机车配套电气屏柜状态指示单元线路存在的问题与解决方案-——以某制造企业为例

邱雪花

摘要：机车在使用过程中，司乘人员要随时正确了解机车各部分的工作状态、显示某些必要的参数，当机车某部件出现故障时，能自动显示或采取有效措施，以尽量维持机车运行和避免事故的扩大。在实时监测机车运行状态时，线路结构的稳定性、可靠性、正确性就显得尤为重要。本文以质量问题为导向，深入剖析机车状态指示单元的线路结构，从设计源头上制定纠正预防措施，彻底解决了机车状态指示单元自检线路接触不良的问题，提高了改装置的可靠性。

关键词：机车配套电气屏柜 电表模块 状态指示单元 通电自检 纠正预防措施

一、机车配套电气屏柜状态指示单元概述

机车状态指示单元是由机车双针速度表、电测量双针仪表、状态指示灯、电路板等组成。它是安装于机车的司机操纵台上，专门用来向司机表达列车运行参数、设备运转状态以及相关信息的重要装置，可以测量并显示机车运行的即时速度和运行区间的限时速度，可显示机车工作电压、电流、压力、柴油机转速等参数，亦可显示机车设备的工作状态、故障状态等。

DF8B型机车配套电气屏柜，司机控制室I、II端操纵台各安装一块电表模块，每件电表模块上安装一块状态指示单元。我司对状态指示单元组装、接线完成后，进行例行试验时，要对其进行送电性能测试，通电后所有指示灯全亮进行自检，并对所有指示灯进行逐条测试，测试其灯的显示颜色及接线的正确性，若线路接触不良，则影响部件性能，进而影响客户整车调试。彻底解决此类线路结构问题显得尤为重要，需要我们技术人员深思，如何提高线路结构的可靠性和稳定性。

二、状态指示单元存在的问题及原因分析

2.1 状态指示单元存在的问题

机车状态指示单元安装在司机室操纵台上，例行试验调试完毕交付用户，用户在进行整车送电调试过程中，按下自检按钮，偶尔会发生所有指示灯不亮的现象，状态指示单元自检功能不能实现。

2.2 状态指示单元存在问题的原因分析

现场调查：通过产品运行现场故障核查，发现产品交付客户后，操纵台安装到整车上前，需对操纵台面板上安装的所有仪表模块、按钮、司机控制器、扳键等器件进行拆卸。操纵台固定到车体后，再对面板上所有器件进行恢复。客户在进行器件恢复过程中，需将状态指示单元对外连接的线路进行插拔，若恢复不到位，则易造成状态指示单元送电异常。发生故障后，我司售后人员需将其对外连接的插头重新插接，线路重新插接好后故障消失。

结构机理分析：状态指示单元结构如下图1和图2所示，状态指示单元左侧安装有两个绿色（黑色）按钮，如果线路安装正确、接触良好，正常通电后，同时按下两个绿色（黑色）按钮，状态指示单元则会自主进行自检，所有指示灯亮，但是若接触不良，则不会出现上述现象。

图1                      图2

经过现场多次模拟、反复与供应商技术人员对接，得出结论：

1.状态指示单元中绿色（黑色）按钮，一头线路是连接在电路板上，不宜拆卸，且电路板上有三处外型相似的线束连接插头，拆卸后易恢复错误；

2.绿色（黑色）按钮另一头线路，按钮最大外形尺寸大于面板安装孔尺寸，按钮无法从面板安装孔中间穿出，按钮须从电表模块（图2）安装板的正面安装，此时从技术方面考虑，连接按钮的线束须与按钮可拆卸；

3.绿色（黑色）按钮设计结构为：连接线束的引脚为金属片，与之相连的线束接头则是用U型端子，直接可以在金属片上插拔；

4.从电气布线工艺方面要求，需在线束U型接线端子与线束表面穿一层绝缘套管，不利于观察U型端子与金属引脚的贴合程度；

5.绿色（黑色）按钮引出线束的插拔结构，在多次插拔后易造成线束连接处松动，接触不良，易造成线路故障。

管理分析：经核查，电表模块状态指示单元送电不自检现象，在公司内部进行例行检查试验时也发生过，检查试验人员只要求操作者将其重新插接，故障消失后未上报质量信息，也未进行深入分析。

产品交付客户，客户进行整车调试试验时也出现过状态指示单元不自检的现象，售后人员只是单纯将绿色（黑色）按钮线路引脚处插拔恢复一下，故障消失后就未再进行进一步动作，未提报相关部门深入分析。

2.3 结论

综上所述：造成机车状态指示单元送电不自检的根本原因是，绿色（黑色）按钮引出线束的插拔结构存在设计缺陷，多次插拔后易造成线束连接处松动，引起接触不良。

造成机车状态指示单元多次发生送电不自检的主要原因是：消除故障的操作简单，操作者、检查试验人员等重视程度不够，未进行深入分析，导致问题多次发生。

三、 状态指示单元存在问题的解决方案及效果验证

3.1 解决方案

组织相关设计、工艺、质量、供应商等相关部门主管人员召开专题分析会，并制定如下最优解决方案：

a.将状态指示单元绿色（黑色）按钮线束连接结构进行改进，不能采用U型端子插接结构；

b.按钮结构不变，还是由金属片引出，但是与之连接的线束端子须采用锡焊接方式将其焊牢，固定在金属片上不可拆卸；

c.绿色（黑色）按钮与电路板之间的线束中间截断，中间采用易于拆卸和恢复的转接插头；

d.由于两绿色（黑色）按钮型号一致，功能不一致，线路中间的转接插头须具备防插错功能，便于识别和操作；

e.对于改进后的状态指示单元，绿色（黑色）按钮安装方式须对操作者做工艺技术交底培训；

f.限期在下一台机车上采用，并做跟踪验证；

g.凡是涉及线路错漏接、虚接等问题，均需向质量工程师反馈，质量工程师根据实际情况制定处理措施。

3.2 供应商制作实物样件

协调并组织状态指示单元供应商积极响应我司技术要求，限期制作样件，并通过我司实物评审，评审合格后方可进入下一步的组装调试工作。

3.3公司内进行组装和调试验证

结构改进后的状态指示单元按钮连接线（如下图3所示），中间采用了具备防插错功能的连接器插头，与按钮连接处线束采用锡焊接的方式将其焊牢在按钮上，并将改进后的状态指示单元安装在DF8B机车司机操纵台（记录所装车的列号，便于后期追踪验证），公司内部进行例行通电试验时，未发生送电不自检现象。

图3

3.4公司外进行跟踪验证

对已交付并采用了新结构的DF8B司机操纵台运行状态进行跟踪，至今未接到信息反馈状态指示单元不能自检，或是线路接触不良问题。

3.5验证结论

综上所述，电表模块状态指示单元线束结构改进后，线路稳定、可靠，可以进行批量作业，并固化至工艺技术文件中，同时可以将新结构推广至其他相似类型产品。

四、 结语

在本课题的研究中，产品的质量与产品设计、定型、制造、改进全过程各个环节有关，产品的质量是在管理下设计进去、制造出来并持续改进的，而产品的设计质量往往不是一次设计和制造就能得到到的。第一次设计试制出的样机，经过检测试验，往往发现存在许多问题和缺陷，达不到设计的质量目标，还要经过分析改进，重新设计制造，再检测试验，再发现和分析问题，再改进，直至达到设计指标要求。因此，产品的高质量形成过程是设计、样机、试验、检测、分析、改进（包括设计、材料、制造工艺）、再试验、再检测、再分析，不断循环，最终达到设计质量目标的过程，这是质量目标的PDCA循环，是持续改进的过程。

质量问题无小事，凡是入厂检查、制造过程、成品检查、售后服务等环节发生的异常，均要引起重视，需反馈相关人员进行深入分析，查找原因、制定纠正预防措施，彻底解决质量问题。

参考文献

[1]谢少锋,王韬,彭文忠,张德平.《质量为先：制造强国的基石》[M].北京.电子工业出版社，2015.

[2] 中车南车集团戚墅堰机车车辆厂，资阳机车厂《东风8B型内燃机车运用维护保养手册：电机电器分册》[M].2022,11.