HXD1C型电力机车常见故障与处理摘要HXD1C型电力机车是我国重载机车中常见的电力机车车型，其运行稳定，重载效率高，适应诸多的地区和天气情况而受到我国广大的铁路运营路段所接受。
所以笔者此次的毕业设计是通过对HXD1C型电力机车中最为常见的集中故障进行优化，通过对通风系统、隔离故障和车钩缓冲及夏季运行重司机室积水的问题进行了分析，并提出了笔者认为可以解决问题的处理措施。
希望此次的设计能够给HXD1C型电力机车的高效运行带来帮助，也为自己将要到来的工作提供理论基础。
关键词：HXD1型电力机车；故障；处理第1章引言铁路交通运输在中国是最重要的一种交通运输方式，铁路交通的发展直接关系着中国国民经济的繁荣发展；在“十五”期间发布的重点改造和强化建设中国铁路主通道相关文件中，“八横八纵”在一定程度上为铁路行业的快速发展创造了有利条件，同时也适应国民经济和社会发展的需求。
电力机车和内燃机车作为中国铁路体系的主要运输形式，为提高国民经济效益的优越性做出了巨大贡献；中国根据自身国情以及能源资源情况，确定了铁路运输牵引动力以电力牵引为主，以电力机车、内燃机车逐渐取代蒸汽机车，并将增加电力机车的担负运量作为铁路运输的重点工作。
牵引电机作为电力机车的主要关键结构，在电力机车处于运行状态时，牵引电机能够将接收到的电能转换为驱使机车快速前行的机械能；当电力机车处于制动状态时，牵引电机转换成发电机，通过轮子与铁轨产生制动力并将机械能转换成电能。
交流电力机车作为中国目前主流的机车，结构简单，体积较小，方便放置于空间相对窄小的电力机车内部。
HXD1C型电力机车内部工作是由主变压器接收到的电能转换成驱动行驶的机械能，同时也能将制动机械能转换成电能，HXD1C型电力机车自身结构比较复杂并且长期受到恶劣工作环境的影响，其运行的可靠、安全性直接决定着电力机车的安全行驶，HXD1C型电力机车常见故障的发生在很大程度上会造成严重的铁路交通安全事故，造成国民经济的巨大损失和严重的社会影响。
中国铁路交通事业已经得到了快速稳定的发展，与此同时，如何使得电力机车在复杂的铁路交通路况中有着相对安全的行驶是铁路事业部门的工作重心，电力机车在复杂路况上的行驶情况直接影响着机车乘务人员的生命安全以及中国国民经济的快速发展。
第2 章HXD1C型电力机车概述2.1 HXD1C型电力机车介绍载运输具有运输效率高，运输成本低的显著优势，满足了当前大宗货物运输的经济性及集约化的要求，成为铁路运输的发展方向。
列车牵引吨位的增加是铁路重载运输技术发展总体水平的体现。
大功率机车的应运而生，更提高了运输效率，成为铁路运输发展的主要动力。
HXD1C 型电力机车由南车株洲电力机车有限公司开发研制，是在HXD1、HXD1B型电力机车设计制造技术平台的基础上，为满足中国铁路重载货运需求而研发的大功率交流传动电力机车。
HXD1C型电力机车是为满足中国铁路重载货运需要而研发的大功率交流传动干线货运用六轴电力机车，采用交—直—交流电传动、水冷IGBT牵引逆变器、变频异步牵引电动机、分布式网络控制系统，单轴功率1200千瓦，总功率为7200k W。
该车运用了可靠性、维修性、可用性、安全性等多项现代设计理念，能够在线路坡度不超过12‰的平原地区单机牵引5000～5500吨货物列车，最高运行速度为120公里/小时。
HXD1C 型机车设计使用寿命30 年，采用了中国自主研制的国产牵引变流系统，其中牵引变流器、辅助变流器及网络控制系统均由株洲南车时代电气股份有限公司、南车株洲电力机车研究所开发研制，机车国产率超过90%。
2.2 HXD1C型电力机车设备布置HXD1C 机车设备可分为：车顶设备、司机室设备、机械间设备、车下设备等。
（1）车顶设备受电弓、高压隔离开关、高压电压互感器、真空主断路器、接地开关、避雷器、登顶门、高压电缆总成、母线及支撑绝子。
（2）司机室设备布置整个司机室布置满足UIC651 的要求，司机室及司机台的设计大量借鉴了HXD1B 型机车的布置方案和成熟部件。
（3）机械间设备布置：工具柜、冰箱、主变流器柜、辅助变流器柜、牵引通风系统、第三方设备柜、复合冷却器、低压柜、压缩机与干燥器、空气管路柜、控制电源柜、微波炉、压车铁、卫生间、风源柜、蓄电池柜。
（4）车下设备轮对、牵引电机、构架及附属装置、牵引杆、车钩及缓冲器、制动单元、自动过分相装置、信号感应器、一系悬挂装置、二系悬挂装置、撒砂装置。
2.3 HXD1C 型机车各系统结构功能特点（1）车体车体纵向压缩载荷取3000kN，纵向拉伸载荷取2500kN。
车体侧下设有 4 个架车支承座和供检修用的四个支承点。
车体侧梁外侧设有 4 个检修作业用的吊车销孔，车体前后牵引梁两旁分别设有救援用的吊车销孔（共计 4 个）。
车体与转向架间设有连接装置，可使车体转向架一并起吊。
（2）转向架机车采用 2 个C O转向架。
转向架主要由构架、轮对、驱动装置、一二系悬挂装置、牵引装置（转向架与车体联接装置）、基础制动装置和附属装置等部件组成。
构架为“目”型结构。
轮对采用整体碾钢车轮。
驱动系统采用带抱轴承的抱轴式驱动。
一二系悬挂装置采用钢簧结构。
牵引装置采用低位牵引杆。
基础制动装置采用轮盘制动方式。
（3）空气制动系统制动系统包括：主空气压缩机、主空气干燥器、主风缸、辅助空气压缩机、制动机、基础制动以及空气管路等。
制动机部分分为两个阶段：第一阶段：采用基于AAR 标准的CCBII 制动机第二阶段：采用法维莱公司制动机（4）通风系统机车通风系统采用独立通风方式，各支路具有独立的通风风道。
共有五个支路：牵引通风支路、冷却塔通风支路、机械间通风支路、主压缩机散热器通风支路、辅助变流器通风支路。
冷却塔部件技术参数 1 号冷却塔2 号冷却塔主变压器油散热器散热量200 200循环油量72 72入口油温90 90出口油温<85 <85 允许最大压损<1 <1 正常工作时的最大压力 1.6 1.6牵引变流器水散热器散热功率2*75 75循环水量2*18 18 入口最大水温63 63出口最大水温<59 <59 冷却空气入口温度40 40 59℃允许最大压损0.35 0.35 零下30℃允许最大压损<1.4 <1.4 正常工作时的最大压力 1.4 1.4 允许最大冷却液流速 2 /通风机通风量12.9 9.4电动机功率29 19 储油柜容积/ 300油温指示范围/ 40-100表1 冷却塔参数（5）电气系统主电路，机车的主电路由主变压器原边电路以及主变压器次边牵引电路组成。
机车的微机控制系统对原边具有过压、欠压、过流的检测和保护功能、变压器原边具有差动保护功能。
辅助电路，全车共有两组辅助变流器，由牵引变压器辅助绕组供电。
一台为恒频恒压工作的负载供电，另一台为有变频变压要求的负载供电。
两组变流器采用冗余设计，当一组变流器出现故障后，由另一组维持各辅机供电。
辅助电源系统具有过电压、欠电压、过载、接地、过热等保护功能。
控制电路及微机控制系统，控制电路系统由电源柜、蓄电池、各类开关、接触器、断路器、指示器件、继电器等电气元件组成，与微机通讯控制系统一起完成机车的控制功能。
参数位置参数值参数含义M列B_ABS380T1 = 1 辅变 1 没有 380 V 电源输出W列Var C_A1XM_A_E_CA_UENT = 199 辅变 1 检测到输入电压为 199 V U列Var C_A1XM_A_E_CA_UAC = 0 辅变 1 输出电压为 0表2 辅助变路器参数含义（6）主要屏柜蓄电池柜，蓄电池柜装有48 节DM170 型蓄电池，为 6 轴交流传动电力机车提供110V 控制电源。
蓄电池柜结构分为三层，每层摆放三组蓄电池组。
三个门关上是门，打开是工装，更方便在车上对蓄电池进行维护，同时通风散热效果也更好。
控制电源柜，控制电源柜主要装有如下功能电路的电器元件：110V 电源模块，将 3 相440V 交流转换成110V 直流，为机车提供110V 电源；24V 电源模块，将110V 直流转换成24V 直流，为机车提供24V 电源；监控单元模块，对机车蓄电池进行充电管理，如均充、浮充、恒流充电；并显示、记录模块的运行状态；用于交流440V 回路的滤波器等电器元件。
2.4 HXD1C 型机车各系统可靠性（1）车体及钩缓装置车体采用整体承载结构，沿车钩纵向水平中心线可承受3000kN 的静压力和2500kN的静拉力而不会产生永久性变形。
HXD1C 型机车采用的是内燃、电力机车E 级钢车钩及13B 型钩尾框，车钩通过钩尾销与钩尾框连成一体，在钩尾框内安装有从板和QKX100 型缓冲器，钩尾框后部安装有变形单元。
QKX100 型缓冲器具有容量大，阻抗小，结构简单，性能稳定的特点，当机车牵引或制动时缓冲器对车钩产生的冲击起缓冲吸能作用。
NX04-HXD1C 变形单元是在机车车辆超速冲击或事故状态下，产生动作以吸收大量能量，达到对机车车辆实施意外保护的目的。
在机车进行紧急制动或发生意外情况下，当机车车钩处所受到的冲击或碰撞能量超过车钩缓冲器所能承受的最大能量情况下变形单元的吸能钢管开始轴对称屈曲变形吸收较大的冲击能量，可有效的保护机车车体上的车钩、牵引梁、车体底架、司机室结构等重要零部件。
（2）转向架转向架采用标准化、模块化设计，符合可靠性、可用性、可维护性与安全性（RAMS）的规定，尽量达到无磨耗、免维修的要求。
轴箱采用独立悬挂弹性定位单拉杆结构，一、三位轮对轴箱轴承采用整体式圆锥滚子轴承，中间位轮对轴箱轴承采用整体式圆柱滚子轴承，可提高轴承的运用可靠性，免维护周期长。
每个轮对的一个轴端装有一套接地装置，使车上的电流通过接地装置流到地面，保护轴承免受电流腐蚀；齿轮箱采用高强度铸铝合金齿轮箱，为非承载式齿轮箱。
构架本体材料采用16Mn DR 钢板，焊接采用DIN6700 焊接标准体系：优先选用对接焊缝，单边V 形焊缝和K 形焊缝，尽可能不用不开坡口的角焊缝；使焊缝位于低应力区；避免焊缝位于同一截面上；不同板厚的焊接，在厚板对接处设置斜坡，使两板厚一致；对接焊缝预留间隙，以便焊透，对接焊缝的余高尽量小。
（3）牵引系统HXD1C 型机车采用轴控式牵引，每个牵引电机由各自的牵引逆变器供电，这样在牵引设备发生故障时损失的牵引力最小。
每台机车配置有两台牵引变流器。
每台变流器作为一台完整的组装设备，所有内部元器件安装于一个柜体内。
图1 HXD1C 型机车牵引系统可靠性框图（4）辅助系统每台机车配有两台辅助变流器，其中一台为恒压恒频（CVCF），一台为变压变频（VVVF）。
每台辅助变流器由机车单独的辅助绕组供电。
当任意一台辅助变流器出现故障时，另一台可采用恒压恒频方式维持工作，为机车压缩机电机等辅助设备提供电源。
