GK1C型内燃机车柴油机压转速致停机的原因分析

GK1C型内燃机车柴油机压转速致停机的原因分析

广西柳州钢铁(集团)有限公司铁路运输公司广西柳州545002

摘要:本文结合运用和检修实际,通过对控制机构、机车1档走车、风泵泵风与调速器调速等影响,对引起内燃机车柴油机压转速致停机的几种原因的分析,找出故障原因,为今后出现类似故障提供了判断和检修的方向。

关键词:GK1C型内燃机车柴油机压转速停机原因分析

柳钢GK1C型内燃机车投用已有十余年,随着设备的使用年限的增加,在运用中不可避免会出现故障影响机车的正常使用,而柴油机压转速停机则是内燃机车众多故障中的一种形式。柴油机压转速是指,柴油机在基准转速下随外界参数变化时,柴油机转速下降低于基准转速的情况,是调速器正常动作的一个必经过程,也是一个正常现象。但柴油机有压转速停机的现象,如果频繁出现,轻则造成柴油机部件的非正常磨耗,影响其使用寿命;重则会造成柴油机大部件的损坏,并影响行车安全。

以下结合运用、检修相关经验,列举几个故障引起柴油机压转速致停机的原因:

(一)、机车1档走车、风泵泵风时引起的柴油机压转速停机。

GK1C型内燃机车柴油机起、停机的实现,是靠调速器停车电磁阀的电磁联锁DLS线圈控制。DLS线圈电路原理:当司机按下操纵台上的起机按钮45秒后,起动接触器主触头得电闭合,接通DLS线圈起机电路,使停车电磁阀吸合,为起机做好准备。安装在柴油机末端有一个(0.8-1)Mpa低油压保护继电器,柴油机起动后,只要满足油压条件,该低油压保护继电器闭合,柴油机正常起机。反之,当柴油机的机油压力低于0.8Mpa时,低油压保护继电器断开,DLS线圈失电,柴油机停机。在很多非正常停机故障中,我们发现实际引起故障的并不是低油压保护继电器本身的动作值变化所致,而是在1档走车、风泵泵风的情况时出现柴油机压转速致停机的现象。GK1C型内燃机车柴油机的最低转速为480r/min,当外界负荷增加时,如1档走车、风泵泵风,一般会压低转速30-50r/min,曲轴转速瞬间下降,机油出口压力瞬间降低,压力低于低油压保护继电器的动作值时,DLS线圈释放,停车电磁阀开放,将调速器动力活塞下方的工作油排除,通过共有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。由此可见,低油压保护继电器的动作与否是致柴油机停机的主要原因。通常情况下,提手柄动车时柴油机转速下降30—50转;风泵泵风时柴油机转速下降20—30转,属于正常范围。但当柴油机压转速超出正常范围时,就会出现柴油机非正常停机的现象。风泵初始启动泵风时,无负荷电控阀得电吸合,开通与大气的联通通路,消除风泵的背压,风泵得以无负荷运转,三秒后失电释放,与大气通路关闭,风泵正常泵风。在实际的检修中发现,无负荷电控阀发生故障,在风泵初始泵风时未能开通与大气的通路,风泵处于有背压的情况下启动,则风泵电机的起动电流增大,就相当于加大了柴油机的负载,柴油机的转速会下降60—80r/min,极易出现柴油机压转速停机。尤其是在提手柄1位走车与风泵泵风重叠时尤为明显。

(二)、控制机构系统的总阻力过大引起的柴油机压转速停机。

控制机构作用是将调速器伺服杆的动作准确地传递给每个喷油泵齿条,使喷油泵的供油量适应柴油机动作的需要,并能在紧急停车机构动作时迅速地将各泵齿条拉到停油位。控制机构由弹性连接、横轴、供油拉杆、最大供油止挡、紧急停车拉杆等组成。

1、拉杆系统的总阻力过大。

GK1C型柴油机控制机构系统工作时总阻力要求不大于100N,如果控制机构系统阻力增大超过100N,不仅会使调速器游车,也会使柴油机的转速及功率等在变工况时波动增大。当柴油机在最低基准转速下提手柄1位走车时,相当于在外界负荷变化,由于拉杆系统的总阻力过大,调速器不能及时调整齿条向柴油机供油,也就是出现供油滞后,如果不能得到进一步供油,柴油机转速将继续下降,当柴油机转速低于临界点时,柴油机油压将不再满足低油压保护继电器的动作值而断开,DLS线圈失电,柴油机停机,也就是柴油机压转速致停机。具体的主要有以下几个方面:

(1)滚轮不转或转动不灵活。滚轮中的滚针轴承污染后及锈蚀是运用中造成不转的主要原因。这势必使转动摩擦变为滑动摩擦,如果润滑条件不好,拉杆移动阻力增大。

(2)齿条在喷油泵体中移动的滑动面污损。由于齿条滑动面裸露在泵体外容易被污损,而且清洗也不容易干净,这样就增大了齿条的移动阻力。

(3)齿条移动的方向和拉杆移动不平行。齿条移动的方向和拉杆移动不平行后,拉杆移动时对齿条有径向侧压力,一方面增大了齿条的移动阻力,也使拉杆的实际拖动力减小。

2、摩擦面的磨损造成摩擦面的阻力及拉杆系统总间隙过大。

(1)摩擦面的磨损加大了拉杆的运动摩擦副的阻力。

(2)摩擦面的磨损加大了拉杆的运动间隙,柴油机中零部件的各种原因造成控制机构拉杆系统总间隙过大,则会产生一段空行程,柴油机转速得不到调节,这就导致拉杆传递调速器调节供油量的信号失灵。和拉杆移动阻力增大一样,拉杆运动间隙的增大也促使变工况时柴油机压转速。

(三)调速器故障引起的柴油机压转速停机。

1、调速器油压故障。调速器的工作油粘度低,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,在负载增加,柴油机转速下降后,动力活塞不能及时上移增加供油量,使柴油机转速不能回升,主机油泵出口压力下降,极易在成低油压保护继电器动作而使柴油机停机。

2、调速器最低转速偏低。柴油机的机油压力与柴油机的转速成正比关系,按技术要求,GK1C型内燃机车柴油机最低基准转速为480r/min。当柴油机最低转速低于最低基准转速为450r/min时,机油出口压力也相应降低,提手柄1位动车、风泵泵风时,柴油机再下降30—50r/min,油压必然会更低,引起低压保护油压继电器动作而是柴油机停机。

引起柴油机压转速停机故障的因素多种多样,因此只有准确判断故障的原因,才能采取相应的措施加以处理,以避免柴油机转速停机故障的发生。

参考文献

[1]《6240ZJ柴油机使用维护说明书》……中国南车集团资阳机车厂.

[2]《302A型调速器使用维护说明书》……中国南车集团资阳机车厂.

[3]《柴油机故障诊断及排除》……………四方机车车辆厂动车制造本部.

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