内燃机车在线路上运行时发生牵引电机小齿轮松缓、大齿轮崩齿甚至牵引电机断轴后将对机车电机等关键部件造成破坏,从而引发特大行车事故。分析了牵引电机齿轮故障的原理,根据牵引电机齿轮所处的特殊位置,研制了一种新型的机车牵引电机齿轮故障监控报警装置,正确判断电机齿轮故障,及时提醒乘务员,保证机车安全行驶。
《机车牵引电机齿轮故障监控报警系统的研究》
在铁路运输中，内燃机车的牵引电机齿轮故障可能引发严重的行车事故，导致机车电机等关键部件受损。为解决这一问题，研究者深入分析了牵引电机齿轮故障的原理，并基于其特殊的工作环境，研发了一种新型的监控报警装置，旨在提高行车安全性。
牵引电机的小齿轮与车轮的大齿轮相互配合，通过一定的传动比驱动机车车轮转动。然而，长时间的摩擦和过载运行会导致齿轮发热、膨胀，进而产生疲劳裂纹，可能导致小齿轮松动、大齿轮崩齿甚至牵引电机断轴。目前，乘务员主要依赖于观察牵引电机的电流表来主观判断齿轮工况，这种方法存在诸多不足：乘务员难以持续关注仪表，无法及时发现和处理故障；电流表只能显示单个电机的电流，无法对比其他电机的电流，难以准确诊断故障；此外，模拟量显示的电流表误差较大，且不具有数据存储功能。
针对上述问题，研究者提出了基于牵引电机电枢电流检测的故障监控方法。由于齿轮位置复杂，无法直接安装传感器，因此通过监测电机电流的变化，可以间接反映出电机的运行状态。当6台牵引电机中的一台发生空转或小齿轮松脱时，其电流会与正常电机产生显著差异。通过设置电流差值阈值（如30%）和持续时间（如10秒），可以区分小齿轮驰缓和空转。空转继电器通常用于检测空转现象，但其主要依据电压变化，而小齿轮驰缓则主要通过电流下降的幅度和持续时间来判断，两者有明显的区别。
设计的监控报警系统能够自动设定差值比例和动作时间，经过反复调试优化，确保在故障发生时能够及时发出报警，提醒乘务员采取应对措施。这一创新技术提高了故障识别的准确性，增强了机车运行的安全性。
机车牵引电机齿轮故障监控报警系统的研发，是基于对牵引电机故障机理的深入理解，结合实际工况，利用电流监测技术，实现对齿轮状态的有效监控，从而降低了因齿轮故障引发的行车事故风险。这一技术的应用，对于提升铁路运输的安全性和可靠性具有重要意义。
