JW4G型接触网作业车复合散热器渗漏故障排查及结构改进.pdf

40汽车维修2 0 2 3.3AUTOMOBILEMAINTENANCE技师手记JW4G型接触网作业车复合散热器渗漏故障排查及结构改进王荣新接触网作业车为检修电气化铁路高空接触网设备提供高空作业所需要的工作平台，或为安装、检测、保养接触网设备提供专用设备和机具。为适应高速铁路长区间、大坡道电气化铁路接触网设备检修需要，当前接触网作业车已从传统的机械传动型接触网作业车升级换代为液力传动型接触网作业车（液力传动型接触网作业车以下简称为车辆），车辆主要结构和配置实现了统型。现有的JW4G型接触网检修车、DPT型接触网检修车、JJC型接触网检修列、JX300型接触网检测车等接触网作业车主要车型，其动力、传动、走行、制动系统等主要部件，不同车辆厂家均选用相同型号的设备，按基本一致的技术、工艺进行设计、生产、安装。复合散热器是车辆动力、传动系统的散热部件，不同车型、不同批次车辆配置不同厂家产品，但产品的结构、技术参数基本一致。复合散热器液力传动油渗漏故障是车辆现场运用中的惯性故障，不同厂家产品均发生过此类故障。液力传动油为VoithT211re.4液力传动箱正常工作提供必备的冷却、润滑条件，发生渗漏故障液力传动油流失后，油量不足造成VoithT211re.4液力传动箱温升过高、启动停机保护引发车辆“停轮”，或润滑失效造成VoithT211re.4液力传动箱内部机械结构损坏引发车辆救援、高价部件受损等后果。以中国铁路昆明局集团有限公司玉溪供电段现场运用中一辆JW4G型接触网作业车复合散热器液力传动油渗故障为实例，调研、总结复合散热器更换方法，查找复合散热器液力传动油渗漏原因。基于复合散热器渗漏故障不方便检查、现场难以维修的问题，对复合散热器结构进行改进，结合实际工作提出复合散热器、液力传动箱日常维护、检修重点，为铁路供电设备管理单位接触网作业车运用中，及时发现故障、防范故障、自主解决故障提供参考和借鉴。一、JW4G型接触网作业车结构原理JW4G型接触网作业车动力、传动系统（图1所示）。复合散热器为WP12.480发动机增压空气、WP12.480发动机冷却液、作业平台液压油、VoithT211re.4液力传动箱传动油进行冷却。不同接触网作业车车型、不同接触网作业车厂家、同一接触网作业车厂家不同批次生产的车辆，配置不同品牌的复合散热器，不同品牌4531.WP12.480发动机2.Voith T21lre.3.分动齿轮箱4.液力传动箱4.万向传动轴5.复合散热器6.空气压缩机7.弹性联轴器图1JW4C型接触网作业车动力及传动系统汽车维修2023.341元压力=1.6 MPa3压油、液力传动箱传动油冷却单单元压力=0.5MPa,作业平台液冷却液冷却增压空冷单元主要技术指标为：平台液压油液力传动箱传动油机增压空动机冷却液、作业元，按图2 从分别为发动出管路，成为四个独的冷却单自以管道连通并连接到介质进下腔室各腔室，这四一密封的上通过块隔板分隔成四个密封的下腔室内各自型 3 O散热器体的管路、翅片艺加热成经熔接由下腔室腔室、下腔室、连接所示用铝材制作热。拆卸了护罩的散热器体（图2物直接覆盖到散热器体上影响散的碎屑、轻碎屑、轻飘阻挡冷却风路路，外侧护罩用立由外侧向内侧流动的冷却风达驱动的吸风凡扇转动建部分组成内有液压马向外侧由导女热器体、护罩长方体结构，总重43 0 kg，从内侧2330mm、宽52 0 mm、高890mm的为长器安装在车架支座上构原理进行简要说明复合散热散热器音散敬结TE某JW4G型接触网作业车复致C术指标基本-复合散热器结构、技XAUTOMOBILEMAINTENANCE技路两侧的翅片上；同时液压马达旋转驱动导风罩内风扇旋转，将冷却空气从复合散热器的外方即护罩方向吸入内方即导风筒内，再通过导风筒排入大气，以此进行冷却介质散热。复合散热器渗漏故障既有两相邻冷却单元间上下腔室内的隔板密封破坏后，高压力介质向低压力介质渗透、两种冷却介质混合的“内漏”；还有各冷却单元上下腔室、管道破损后，冷却介质溢出的“外漏”。二、故障情况一辆JW4G型接触网作业车，夜间在高速铁路上进行接触网检修作业，作业结束返回，即将进站前发生故障。故障现象为：车速急剧下降，司机操作油门手柄进行车辆提速操作，发现发动机转速提高后车速未同步变化、车速不能正常增加，因进站方向线路为下坡坡道线路，司机利用下坡线路控制车辆低速进站，随后以另外的车辆将本次故障车辆挂运回到驻地。驻地对车辆进行检查：（一）复合散热器下方腔室外覆盖有新油迹（一）冷却能力48 0 kW2)（三）进、出口压差1.1bra即0.11 MPa2;（四）流量12.0 L/s2工作过程为冷却介质（即发动机进气管增压空气、发动机冷却水、作业平台液压油、液力传动箱传动油）进入上（下）腔室，经管路，翅片，到达下（上）腔室，流动过程中冷却介质的热量传递到管（二）发动机、液力传动箱靠复合散热器的一方即发动机进气侧、液力传动箱油管侧表面，车架底面覆盖有大量喷散的油滴；（三）发动机冷却水水位、发动机机油油位、燃油箱油位、液压油箱油位均正常；（四）液力传动箱传动油存油量已在示油窗的低油面线之下，通过示油窗已不能观察到传动油油面；（五）拆卸拆复合散热器外方的护罩，发现液力传动油冷却单元下部有大量油迹：（六）放出液力传动箱内剩余传动油，约为3 6 L；放出复合散热器液力传动油单元内剩余传动油，约为16 L；液力传动箱、复合散热器液力传动油单元内剩余传动油共计52 L，约为正常油量的1/2。从复合散热器各冷却单元检查情况，排除复合散热器腔室内的隔断密封不良“内漏”故障，判断是液力传动油单元破损发生“外漏”故障。故障原因是车辆返站运行中，复合散热器液力传动油单元突然发生“外漏 故障，传动油流失液力传动箱温度升高，液力传动箱过热控制器VTDC启动保护，液力传动箱停止工作，造成车辆动力传动系统动力传递中断。三、更换方案处理复合散热器渗漏故障，通常以更换复合散热器总成的方式进行处理。为防止故障车辆回送车辆检修基地过程中，再次发生VoithT211re.4液力传动箱损坏二次故障（VoithT211re.4液力传动箱为德国原产部件，价格昂贵，购买周期长），当前铁路供电设备管理单位通常委托车辆厂家联系第三方复合散热器厂家，到故障车辆驻地进行复合散热器总成更换。为避免驻地更换复合散热器车辆停时长，对铁路接触网抢修工作影响较大的问题，结合实际情况，尝试开展复合散热器自主更换，更换方案为：将故障车辆挂运至车辆检修基地，调整至车辆检修基地平交道口，使用2.5吨叉车配合进行故障部件拆卸和新部件安装，更换后进行上线运行试验，确认新部件更换后的状态。关键工序如下：42汽车维修2023.3AUTOMOBILEMAINTENANCE技师车辅海藏公司12341.增压空气2.发动机冷却液3.作业平台液压油4.液力传动箱传动轴图2 JW4G型接触网作业车复合散热器（一）故障车挂运前，检查、确认车轴齿轮箱润滑油油量。如果液力传动箱传动油不足（低于下油面刻度线），必须拆除液力传动箱与车轴齿轮箱间的传动轴；（二）故障车以补机编组挂运，制动系统进行“无火回送”设置。确认两端大闸的客、货车转换阀置于“货车位”；空气制动系统的无动力装置截断塞门打开：调整分配阀的常用限压阀，本务机使常用全制动位制动缸压力为245kPa；取出大闸、小闸手柄；（三）使用叉车配合进行旧件拆卸和新件安装，新件安装前要特别检查外观无凹癌、碰痕，管口防护良好，各接头紧固。新件更换后，液力传动箱内遗留的传动油必须彻底放净，加注与原来一致的德国ADDINO的SGL18号传动油，补充与原来一致的L-HM46号抗磨液压油，补充WP12.480发动机专用冷却液；（四）启动发动机，观察液力传动箱控制器诊断模块状态信号指示灯KA，按“快闪（0.2 s）并长停顿（2 s)”2显示；观察车辆操作台显示屏的“状态采集”页面，无液力传动箱报警信息；在启机过程中，操作油门手柄变换发动机转速提速正常、观察复合散热器各部接头无渗漏；（五）故障车辆按本务机设置制动系统，以故障车辆为本务机、另外车辆为补机双机编组上线运行试验。试验结束再次对故障车辆复合散热器各部管路接头的卡箍、螺栓进行复紧，再次确认各部油量符合规定。四、漏点查找使用压缩空气，对复合散热器外漏点进行检查。关键工序如下：（一）按照传动油冷却器下方传动油进油口、上方传动油出油口的油管接头螺纹，加工两个堵头，将其堵住密封；（二）按照传动油冷却器上方传动油排气口螺纹规格，加工一个接头，一端安装到排气口上，另一端与压缩空气气管连接：（三）将压缩空气引入传动油冷却单元，逐渐加大压缩空气压力至0.5MPa，观察找到疑似渗漏点；（四）在疑似渗漏点上涂抹肥皂水，找到渗漏点。复合散热器液力传动油冷却单元上腔室外侧壁表面有一处折漏点图3 传动油冷却单元上腔室折痕处渗漏点痕，通入压缩空气后折痕处有肥皂泡产生，（图3 所示）。从复合散热器生产过程分析，渗漏原因疑似使用卷板机等设备加工上腔室过程中，对铝质板材待弯曲的受力部分防护不当，在弯曲折边成型过程中，侧壁部分受力较大造成损伤留下明显折痕，出厂装车使用中，侧壁上受损伤的折痕处裂纹，发生渗漏。五、结构改进复合散热器渗漏的问题往往是产品生产时自身存在质量缺陷、装车使用一定时间后发生，及时发现问题对故障的防范，以及减少故障损失极为关键。现场通常以外观检查的方式进行复合散热器检查，受复合散热器外方护罩遮挡的影响，难以使用照明用具等辅助工具对管路、上下腔室结合部进行深入检查，初期的渗漏痕迹难以发现。在故障处理工作中，复合散热器为集成式结构，四个冷却器中的一个发生渗漏故障，就要四个一起整体更换，工作量较大。为改善复合散热器现场检查、检修条件，在满足冷却能力、压力、进出口压差、流量四个主要技术指标的基础上，对既有复合散热器进行汽车维修2023.343AUTOMOBILEMAINTENANCE技师两方面结构改进：对“一体式”复合散热器四个冷却单元共用上下腔室、整体管路，改为四个冷却单元独立上下腔室、独立管路“分体式”结构；护罩由“护网”式四周螺栓固定改为“边门”式下端螺栓固定。改进结构后的复合散热器（图4所示）。（一）“分体式 由四个无任何联通的独立冷却单元先固定到共用托架上，再将固定四个冷却单元的共用托架安装到车架支座上，消除“一体式”结构上、下腔室内隔板渗漏造成两相邻冷却单元“内漏”的常见故障；采用“分体式”结构，四个冷却单元可进行单个拆、装，某个冷却单元故障后只需更换单个即可，解决“一体式”结构只要四冷却单元中任一个故障，就要全部四个冷却单元一起整体更换的弊端；（二）护罩由“护网”式改为“边门”式。“护网”式护罩四周均用螺栓安装，日常检查需要拆下四周所有螺栓才能拆下护罩对散热器体进行检查，不利于及时发现散热管渗漏问题。采用“边门”式护罩，只需在下托架上安装3个螺栓进行护罩固定，方便拆卸打开护罩仔细检查。六、总结针对JW4G型接触网作业车复合散热器故障，结合现有检修条件开展了复合散热器自主更换工作，对既有复合散热器不方便检查和难以维修的弊端，改进复合散热器结构，经实际运用取得了预期效果。为防范发生类似故障，需要做好以下复合散热器、液力传动箱的维护、检修工作。（一）出乘前及时清除散热器外方护罩上覆盖的异物，确保散热器通风无受阻情况：（二）出乘前打开护罩，使用照明用具检查上腔室、下腔室、管路、翅片、接头的焊接或熔接结合处有无液体渗漏痕迹；（三）出乘前检查液力传动箱油面观察窗、液压油油面观察窗、发动机冷却水水位、发动机润滑油油尺，确认各部油量无明显变化；（四）每季度对风扇轴承加注锂基润滑脂，加注至轴承座与马达结合面有滑脂渗出为止：（五）车辆年修时，先用洗衣粉作洗涤剂，后用清水作洗涤剂，使用蒸汽喷枪，水流以翅片平行的方向，清除翅片、管路表面的污垢；（六）车辆年修时，对液力传动箱呼吸器滤芯进行吹扫除尘，防止通风风路堵塞引起液力传动箱内油池上方压力升高造成泄露：（七）车辆年修时，按液力传动箱维护时间周期，对精过滤器、粗过滤器滤芯进行更换，防止传2341.增压空气2.发动机冷却液3.作业平台液压油4.液力传动箱传动油图4“分体式”结构及“边门 式护罩动油油路堵塞引起压力升高；（八）车辆年修时，按液力传动箱维护时间周期并结合传动油实际状态，更换指定牌号的传动油（ADDINOLSGL18传动油）。参考文献1中国中车太原机车车辆有限公司.JW-4G型接触网检修作业车使用保养说明书（版本号1.2)：Z.太原：出版者不详,2018:30.2福伊特驱动技术有限公司.液力传动装置T211re.4操作说明12 0.0 0 57 50 2 1_ZH(版本1):Z.上海 出版者不详1,2 0 17:14-17.3湖北利擎热交换技术有限公司.T31051型冷却单元使用维护说明书：Z.湖北十堰 出版者不详1,2 0 17:1-4.作者单位：中国铁路昆明局集团有限公司玉溪供电段