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摘要:文中对内燃机车提手柄泵风压转数停机的原因进行了分析。通过对机车走车、泵风压转数与调速器的动作关系,找出了故障原因,同时对该类故障的处理方法和预防措施提出了建议。
关键词:内燃机车 提手柄 压转速 停机 原因分析 措施
在从事乘务员几年的工作中发现,DF4B型内燃机车提手柄泵风压转数停机现象发生频度高,最容易发生在启机成功后提手柄走车的过程中,其故障发生原因多种多样,如果乘务员判断不明,处理不当,则会造成机车部件非正常磨耗,影响其使用寿命;严重情况下,还会造成柴油机大部件的损坏,并且影响到列车的安全、正点运行。因此,提手柄、泵风压转数停机要具体问题具体分析,对症下药,积极采取行之有效的判断处理措施是保证机车质量、提高运用效率,降低检修成本有效途径。
以下结合运用、检修相关经验,浅谈DF4B型内燃机车提手柄泵风压转数停机的原因与处理措施。
1 机车走车、泵风压转数与调速器的动作关系
在手柄由“0“位提“1”位和风泵泵风,步进电机仍得到降速电脉冲,由于止挡已和止挡螺钉相碰,故步进电机有转动趋势而不能转动,配速活塞仍处于最高位置,调速弹簧预紧力最小。由于机车开始走车,柴油机曲轴瞬间加上载荷,则曲轴转速下降,飞锤收拢,柱塞下行,油道Ⅰ通油道Ⅱ动力活塞上行,与此引发三个方面动作:①作用顶杆上升,联合杠杆以功率调整轮为支点顺时针摆动,功调滑阀上移,因结构关系变阻器指针仍在减载极限位不动作;②伺服马达杆上行,喷油泵增加对气缸的燃油量,使曲轴转速回升,飞锤回张,柱塞复升;③补偿活塞上行,补偿系统使滑阀追随柱塞向下运动,早一点关闭b孔以减小燃油过调量。其结果柱塞和滑阀对动中关闭b孔,动力活塞及喷油泵齿条暂停。由于喷油量超调,曲轴转速进一步上升,柱塞工作盘移到b孔之上,于是引起动力活塞略降的补充调节作用,气缸内的喷油量有所减少,调速滑阀又随柱塞向上关闭b孔。经过多次微调,气缸内的燃油过调量较原来增加,且与柴油机增加的负荷相适应,曲轴转速复原,仍控制在430±10r/min。
通过以上动作关系具体说明可以看出,提手柄压转数、泵风压转速是转速功率联合调节器在外界参数变化时,调节器正常动作的一个必经过程,也是一个正常现象。通常情况下,提手柄动车,柴油机转速下降,30~50r;风泵泵风,柴油机转速下降20~30r。
2 机车走车、泵风压转数停机原因分析与措施
DF4B型内燃机车柴油机停机的实现,是靠联合调节器电磁联锁DLS和受其控制的停车阀所控制。DLS线圈电路原理:QC为起动接触器主触头,当司机按下操纵台上的1QA按钮时,QC接触器主触头得电闭合,接通了DLS起机电路,使停车阀吸合,为起机作好准备。1YJ、2YJ为低压油压保护继电器。柴油机起动以后,只要机油压力达到0.1MPa以上,1YJ、2YJ闭合,司机松开1QA按钮,断开QC接触器,由RdLS、1YJ、2YJ继续维持DLS得电吸合状态。反之,当机油压力低于0.1MPa时、lYJ、2YJ断开,DLS失电,柴油机停机。
东风4B型内燃机车柴油机最低转速为430r/min,当外界负荷增加时,如泵风、1位走车,一般会压低转速30~50r/rain,曲轴转速瞬间下降,机油出口压力瞬间降低,当压力低于1YJ、2YJ动作值时,油压继电器动作,DLS线圈释放,停车阀开放,将联合调节器动力活塞下方的工作油排出,通过供油拉杆将高压油泵的供油齿条拉回到停油位而使柴油机停机。
通过以上分析1YJ、2YJ动作,DLS线圈释放是机车走车、泵风压转数停机的真正原因。经分析,引起以上动作的原因主要有以下几点:
2.1 柴油机机油系统本身压力低
2.2 油压继电器1YJ、2YJ所采集的油压信号是增压器机油精滤器出口的压力,即机械间墙壁前后增压器进口压力表显示数值。当机械间墙壁前后增压器进口压力表低于120Kpa时,很容易造成压转数后停机。引起前后增压器进口压力表低的原因:
①主机油泵出口压力低;②机油粗滤器和增压器机油滤油器不洁;③机油本身粘度低;④机油管路本身阻塞。
2.3 调速器故障
2.3.1 调速器油压故障
①联合调节器工作油粘度低,造成调速器的动力活塞下方的油压克服不了上弹簧的阻力,在载荷增加,转速下降后,动力活塞不能及时上移增加供油量,使转速不能回升,使调节器失去调节作用,主机出口压力低,容易造成1YJ、2YJ动作而使柴油机停机。②调速器恒压室压力低。原因同①,可采取调整恒压室下活塞的方法,顺时针调整1周,可增加压力0.04MPa~0.06 Mpa,将压力下限为0.65 MPa的一律调整到上限0.7Mpa。
2.3.2 调速器最低转速低
机油压力低与柴油机最低转速也有关系。按规定柴油机最低转速为430r/rain,而有个别机车最低转速为400r/min,造成机油出口压力低,提手柄动车,柴油机再下降30~50r/rain,油压必然会更低,引起油压继电器1、2YJ动作而使柴油机停机。实践证明,增加最低转数20r,增加器机油进口油压相应增加0.1-0.2Mpa,同样会减少1YJ、2YJ动作次数,同样能克服因转速低、工作油粘度低而造成的停机。
2.4 DLS线圈控制电路设计存在缺陷
通常柴油机正常工作时,主机油泵只要不发生故障,柴油机在正常工作转速下都能保证机油压力符合规定的要求。但在实际运用中,机油压力又随运用条件的变化而变化。外界负荷变化,引起曲轴转速变化,势必造成油压波动,当油压瞬间低于0.1MPa时,1YJ、2YJ瞬间断开,DLS失电;后虽转速回升,油压回升,1YJ、2YJ又闭合,但由于RDLS的降压作用,DLS线圈能得电但不足以吸合,使柴油机本不应停机而停机。
通过以上分析,对DLS线圈电路进行改进能有效地避免油压的波动,从而解决1YJ、2YJ误动作而造成的停机。
2.4.1 加装1、2YJ延时保护器
原理是当1、2YJ动作时,通向DLS的电不立即切断,只有机油压力在一段时间内不恢复,这时延时保护器再动作,使DLS掉电,也可以解决停机问题。方法是当1、2YJ动作时断电,但是仍由另一通路供电,当时间到一设定值后延时保护器再动作将电切断。
2.4.2 将1YJ、2YJ并聯
由于1、2YJ油路长短不一样,因此1、2YJ动作时间也不同时;或者由于管路压力损失,以及增压器精滤器和安全阀等因素影响机油压力变化,在1、2YJ处压力值并不一样。因此将1、2YJ并联,也可以解决停机问题。
2.4.3 加装DLS反联锁
原理是在442号与454号线间的。处并联加装一DLS的反联锁触头。这样,当因上述原因使油压瞬间波动时,1YJ、2YJ瞬间断开,DLS也瞬间断开,但同时442号、454号线间的DLS反联锁触头闭合,短路了。当油压恢复时,1YJ、2YJ吸合,DLS也立即得电吸合(由于甩掉了起降压限流作用的经济电阻)。这时,只要柴油机的转速不低于发火转速,其运转条件依然完好,故柴油机不会停机,从而避免了因油压瞬间降低而停机事故的发生。
本文结合运用、检修过程的实际经验,对提手柄走车、泵风压转数进行了细致的分析,对提手柄泵风压转数停机故障进行了更为合理、深入的总结研究,以期在实践过程中,具体问题具体分析,集思广益,挖掘问题本质,寻求解决问题的新方法、新路子,对现场工作有一定的指导意义。
参考文献:
[1]《内燃机车柴油机》.
[2]《内燃机车原理》.
[3]《内燃机车电传动》.
[4]《内燃机车驾驶专业实训指导书》.
关键词:内燃机车 提手柄 压转速 停机 原因分析 措施
在从事乘务员几年的工作中发现,DF4B型内燃机车提手柄泵风压转数停机现象发生频度高,最容易发生在启机成功后提手柄走车的过程中,其故障发生原因多种多样,如果乘务员判断不明,处理不当,则会造成机车部件非正常磨耗,影响其使用寿命;严重情况下,还会造成柴油机大部件的损坏,并且影响到列车的安全、正点运行。因此,提手柄、泵风压转数停机要具体问题具体分析,对症下药,积极采取行之有效的判断处理措施是保证机车质量、提高运用效率,降低检修成本有效途径。
以下结合运用、检修相关经验,浅谈DF4B型内燃机车提手柄泵风压转数停机的原因与处理措施。
1 机车走车、泵风压转数与调速器的动作关系
在手柄由“0“位提“1”位和风泵泵风,步进电机仍得到降速电脉冲,由于止挡已和止挡螺钉相碰,故步进电机有转动趋势而不能转动,配速活塞仍处于最高位置,调速弹簧预紧力最小。由于机车开始走车,柴油机曲轴瞬间加上载荷,则曲轴转速下降,飞锤收拢,柱塞下行,油道Ⅰ通油道Ⅱ动力活塞上行,与此引发三个方面动作:①作用顶杆上升,联合杠杆以功率调整轮为支点顺时针摆动,功调滑阀上移,因结构关系变阻器指针仍在减载极限位不动作;②伺服马达杆上行,喷油泵增加对气缸的燃油量,使曲轴转速回升,飞锤回张,柱塞复升;③补偿活塞上行,补偿系统使滑阀追随柱塞向下运动,早一点关闭b孔以减小燃油过调量。其结果柱塞和滑阀对动中关闭b孔,动力活塞及喷油泵齿条暂停。由于喷油量超调,曲轴转速进一步上升,柱塞工作盘移到b孔之上,于是引起动力活塞略降的补充调节作用,气缸内的喷油量有所减少,调速滑阀又随柱塞向上关闭b孔。经过多次微调,气缸内的燃油过调量较原来增加,且与柴油机增加的负荷相适应,曲轴转速复原,仍控制在430±10r/min。
通过以上动作关系具体说明可以看出,提手柄压转数、泵风压转速是转速功率联合调节器在外界参数变化时,调节器正常动作的一个必经过程,也是一个正常现象。通常情况下,提手柄动车,柴油机转速下降,30~50r;风泵泵风,柴油机转速下降20~30r。
2 机车走车、泵风压转数停机原因分析与措施
DF4B型内燃机车柴油机停机的实现,是靠联合调节器电磁联锁DLS和受其控制的停车阀所控制。DLS线圈电路原理:QC为起动接触器主触头,当司机按下操纵台上的1QA按钮时,QC接触器主触头得电闭合,接通了DLS起机电路,使停车阀吸合,为起机作好准备。1YJ、2YJ为低压油压保护继电器。柴油机起动以后,只要机油压力达到0.1MPa以上,1YJ、2YJ闭合,司机松开1QA按钮,断开QC接触器,由RdLS、1YJ、2YJ继续维持DLS得电吸合状态。反之,当机油压力低于0.1MPa时、lYJ、2YJ断开,DLS失电,柴油机停机。
东风4B型内燃机车柴油机最低转速为430r/min,当外界负荷增加时,如泵风、1位走车,一般会压低转速30~50r/rain,曲轴转速瞬间下降,机油出口压力瞬间降低,当压力低于1YJ、2YJ动作值时,油压继电器动作,DLS线圈释放,停车阀开放,将联合调节器动力活塞下方的工作油排出,通过供油拉杆将高压油泵的供油齿条拉回到停油位而使柴油机停机。
通过以上分析1YJ、2YJ动作,DLS线圈释放是机车走车、泵风压转数停机的真正原因。经分析,引起以上动作的原因主要有以下几点:
2.1 柴油机机油系统本身压力低
2.2 油压继电器1YJ、2YJ所采集的油压信号是增压器机油精滤器出口的压力,即机械间墙壁前后增压器进口压力表显示数值。当机械间墙壁前后增压器进口压力表低于120Kpa时,很容易造成压转数后停机。引起前后增压器进口压力表低的原因:
①主机油泵出口压力低;②机油粗滤器和增压器机油滤油器不洁;③机油本身粘度低;④机油管路本身阻塞。
2.3 调速器故障
2.3.1 调速器油压故障
①联合调节器工作油粘度低,造成调速器的动力活塞下方的油压克服不了上弹簧的阻力,在载荷增加,转速下降后,动力活塞不能及时上移增加供油量,使转速不能回升,使调节器失去调节作用,主机出口压力低,容易造成1YJ、2YJ动作而使柴油机停机。②调速器恒压室压力低。原因同①,可采取调整恒压室下活塞的方法,顺时针调整1周,可增加压力0.04MPa~0.06 Mpa,将压力下限为0.65 MPa的一律调整到上限0.7Mpa。
2.3.2 调速器最低转速低
机油压力低与柴油机最低转速也有关系。按规定柴油机最低转速为430r/rain,而有个别机车最低转速为400r/min,造成机油出口压力低,提手柄动车,柴油机再下降30~50r/rain,油压必然会更低,引起油压继电器1、2YJ动作而使柴油机停机。实践证明,增加最低转数20r,增加器机油进口油压相应增加0.1-0.2Mpa,同样会减少1YJ、2YJ动作次数,同样能克服因转速低、工作油粘度低而造成的停机。
2.4 DLS线圈控制电路设计存在缺陷
通常柴油机正常工作时,主机油泵只要不发生故障,柴油机在正常工作转速下都能保证机油压力符合规定的要求。但在实际运用中,机油压力又随运用条件的变化而变化。外界负荷变化,引起曲轴转速变化,势必造成油压波动,当油压瞬间低于0.1MPa时,1YJ、2YJ瞬间断开,DLS失电;后虽转速回升,油压回升,1YJ、2YJ又闭合,但由于RDLS的降压作用,DLS线圈能得电但不足以吸合,使柴油机本不应停机而停机。
通过以上分析,对DLS线圈电路进行改进能有效地避免油压的波动,从而解决1YJ、2YJ误动作而造成的停机。
2.4.1 加装1、2YJ延时保护器
原理是当1、2YJ动作时,通向DLS的电不立即切断,只有机油压力在一段时间内不恢复,这时延时保护器再动作,使DLS掉电,也可以解决停机问题。方法是当1、2YJ动作时断电,但是仍由另一通路供电,当时间到一设定值后延时保护器再动作将电切断。
2.4.2 将1YJ、2YJ并聯
由于1、2YJ油路长短不一样,因此1、2YJ动作时间也不同时;或者由于管路压力损失,以及增压器精滤器和安全阀等因素影响机油压力变化,在1、2YJ处压力值并不一样。因此将1、2YJ并联,也可以解决停机问题。
2.4.3 加装DLS反联锁
原理是在442号与454号线间的。处并联加装一DLS的反联锁触头。这样,当因上述原因使油压瞬间波动时,1YJ、2YJ瞬间断开,DLS也瞬间断开,但同时442号、454号线间的DLS反联锁触头闭合,短路了。当油压恢复时,1YJ、2YJ吸合,DLS也立即得电吸合(由于甩掉了起降压限流作用的经济电阻)。这时,只要柴油机的转速不低于发火转速,其运转条件依然完好,故柴油机不会停机,从而避免了因油压瞬间降低而停机事故的发生。
本文结合运用、检修过程的实际经验,对提手柄走车、泵风压转数进行了细致的分析,对提手柄泵风压转数停机故障进行了更为合理、深入的总结研究,以期在实践过程中,具体问题具体分析,集思广益,挖掘问题本质,寻求解决问题的新方法、新路子,对现场工作有一定的指导意义。
参考文献:
[1]《内燃机车柴油机》.
[2]《内燃机车原理》.
[3]《内燃机车电传动》.
[4]《内燃机车驾驶专业实训指导书》.