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    内燃机车电测压力表和温度表的烧损原因及改进措施

    发布时间:2019-12-08  阅读:491次

    针对DF4B型内燃机车司机室电测压力表和电测温度表指示器及相应传感器惯性烧损故障,分析其故障原因并提出改进措施。

    1、前言

    DF4B型内燃机车两端司机室分别安装两块电测压力表和电测温度表,用于显示燃油出口压力、机油出口压力、冷却水出口温度和润滑油出口温度,是内燃机车油水状态的监测端口。这些压力(温度)指示器和对应的传感器在实际运用中故障率很高,其中以电测温度表尤为严重。屡次发生烧损电测压力表温度表指示器、及对应的传感器的故障,经更换相应电表的电源附加装置、传感器乃至操纵台上17排(27排)的传感器接线、辅助发电励磁接触器FLC均无效。此类故障虽不大,但増加了扣车换表次数,影响了机车运用。

    2、工作原理

    DF4B型内燃机车使用的电测温度表为DY603-T型,它由温度指示器WB、WZB-260型温度传感器WBf、DF2型电源附加装置DF等部件组成。图1为其原理图。

    温度指示器的测量机构为一个磁电式毫安表温度传感器采用WzB-260型铂热电阻传感器,系正温度系数的纯铂丝绕在云母片支架上用银线引出并穿以瓷管制成,其阻值随外界温度的增高而增大DF2型电源附加装置采用珐琅线绕管形电阻和稳压二极管组成简单的稳压电路,将机车上110V电源电压稳定为22V输出供电测温度表电路使用。

    DY603-T型电测温度表电路是一个不平衡电桥。当被测的润滑油或冷却水温度为0'C时,电桥处于平稳状态,表头M两端的电位差UAB=0,无电流通过表头,指针指示为0~C。当被测的温度升高时,作为桥臂一部分的电阻R,(即温度传感器)的阻值随之増加,A点的电位高于B点电位,表头内便有电流通过,通过指针显示出所测得的温度值。温度越高,R阻值越大,A、B两点间电位差越大,电流也越大,指针偏转越大,指示温度也越高。

    3、故障现象

    从电测温度表的损坏情况来看,每次只要一发生故障,即将传感器烧损,而温度指示器烧损相应少一些。损坏的传感器一般铂热电阻丝完好,引出银线被熔断,瓷管炸裂,破损的瓷管上留下了放电烧损的痕迹。而损坏的温度指示器内烧损的多是电桥上的可调电阻,指示器指针也因过度偏转被撞击表盘顶部而扭曲变形。

    汇总分析此类故障时发现,电测温度表烧损几乎都发生在启、停柴油机和启、停空压机时。而且发生这种惯性故障的机车,大都存在空压机打风转入固定发电,惯性烧损某些电子控制设备现象。如DF4B7730机车当时存在空压机打风转入固定发电的故障,检查辅助发电机过压继电器GYJ动作值准确,相关线路也不存在问题。在观察空压机打风转入固定发电时发现,蓄电池充电电流并没有达到100A,辅助发电电压也没有上升到127V。而分析故障认为,烧损是由浪涌冲击电流作用于充电电路而造成的。

    4、故障分析

    机车上的启动发电机、空压机电机等都是大功率感性负载,它们启动、停止工作时作用于机车辅助电路,会形成大的电压波动及浪涌电流冲击。辅助电压的大幅度波动及浪涌冲击电流所形成的瞬间脉冲干扰,其幅度很大,通常为辅助电压的5?10倍,持续的时间极短,一般为几纳秒至几毫秒,它通过蓄电池充电电路释放,形成很大的放电电流。由于作用时间短,辅助发电电压表和蓄电池充放电电流表指针来不及偏转,脉冲干扰就已经被释放掉,所以我们仅看到电压表和电流表有小幅波动。浪涌冲击电流作用于电测温度表电路时,由于电源附加装置和温度指示器内的稳压电路没有干扰抑制环节(稳压二极管对极短的脉冲干扰没有稳压作用),脉冲电压将畅通无阻地作用于该电路。温度指示器因输入电压猛增,偏转线圈产生更大的偏转力,指针过度偏转撞击到表盘顶部而扭曲变形。电桥上的可调电阻由于参数较小,又存在滑动接触点,成为这里的薄弱环节,被脉冲电流烧损。脉冲干扰的强度不同,电测温度表电路各器件损坏的程度也不同。

    电测压力表的故障机理与上述电测温度表的故障机理类似,这里不再赘述。

    5、改进措施

    脉冲干扰在机车上是无法消除的,要削弱它对外电路造成的影响,就必须进行抑制。由于电源附加装置接线柱间距过小,常因积聚灰尘并受潮而发生接线柱放电烧损,而电源附加装置的稳压值也不精确,从21V至25V都有。因此,单独为两端司机室电测压力表和电测温度表装配脉冲抑制装置显然并不适宜。

    DF4B型内燃机车上装配有直流变换器DB,用以将机车上110V的辅助发电输出电压或蓄电池电压变为稳定的24V直流电压,供两端司机室操纵台信号灯和电表照明灯使用。直流变换器不但能够稳压,其输入电路有干扰抑制器件,能够将机车上的高频干扰和低频干扰及脉冲干扰全部抑制掉,其稳压电路还具有过流、过压、过载保护作用,输出电路与输入电路相互隔离,包括其在机车上的输出布线也是与其他电路相互隔离的。当发生故障时,可以通过故障转换继电器将蓄电池24V端子接入,维持故障运行。因此,用直流变换器为电测压力表和电测温度表供电是可行的。

    电测压力表和电测温度表电路原接线如图2所示(此处只画出I室的接线图,2室线号和接线柱号作相应改变即可,加改线路也一样)。

    用直流变换器为电测压力表和电测温度表供电须对电路作相应改动。改进后的电测压力表和电测温度表接线如图3所示。

    由于电路改进后原电源附加装置舍弃不用,故必须将其从电路中完全甩掉,即将电源附加装置与琴键开关12K、电测压力表和电测温度表指示器3、4#接线柱及X15/18的接线全部甩掉并妥善包扎。为了使12K能够象改进前一样对电测压力表和电测温度表进行单独控制,必须将1301#线从12K上甩掉并妥善包扎。

    另外,改进的电路12K左侧接X17/18,右侧直接接到电测压力表和电测温度表指示器3#接线柱上各负端线的连接采用以下方式:直接用导线将各电测压力表和电测温度表指示器4#接线柱连接井引出一根线接到x15/17上。为了能够直观区分各线号又不与原线号发生冲突,可采用与原接线相同的线号,并加以前缀J

    6、结论

    采用这种方法对DF4B机车两端司机室电测压力表和电测温度表电路进行改进,可以最大限度地减小浪涌冲击电流对电测压力(温度)表电路的冲击,从而提高电测压力(温度)表电路工作的可靠性,降低电测压力(温度)表电路的故障率,保证机车正常运用。


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