试析DF11G型机车牵引电机“扫膛”原因分析及对策

试析DF11G型机车牵引电机“扫膛”原因分析及对策
摘要：扫膛是机车牵引电机实际应用中常见的故障之一，损坏牵引电机的同时
影响行车安全性。

因此，本文从不同角度入手客观分析了DF11G型机车及其牵引
电机“扫膛”原因，提出了一些行之有效的对策，高效解决扫膛故障问题的同时提
升DF11G型机车运行性能以及经济性，保证行车安全。

关键词：DF11G型机车牵引电机“扫膛”原因分析对策
随着我国铁路建设规模持续扩大，DF11G等机车有效应用其中，机车运行中
会受到自身质量、环境、人为等因素影响，极易引发故障问题，影响机车安全以
及稳定运行。

牵引电机是DF11G型机车的重要组成要素，要深化剖析、总结牵引
电机“扫膛”的原因，在探索新思路过程中巧用可行的对策，有效解决的同时加大
防控力度，在扫膛故障发生率最小化过程中最大化发挥牵引电机效能，促使机车
处于高效运转中。

一、DF11G型机车及其牵引电机“扫膛”原因分析
1、DF11G型机车
DF11G是东风11G型柴油机车的简称，是中国铁路使用的双机重联准高速柴
油机车车型[1]。

DF11G型机车设计借鉴了应用到东风11型以及东风11Z型机车
中的技术，在实际应用中能够有效满足单司机值乘以及长交路连续运行的具体要求。

高压油管、喷油器、喷油泵等都是DF11G型机车的重要部件，机车最高运行
速度为每小时170公里，每节机车的最大载油量为7500升，每节机车都设置有
单司机室，电气控制系统、操纵台等改进设计都是围绕单司机具体操纵要求进行的。

DF11G型机车功能多样化，燃油重联功能、DC110V是电力重联功能以及向
运行中的客车提供电能等，供电制式可以分为两大类，即AC380V交流电、
DC600V直流电[2]，相应地，下面是DF11G型机车部分运行参数。

机车长度 2x22200毫米
机车高度 4736毫米
机车宽度 3304毫米
燃料储备量 2x7500升
发动机 16V280ZJA型采油机
牵引发电机 JF204D
牵引功率 2x3040千瓦
牵引力最大为2x193KN
2、DF11G型机车牵引电机“扫膛”原因
DF11G型机车运行中牵引电动机频繁发生扫膛故障问题，故障现象包括过流
继电器动作、轮对空转以及滑行等。

经过拆卸检查发现，和牵引电动机有机联系
的转换开关以及方向转换开关主触头已被烧损，电机的主动齿轮以及牵引电机的
电枢后端绑扎钢丝都出现脱落情况，线圈的尾部甩出且被切断，电枢绕组、定子
绕组被严重破坏[3]，发生“扫膛”。

针对机车牵引电机的运行状态以及机车的车载
微机故障记录情况，牵引电机扫膛故障发生的主要原因是在机车运行过程中绑扎
钢丝、主动齿轮等脱落，空转保护系统装置的保护功能无法及时发挥，导致牵引
电机飞速运转，灵敏性持续降低，无法有效抑制高速运转情况下出现的空转现象。

机车运行中安全事故发生的主要原因是牵引电机的电枢被绑扎的钢丝卡死，电机
轴以及轮对无法转动的同时轮轨被严重损坏。

二、DF11G型机车牵引电机“扫膛”对策
通过分析DF11G型机车及其牵引电机“扫膛”发生的具体原因，在理论研究、实践探索中深入思考的同时合理改进机车的牵引电机，最大化降低扫膛故障发生率。

1、机车空转保护控制，优化牵引电机超速保护软件
我国要细化把握DF11G型机车运行中牵引电机扫膛故障发生的原因、现象、等级等，加大机车空转保护控制的力度，在应用新技术、新设备等过程中确保机车高速运转情况下得到空转保护。

在解决机车空转问题过程中，巧用分等级保护控制方法的同时要从不同层面入手进行深层次探究，优化牵引电机的超速保护软件，具体问题具体剖析的同时结合扫膛故障发生原因以及各方面实际情况，合理调整以及优化超速保护软件参数，在提升机车灵敏程度的基础上实现高效的空转保护。

在机车空转保护控制中，结合牵引电机各方面参数以及运行状态，合理调整牵引电机运行中的超速保护动作值，由2500r/m调整为2450r/m，优化保护控制条件的同时避免牵引电机高速运转情况下不被损坏，在超速保护软件优化基础上设置串行通信口功能、优化数据记录装置等[4]，实时动态监控牵引电机运行全过程的同时提升数据准确性、全面性等，及时发现电机运行中出现的异常情况。

此外，在超速保护软件优化过程中合理调整功率加载速率，延长功率加载时间的同时最大化提升操纵的平稳程度，避免运行中的DF11G型机车因牵引电机的牵引力迅速变化出现空转现象，在空转保护控制的基础上对牵引电机2450r/m时的控制数值进行规范化调整，改进和牵引电机转速紧密相连的粘着控制系统，在调整滑降功率、控制灵敏度基础上解决扫膛故障问题。

2、改造机车牵引电动机绑扎钢丝
围绕牵引电机运行参数以及“扫膛”原因，对电机绑扎钢丝进行合理化改造，即在理论联系实践基础上将无纬带绑扎的牵引电机应用到DF11G型机车，满足机车电枢散热具体要求的同时从根本上解决扫膛故障问题，提升机车运行中的安全性、稳定性，将行车安全事故发生系数最小化。

3、优化机车司机操作
DF11G型机车扫膛故障的发生和司机操作相关，要在联系实际中对司机操作进行规范化改进。

在机车运行中如果遇到雨、雪等天气，轨面有雪、冰等，牵引电机的电流以及主发电机的电压出现波动情况，司机要在确保机车正点的情况下及时回手柄、撒砂，机车进出隧道时也要提前做好撒砂工作，避免机车高速运行中出现空转现象。

司机必须严格按照机车操纵要求，规范化操作主手柄等，将牵引电机的牵引力转速控制在规定范围内，提升转速的稳定性，确保DF11G型机车运行中能够平稳加速。

此外，在机车出入库的过程中，必须做好检查工作，将微机记录下的信息数据采集以及分析工作落到实处，加强机车系统设备的检修、维护等，多层次高效控制牵引电机运行中扫膛故障的发生，提高牵引电机运行性能以及机车运行效益。

三、结语
总而言之，扫膛故障问题有效解决是DF11G型机车牵引电机运行管理中的关键点，立足扫膛故障发生的原因、频率、严重程度等，在改造、升级牵引电机基础上加大对其的管理力度，控制扫膛故障的同时保证牵引电机运行质量，防止DF11G型机车运行中安全事故频繁发生，实现机车运行的经济以及社会效益，更好地通过铁路建设带动地区经济发展。

参考文献：
[1]张勇.电力机车牵引电机的故障处理及维护保养[J].时代农
机,2017,44(06):59+61.
[2]刘峰,刘海生.基于改进小波神经网络的动车组牵引电机故障趋势预测[J].制造业自动化,2017,39(07):15-18+28.
[3]杨春洁.基于小波去噪的机车牵引电机轴承故障诊断仿真研究[J].中国设备工程,2019(13):117-119.
[4]张振宇.动车组牵引电机故障分析及诊断[J].内燃机与配件,2019(14):173-174.。