HXN5型内燃机车“油水互窜”故障浅析
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HXN5机车起机原理及典型故障分析1、概述HXN5机车是中国南车戚墅堰机车有限公司与美国GE公司合作研发的大功率内燃机车,采用交流传动。
机车具有良好的牵引、制动的性能。
机车的启动方式,与我们厂生产的DF系列机车不同。
东风系列机车启动是通过一个启动电机带动柴油机起动;而GE机车是通过给逆变器供直流电使其产生交流电驱动交流发电机带动柴油机爆发启动。
本文主要介绍柴油机启动过程及典型故障分析。
2、HXN5机车柴油机起动过程简介机车控制面板上的柴油机控制开关(EC开关)置于“启机”位,按下起机按钮,智能显示器DS跳出启机界面,起机警铃响起,智能显示器DS同时向集成输入输出控制板CIO 发出接通滑油泵和燃油泵的指令。
通过压力传感器感应返回的数据来确认管路里滑油和燃油是否达到起机要求。
智能显示器DS同时还通过CIO来启动转换开关CTS,选择5位牵引电机还是6位牵引电机的逆变器,使牵引电机的逆变器与主发电机的定子3相绕组连接,再通过CTS其他触点接通主发励磁线。
主发电机3相定子绕组与主发励磁绕组成串联,主发电机变成交流启动电机。
智能显示器DS确认以上动作完成后,发出指令闭合蓄电池正极接触器,断开滑油泵。
蓄电池正极接通后,智能显示器DS向牵引电机控制器TMC发出指令,TMC再指示5位或6位的逆变器投入,把直流电转变成交流电压,所产生的电流施加在牵引电机的输出绕组上,同时直流电流流进主发电机的励磁绕组。
主发电机做为启动电机旋转起来。
智能显示器DS通过柴油机控制单元提供的曲轴速度传感器来获取转速,当转速到30转时,智能显示器DS要求CIO控制板闭合柴油机启动程序接触器GSS,让启动电路电流增加,使柴油机转速增加,达到柴油机能够爆发的转速。
当柴油机爆发后,转速达到200转分后,ECU通过网络把数据传输给智能显示器DS,智能显示器DS就终止柴油机启动程序。
与柴油机起动相关的控制系统如下图(图1):HXN5机车启动程序是复杂的。
HXN5机车滑油系统的故障分析及处理何林军(吉林铁道职业技术学院吉林吉林132200)摘要通过在吉林机务段的跟踪学习,针对机务段该款机车滑油系统常见的机油温度超高及压力偏低的两种故障现象,在分析HXN5机车滑油系统工作原理的基础上,结合现有的故障处理方法,系统地总结了其故障判断与处理措施。
关键词滑油系统;HXN5机车;故障处理;工作原理中图分类号:U269.5文献标识码:C 文章编号:2095-1205(2017)03-35-011HXN5滑油系统工作原理润滑油系统为柴油机零部件提供压力润滑并带走因摩擦和燃烧产生的热。
HXN5润滑油通过油底壳出口上的滤网被抽出。
抽油过程由安装在柴油机整体式前端(IFE )盖上的润滑油泵完成。
润滑油泵由柴油机辅助传动齿轮驱动。
润滑油泵装有一个减压阀,以防止润滑油泵超负荷运转。
润滑油泵强迫润滑油进入润滑油冷却器。
润滑油冷却器中设有金属板隔板,润滑油从隔板一侧流过,而来自双模式水系统的冷却水在板的另一侧流过。
润滑油的热量通过金属隔板传给冷却水。
经过冷却的润滑油从润滑油冷却器出来进入润滑油滤清器。
润滑油滤清器壳体内装有滤芯,它可以过滤掉润滑油中细小的污染物。
从润滑油滤清器壳体出来的润滑油通过管道进入到柴油机整体式前端(IFE )盖。
当加压的润滑油到达柴油机后,通过机体内的各个油道分配到所有的运动部件进行润滑和冷却。
然后,润滑油靠重力流回柴油机油底壳。
润滑油系统中还包含一个预润滑泵和一个止回阀。
预润滑泵用于在起动前预先润滑柴油机。
止回阀用于防止润滑油经预润滑泵对安装在柴油机上的主润滑油泵产生过量的反向流动。
止回阀上钻有一个通孔,当柴油机运转时,允许经此孔产生一可控数量的泄漏(反向流动)。
这是为了防止预润滑泵轴承产生“剥蚀”。
油气分离器收集来自曲轴箱内气体中的油雾。
收集的润滑油被送回曲轴箱,而烟气则通过消声器排至大气。
2HXN5滑油系统的故障处理根据吉林机务段HXN5润滑油系统出现的故障情况,总结出以下解决方案。
HXN5型机车运用中常见故障分析与处理发表时间:2020-04-09T16:02:29.100Z 来源:《当代电力文化》2019年第18期作者:孙波[导读] :就HXN5型机车运用中发生的控制系统通讯中断摘要:就HXN5型机车运用中发生的控制系统通讯中断、牵引电动机通风机控制器TBC停止工作、机车撒砂系统不能完全手动控制、空气压缩机不打风或打风慢等一些常见故障进行分析,并提出相应的解决措施。
关键词:内燃机车;HXN5型机车;运用;常见故障;解决措施HXN5型机车是由中车戚墅堰机车厂(以下简称戚厂)与美国通用电气GE公司(以下简称GE公司)联合生产制造的运用于我国主干线上的交流电传动内燃机车。
是目前国内单机功率最大、最为环保的内燃机车。
由于该型机车采用了先进的集中网络控制、柴油机电子燃油喷射控制、交流牵引电动机、电空制动等技术,使得机车具有良好的起动性能、故障诊断、运行平稳等优点,受到了运用部门的一致好评。
中国铁路哈尔滨局集团公司自2009年开始运用HXN5型机车担当干线货运列车牵引任务,经过多年运用证明,该型机车是一种运用较好的货运机车,但是在运用中也发生了一些较为明显的常见质量问题。
本文就该型机车在运用中的惯性质量问题作以分析,并提出相应的解决措施。
1集中网络控制系统常见故障分析与处理1.1控制系统通讯中断1.1.1故障现象及原因分析故障现象:机车运行中智能显示器显示的风压、柴油机转速等参数状态为“***”,显示器底部的信息提示栏显示“机车状态未知,通讯中断”。
机车牵引无效,有时还可能产生惩罚制动。
经过与GE公司和戚厂的专业技术人员分析探讨,此类故障在我局的各机务段均发生多起,也是困扰该型机车正常运用的最大难题。
造成机车控制系统中断的的原因目前还不十分明确,但通过实际运用分析可能主要有以下几方面:(1)控制系统软件运行不稳定;(2)系统硬件各接口、插头松动(例如电源RPS、以太网交换器ESW等);(3)机车乘务员错误操作,造成计算机记忆大量的记录文件,占用系统内存;(4)控制系统感染病毒文件。
HXN5B机车柴油机常见故障判断与处理摘要:柴油机是内燃机车的核心大部件,堪比内燃机车的心脏,本文对柴油机耗水和膨胀水箱溢水故障的判断和处理作了详细的说明,为柴油机的日常维护保养和检修提供参考。
关键词:HXN5B;内燃机车;柴油机;故障处理前言中国南车戚墅堰机车有限公司生产的4400马力交流传动内燃调车机车采用R12V280ZJ型柴油机,该型号柴油机是南车戚墅堰机车有限公司为满足我国铁路大功率调车机车和新一代铁路次干线、支线内燃机车的需要,在与A VL合作开发的R16V280ZJ型柴油机的基础上,通过自主创新,结合消化吸收引进技术,开发的新一代高可靠性、低油耗和低排放的机车柴油机。
该柴油机采用ABB 公司研制的铁路机车用TPR56高压比涡轮增压器,采用BOSCH公司单体电控泵燃油喷射装置及HAINZMANN的电子控制系统。
1.柴油机耗水、膨胀水箱溢水内燃机车工作过程中,柴油机等许多零部件强烈受热,需要强迫冷却,为此设置了冷却水系统(如图1)。
其主要功能是:冷却那些与燃气直接接触的零部件、柴油机润滑油及柴油机的增压空气,使柴油机的各零部件、柴油机润滑油及增压空气均保持在一定温度范围内,保证柴油机正常工作。
在空气滤清器箱上方装有一个膨胀水箱,膨胀水箱提供散热器的排气、冷却水的膨胀和柴油机冷却水系统的补水。
高温主回路:柴油机高温水泵从散热器高温出水口、膨胀水箱补水管及高温旁通管中吸入冷却水,泵入柴油机高温水系统。
冷却水在流经柴油机时吸入热量后温度升高,热水经由柴油机排水总管一部分旁通直接进水泵,另一部分进入高温散热器,散热片把热量散给冷却空气。
温度降低后的冷却水与部分旁通水经高温水泵吸入,继续进行循环。
在循环过程中,由于支路中膨胀水箱加压,因此,我们把该种系统称为闭式循环系统。
低温主回路:低温水泵从散热器低温出水口与膨胀水箱补水管道中吸入冷却水,一部分泵入柴油机中冷器,吸收增压空气热量;另一部分泵入润滑油冷却器与柴油机机油进行热交换,然后两部分汇合后进入低温散热器,由低温散热器散热片把热量散发给冷却空气。
简议HXN5型机车柴油机曲轴箱超压故障原因及预防措施0概述为适应铁路事业的发展,实现铁路货物运输长交重载,齐齐哈尔机务段从2009年5月12日开始使用HXN5大功率机车,担当滨洲线西部线及黑龙江西北地区货物运输任务。
由于它的投入使用,有效地缓解了铁路运输的紧张局面,解决了运输生产的瓶颈问题。
但是由于HXN5机车采用单司机室,外走廊式的机构,使得机车在运行时,乘务员无法进行巡检,许多HXN5型机车发生故障,必须在停车后,才能进行检查和处理,给铁路运输生产秩序带来了不利的一面。
如HXN5型机车柴油机曲轴箱超压,导致柴油机停机的故障,仅在2010年度,此类故障就发生了17件,占全年机破件数12.9%,给运输生产带来了不利的一面,严重地影响了运输秩序。
本文通过对曲轴箱超压原因的分析,提出相应的解决办法及控制措施。
1曲轴箱超压时故障现象HXN5型机车采用计算机控制系统,装有曲轴箱超压传感器COP,其保护作用与东风系列内燃机车的差示压力计(CS)相似。
COP安装在柴油机左排8号动力组之后,用于测量柴油机曲轴箱内相对于机车外部(环境)的压力,柴油机管理软件系统EMS将利用COP采集的信息确定曲轴箱内是否正在产生或已经产生过压,并将此信息发送给柴油机控制单元ECU,而使柴油机停机。
正是由于ECU时时对曲轴箱压力进行监控,避免柴油机曲轴箱因挥发性烟雾积聚,发生破坏性爆炸事故。
如果ECU在曲轴箱超压时起不到保护作用,往往会对机车机械设备、人身安全和经济方面造成难以估计的损失。
正常情况下,曲轴箱内压力由空气与蒸汽共同产生,也就是由曲轴箱的通风空气产生,那么该压力通常低于周围环境的空气压力,并且以周围大气压力为基准,在COP的压力表上有可能显示负值。
但如果曲轴箱内的压力主要由燃油或润滑油蒸气产生,那么COP读值有可能高于周围环境的空气压力,当曲轴箱压力保护值大于498Pa,0.5s,ECU将起保护作用,控制柴油机停机,智能显示器提示故障信息:曲轴箱超压,禁止尝试启动柴油机。
0引言HXN5型的机车是美国的GE公司跟戚墅堰机车厂联合生产的,这款车在牵引上有着较大的优势同时各种恶略环境也都可以行驶。
但是自身的设计缺陷较为严重同时由于机车的操作人员自身对性能没有全完掌握好,这样便经常出现故障,这些为运输造成很大的困扰。
因此我们联合生产商共同研究问题归纳相关的措施,同时整理总结常见故障排查方法使得维修跟操作人员可以处理。
1典型的故障分析跟介绍1.1基本的故障第一,微机的通讯中断问题,造成区间停车在停机之后又重新启动故障便会重新消失,之后机车恢复正常运行。
第二,运用中的微机通讯出现问题之后在区间内停车6分钟开机重启之后正常运行,在厂家检修时没有法现任何故障跟异常。
第三,微机的电阻制动故障和蓄电池在充电之后没有效果,机车也无法加载,之后还会出现一些惩罚性制定及时是重启也没有效果。
在厂家的共同检修下进二级菜单中发现有提示称门连锁断开,在重新关门之后依然无效,之后宣判无法处理请求救援。
在回段之后发现是AAC故障。
第四,还有会出现通讯中断造成柴油机停机,重启之后提示空气制动中断,自动制动手柄在紧急制动位置时,又正常运转没有故障提示。
第五,在运行中出现报警之后出现惩罚性制动。
在复位之后机车无法打风,同时重启无效,之后造成机破。
第六,通讯中断后出现惩罚性制动微机显示为制动中断,同时发现小复位无效,重启无效之后请求救援,回段之后检修发现PTP烧毁,更换之后正常运转。
1.2制动的故障第一,出现制动系统故障之后出现惩罚性制动更无法解除,在电空制动的断路器断开之后依然无效之,重启之后依然是这个问题,在恢复到备闸之后便挥复到正常状态,同时在更换操作大闸之后问题才恢复正常。
第二,制动系统出现故障之后出现惩罚性的制动,停车一分钟之后便恢复正常状态。
第三,列车管路中没有充风,在重启之后依然没有反应,原因没有查明同时故障自己消除。
第四,机车没有出现缓解,在司机使用小复位之后依然没有好转,在重新启动之后勉强回到原段,原因没有查明。
HXN5型机车常见故障分析及对策研究武友汉摘要:随着HXN5 机车在机务系统中逐渐占有重要的地位。
给 HXN5 机车的检修提出了新的、更高的要求。
本文主要针对HXN5型机车在检修过程中发生的锁轴问题故障进行归纳、并对故障现象及类型进行具体分析,制定相应的解决对策,旨在提高HXN5型机车的检修质量。
以满足生产现场的实际需要。
关键词:HXN5型机车;故障处理;对策为了加快提升我国干线铁路动力装备水平,铁道部按照“引进先进技术、联合设计生产、打造中国品牌”的总体要求,全面组织实施了6 000 马力大功率交流传动内燃机车技术引进和国产化项目合同。
HXN5 型机车以美国通用电气(GE)公司最先进的交流传动AC6000 型机车为原型车,通过引进GE 公司先进成熟的设计和制造技术,实现了6 000 马力大功率交流传动内燃机车系统技术的集成创新和国产化制造,逐步提高国内机车制造的自主研发能力和生产制造能力,构建中国大功率交流传动内燃机车产业技术平台。
中国铁路的变化正是依托技术装备水平的不断提高。
同时不断提高的技术装备给铁路机车质量提出了更高的要求:一方面要求高质高效,可靠运输保证;另一方面要求一旦发生故障,快速、准确地查找故障所在的位置,迅速排除故障,恢复正常运输秩序。
本文介绍了HXN5型机车常见的故障特征、故障查找方法和技巧。
1、HXN5型机车常见的故障分析HXN5型机车在检修段检修的过程中发生问题较多,突出表现在一是走行部无轴温监测装置,同时无地面顶轮检测装置造成机车走行部轴承状态不可控。
二是机车传感器化后在使用过程中发生问题较多;三是虽然机车上安装了大量的传感器但多数传感器设置的主要目的为了检测机车工况便于确定牵引策略。
四是和谐机车在设计初期保护策略无相应的冗余或纠传感器检测装置,对各传感器在车上进行检错设置,造成机车发生故障后无法处理。
机车运行造成锁轴问题的发生。
2 锁轴故障原因分析2.1 从轴承油脂上分析(1)机车牵引电机轴承使用的油脂不符合标准,润滑脂不足或过多。
HXN5型机车运用应急处理及常见故障分析针对HXN5型机车发生故障后,乘务员不能有效处理的问题,通过对HXN5型机车运用典型案例分析,介绍了机车运用中故障应急处理方法及常见故障分析。
标签:HXN5型典型故障;应急处理;常见故障分析1 问题提出我段配属和谐机车120台,运用至今已经近三年的时间,在机车发生故障后乘务员不能及时、有效处理这方面暴露出很多问题,主要原因是乘务员不掌握应急处理方法导致机车无法继续运用。
结合一些典型案例分析,提出切实可行的措施,同时列出机车质量常见故障,对保证机车运用安全,提高运用的经济效益有着重要的意义。
2 典型案例剖析2.1 换端操纵惩罚制动2.1.1 故障案例2012年5月13日,HXN50478机车乘务员接车试验发生惩罚制动,连续两次大复位无效后,造成临修。
2.1.2 原因分析(1)非操作端自阀误推“紧急位”;(2)自阀锁闭穿销没插到位;(3)操作端“缓解位”,不缓解,显示屏信息栏显示:“BP切除失效-设为补机-014”。
2.1.3 操纵方法(1)非操作端自阀推“重联位”;(2)确认穿销是否完全插入;(3)锁闭后手动自阀手柄不能移动。
2.2 空压机接触器触头粘连2.2.1 故障案例2013年6月19日,HXN50512机车乘务员接车试验发生空压机接触器触头粘连,无法处理,造成临修。
2.2.2 原因分析空压机接触器触头粘连。
2.2.3 操纵方法(1)常用制动停车,自阀手柄抑制位;(2)手动“切除辅助发电”,检查空压机接触器,对卡滞、粘连进行处理后,在当前操纵端显示器二级界面“诊断功能”菜单下按“重置”。
2.3空压机不泵风2.3.1 故障案例2013年7月12日,HXN50564机车乘务员接车试验发生空压机不泵风,无法处理,造成临修。
2.3.2 原因分析辅助发电机不发电。
2.3.3 操纵方法(1)常用制动停车,自阀手柄抑制位;(2)断开排尘风机断路器(CA9区内),在显示器二级界面“诊断功能”菜单下按“重置”,待辅发启动后,闭合排尘风机断路器;(3)手动“切除辅助发电”,检查空压机接触器,对卡滞、粘连进行处理后,在当前操纵端显示器二级界面“诊断功能”菜单下按“重置”;(4)显示器提示“高压保护手柄或门联锁关闭不严”时,捆绑、固定故障的控制门联锁。
HXN5型内燃机车压力信号异常故障分析摘要:HXN5机车压力信号异常故障引起柴油机停机,针对机车压力传感器信号异常原因进行分析,找出故障原因,提出改进措施,提高机车运行质量。
关键词:HXN5机车;压力信号;传感器密封1 问题的提出HXN5型机车是中车戚墅堰机车有限公司与GE公司合作开发的适用于干线货运的大功率交流电传动内燃机车,机车投入运用后发生多种压力信号异常故障,具体表现为机车运行过程中间歇性机油压力低故障、曲轴箱超压故障、机油泵出口压力传感器故障、燃油压力低故障、柴油机进水压力低故障等引起柴油机自动停机,造成机破。
据统计,2018年以来全路HXN5机车机油压力异常信号故障共13起,其中机破6起、零公里1起、临修5起、碎修1起,尤其是2021年4~6月间C6修后的HXN5机车在哈局接连发生数次机油压力信号异常停机故障,且故障自动复位、无法复现,现场测试压力传感器输出正常,ECB线束接触电阻正常。
故障发生后检查机车管路无异常,判定故障为压力信号异常。
针对上述问题,本文对HXN5型内燃机车压力信号异常现象进行分析,明确故障机理,并提出改进措施。
2 原因分析2.1 ELIP柴油机机油进口压力传感器信号异常根据GE公司微机软件中柴油机机油压力保护逻辑,机车机油压力保护分为两种:①机油压力低保护;柴油机达到180 r/min并持续20 s后,柴油机控制单元(ECU)将由柴油机机油进口压力(ELIP)传感器读取的柴油机机油进口压力与定义了最小机油压力值进行比较,若机油压力降到低于最小压力,柴油机控制单元(ECU)采取适当措施。
如果司控器手柄在8档、7档或6档,柴油机相应转速下机油的压力低于最小限制值达1 s,柴油机转速将降至5档。
若机油的压力持续停留在限制值以下,则每过10 s柴油机转速会降低一档,直至柴油机怠速运转。
②机油压力极低保护;柴油机运行时,柴油机控制单元(ECU)会将传感器(ELIP)读出的柴油机机油进口压力与极低机油压力停机值(对于给定的柴油机转速)的表进行比较。
HXN5型内燃机车“油水互窜”故障浅析
摘要:对HXN5机车柴油机“油水互窜”故障发生的原因进行分析,提出故障判断的基本方法以及故障处理中应注意的事项,通过尽早发现故障现象并及时进行处理以降低经济损失。
关键词:HXN5型内燃机车、油水互窜、浅析
前言:HXN5型机车油水互窜故障集中发生在2010年上半年,共造成机破5件,临修67件,该故障发生后,需要更换缸头、燃油、机油以及燃油机油滤芯,故障处理修程较大、周期较长,严重影响了机车正常运用,现就HXN5型机车油水互窜问题进行简要分析。
1.故障原因
油水互窜是指冷却水进入到燃油及机油系统中造成燃油机油稀释等现象的机车故障。
HXN5型内燃机车油水互窜问题的主要原因为喷油器压块螺栓松动(折断)以及喷油器密封垫安装不良,造成喷油器与气缸间密封垫密封不严,燃气上窜将喷油器密封铜垫、水套密封胶圈以及喷油器密封胶圈烧损。
冷却水通过破损的水套密封圈进入喷油器回油道,然后通过燃油回油管进入燃油箱,造成燃油箱进水;当喷油器烧损较严重时,高温燃气便会通过缸头冷却水腔进入水系统,此两类现象即为HXN5型机车油水互窜故障。
从故障统计来看,绝大多数故障最终导致燃油箱进水。
图1:喷油器、水套组装图
2.故障发生前的初步判断
该故障前期故障现象不很明显,不易被发现,若出现柴油机功率不足或不能正常启机,则有可能发生油水互窜,提早发现故障并进行处理可以降低经济损失,具体可以通过以下几种方法进行初步判别:
2.1 打曲轴箱盖检查
停机后打开曲轴箱盖,逐一检查各缸,看是否有冷却水沿缸套漏出。
2.2 打摇臂箱盖检查
打摇臂箱盖检查喷油器压块螺栓,用200Nm的力矩扳手校验喷油器压块螺栓有无松动现象。
2.3 检查燃油回油管路
在喷油器水套上部的机体上有大小两个孔,一个为高压油管安装孔,另一个为喷油器回油孔,发生油水互窜时,冷却水会从进入这两个孔中,所以可以拆卸高压油管或喷油器回油管工艺堵,检查是否有烧灼熏黑迹象以及冷却水漏出。
2.4 检查燃油箱呼吸孔
HXN5型机车燃油箱有2个呼吸孔,B侧呼吸孔位于机车纳污箱与蓄电池箱中部,A侧呼吸孔位于第一总风缸后部,当冷却水通过回油管进入燃油箱后,会在高温下形成水蒸气,从而在呼吸孔处出现冒“白烟”现象,如果从此呼吸孔冒出白烟,基本可以肯定发生了油水互窜现象。
2.5 其他部位检查
当柴油机燃烧室内进入冷却水后,油水混合物会通过进气门进入稳压
箱,此时检查中冷器警告孔,看是否有油水从此处漏出;另外,油水混合物还会通过排气门进入排气总管,可以登顶检查增压器及烟囱中是否有油水排出。
3.故障发生后的现象
油水互窜发生后,燃油箱进入冷却水导致燃油稀释,造成机车功率降低或不能保证柴油机运转,柴油机自然停机,且由于燃油中含大量冷却水,造成柴油机无法启动,此类故障现象由于喷油器及密封垫烧损情况较轻,冷却水漏泄过程较为缓慢,在临修中体现较为明显。
若故障没有及时发现,喷油器烧损较为严重时,会导致冷却水在较短时间内发生大量漏泄,机车会由于各种原因发生在线故障形成机破,以下为几个典型案例:
3.1水压降低
2010年2月23日,HXN50157机车右1缸喷油器密封铜垫呲破,高压燃气进入水系统,使水箱盖安全阀密封圈变形,高压水从水箱盖漏出,随着冷却水位下降,冷却水压力降低,系统保护,机车无法加载。
3.2 机油温度高
2010年4月20日,HXN50234机车,右1缸喷油器及套筒密封圈呲坏,冷却水自喷油器端部经燃烧室进入油底壳,因冷却水大量漏泄导致机油温度过高,系统起保护,机车牵引受限。
3.3 曲轴箱超压
2010年6月26日,HXN50111机车左2缸喷油器压块安装螺栓折断,发生
油水互窜,冷却水流入油底壳并经排气门从增压器排出,大量冷却水进入曲轴箱形成水蒸气,导致曲轴箱压力高,机车牵引受限。
3.4 柴油机敲缸
2010年4月30日,HXN50254机车右8缸喷油器及套筒密封圈呲坏,冷却水自喷油器下部进入燃烧室,该缸发出异常音响,同时冷却水汽化导致柴油机冒白烟。
4.损失情况及后果
4.1燃油损失
燃油内进入大量水且时间较长时,机车的整箱燃油就会报废,HXN5机车的燃油箱容量为9000L,即使半箱燃油,损失也很大。
4.2 燃油滤芯损失
燃油精滤器滤芯为纸制滤芯,被水泡过后无法使用,由于燃油及机油系统内的冷却水不易一次排净,有时需要反复更换燃油滤芯。
4.3 喷油器损失
燃气上窜会严重烧损喷油器(喷油器损坏情况如图2)。
4.4 机油损失
冷却水易通过活塞环切口进入油底壳,造成机油进水,其中仅哈机即因油水互窜故障更换全车机油12台次。
4.5 喷油泵损失
混有冷却水的燃油进入喷油泵油孔,造成油孔锈蚀从而导致喷油泵供油量降低,机车功率不足,此种情况有时需要更换至少8个喷油泵才能将功率恢复正常,损失较大。
4.6 “水锤”隐患
当燃烧室内进入冷却水后,在压缩冲程中可能会发生“水锤”,之所以此类现象较少,分析原因一是HXN5型机车设计有“减压阀”,当燃烧室内压力超过限度时,该阀会动作;二是燃烧室内的压力会从破损的喷油器密封垫处泄放到缸头内。
图2:喷油器破损情况对比
5.故障处理方法
5.1处理程序
(1)机车发生故障后,首先进行机油、燃油化验,根据化验结果判断是否需要更换机油、燃油及后续检查工作。
(2)根据化验结果进行机车检查,首先检查各缸及喷油器,更换破损的缸头或喷油器、水套。
(3)打开燃油精滤器,用柴油清洗壳体内部,更换滤芯。
(4)更换燃油粗滤器。
(5)若机油进水需检查机油滤清器滤芯,发现不良立即更换。
5.2拆装喷油器及水套方法
5.2.1拆喷油器
(1)确认柴油机停机。
(2)打开曲轴箱检查孔盖,查看缸套处是否漏水。
(3)将高压油管与喷油泵的连接部位擦净。
(4)松开高压油管两端螺母,拆下缸头上的腰形法兰的两个螺栓。
(5)立即将缸头挂下来的油擦净。
(6)将高压油管喷油泵端螺母旋出,拆下高压油管和腰形法兰。
(7)将高压油管两端保护好,防止灰尘进入。
(8)复测喷油器压块螺栓力矩。
(9)拆下喷油器压块螺栓和喷油器压块。
(10)用拉铃拔出喷油器。
(11)检查喷油器铜垫圈是否被带出,如果没有,那么将其从喷油器套管中取出。
5.2.2拆卸喷油器水套套管
(1)喷油器、O型圈及铜垫圈按柴油机气缸原始位置做标记。
(2)检查喷油器是否有积碳,O型圈是否破裂,是否发现水的痕迹。
(3)如果有上述现象发生,将柴油机放水,然后拆喷油器套管,检查套管上的O型圈。
5.2.3喷油器安装
(1)更换3只O型圈并涂油脂。
(2)检查喷油器上是否有铜垫圈。
(3)视觉对准喷油器和高压油管的接口。
(4)用手将喷油器压入。
(5)视觉确认喷油器连接螺纹口对准。
(6)禁止用大力压入喷油器,这会对铜垫圈造成损伤。
(7)安装喷油器压块,带上螺栓但不拧紧。
(8)拆下高压油管的保护帽。
(9)用手将高压油管拧入喷油器,确保无卡滞。
否则需调整喷油器的位置角度。
(10)连接高压油管喷油泵端螺母。
(11)力矩喷油器压块螺栓200Nm。
(12)力矩高压油管螺母105Nm。
(15)安装腰形法兰,力矩螺栓40Nm。
(16)擦净缸头罩壳密封面。
(17)力矩缸头罩壳螺栓77Nm。
5.2.4启机试验
起机前打开示功阀进行盘车(柴油机转动2圈以上),启动柴油机并检查燃油泄漏。
如无法起机打开左右两侧1至8缸高压油管,打开燃油总管、燃油回油管,排放内部存在的冷却水(用压力风吹扫干净)。
检查燃油箱是否仍然有冷却水排出,如燃油箱有水重新排放。
8档工况运行柴油机30分钟,停机校验高压油管螺栓和喷油器压块螺栓力矩。
结束语:
HXN5型机车由于喷油器压块螺栓松动、折损造成的油水互窜问题,根本原因是机车柴油机在组装生产过程中喷油器压块螺栓紧固力矩不足,厂家及段方已经就此问题对全部300台机车的喷油器压块螺栓的紧固力矩进行了普查校验,此类故障已基本得到解决,但考虑到油水互窜问题发生后所造成的重大损失和严重后果,日常仍需加强对缸头内喷油器等各部件的检查、维护,做到防患于未然。
注:文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。