HX_D3C機(jī)車雙針雙管壓力表不歸零的問題分析
HXd3C機(jī)車上現(xiàn)有（0~ 1 200) kPa雙針雙管壓力表在機(jī)車運(yùn)行中會(huì)發(fā)生失準(zhǔn)的情況，由此 導(dǎo)致存在表體不能正常顯示機(jī)車總風(fēng)缸的壓力，失去監(jiān)控作用的風(fēng)險(xiǎn)。分析導(dǎo)致壓力表失準(zhǔn)的原因，并通 過驗(yàn)證，說明現(xiàn)有壓力表的量程不符合機(jī)車正常運(yùn)行的要求，應(yīng)更換為（0~ 1 600) kPa雙針雙管壓力表。
0.引言
HXd3C型客貨通用電力機(jī)車是在HXd3型和 HXd3B型電力機(jī)車基礎(chǔ)上研制的交流傳動(dòng)7 200 kW 干線貨運(yùn)電力機(jī)車。按照機(jī)車檢修丁藝，每3 個(gè)月、6個(gè)月要對(duì)回庫HXd3C型機(jī)車上監(jiān)控單風(fēng) 缸壓力的雙針雙管壓力表進(jìn)行周期性檢定。在檢定 丁作中，發(fā)現(xiàn)（0~1 200) kPa雙針雙管壓力表返 修率最高，表針不歸零出現(xiàn)率高達(dá)80%以上，且 幾乎所有表體損壞都是因表針被頂壞，由此導(dǎo)致表 體不能正常顯示機(jī)車總風(fēng)缸的壓力，失去正常監(jiān)控 作用。為此需找到監(jiān)控HXd3C機(jī)車總風(fēng)缸壓力的 雙針雙管壓力表失準(zhǔn)的原因，為機(jī)車正常運(yùn)行提 供安全的計(jì)量保障。
1.技術(shù)分析
1.1 一般壓力表量程的選擇
安裝在設(shè)備上的壓力表可對(duì)設(shè)備的運(yùn)行起監(jiān)控 或測(cè)量的作用，壓力表合適量程的選擇對(duì)監(jiān)控設(shè)備 是否正常運(yùn)行十分關(guān)鍵。因此，壓力表的量程應(yīng)根 據(jù)使用的具體情況分析，一般壓力表的量程選擇如下。
一般壓力表量程的選擇原則為“在固定 的或均勻變化負(fù)荷下，壓力表所測(cè)壓力示值應(yīng)在儀 表測(cè)量上限的1/3?3/4范圍內(nèi)。” 丫當(dāng)壓力表顯示 值低于1/3量程部分，相對(duì)示值誤差較大，不宜 使用。
選擇壓力表測(cè)量上限時(shí)，一般應(yīng)大于最 高使用壓力的1/3，以保證壓力表安全可靠地丁 作，保證其使用壽命而留有余量。
選擇使用范圍時(shí)，最高不得超過度盤滿 刻度的3/4。按負(fù)荷狀態(tài)的通用性來說，選用標(biāo)尺 全量程的1/3~2/3之間為宜。因?yàn)檫@一使用范 圍，相對(duì)示值誤差較小，線性度較高，可避免在壓 力表彈簧管彈性極限附近使用。
壓力表測(cè)量上限可按下列方法計(jì)算。對(duì) 已知所測(cè)最大壓力值，所需壓力表測(cè)量上限值為
.x所測(cè)最大壓力值=所需壓力表測(cè)量上限值。
對(duì)已知壓力表測(cè)量上限值，常測(cè)最大壓力值為
| x壓力表測(cè)量上限值=常測(cè)最大壓力值。
1.2和諧機(jī)車壓力指標(biāo)的要求
HXd3C型電力機(jī)車操縱使用手冊(cè)中對(duì)定頻定 壓輔助變流器的起動(dòng)及對(duì)應(yīng)輔機(jī)供電的說明部分指出:壓縮機(jī)設(shè)定為間歇運(yùn)行模式，將壓縮機(jī)扳鍵開 關(guān)置于“合”位，當(dāng)總風(fēng)缸壓力低于（680±20)kPa 時(shí)，機(jī)車2臺(tái)壓縮機(jī)依次啟動(dòng)，投人丁作；當(dāng)總 風(fēng)缸壓力低于（乃0±20) kPa時(shí)，只有操縱端壓 縮機(jī)投人丁作；當(dāng)總風(fēng)缸壓力升至（900 ± 200) kPa 時(shí)，壓縮機(jī)自動(dòng)停止丁作。將壓縮機(jī)扳鍵開關(guān)置 于“強(qiáng)泵”位，2個(gè)壓縮機(jī)依次啟動(dòng)，此時(shí)不受 總風(fēng)缸壓力開關(guān)的控制，待總風(fēng)缸壓力升至 (950 ± 20 ) kPa時(shí)，高壓安全閥動(dòng)作并連續(xù)排 氣，此時(shí)應(yīng)停止壓縮機(jī)丁作，將扳鍵開關(guān)離開 “強(qiáng)泵”位。
1.3和諧機(jī)車雙針雙管壓力表的選擇
通過上述機(jī)車運(yùn)行丁作要求，可以清楚雙針雙 管壓力表在HXd3C型電力機(jī)車中需要的使用范圍 是660 kPa - 970 kPa，結(jié)合這一情況，按照一般壓 力表量程選擇的要求，可以算出以下數(shù)據(jù)。
機(jī)車現(xiàn)用(0- 1 200) kPa雙針雙管壓力 表的可承受最大壓力值為
^xl 200 = 800 (kPa)。 (1)
因此，當(dāng)總風(fēng)缸壓力升至（900 ±20 ) kPa 時(shí)，或總風(fēng)缸壓力升至（950±20 ) kPa時(shí)，機(jī) 車上（0 ~ 1 200) kPa雙針雙管壓力表是無法承擔(dān) 機(jī)車在運(yùn)行中總風(fēng)缸瞬間壓力的，所以現(xiàn)有壓力表 不滿足機(jī)車實(shí)際使用需求。
當(dāng)選用（0~ 1 600) kPa雙針雙管壓力表 時(shí)，可承受最大壓力值為
^x1 600^1067 (kPa)。 （2)
反之，如果想滿足機(jī)車總風(fēng)缸壓力的使 用量程，同理可算出雙針雙管壓力表的測(cè)量上限 值為
|x970=1 455 (kPa)。 (3)
可以看出：因?yàn)殡p針雙管壓力表在HXd3C型電 力機(jī)車中需要的使用范圍是(660-970) kPa，結(jié)合 式（2)和式（3)所求出的數(shù)值，(0-1 600) kPa 雙針雙管壓力表可以滿足壓力表在滿負(fù)荷下指針 偏移到表量程的2/3處的要求，所以選定（0? 1 600) kPa雙針雙管壓力表為HXd3C機(jī)車正確量 程的雙針雙管壓力表。
2.試驗(yàn)臺(tái)測(cè)試
將選定好的（0 ~ 1 600) kPa雙針雙管壓力表 安裝至JZ-7制動(dòng)機(jī)試驗(yàn)臺(tái)，將風(fēng)壓打至模擬機(jī)車 負(fù)荷壓力，直至970 kPa，在多次反復(fù)操作后，被 測(cè)試雙針雙管壓力表表針穩(wěn)定顯示示值。經(jīng)過3個(gè) 月的測(cè)試，雙針雙管壓力表的表針沒有發(fā)現(xiàn)偏離0 位現(xiàn)象。在壓力表校驗(yàn)臺(tái)上對(duì)該雙針雙管壓力表再 次進(jìn)行檢定，檢定結(jié)果合格，說明（0~1 600) kPa 雙針雙管壓力表可以使用在HXd3C機(jī)車上。
3.更換既有壓力表的必要性
在人丁方面，對(duì)HXd3C機(jī)車上失準(zhǔn)的雙針雙 管壓力表進(jìn)行重新更換，除日常的檢定丁作量外， 還需耗費(fèi)人力來對(duì)壞表進(jìn)行拆裝、修復(fù)、二次檢定 等丁作。
在經(jīng)濟(jì)方面，購置1塊雙針雙管壓力表的金額 約為1 300元。如果按周期標(biāo)準(zhǔn)，即每月站段級(jí)檢 修HXd3C機(jī)車約30臺(tái)，總風(fēng)缸雙針雙管壓力表的 損壞率80%，修復(fù)率50%，也就是說，每月約8~ 10塊為需更換的不合格的表，因此，每月需購置 新雙針雙管壓力表的金額約為1萬元左右。如解決 雙針雙管壓力表壞的現(xiàn)狀，站段級(jí)的檢修部分每年 可以節(jié)約HXd3C機(jī)車雙針雙管壓力表的購置金額 約為10萬元。
在潛在的風(fēng)險(xiǎn)方面，合格的雙針雙管壓力表安 裝在檢修完畢的和諧機(jī)車上，但在機(jī)車運(yùn)行過程 中，如果總風(fēng)缸的瞬間最大壓力超出1 200 kPa雙 針雙管壓力表可使用量程的2/3時(shí)，此雙針雙管壓 力表將被頂壞。雖說在機(jī)車運(yùn)行過程中列車司機(jī)可 以看到表針在不停地?cái)[動(dòng)丁作，但此刻，表體已經(jīng) 處于失準(zhǔn)的狀態(tài)。此時(shí)的問題是，雙針雙管壓力表 已無法正常監(jiān)控總風(fēng)缸的正確壓力值，如果問題 長年得不到解決，加之機(jī)車也在不斷地老化，可 想而知，今后造成的損失將不可估量。
通過現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研、數(shù)據(jù)分析、試驗(yàn)臺(tái)測(cè)試等，建 議將HXd3C機(jī)車上的現(xiàn)有（0 ~ 1 200 ) kPa雙針 雙管壓力表換成符合HXd3C機(jī)車運(yùn)行及力學(xué)計(jì)量 壓力表選定要求的（0 ~ 1 600) kPa雙針雙管壓力 表，為和諧機(jī)車正常運(yùn)行提供更安全的計(jì)量保障。
