金其炳

（上海鐵路機(jī)務(wù)綜合開發(fā)有限公司，中國(guó) 上海 200070）

1 問(wèn)題的提出

上海鐵路局合肥機(jī)務(wù)段現(xiàn)配屬DF4B、C型機(jī)車185臺(tái)。從2009年起DF4B、C型內(nèi)燃機(jī)車試行重載運(yùn)行，由原來(lái)的2000噸載荷升至3500噸，機(jī)車柴油機(jī)由于壓力低而自動(dòng)停機(jī)的故障較為突出。2009年發(fā)生12起，2010年發(fā)生16起，2011年發(fā)生20起。故障件數(shù)逐年上升。

機(jī)油系統(tǒng)是維持柴油機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的一個(gè)不可缺少的重要部分，它的任務(wù)是向柴油機(jī)各摩擦副的接觸面提供具有一定壓力、溫度、流量的清潔機(jī)油，使接觸面間保持一定厚度的油膜，避免和減少磨損,同時(shí)沖洗帶走滯留在接觸面間的金屬屑以及由于摩擦而產(chǎn)生的熱量。機(jī)油的壓力是影響潤(rùn)滑性能的關(guān)鍵指標(biāo)。壓力低會(huì)導(dǎo)致摩擦副之間的油膜不理想，使之產(chǎn)生干摩擦或半干摩擦，加劇增壓器轉(zhuǎn)子及軸承、活塞及缸套、連桿頸與瓦、曲軸與瓦之間的磨損，降低使用壽命，危及行車安全。本文針對(duì)由于柴油機(jī)機(jī)油壓力低而自動(dòng)停機(jī)的故障進(jìn)行分析，并提出對(duì)策和解決措施。

2 故障原因分析

在柴油機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，當(dāng)柴油機(jī)壓力在柴油機(jī)兩端增壓器進(jìn)油管處低于80Kpa時(shí)，柴油機(jī)將自動(dòng)停機(jī)。

2.1 聯(lián)合調(diào)節(jié)器方面的故障引起

2.1.1 聯(lián)合調(diào)節(jié)器的工作油臟

由于聯(lián)合調(diào)節(jié)器的工作油臟，使得聯(lián)合調(diào)節(jié)器在調(diào)速過(guò)程中，會(huì)使滑閥等運(yùn)動(dòng)件發(fā)生卡滯現(xiàn)象。當(dāng)回手柄時(shí)，通過(guò)無(wú)級(jí)調(diào)速的步進(jìn)電機(jī)，改變壓速寶塔彈簧的壓力，使轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的柱塞升起，動(dòng)力活塞下油腔的高壓油放出一部分回油池。動(dòng)活塞下移，使噴油泵供油量減少，柴油機(jī)轉(zhuǎn)速下降到一定程度后，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的柱塞堵死滑閥與套座中的有關(guān)工作油通過(guò)，動(dòng)力活塞下油腔的油壓重新趨于穩(wěn)定，柴油機(jī)在新的轉(zhuǎn)速下重新穩(wěn)定。如果由于油臟，使柱塞、滑閥、滑閥套之間產(chǎn)生卡滯現(xiàn)象，造成動(dòng)力活塞下方的高壓油回出到一定程度后，不能終止流出，使動(dòng)力活塞桿在動(dòng)力活塞彈簧作用下繼續(xù)下移，直到通過(guò)控制拉桿將噴油泵齒條推倒零刻線使柴油機(jī)發(fā)生停機(jī)為止。

2.1.2 聯(lián)合調(diào)節(jié)器內(nèi)油路漏油

如石棉墊、牛皮墊圈等損壞產(chǎn)生油路漏油，柴油機(jī)回手柄后，動(dòng)力活塞下油腔的工作油除正常卸走一部分外，加上油路泄漏，該處油壓繼續(xù)下降，動(dòng)力活塞桿繼續(xù)下移，發(fā)生停機(jī)為止。

2.1.3 聯(lián)合調(diào)節(jié)器自動(dòng)停電閥線圈失電，閥芯在彈簧力的作用下抬起，打開了動(dòng)力活塞下油腔與上油腔及油池的通路，動(dòng)力活塞下油腔的油壓卸下，動(dòng)力活塞在彈簧的壓力下下移，推動(dòng)控制拉桿，使噴油泵處于停油位，柴油機(jī)停機(jī)。

2.1.4 滑閥裝配的套座上、下竄動(dòng)，間隙過(guò)大?；厥直鷷r(shí)，滑閥、柱塞卡在停機(jī)位。

2.2 油壓繼電器方面的故障引起

停機(jī)油壓繼電器誤動(dòng)作或油壓繼電器管路堵塞。停機(jī)油壓繼電器使用時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，沒(méi)有及時(shí)校驗(yàn)，當(dāng)壓力下降到0.8MPa，停機(jī)油壓繼電器動(dòng)作，使柴油機(jī)停機(jī)。另外，由于柴油機(jī)上安裝的油壓繼電器管內(nèi)徑只有3mm左右，在增壓器濾清器的拆裝過(guò)程中，極易造成污物進(jìn)入該接頭處，造成堵塞。該故障發(fā)生時(shí)，往往機(jī)車上儀表顯示壓力正常但機(jī)車停機(jī)。

2.3 柴油機(jī)方面的故障引起

柴油機(jī)曲軸箱內(nèi)氣體壓力超高，差示壓力計(jì)動(dòng)作，柴油機(jī)停機(jī)?；蛘卟裼蜋C(jī)超轉(zhuǎn)速。當(dāng)柴油機(jī)超轉(zhuǎn)速時(shí)，極限調(diào)速器動(dòng)作，通過(guò)杠桿系統(tǒng)，使噴油泵齒條推向停油位置，柴油機(jī)停機(jī)。

2.4 輔助系統(tǒng)方面的故障引起。

2.4.1 主機(jī)油泵故障。傳動(dòng)齒輪剃齒或傳動(dòng)軸斷裂，均可使柴油機(jī)停機(jī)。

2.4.2 泵前管路漏氣。油底殼油位低，致使油壓下降，當(dāng)泵前管路漏氣時(shí)，由于主機(jī)油泵工作形成的負(fù)壓，將空氣吸入而使主機(jī)油泵真空度下降，供油量不足，特別是油底殼內(nèi)部吸油管管口法蘭密封不嚴(yán)或管路上部出現(xiàn)裂紋時(shí)，如果油底殼油位偏低，機(jī)車在運(yùn)行中機(jī)油波動(dòng)造成吸氣，導(dǎo)致機(jī)油壓力波動(dòng)或下降而使柴油機(jī)停機(jī)。

2.4.3 濾清器前后壓差大。當(dāng)機(jī)油中雜質(zhì)過(guò)多或?yàn)V清器濾芯太臟或裝反時(shí)，易發(fā)生柴油機(jī)停機(jī)。

2.5 機(jī)油品質(zhì)下降

當(dāng)出現(xiàn)機(jī)油稀釋或機(jī)油乳化或機(jī)油溫度高等現(xiàn)象時(shí)，將引起機(jī)油品質(zhì)下降。

2.5.1 機(jī)油稀釋就是機(jī)油黏度下降到報(bào)廢限。當(dāng)未完全燃燒的燃油甚至沒(méi)有燃燒的燃油，特別是后者，少量的燃油進(jìn)入機(jī)油內(nèi)就會(huì)引起黏度迅速下降，造成機(jī)車稀釋。

2.5.2 機(jī)油乳化是指機(jī)油中有水進(jìn)入。機(jī)油溫度高是指機(jī)車在長(zhǎng)時(shí)間大載荷運(yùn)用中，隨著機(jī)油油溫逐步升高，機(jī)油黏度下降，機(jī)油壓力下降，容易造成停機(jī)。

2.5.3 機(jī)油長(zhǎng)時(shí)間處于高溫狀態(tài)也容易引起機(jī)油加速老化。

3 對(duì)策與解決措施

根據(jù)以上出現(xiàn)的情況和分析，有針對(duì)性提出相應(yīng)的對(duì)策與解決措施。

3.1 清洗聯(lián)合調(diào)節(jié)器并更換工作油

檢查聯(lián)合調(diào)節(jié)器油路有無(wú)泄漏,查出處所并修理。為了保證油泵齒輪的正常工作，當(dāng)勻速盤與套座之間的壓板固定后，通過(guò)壓板與中體之間的墊片來(lái)調(diào)整套座與中體底面之間的軸向間隙，使之在0.03－0.08MM范圍內(nèi)。如回手柄時(shí)，滑閥、柱塞卡在停機(jī)位，查出處所并修理。重新啟機(jī)后，注意觀察壓力和曲軸箱內(nèi)氣體壓力，如發(fā)現(xiàn)壓力偏低或差示壓力超高，應(yīng)查出原因才可以，不可以短接這些保護(hù)裝置，強(qiáng)迫柴油機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。

3.2 檢查輔助系統(tǒng)方面狀態(tài),防止循環(huán)管路故障

在機(jī)車日常運(yùn)用中，對(duì)司機(jī)室末端機(jī)油壓力表及車體側(cè)壁壓力表隨時(shí)觀察，發(fā)現(xiàn)壓力低時(shí)，首先檢查各回油閥是否關(guān)嚴(yán)，濾清器前后壓力差是否超過(guò)100Kpa，前后增壓器壓力表顯示是否低于78Kpa。如果各部位檢查良好而主機(jī)油泵壓力低時(shí)，打開熱交換器排油閥，持續(xù)有氣排出，則為泵前管路漏氣，應(yīng)檢查處理漏氣處所。當(dāng)主機(jī)油泵出口無(wú)壓力顯示時(shí)，則為主機(jī)油泵故障或傳動(dòng)軸斷，此時(shí)嚴(yán)禁啟機(jī)。

3.3 防止機(jī)油品質(zhì)下降

3.3.1 為防機(jī)油稀釋，要求同一臺(tái)柴油機(jī)上裝用的噴油泵，霧化狀態(tài)良好；修復(fù)過(guò)或運(yùn)用中的噴油器噴霧質(zhì)量良好；活塞與缸套配合間隙要控制在范圍內(nèi)。

3.3.2 為防止防機(jī)油乳化，要求在日常運(yùn)用中要經(jīng)常檢查膨脹水箱內(nèi)水的水質(zhì)、水位以及機(jī)油的油質(zhì)、油位情況，發(fā)現(xiàn)水內(nèi)有油為熱交換器銅管漏,需要及時(shí)處理。

3.3.3 控制機(jī)油溫度。由于機(jī)油溫度升高，機(jī)油壓力下降明顯，且易造成機(jī)油加速老化。因此，在機(jī)車日常運(yùn)用中，應(yīng)將機(jī)油溫度控制在85℃以下。這就要求乘務(wù)員在日常運(yùn)用中，隨時(shí)檢查高低溫冷卻風(fēng)扇的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)以及冷卻水循環(huán)情況，發(fā)現(xiàn)溫度高時(shí)及時(shí)提票處理。

4 處理的效果和建議

4.1 處理的效果

采取上述措施后，故障件數(shù)大幅減少。2012年僅發(fā)生1件，2013年至今為發(fā)生一件因機(jī)油壓力低而自動(dòng)停機(jī)的現(xiàn)象。

4.2 建議

4.2.1 在司機(jī)室安裝機(jī)油低溫報(bào)警裝置。在機(jī)油壓力低于油壓繼電器的動(dòng)作值前即報(bào)警，提示乘務(wù)員采取措施,防止過(guò)大損失。

4.2.2 改進(jìn)增壓器機(jī)油濾清器，使其具切換功能，當(dāng)發(fā)生故障時(shí)可立即切換。

4.3.3 主機(jī)油泵在廠修時(shí)更換，避免運(yùn)行途中發(fā)生故障及段方修復(fù)的困難。目前機(jī)車大修時(shí)廠方為了節(jié)約檢修成本,僅對(duì)主機(jī)油泵進(jìn)行檢查及修復(fù),預(yù)期壽命無(wú)法控制,造成部分主機(jī)油泵在運(yùn)行一段時(shí)間后容易出故障。廠方一般是出故障后再更換，這樣處理既影響機(jī)車的運(yùn)用，更是對(duì)安全的一個(gè)威脅。因此，建議廠方在DF4B、C型內(nèi)燃機(jī)車廠修時(shí)，更換主機(jī)油泵。

4.4.4 目前，全部用大功率的電力機(jī)車取代內(nèi)燃機(jī)車還不現(xiàn)實(shí)。在較長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)，內(nèi)燃機(jī)車還是主力機(jī)型。由于內(nèi)燃機(jī)車重載后故障的爆發(fā)規(guī)律性不清，需要各機(jī)務(wù)段摸索和收集故障信息，建成交流平臺(tái)，以便發(fā)生故障時(shí)能及時(shí)處理，減少損失，共同確保機(jī)車運(yùn)用安全。

[1]鐵道部大連機(jī)車車輛工廠.東風(fēng)4型內(nèi)燃機(jī)車[M].大連:大連理工大學(xué)出版社,1993.

[2]侯天理,何國(guó)煒.柴油機(jī)手冊(cè)[M].上海:上海交通大學(xué)出版社,1993.

[3]葉嵐.東風(fēng)4型內(nèi)燃機(jī)車[M].大連北車集團(tuán)機(jī)車車輛廠出版社,2000.

[4]張世芳.內(nèi)燃機(jī)車柴油機(jī)[M].中國(guó)鐵道出版社,1991.