东风 8B 机车启动与调速电器回路故障模式及预防机制

1 东风8B 机车启动与调速电器回路工作原理

1.1 启动电器回路原理

东风 8B 机车的启动过程由启动接触器（QC）控制。当司机按下启动按钮，启动接触器线圈通电，其主触头闭合，将蓄电池的电能引入启动电机（QD），启动电机带动柴油机运转。启动接触器还设有辅助触头，用于控制启动过程中的相关电路，如启动时间继电器（SJ）等。正常情况下，启动电机在蓄电池的驱动下，迅速带动柴油机达到启动转速，使柴油机完成点火并开始自行运转。

1.2 调速电器回路原理

调速电器回路主要由司机控制器（SKQ）、驱动器（WTQ）和步进电机（BJD）组成。司机通过操作司机控制器发出调速指令，该指令经编码后传送给驱动器。驱动器将编码信号转换为控制信号，驱动步进电机运转。步进电机通过机械传动装置，调节联合调节器中配速活塞的位置，从而改变柴油机的供油量，实现对柴油机转速的调节。在“有挡无级”调速控制方式下，司机控制器共有16 个挡位，每挡指令输入后，驱动器输出对应信号，对步进电机进行无级调速，以满足不同工况下的运行需求。

2 故障模式分析

2.1 启动电器回路故障模式

（1）启动接触器主触头故障

机械卡滞是常见问题之一，动触头传动系统卡滞、开断弹簧自有高度降低或凸轮定位螺丝松动，会导致主触头分断不迅速、不彻底，进而出现虚接烧损现象。异物进入主触头，如铁丝、垫片等，也会造成主触头虚接烧损或闭合不到位。此外，启动柴油机时电流很大，接触器工作条件恶劣，主触头在闭合时的碰撞与跳动会产生多次断续燃弧，引起触头电磨损，严重时导致触头熔焊。当灭弧系统灭弧能力差、蓄电池电压低或启动发电机负载过大，使柴油机启动时间过长，或者频繁启动柴油机，都会加速触头的烧结。若蓄电池亏电启动，接触器可能出现“打呱啦板”现象，即主触头闭合分断频繁，最终导致烧结。主触头接触表面凹凸不平或受到氧化污染，会使接触电阻增加，闭合后触头温升升高，进而形成恶性循环，降低触头使用寿命。

（2）启动电机故障

启动电机绕组短路或断路，会导致电机无法正常运转，无法带动柴油 机启动。电机电刷磨损过度，会使电刷与换向器之间接触不良，影响电流 传输，导致启动电机输出功率下降，甚至无法启动。此外，电机轴承损坏， 会使电机运转时产生异常噪声和振动，严重时导致电机卡死。

（3）启动控制电路故障

启动按钮接触不良，会使启动信号无法正常传递，导致启动接触器无法吸合。时间继电器故障，如延时不准确或触点接触不良，会影响启动过程的时间控制，可能导致启动时间过长或过短，对机车设备造成损害。启动电路中的熔断器熔断，可能是由于电路短路或过载引起的，熔断器熔断后，启动电路将无法正常工作。

2.2 调速电器回路故障模式

（1）司机控制器故障

司机控制器的调速联锁触点磨损、接触不良，会导致调速指令无法准确传递给驱动器，使柴油机转速无法按照司机的操作进行调节。例如，联锁触点烧蚀、积垢，会增加接触电阻，导致信号传输不稳定。此外，控制器内部的电位器故障，会影响调速指令的输出精度，使柴油机转速出现波动。

（2）驱动器故障

驱动器电源故障，如内部熔断器熔丝烧断、供电线路接触不良，会导致驱动器无法正常工作，无法将调速指令转换为驱动信号。驱动器内部电路故障，如芯片损坏、电子元件老化，会使驱动器输出的控制信号异常，导致步进电机运转异常，进而影响柴油机转速调节。部分驱动器带有实际转速信号反馈功能，但由于机械动作与电信号反应存在差异，容易造成柴油机游车不止，在实际运用中该功能可能被切除，但如果在切除过程中操作不当，也会引发其他故障。

（3）步进电机故障

步进电机绕组短路或断路，会使电机无法正常运转，无法调节联合调节器中配速活塞的位置，导致柴油机转速失控。电机的传动机构故障，如伞形齿轮磨损、蜗轮蜗杆卡死，会使步进电机的转动无法有效传递到配速活塞，影响柴油机的调速效果。此外，步进电机的控制信号线路接触不良，会导致电机接收到的控制信号错误，从而出现误动作。

3 预防机制研究

3.1 启动电器回路预防机制

（1）加强启动接触器维护

定期检查启动接触器的机械部件，如动触头传动系统、开断弹簧、凸轮定位螺丝等，确保其处于良好的工作状态。对于出现卡滞、磨损或松动的部件，及时进行维修或更换。同时，加强对接触器主触头的清洁和检查，防止异物进入，定期对触头表面进行打磨处理，降低接触电阻。优化灭弧系统，提高其灭弧能力，减少燃弧对触头的损害。合理设置启动时间，避免因启动时间过长或频繁启动对接触器造成过度损耗。在机车设计中，可考虑增加对启动接触器连续工作时间的自动保护控制，防止其长时间工作而导致烧结事故。

（2）启动电机的定期维护

定期检查启动电机的绕组，使用绝缘电阻测试仪检测绕组的绝缘性能，及时发现短路或断路故障。定期更换电机电刷，确保电刷与换向器之间的良好接触。同时，检查电机轴承的润滑情况，定期添加润滑油，及时更换损坏的轴承。

（3）启动控制电路检查

定期检查启动按钮的接触情况，对接触不良的按钮及时进行清洁或更换。校验时间继电器的延时精度，确保其在规定的时间内准确动作。定期检查启动电路中的熔断器，确保其额定电流与电路匹配，对于熔断的熔断器，在更换前要仔细检查电路，排除短路或过载故障。

3.2 调速电器回路预防机制

（1）司机控制器维护

定期对司机控制器进行拆解检查，清洁调速联锁触点，对磨损严重的触点及时更换。校验控制器内部电位器的输出精度，确保调速指令的准确性。在日常运用中，加强对司机操作的培训，避免粗暴操作对控制器造成损坏。

（2）驱动器维护

定期检查驱动器的电源线路，确保供电稳定。检查驱动器内部的电子元件，对老化、损坏的元件及时更换。在切除驱动器的转速反馈功能时，要严格按照操作规程进行，确保操作正确。同时，可增加对驱动器工作状态的监测装置，实时监测其输出信号，及时发现异常情况。

（3）步进电机维护

定期检查步进电机的绕组绝缘性能，及时发现短路或断路故障。对电机的传动机构进行润滑和检查，确保传动顺畅。检查控制信号线路的连接情况，防止线路松动或接触不良。此外，可采用备用步进电机自动切换技术，当检测到主步进电机故障时，自动切换到备用电机，保证机车的正常运行。

4 结束语

本文系统剖析了东风8B 机车启动与调速电器回路的故障机理，提出涵盖部件维护、电路优化、智能监测的预防体系。实践表明，该机制可显著降低故障发生率。未来需结合智能化技术，开发故障预警系统，实现从被动维护到主动防控的转变，为老旧机车升级改造提供参考，助力铁路货运装备可靠性持续提升。

参考文献：

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