流越低，励磁电流在2-5A变化，辅助触头由于可通过额定电流小，在电流长期作用下经常过热导致烧损故障。为消除这一惯性故障，在电器柜内加装一只同型号主触头为常闭接触器，由润滑油泵信号同步控制，将原串联接于润滑油泵辅助触头型式改为串接于常闭主触头型式，在不改变原有电路作用原理的基础上从根本上消除了这一故障[3]。

2.2 卡控措施

（1）根据数据显示，在电控喷油系统失效模式中，喷油泵拄塞损伤、喷油泵柱塞卡滞、喷油泵柱塞底座断裂、喷油泵电磁阀锈死和喷油器喷嘴堵塞等问题占大多数，为了避免柴油机电控泵管喷嘴系统发生喷油故障，应当定期对喷油泵、电磁阀维护检修，喷油器定期进行清洗和雾化试验。

（2）加强对燃油箱的定期清洗，提高辅助燃油管路系统的清洁程度，对预防故障起着至关重要的作用。

（3）燃油内若存在大量微小颗粒，颗粒异物会导致柱塞损伤，严重时会使喷油泵彻底卡滞，燃油中若水分含量过高，容易导致喷油泵、喷油器以及电磁阀锈蚀等问题。因此在柴油机定期维修时，务必小心外来异物进入燃油系统，做到定期更换燃油滤芯，保障燃油系统的清洁度，确保柴油机在良好的燃油环境下进行工作。

2.3 现役车型故障数据分析

按已确立数学模型，结合工程师专业知识，分析由系统分解至单元（零部件）的现场运用故障数据，视样本量对整车、零部件进行定期定量评估。从故障影响及严酷度角度考虑，内燃机车产品分析范围通常为临修及以上故障的基本及任务可靠性。客服人员收集的原始故障信息，包含了大量非可靠性研究范畴的信息。为明确信息是否为故障数据，需进行故障判据（即故障的界限），依据不同任务剖面判定故障。在确定故障判据后，根据既定统计原则进行数据记录和筛选。即在故障判据统计时，先把故障分类为非责任故障（含非关联故障和事先约定免责故障）和关联故障，再剔除用户、未整定等原因发生的非责任故障，调整多次虚警、修复前重复发生、连带故障等的关联故障计数次数。

2.4 提主手柄卸载灯灭且无电流无压的故障理办法

打开电器柜门，检查励磁脱扣2DZ是否跳开，如跳开重新闭合；检查测速发电机皮带是否断，或CF换向器是否环火，若CF故障，立即使用故障励磁；如使用故障励磁，也无流无压，拿下LC灭弧罩，检查LC主触头接触状态，如接触不良或动触头丢失可短接577-595号线；检查主发滑环是否环火，若环火为电刷与滑环接触不良所致，可下压主发电刷，若滑环灼伤，可用砂纸打磨；装有ZY2000型微机控制系统的机车如发生无流无压现象，可断开机控2K，将信号箱上牵引转换开关由“励调器”位，打至“油马达”位，用“油马达”励磁，如用油马达励磁也无流无压，将开关打至“0”位，使用故障励磁。