HXN5B型機車燃油壓力低故障分析及解決方案

馬振錫

摘 要：HXN5B型交流傳動調車內燃機車是南車戚墅堰機車有限公司為解決我國目前各編組站牽引定數不相匹配，解決運力瓶頸而研制的，適用于大、中型編組站的編組、調車作業及小運轉。機車于2015年初投入使用，主要配屬蘭局蘭段、蘭局迎段、西局新段、西局安段、成局成段、成局重段、成局貴段、廣鐵株段等段。

關鍵詞：HXB5B；燃油；壓力

1 機車基本性能參數介紹

機車主要尺寸：機車總長（兩端車鉤牽引面間）為21800 mm；機車寬度（司機室處）為3284mm；機車高度為4750mm（新輪，全整備狀態）；轉向架中心距為12580mm；轉向架軸距為1850mm；齒輪箱最低點距軌面的高度>180mm（新輪）。

軌距：機車軌距為1435mm。

軸式：機車軸式為Co—Co。

機車功率：柴油機最大運用功率（裝車功率）為3530 kW；額定功率（主發電機輸入功率）大于等于3250kW；機車標稱功率大于等于2800kW；機車輪周牽引功率（持續制）大于等于2700kW；機車輪周電阻制動功率（持續制）大于等于2800kW。

機車速度：機車最高運用速度為100km/h；持續速度小于等于19km/h；最大恒功速度為100km/h；最小恒功速度小于等于19km/h。

2 出現問題及現象描述

機車自2015年初到段，投入運用以來多次發生“燃油壓力低”故障，其中蘭局蘭段、蘭局迎段部分機車問題較為突出。當故障機車在作業時，應查看微機燃油壓力顯示界面。正常工作時燃油泵出口壓力應為800±50Pa，燃油末端壓力應大于等于400Pa，跟蹤該機車，起機時壓力正常，運用時查看燃油壓力發現出口和末端均逐漸下降，當末端壓力小于等于400Pa時，微機顯示屏報警且顯示“燃油壓力低”。燃油壓力持續下降，機車出現增壓器冒黑煙，柴油機卸載，以致機車無法正常牽引甚至停機。

針對出現問題提出解決方案如下

燃油系統圖1的作用是向柴油機提供具有一定壓力、流量、溫度及清潔度的燃油，與柴油機內部的燃油系統形成一個完整的循環系統，主要包括燃油泵、燃油粗濾器、燃油加熱器、燃油恒溫閥及管路等部件。

根據故障現象初步分析，懷疑燃油壓力低的直接原因為供油系統存在問題。柴油機運行時供油不足，導致柴油機噴油器霧化較差，燃油燃燒不充分形成大量黑煙，當供油過低時以致停機。當機車燃油壓力降低時，在燃油出口管路加裝壓力表，發現隨著燃油壓力伴隨降低，說明非燃油壓力傳感器故障而是燃油壓力確實存在降低的情況。測量燃油泵入口管路壓力發現為當故障出現時，壓力也伴隨下降，說明機車在供油環節出現問題。按照思路，采取以下措施進行排查。

（1）懷疑燃油管路密封性不良，某處存在泄漏導致吸入空氣，供給柴油機的燃油混入空氣，影響燃油霧化。

對應措施：仔細拆檢所有油管，發現油管自身沒有破損漏油現象。重新安裝油管，并且在接頭處涂抹密封膠，以確保無泄漏。

措施驗證：起機試驗發現故障存在，排除此可能性。

（2）懷疑燃油管路堵塞，影響供油。

對應措施：拆檢所有油管，發現沒有堵塞現象，由于油箱吸油管位于油箱內部且與油箱焊接，現場無法拆除，所以采用導通法檢查。發現也沒有堵塞現象。更換燃油粗濾器濾芯和燃油精濾器濾芯。

措施驗證：起機試驗發現故障存在，排除此可能性。

（3）當機車起機運行時測量燃油泵電機組溫度為30～40℃，發生燃油壓力低故障時測量燃油泵電機組溫度為50～60℃。懷疑燃油泵電機組自身存在故障導致供油量不足。

對應措施：更換燃油泵電機組。

措施驗證：起機試驗發現故障存在，排除此可能性。燃油泵電機組溫度上升是因為其冷卻依靠燃油，當燃油供給量不足時，冷卻效果下降，溫度上升。

（4）懷疑燃油泵電機組工作電壓、電流或控制回路存在問題導致燃油泵工作異常。

對應措施：機車運行時檢測燃油泵電機組輸入電流及電壓分別為20A和74V，當故障發生時檢測電流及電壓基本無變化。排查控制回路沒有發現異常。

措施驗證：起機試驗發現故障存在，排除此可能性。

（5）查看機車燃油管路設計圖紙，懷疑燃油箱內部吸油管設計存在缺陷，導致吸油效果差。

對應措施：由于現場無法更換燃油箱內部吸油管，所以重新布置改進的吸油管。

措施驗證：起機試驗發現燃油壓力下降趨勢有所減緩（之前起機故障發生到停機40h左右，更換新吸油管之后可維持90h以上）措施有效。

（6）查看機車燃油管路設計圖紙，懷疑燃油箱內部回油管設計存在缺陷，回油口位于燃油箱頂部，回油壓力較大沖擊油箱內燃油易形成泡沫，隨著機車運用泡沫逐漸增多，導致燃油內含有大量空氣。

對應措施：重新更換燃油回油管，回油口位于油箱底部，使回油位于燃油液面以下。

措施驗證：起機試驗跟蹤機車運用，運行一周左右（遠大于之前的40h）未再次發生燃油壓力低故障，措施有效。

3 總結

燃油壓力低故障的主要原因是由于進、回油管設計存在缺陷。進油管吸油阻力大導致供油量不足。回油管口設計位置過高，回油沖擊燃油形成大量泡沫，導致吸入燃油含有空氣。

參考文獻

[1]朱永志，趙超，趙學軍.HXN5B機車柴油機常見故障判斷與處理[J].中國機械，2015，（3）：115-116.

（作者單位：南車戚墅堰機車有限公司）