两例GK1D型内燃机车柴油机无法正常起动故障的分析处理

2014-11-17 11:12:37梁滨
科技创新与应用 2014年33期
关键词:维护保养机车柴油机

摘 要:引起GK1D型机车柴油机无法正常起动的原因很多。文章结合长期维修机车实践,专门针对两例因维护保养不良而造成柴油机的辅助供润滑油系统供油不畅,引起此型机车柴油机曲轴虽开始旋转但却无法爆发正常起机的故障进行分析,不仅介绍了分析处理此类故障的方法,同时表明内燃机车使用过程中维护保养的重要性。

关键词:GK1D;机车;柴油机;正常起机;故障;维护保养

前言

在内燃机车使用过程中,由于维护保养、安装维修不到位,造成的机车故障屡见不鲜。甚至在机车制造厂对新机车组装落成过程中,由于没有保证机内绝对的洁净,特别是各个油路、气路没有注意其洁净,也将给机车留下不易发现的故障隐患。为此,机车用户应严格按内燃机车使用说明书的要求,每间隔一段时间对机车进行一次认真的维护保养工作,并及时进行必要调整、检查工作。否则,忽视维护保养工作,就可能会发生文章所介绍的两例因柴油机的辅助供润滑油系统维护保养不良,而造成GK1D内燃机车的柴油机虽然曲轴能够转动,但却无法完成爆发、实现正常起机的故障,给铁路运输生产带来不便。

1 辅助供润滑油系统原理:

该单位使用的GK1D型内燃机车,其装用的12V180ZJC型增压式柴油机,它配有一套辅助供润滑油系统,其基本油路走向示意图,如图1。

图1 柴油机辅助供润滑油系统示意图

受此型机车PLC机内部程序控制,按下启机按钮后,在柴油机启机前,上述辅助供润滑油系统就先行开始工作。这时,从柴油机油底壳流出的润滑油,到达上述辅助供滑油泵,经油泵泵出后,升高压力,然后到达逆止阀(单向阀),通过逆止阀进入柴油机内部进行润滑工作。润滑一定时间且机油压力达到预先设定条件后,柴油机方才开始正常启机转动。若逆止阀前部管道的油压过高,超过旁通阀的压力设定值时,旁通阀会自动打开,使多余的压力油从旁通阀又流回油泵前部或是油底壳中去,进而泄掉一部分压力。之后旁通阀又自行关闭。逆止阀的作用,就是使流经其的润滑压力油只能单向供给柴油机,而不能从柴油机的润滑管道反向经其流回辅助供润滑油系统。

GK1D型内燃机车的柴油机安装这套辅助供润滑油系统的最大优点,就是能够在柴油机启机前,事先对柴油机的各主要摩擦副或重点需润滑的处所进行充分润滑,避免了柴油机内部机件的损伤、发热。其工作原理简单:当按下柴油机的启动按钮后,受机车上的PLC机内部程序的控制,柴油机并不会马上启动,它首先只是柴油机的辅助供润滑油系统中的滑油泵开始工作,润滑油从柴油机的油底壳被泵出,进入辅助滑油泵加压后,润滑油以一定压力、流量,流向逆止阀,然后进入柴油机的主油道中,在柴油机启动之前对各个需要润滑处所供给润滑用油,而且是极充分的油润。只有当柴油机的润滑油系统的油压达到或超过预定的准许柴油机启机的设定值(100Kpa)时,机车的PLC机才会发出启机的指令,柴油机才会爆发并完成正常起机。

2 柴油机无法正常起机的故障分析处理

例一:该单位使用GK1D内燃机车的过程中曾出现柴油机曲轴能低速转动,但却无法完成爆发、正常启机的故障。当时,在检查、分析了电气控制系统、柴油机机械部分和油料均无问题前提下,柴油机仍无法完成正常起机。这时,水温大于55C°,润滑油温大于42 C°,滑油压力只能上升到60Kpa,达不到预定的准许柴油机启机的设定值(100Kpa)。

例二:同样,在另一名司机使用机车过程中,也出现过柴油机曲轴已转动,但仍无法完成正常启机的故障。在检查启机相关电气元件、燃油、机油等均正常前提下,同时也检查、分析电气控制和柴油机机械部分均正常前提下,又多次尝试起机。但是,此机车柴油机仍不能爆发起机。当时的机车柴油机的水温为55C°,润滑油温为45C°,滑油压力只能达到50Kpa,没有满足正常启机条件。

显然,这两例故障的共同点都是柴油机润滑系统的滑油压力达不到爆发启机条件,即达不到机车的PLC机早已在其程序中设定好的正常起机所需的滑油压力100Kpa,所以问题肯定出自柴油机的辅助供滑油系统。也就是说不排除辅助供滑油系统中的油泵管道泄漏、调压阀失效、逆止阀的阀口关闭不严或机油太稀、机油量过少等原因。

对于第一例故障的检查处理。我们首先进行了机油量和机油质外观检查,并且也没有发现管道油路外泄现象。接着将辅助润滑油泵的出油管的管接头拧松,感到油压较高,并无泄压感觉。取下旁通阀检查,阀口与弹簧均无异常。接着取出逆止阀查看,尽管阀口良好,但却发现了导致辅助供滑油系统无法供给规定压力油的原因。既我们明显地看见了逆止阀内及逆止阀出油口处有一些棉丝、铁粉末之类的物品,它们使这条油路上的逆止阀阀口始终处于一种半开、半堵状态,造成系统泄压严重,以致柴油机的润滑油压力总也达不到100Kpa的启机压力限定值。经过对逆止阀及阀口处的清洗保养,重又装上逆止阀后。再起机,润滑油压力马上达到了120Kpa以上,超过了柴油机启动油压设定值,此机车柴油机就顺利爆发、能够正常起机了,一切又恢复正常。

对于第二例故障的检查处理。首先检查了燃油量、机油量和机油质,并检查了机油管道外观,没有发现外泄后,就以为又是逆止阀的问题,跟着就拆下逆止阀准备清洗,但拆下后并没有发现此阀有什么异常。接着又拆下旁通阀,也没有发现异常,清洗后,重又装上,柴油机仍不能正常起机。如此,反复了二次后,我们就将分析问题的焦点集中在润滑油系统建立不起油压来,既然各处零部件外观均好,系统也较清洁,但仍达不到柴油机正常启机的供油油压100Kpa。于是,我们分析判断是旁通阀的整定压力值變小了,即弹簧的预紧力改变了。为此,我们取来一个同型号规格的新旁通阀,将其内的新弹簧取出,并把它与旧弹簧进行比较,明显能够感到两者弹力不一样。然后,把旁通阀的新弹簧装上再试,柴油机润滑油的压力值能够达到150Kpa了,柴油机自然就能爆发、正常起机了。

3 结束语

自内燃机车出现了上述两起柴油机不能正常起机的故障后,我们加强了对机车柴油机的辅助供润滑油系统各件及其管道的清洁、检查等定期维护保养工作。此后,该系统再也没出现过类似问题。可见,内燃机车的维护保养和定期检查工作很重要。

作者简介:梁滨,南车长江车辆有限公司株洲分公司,高级工程师。

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