某280型柴油機(jī)水阻試驗(yàn)功調(diào)常見故障研究分析

孫梓洋

摘要：本文針對(duì)某280型柴油機(jī)水阻功調(diào)試驗(yàn)柴油機(jī)部分的異常現(xiàn)象，結(jié)合拆檢檢查情況及相關(guān)試驗(yàn)數(shù)據(jù)，分析故障發(fā)生的原因，總結(jié)出常見問題的處理方法，做出快速正確的判斷，及時(shí)處理故障的發(fā)生并減少其造成的影響與損失。

Abstract： This paper aims at the abnormal phenomena of type 280 diesel engine in the water resistance power adjustment test. Combined with the demolition inspection and relevant experimental data， the cause of the failure is analyzed， the common problems are summarized， the correct judgment is made quickly， the occurrence of the fault is dealt with in a timely manner and reduce the impact and loss caused by it.

關(guān)鍵詞：柴油機(jī);拉桿系統(tǒng);調(diào)速器;故障分析

Key words： diesel engine;rod system;speed controller;malfunction analysis

中圖分類號(hào)：U260.14? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ?; ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1674-957X（2020）24-0131-02

0? 引言

水阻試驗(yàn)的目的是對(duì)總裝后符合水阻試驗(yàn)條件的機(jī)車進(jìn)行進(jìn)一步的檢查和調(diào)整，從而確保各部件組裝正確，運(yùn)行可靠，滿足設(shè)計(jì)要求。而整個(gè)柴油機(jī)工作過程中，由調(diào)速器通過控制拉桿改變噴油泵的供油量，實(shí)現(xiàn)對(duì)柴油機(jī)轉(zhuǎn)速和功率的調(diào)節(jié)。外界負(fù)荷的變化使得柴油機(jī)處于欠載或超載的工作狀態(tài)。欠載工作則沒有充分發(fā)揮柴油機(jī)的設(shè)備潛力，而超載工作則要縮短柴油機(jī)的工作壽命，故通過功調(diào)系統(tǒng)調(diào)節(jié)變化了的功率差額，從而保證柴油機(jī)可靠和持久的工作。

1? 故障現(xiàn)象及原因分析

在柴油機(jī)水阻功調(diào)試驗(yàn)過程中，可能會(huì)發(fā)生功率波動(dòng)、轉(zhuǎn)速波動(dòng)、回限寬等異常現(xiàn)象，在平時(shí)的試驗(yàn)過程中，發(fā)現(xiàn)如下異常并及時(shí)處理可以有效的防止故障事態(tài)的擴(kuò)大化并減小損失。游車可分為零位游車和大功率游車（功率波動(dòng)），但其本質(zhì)在于調(diào)速器輸出軸的調(diào)節(jié)和噴油泵齒條提供給氣缸蓋燃燒的油量后發(fā)出的功率無法達(dá)到一個(gè)平衡點(diǎn)，即調(diào)速器內(nèi)部壓力油無法保持穩(wěn)定地控制拉桿機(jī)構(gòu)，而使得柴油機(jī)發(fā)出的功率處于周期性波動(dòng)的過程。

1.1 零位游車

當(dāng)司機(jī)控制器主手柄固定在惰轉(zhuǎn)位后，柴油機(jī)轉(zhuǎn)速發(fā)生波動(dòng)穩(wěn)定不下來，觀察控制拉桿及噴油泵齒條刻線可以看到來回移動(dòng)。280型柴油機(jī)（除電噴控制）轉(zhuǎn)速主要是由調(diào)速器、調(diào)控、凸輪軸齒輪、噴油泵、拉桿控制系統(tǒng)等部分進(jìn)行控制。

1.1.1 非調(diào)速器故障的原因

①拉桿系統(tǒng)阻力過大或拉桿各軸承連接部位間隙過大。其中主要存在問題的部件為彈性拉桿、止擋塊、左右轉(zhuǎn)臂、左右拉桿及橫拉桿滾軸部位等。

②各缸噴油泵小油量不平衡。個(gè)別氣缸蓋噴油泵齒條卡滯，單缸不工作。

③燃油系統(tǒng)有空氣，導(dǎo)致各缸工作狀態(tài)不平衡。

④調(diào)控傳動(dòng)軸與凸輪軸連接處，傳動(dòng)齒輪間隙過大。

1.1.2 調(diào)速器產(chǎn)生的游車原因

①滑閥柱塞毛刺、拉傷、卡滯、間隙過大、油孔堵死。②緩沖彈簧剛性不匹配。③針閥調(diào)整不到位。④伺服馬達(dá)犯卡。⑤從動(dòng)齒輪配合間隙大。⑥調(diào)速器鑄體縮孔、DLS電磁閥處油孔泄露、伺服馬達(dá)下部輸出軸位置間隙過大等故障引起的壓力油泄露。

1.2 功率波動(dòng)

測(cè)功表上電流電壓發(fā)生波動(dòng)，功率波動(dòng)的現(xiàn)象可大致分為三類：一為L(zhǎng)CP為0%，小白點(diǎn)靠死減載位;二為L(zhǎng)CP為100%，小白點(diǎn)靠死加載位;三為回限寬，即司控器在同一速級(jí)檔位，電流電壓在不同點(diǎn)位，功率值差距較大。

①Rgt功調(diào)電阻脫焊、虛接。

②油馬達(dá)小白點(diǎn)走位犯卡（小白點(diǎn)跟蹤不到位），油馬達(dá)間隙大。

③增減載滑閥開度不當(dāng)。

④回限寬故障常見問題功率滑閥配合間隙大、卡滯、伺服馬達(dá)上部卡滯。

功率波動(dòng)在柴油機(jī)拉桿系統(tǒng)較為方便判別：

①碰止檔。

②拉桿在高手柄位與管路接磨后固死。

③燃油不足等。

此三者根本原因應(yīng)為柴油機(jī)無法發(fā)出足夠的功率來匹配電氣功率。前兩種故障發(fā)生較多，而燃油不足引起大功率游車故障，在11月23日一臺(tái)DF11由于燃油泵管路O型圈老化引起吸空氣現(xiàn)象，但燃油泵能保持在350kPa以上的壓力，在長(zhǎng)時(shí)間惰轉(zhuǎn)情況下，會(huì)使得多只氣缸停止工作，第一次升速后會(huì)發(fā)生大游車現(xiàn)象，而后柴油機(jī)功率跟隨司控器反應(yīng)較慢，但能正常工作，實(shí)屬罕見。

1.3 啟停機(jī)困難

1.3.1 啟機(jī)困難

①發(fā)生啟機(jī)困難故障，可通過借發(fā)動(dòng)判斷，在機(jī)油燃油壓力達(dá)到要求后，通過啟動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)柴油機(jī)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)，通過拉動(dòng)調(diào)速器輸出軸轉(zhuǎn)臂，對(duì)缸頭內(nèi)部進(jìn)行供油，若柴油機(jī)自行停機(jī)則一般為燃油系統(tǒng)故障。②若柴油機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，則一般為調(diào)速器DLS電磁聯(lián)鎖故障引起，電磁聯(lián)鎖失電、線接反或燒損。燒損一般為電磁聯(lián)鎖過壓過流擊穿造成，此時(shí)應(yīng)檢查線路，其中NDJ3型機(jī)車發(fā)生故障率最高。③電磁聯(lián)鎖閥芯卡滯，導(dǎo)致吸力不夠，也會(huì)造成啟機(jī)困難。④調(diào)速器油位不夠，12月13日一臺(tái)DF7G新造機(jī)車即發(fā)生了調(diào)速器內(nèi)油封大漏，導(dǎo)致功調(diào)試驗(yàn)時(shí)啟機(jī)困難。12月18日一臺(tái)DF11G在交車前也發(fā)生了，放油孔打開后，油泄露光后，起不了機(jī)。

1.3.2 停不了機(jī)

①拉桿卡滯于某一位置不能復(fù)原0，或?yàn)镈LS故障。②敲擊緊停按鈕停不了機(jī)則一般為緊停拉桿未調(diào)節(jié)到位，或彈性拉桿桿身與套筒卡死。

1.4 升降速故障

機(jī)車司機(jī)調(diào)節(jié)司控器轉(zhuǎn)速檔位時(shí)，柴油機(jī)轉(zhuǎn)速不同步跟隨司控器進(jìn)入指定轉(zhuǎn)速范圍。主要有以下故障：①步進(jìn)電機(jī)線束接反或其他線路故障、電子箱、司控器、均衡電阻等部件故障。②步進(jìn)電機(jī)力矩小失效，內(nèi)部軸承卡死。③步進(jìn)電機(jī)齒輪傳動(dòng)比不對(duì)，齒輪嚙合間隙大等引起升降速故障。

2? 預(yù)防措施

水阻故障預(yù)防應(yīng)從調(diào)速器及臺(tái)架試驗(yàn)，拉桿組裝和調(diào)速器各個(gè)零部件質(zhì)量等多方面來進(jìn)行控制，其中采購應(yīng)對(duì)供應(yīng)商提供的零部件做出明確的要求及質(zhì)量管理系統(tǒng)來嚴(yán)格審核。并對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的組裝，試驗(yàn)工藝進(jìn)行嚴(yán)格的控制與檢查。

2.1 嚴(yán)控拉桿檢修及組裝

重點(diǎn)控制部位為：

①保證左右拉桿，橫拉桿，彈性拉桿的同軸度。

②在未連接噴油泵齒條時(shí)，總阻力不大于29.4N，連接噴油泵齒條后總阻力不大于78.4N，且各連接處應(yīng)能靈活轉(zhuǎn)動(dòng)，無卡滯現(xiàn)象。

③固定1缸和9缸噴油泵齒條后，在彈性拉桿上測(cè)量拉桿系統(tǒng)的總間隙不大于0.2mm，需要重點(diǎn)控制的為各連接銷孔配合間隙，止檔塊軸承間隙，左右轉(zhuǎn)臂自身間隙。（圖1為拉桿總成）

2.2 嚴(yán)控調(diào)速器檢修與試驗(yàn)要求

重點(diǎn)控制要求為調(diào)整菱形壓板墊片保證轉(zhuǎn)筒軸向位移量在0.03-0.08mm，功率滑閥和滑閥套之間間隙良好等，伺服馬達(dá)作用頂桿抖動(dòng)量<0.3mm，拉動(dòng)量<0.2mm，保證油壓在0.64-0.69MPa等要求來保證調(diào)試器性能良好。（圖2為聯(lián)合調(diào)速器結(jié)構(gòu)原理圖）

2.3 嚴(yán)控臺(tái)架試驗(yàn)及落柴后的要求

作好啟柴油機(jī)停機(jī)試驗(yàn)、保證轉(zhuǎn)速在波動(dòng)范圍內(nèi)和調(diào)速動(dòng)作試驗(yàn)，整定功率調(diào)節(jié)滑塊位置和檢查功調(diào)電阻動(dòng)作靈活性，對(duì)供油止檔功率進(jìn)行鉛封，檢查好柴油機(jī)各項(xiàng)工作參數(shù)。在落柴及后工序過程中，機(jī)車組裝人員時(shí)有發(fā)生在調(diào)速器及拉桿系統(tǒng)上踩踏的違規(guī)操作，而踩踏后直接影響拉桿同軸度，增大了拉桿系統(tǒng)阻力，對(duì)臺(tái)架的試驗(yàn)好的成果造成了破壞。

3? 結(jié)語

柴油機(jī)功調(diào)試驗(yàn)作為機(jī)車試驗(yàn)的重要環(huán)節(jié)可以使柴油機(jī)的功率能夠充分利用，提高機(jī)組運(yùn)用的經(jīng)濟(jì)性，同時(shí)使?fàn)恳l(fā)電機(jī)獲得接近雙曲線的理想外特性。其工作的準(zhǔn)確性、可靠性和調(diào)整質(zhì)量對(duì)柴油機(jī)的燃油消耗率、工作性能和運(yùn)轉(zhuǎn)品質(zhì)都有很大的影響。本文僅將作者在水阻試驗(yàn)時(shí)發(fā)生率較高的故障現(xiàn)象進(jìn)行了整理，許多具體情況還需根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行系統(tǒng)分析后一一排查處理，因此本文也就略顯偏頗，還請(qǐng)各位同仁海涵。

參考文獻(xiàn)：

[1]戚墅堰機(jī)車車輛廠.16V280[M].北京：中國(guó)鐵道出版社，1996.

[2]淺談DF4B型內(nèi)燃機(jī)車聯(lián)合調(diào)節(jié)器故障分析與處理[J].無名氏，2007.

[3]16240ZA型柴油機(jī)[M].北京：人民鐵道出版社，1977.