摘要:内燃机车的润滑系统能够起到润滑、散热等作用,是保证内燃机车柴油机正常运行的主要条件之一,保证良好的油润系统,可提升柴油机使用效率,减少临检临修故障次数,润滑系统的故障则会使机车油润循环功能降低,本文结合内燃机车临检临修作业中润滑系统的常见故障,对机车油润系统的检修方法进行分析与讨论。
关键词:内燃机车;润滑系统;故障现象;故障成因;检修方法
我公司神朔机务段内燃机车检修基地承担神朔铁路公司、中铁十五局集团、中铁十六局集团等公司的内燃机车小辅修和临检临修作业,结合现场检修的实践经验,对内燃机车临检临修作业中润滑系统常见故障总结经验和规律,提高机车检修效率。
一、润滑系统检修的重要性
内燃机车润滑系统能够降低柴油机中各个部件的摩擦力,延长柴油机的检修周期;循环的油润系统可以减少部件的摩擦热量,防止活塞头部因高温胀大而产生拉缸或卡死,同时减少活塞环槽区的机油结胶和积碳;保证零件防锈、清净、缓和冲击和降低噪音的作用。
内燃机车起机后机油沿指定的循环油路工作,从机油喷嘴、腰杆推臂以及曲柄轴颈等部位逐级向各个部位送入,以达到对柴油机内各个部件进行润滑的作用,其润滑系统具体流向图如图1所示。由于柴油机的润滑系统在运行过程中受到其自身使用寿命、机械故障等因素的影响,出现油机油稀释、乳化、烧机油等故障问题,一旦出现以上故障,对柴油机整体效能和机能产生极大损耗和伤害。为此,临检临修作业中报提的机车润滑系统故障需及时、高效处理,排除油润系统故障,确保无隐性故障存在,可提高机车检修效力,降低检修成本。
图1 内燃机车润滑系统流向图
二、油润系统机油消耗途径
内燃机车油润系统的“灵魂”是符合要求的机油,对于临检临修作业中报提的油润系统故障,首先应考虑从机油消耗的途径上找问题。
随着机车的日常运用,主要通过以下途径消耗机油:
1.由于活塞环的泵油作用,机油从气缸下部送进燃烧室。
2.由于涡轮增压器的油封不良或机油压力偏高,使机油泄入空气流道或燃气流道。
3.由于气门导管与气门杆间隙泄油,机油流入气道,在排气道内燃烧或结胶、积碳。
4.在曲轴箱内雾化、蒸发,并通过曲轴箱油封及检查孔盖等外泄出机外。
5.在热交换器处油水互窜。
6.管道或胶道裂损,橡胶密封圈老化失效而泄露等。
通过机修调度室安排故障机车入库,首先根据机油消耗途径,检修工班组应重点检查活塞环、机油流向部位的油封情况、气门导管与气门杆间隙、管道是否破裂等,初步排除或维修故障后,同时需检查油尺油位,确保油底壳内有一定的油位,及时补充相同品种机油。
三、油润系统常见故障检修方法
针对各家机车运营单位报提的油润系统故障情况,同时结合内燃机车油润系统相关的检修流程和工艺,分析和统计常见的油润系统故障成因,总结常用的检修方法如下。
(一)机油乳化
1.故障现象
机车的运用机油是不含水分的,在机车上线过程中由于不当原因使水与机油混合后,就会使机油呈现肥皂泡沫样的白色液体形态,说明机油已经乳化,可进一步检测水分含量,若达到或高于0.4%时,机油就应报废处理。
2.故障成因
①油水热交换器的内部的铜管破裂,冷却水未进入既定路线;
②水套与缸套所形成的水腔,另加上下部密封不良,水漏入曲轴箱,混进机油内。
③燃烧室内进水后漏入曲轴箱。
3.检修方法
检修工班组首先检查油水热交换器内部管子是否裂漏,若发现裂漏情况,及时进行堵焊,同时确保堵焊总根数不超过相关规定,过量会减弱机油的冷却,造成机油温度超过规定值;如确定油水热交换器功能良好,再检查柴油机甩车时是否喷水,判断柴油机是否漏水,找出具体原因后,及时处理然后释放乳化的机油,清除净残留在机体内被乳化的机油,换上合格新机油。
(二)机油稀释
1.故障现象
外在原因导致机油粘度下降,破坏机油表面油膜的建立,使摩擦副处于半干摩擦或干摩擦状态,零部件磨损加速,甚至运动件相互咬死,造成严重损伤。当机油粘度下降到报废限,检修人员必须立即更换机油。
2.故障成因
曲轴箱部件漏入了燃烧室内的燃气,漏入燃气大多含有未完全燃烧的燃油,造成机油稀释;柴油机长期处于空转状态,造成油水温度过低致使活塞与缸套之间间隙过大,因此造成未完全燃烧的燃油进入曲轴箱内,使机油稀释。
3.检修方法
与随车的当班乘务员沟通,避免机车运用过程使柴油机长时间空转;尽量缩小各喷油泵在小供油量时的油量差值;检查机体凸轮轴间的喷油泵、喷油器的回油管是否泄漏,在做该项检查时注意将该管路擦干净并涂上肥皂沫,然后对该段管子吹入压力空气,如发现气泡,则该处破裂,及时修理。
如上述情况都无问题,则起机处理,检验在低速时是否出现敲缸,而高速、高负载时又出现冒黑烟现象,说明喷油器喷雾质量不好,应重新研磨喷油器针阀副和调整喷射压力及喷雾质量。
(三)油底壳机油平面升高
1.故障现象
当油底壳中的机油平面升高时,其机油中会因油面升高掺入部分柴油,而因其他液体的混入,释放能量时会看到在排气管内有蓝色烟气排出。一旦出现底壳机油升高的情况,则会对曲轴的搅动作用产生阻碍,导致机油出现上窜情况,机车得不到正常能量,甚至会出现“飞车”现象,极为危险。
2.故障成因
①输油泵出现故障,导致燃油发生泄露流入油底壳;②燃烧室的温度未能达到标准,导致部分柴油无法蒸发而流入油底壳;③自紧油封被损坏,导致喷油泵内的机油顺着损坏部位流出进入油底壳;④喷油器在运作过程中出现关闭处不够严谨或针阀卡被卡住,燃油直接流入油底壳;⑤气门摇臂处的螺栓不够紧,导致某一缸气门无法正常开启,而气缸内的柴油无法正常燃烧或燃烧不尽,一部分流入油底壳;⑥高压油泵内部出现泄漏,使内部油流进油底壳。
3.检修方法
第一,取机油底的几滴机油滴在干净的白纸上,对机油的颜色、状态进行检查,如机油颜色呈现乳白色,且不存在其他气味,则说明油底壳中的机油掺入了冷却水,应立即对冷却系统进行检查;第二,用手指捻起油底壳中的机油,如发现其粘度低于正常机油且发出柴油的味道则说明在机油中掺入了柴油,如此时启动的发动机从排烟管中排除黑色烟气以及出现转速与标准不符的情况时则应当立即对喷油器的油嘴处进行检修,如柴油机出现动力不足的情况则应当对喷油泵的柱塞进行检修,如发动机启动运转均正常,则应当对输油泵进行检修。如上述其中一个部位出现严重问题则需立即更换。
(四)烧机油故障
1.故障现象
内燃机车起动时较为困难,运用过程牵引提手柄明显感觉动力不足,机油消耗量较大,柴油机出现“敲缸”声音,并伴随排气管冒蓝烟现象。
2.故障成因
①机油质量或粘度不符合要求会造成润滑不良,使气缸壁和活塞环之间的磨损加重,密封性能下降,导致烧机油;②活塞环、活塞环槽与活塞销座孔环槽磨损严重,活塞环端隙、侧隙的增大使活塞环与气缸体的配合间隙增大,气缸密封性变差而窜油;③锥形环或扭曲环装反,产生泵油作用;④缸套与活塞配合间隙过大,机油从气门导管间隙进入气缸内燃烧;⑤涡轮增压器部件异常漏油,导致机油消耗多大且伴有蓝烟;
3.检修方法
第一、首先检修班组应用油标卡尺检查机油量是否过多,若机油量正常,再检查增压器与发动机相连的进排气管,如管壁有机油,则应更换增压器转子轴油封,检查转子轴的轴向间隙;第二,检查气门油封功能是否良好,如损坏则及时更换;第三,安排内燃机车起机,使柴油机保持中速运转,打开油压表的机油管接头螺栓,若蓝烟消失,则说明机油是从气门杆与气门导管间隙窜入燃烧室的;若蓝烟不消失,则说明机油是从缸套与活塞配合间隙窜入燃烧室的;第四,检查气缸压力,如气缸压力与规定值相差较大,或各缸气缸压力差值较大,则应进一步检查气缸内部情况,如进排气门、燃烧室及气缸壁。发现问题及时处理更换或维修。
四、故障预防修
油润系统的故障预防修,有利于降低机车的故障频率、减少临检临修的报提次数,故障预防修主要体现在油润系统的日常维护,机车乘务员的日常作业应加强机油流通部件的日常保养,对柴油机主要运转部件的正常油压牢记于心,注意机油粗滤器前后油压差,正常压差是98kpa,当压差达到147kpa时,应更换滤芯组及彻底清洗滤清器体盖;清除压继电器触头的氧化皮和油污,以不妨害其正常工作;在机车正常使用时,对机油系统内各回油道截止阀应严密关闭,否则会影响主循环油压和流量。
五、结语
维持内燃机车润滑系统的正常运行是保证柴油机正常运作、确保机车正常作业的关键手段,一旦发现其润滑系统出现故障,则应当立即针对故障现象进行临近临修报提,并就故障具体情况结合相关常见故障排除方法对可能出现问题部位进行检查并维修,及时将故障清除,最大限度地保证内燃机车润滑系统的润滑功能,保障机车线上的运用状态,提高机车生产效率。
参考文献:
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[4]杨正刚,杨清荣.东风4B型内燃机车柴油机机油循环系统的故障原因及处理方法.《甘肃科技纵横》,2015(1).
论文作者:韩振坤
论文发表刊物:《防护工程》2018年第31期
论文发表时间:2019/1/21
标签:机油论文; 故障论文; 柴油机论文; 机车论文; 系统论文; 气门论文; 气缸论文; 《防护工程》2018年第31期论文;