前言
作者作为铁路运输机车运用司乘操作人员经历了蒸汽机车、内燃机车与电力机车牵引时期。在此期间,我国铁路运输动力牵引变迁发生了翻天覆地的变化。以作者所服务的兰新线为例,20世纪70年代蒸汽机车上/下行在6‰限制坡道上牵引1800/1600t。自20世纪80年代起随着运用内燃机车更新换代和线路设备的改造,牵引货物从上/下行的1800/1600t逐渐增到4000/3600t,再到现在电力机车上/下行牵引5000t。尽管机车牵引动力与机车设备的变更有相当大的技术进步,机车操作方法也发生了根本性的改变,但列车的操纵方式及相应要求变化并不大。
例如,蒸汽机车是以锅炉蒸汽为动力,即要求始终保持机车锅炉水表水位与汽压的适度平衡,以求机车牵引动力发挥最好效率。否则,锅炉水位太高进入汽缸的蒸汽会不太干燥,甚至会造成“窜水”;锅炉汽压太低,进入汽缸内的单位压强会降低,均会影响机车动力的产生与牵引力的发挥。同时,若不能根据列车编组负载与线路纵断面的变化情况随时调整好汽缸手把位置与汽门的供汽量,即便锅炉内汽足火旺也不能良好地发挥蒸汽机车的动力效率。
内燃机车牵引在机车操作上虽然有了较大变化,机车动力(柴油机)属自动控制,如何调整好柴油机功率输出,并在柴油机功率输出最佳的工况下发挥好机车的牛马特性,充分利用好机车的运用牵引特性,也得根据列车负载与线路纵断面的变化情况和机车运用性能,发挥好内燃机车各系统间功能与部件间的协调,避免盲目操作机车,导致机车运用故障的发生。例如,机车运行中由负载重的上坡道转入负载减轻的缓和坡道时,如未实施好机车操作调节,一味还是在机车柴油机高转速大功率输出下工作,其结果是导致牵引电动机在限压上线运行,致使牵引电动机环火短路“放炮”,牵引电动机损坏,严重时波及到1、2ZL整流柜内整流元件(类似的内燃机车运用操作失当引起的机车运用故障个例,作者在前几本内燃机车运用书籍中均有介绍)。
现代大功率电力机车(特别是交—直—交电传动方式)克服了上述两类机车功率不足与机车操控上已有的各类缺陷,但同样还存在着一定的机车结构性缺陷带来的运用障碍。虽然该类型电力机车具有定速控制等先进的操控技术措施,但机车运用故障同样会发生。若一味地依赖于所谓的机车先进操控系统,未随运用机车类型的改变而转变机车操作方式,任何先进的设备都是运用不好的。例如,电力机车性能中是以AC25kV的外动力——接触网电源为基准,经主变流器的转换,但在电力机车运用中网侧压力因线路区段负载高低的影响,接受到的网侧电压有超AC31kV与低于AC17.5kV及以下时,或机车长时间处于高负荷功率域段。因此主变流器内二次谐振波对其部件形成冲击,导致电气/电子设备(电容、模块的“炸壳”、电容“涌液鼓包”接地)发生非正常损坏。若机车操作者能在网侧电压高/低峰域值段,预防性地提前对机车减负,使机车负荷趋于缓和,该类机车运用故障相应也能得到减少或避免发生。
无论是蒸汽机车、内燃机车还是现在的电力机车在运用上均有继承性,虽然在操作方法上会有所不同,但在机车操作方式要求上是有其相同性的。应根据机车类型的不同,发挥好机车“三力”的具体配合运用,即机车牵引力、机车制动力与机车电(阻)制动力(蒸汽机车无此功能)的理性运用;同时在列车操纵中应注重“三要素”,即在列车操纵中处理好机车性能、列车编组与线路纵断面三者间带来机车牵引力与列车运行阻力的变量关系,充分发挥和掌握好机车“三力”的实施与运用,在保证列车安全运行的同时,提升机车操作技术水平、提高机车的运用效率与效益,对一种新型机车的运用尤其如此。
因此本书突出叙述了HXD1C型电力机车运用操作与其相关内容,并系统地在第二章介绍了该型电力机车性能,熟悉此类知识以便于对机车性能运用操作的掌握和发挥;在第二、三章内介绍了机车总体与部分部件的构架知识,以便对机车部件熟悉;在第四、五章系统地介绍了该型机车主、辅系统的主要部件,以便于对该类部件运用性能的了解与掌握;在第六、七章叙述了机车电子控制系统与电空制动机的操作与控制,以求对机车电子控制技术与制动系统有新的认识;在第八章叙述了机车运用操作,对该型电力机车运用操作应有一全新的概念,无论是机车功率的发挥还是机车列车制动力的实施(加),均属指令间接控制,属指令控制就需按程序设置进程的步骤操作,不得盲目操作,否则将对机车操作带来运用障碍(发生机车计算机保护性“死机”)与相应非正常制动(惩罚),严重时,造成电气设备硬(机)件的损坏;在第九章介绍了机车运用故障处理,以求对该型机车存在的结构缺陷与运用操作失当有所认识,能够寻求最佳机车运用操作方法,提高机车操作技能克服机车运用缺陷;在第十章介绍了机车运用典型故障个例,能够补充机车运用者对机车性能运用与操作上的知识不足,便于改进创新机车运用操作技能;在第十一章介绍了机车运用的相关名词、机车运用安全要求与相应规定,以保证在机车运用中的正确运用与安全。
为能提请有关机车设计制造及运用部门改进完善机车性能和规范机车的操作行为,书内提供了部分现场机车运用信息,以使其机车性能更趋完善,运用适应性增强,运用操作更趋合理。HXD1C型电力机车投入运用才四年多,对于该型机车运用而言,还有不少部(机)件与机车操作控制系统需得到进一步完善与改进。仅就对这一新型机车运用而言,虽然本书内对此有所介绍与揭示,但还很欠缺,该,其隐形故障的存在并未在机车运用中暴露,但不等于不存在。本书仅就机车运用操作方面展开介绍,如哪些方面与运用者的运用机车有所区别或叙述不周,请以所运用机车出厂携带技术说明的技术参数为准,或以机车运用业务部门对机车改进措施(文件)为准。
本书在撰写中得到了作者所在单位——乌鲁木齐和哈密机务段各级领导的大力支持。并先后得到了湖东电力机务段马纯勇,襄樊机务段丁明顺,乌鲁木齐机务段吕建光,哈密机务段刘彦龙、刘闯,株洲电力机车厂与株洲电力机车研究所驻哈密机务段服务组的相关同志,以及哈密机务段教育科与技术科档案室周丽君给予的大力协助,在此表示衷心感谢!
由于时间仓促,水平所限,谬误在所难免,对提出的批评指正谨表谢意!
陈纯北
2015年5月于新疆哈密