摘要：中国高速铁路（CHSR）是指新建设计开行250公里/小时（含预留）及以上动车组列车、初期运营速度不小于200公里/小时的客运专线铁路。2004年中国铁路大提速起的快速铁路建设引进加创新，研制了CRH系列，：从起初的C型车（CRH2C和CRH3C），发展到CRH380等，以及未来的主流：中国标准动车组，高速动车组凭借其舒适快捷而被广泛接受，成为出行必备交通工具。为保障车组的安全稳定运行，有效的故障排查及降低车组故障率显得尤为重要。文章针对CRH3型动车组轴承温度检测故障进行了故障模拟、排查与分析，明确该类型故障频频未能处置得当的根本原因，并妥善解决。
关键词：CRH3型动车组；轴温检测失效；导热硅脂
引言：为保障CRH3型车组的安全稳定运行，有效降低车组在运营及检修过程中的故障发生率，从根本上解决故障、节约运用检修成本及作业时间， 针对车组频繁发生并一直未能解决的“轴承温度检测故障”，文章将展开一些列故障分析排查、模拟及试验。
1 轴温检测故障逻辑及原理
判断轴承温度检测失效的逻辑为：温度的合理性检查正常的前提下，列车不是静止状态（速度>1km/h），轴温比本车同侧温度的平均值小于30℃（持续15min），或出现转向架轴温度传感器检测的温度同一轴温度的A、B通道温度差大于3°C或低于同侧轴温度平均值30°C以上（持续15min），即判断本通道的温度检测故障。
温度检测工作原理：利用PT100电阻值随温度的变化而变化的原理，温度传感器将温度变量转换成电阻变量。Compact Pt100模块通过给电阻施加一个已知激励电流测量其两端电压的方法得到电阻值（电压或电流），再将电阻值转换成温度值，从而得到实际传感器的实际温度值。
2 常规故障排查及处置方式
依据原理及故障处理相关各指导文件的要求，动车组报出热传导故障如下处理：
（1）清理盲孔并更换导热膏；
（2）更换温度传感器.
（3）更换用于监测温度的Compact pt100模块；
（4）检查传输线缆。
上述种种故障处理方式均未能根除故障，在处置完毕后故障依然频繁发生，给车组每日例行检修及故障处理增加了一定的负担。
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3 根本故障原因查找
为明确故障发生的真正原因，减少按照指导文件要求频繁更换配件所带来的运用维护成本的浪费，并从根本上解决问题，选取一组故障频繁发生、多次处置无效的车组进行故障模拟和排查（ 1车1轴左轴承温度较低，而其他轴正常）：
3.1 在该车组综合控制柜内的Compactpt100模块的接线端子上，将1轴左轴温接线与1车2轴左轴温接线对换后进行测试，分析温度曲线，发现故障现象依然是1车1轴左温度较低，因此排除了监控模块状态异常导致故障发生的可能性。
3.2CRH3型动车组温度传感器接线采用的是同种材料同等长度且四线制温度测量，可以抵消线路的阻抗，不会存在因为传感器接线阻值造成测量温度偏差故障的发生。为了检验以上的准确性做了如下测试：
将上述车组1车1、2、3、4、轴左侧轴温连接插头拆下原轴温传感器，更换外接轴温传感器，通过自动温控加热器（自制）进行渐升加热升温，用笔记本连接CCU数据接口进行监控轴温并记录温度曲线，环境温度开始逐渐升温至50°上升至110°C时，4跟轴温度传感器温度值上升平缓，趋势一致，无明显差异，以上测试表明，热传导故障与连接线缆、接插件没有直接关系。
3.3通过测试及分析数据推断真实故障原因极可能与导热硅脂（用来填充轴箱转臂盲孔与温度传感器之间空隙进行热传导）的涂抹情况有关。
通过测量及现场安装经验得知，在进行轴承温度传感器更换作业后加注导热硅脂时，直接将导热硅脂涂抹在传感器探头尖部，而由于轴箱盲孔与温度传感器探头直径相差不足 1mm，使得温度传感器探头上的导热硅脂在插入过程中大部分被轴箱盲孔外缘刮擦，导致盲孔底部存有空气，可能造成温度监控误差，为了验证以上假设，做如下测试：
用玻璃试管一根注满导热硅脂，另一根距离试管底部5mm以上注满导热硅脂，把传感器插入到玻璃试管内并将两根试管放入烧杯中，烧杯内注适量变压器油。用温控加热炉进行加热，两根传感器在同温介质烧杯内在115 Ω以下时温度相同，随着介质温度的上升，两根传感器检测的温差随之加大（与车组运营期间故障现象相符合：运行速度高、温度大时温差较大）。
由此我们得出结论，真正故障原因安装盲孔壁与传感器之间缝隙不易彻底填充导电硅脂，导致了故障的频繁发生。
4 解决方案
通过图纸及现车尺寸测量，我们制作了盲孔导热硅脂加注专用设备，完美解决了上述难题。依然使用上文中提及的故障车组，应用专用设备进行硅脂重新加装，并进行跟踪测试、绘制温度曲线: 动车组运行速度保持 在 300Km/h 持续运行 1h 以上，用专用设备加注导热硅脂前后，测量温度值有明显差异，从原来的温差10度降低至2度，效果良好，完美解决了轴承温度检测失效故障
5 结论
通过一系列的数据分析及试验证明，导致CRH3型车组轴承温度检测故障的根本原因为：在安装盲孔壁与传感器之间缝隙不易彻底填充导电硅脂，盲孔底部残留空气，空气的热传导性能不满足要求，导致了故障的频繁发生，而盲孔导热硅脂加注专用设备制作和应用，完美解决了上述难题，从根本上达到了故障处理、节约运用检修成本及作业时间的目的。
参考文献：
［1］牵引动力国家重点实验室．时速400 公里高速检测车车体与车下设备耦合振动分析［Ｒ］． 成都: 西南交通大学， 2014．
［2］康洪军，曾京，张卫华，等． 高速综合检测列车车体与车下设备耦合振动分析［J］．北京交通大学学报，2015， 35( 6) : 62-66．
论文作者:马英超,张树森,宋雨哲,沈正建,张英利
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第17期
论文发表时间:2017/11/22
标签：车组论文; 温度论文; 故障论文; 传感器论文; 温度传感器论文; 轴承论文; 发生论文; 《建筑学研究前沿》2017年第17期论文;