鐵路內燃機使用常見故障與維修

摘要：內燃機車是我國鐵路運營的主力軍，對于它的常見故障的排除與維修至關重要。文章通過對鐵路內燃機車中常見的諸如增壓器、電氣線路、冷卻水系統(tǒng)等中的故障進行了論述，旨在提高鐵路內燃機車的維修效率，降低其成本。

關鍵詞：內燃機；增壓器；電氣線路；冷卻水系統(tǒng)

中圖分類號：TB383文獻標識碼：A文章編號：1009-2374（2009）02-0091-02

我國鐵路機車維修采用的是計劃預防維修制，按照事先規(guī)定的檢修等級，在規(guī)定的周期內對機車進行檢修。我國新一代干線提速內燃機車，由于機車在設計上普遍采用了先進的設計方法，在制造上大量采用新技術、新工藝和新材料，使得提速機車的固有可靠性比以往的內燃機車得到大幅度提高。

但由于鐵路4次大面積提速后，客運機車最高運行速度達到160km/h。提速機車日車公里基本上在1000km左右，一年走行30萬km，按照機車大修規(guī)程的要求，三年左右進入大修。如果還是按照普通的內燃機車那樣進行檢修管理，勢必造成不必要的過剩維修。而且提速內燃機車檢修費用巨大，已成為影響鐵路局資產經營的一種負擔。因此，針對出現(xiàn)的故障，進行相應的研究，找出切實可行的維修方法，對于降低檢修費用是非常有利的。由于通常情況下，內燃機出現(xiàn)的問題可能會有很多種，但鑒于篇幅有限，本文只能就某幾方面問題進行論述。

一、增壓器主要故障及原因分析

隨著鐵路客運提速、貨運重載的發(fā)展，特別是在鐵路第5、6次提速后，既有內燃機車的牽引能力已經用到極限。對機車是一個嚴峻的考驗，增壓器的可靠性問題也由此顯得突出起來。

增壓器故障現(xiàn)象主要集中在油封漏油、轉子固死、軸承燒損、殼體裂、動葉片飛出等方面。

第一，軸承燒損。增壓器在高轉速下，由于濾清器不良，或安裝機油管路時不慎進入異物，或轉子動不平衡量大，或軸承質量差，以及軸承組裝不符合要求、潤滑不充分等因素都可能造成軸承燒損。客車提速、貨運重載后，這類故障發(fā)生的數量比較多。

第二，轉子固死。這種現(xiàn)象大部分是由于增壓器渦輪端密封不良或失效造成漏油，滲漏的潤滑油因高溫作用炭化附著于密封副的靜止件表面，經過一段時間的使用，走行幾萬千米到二十幾萬千米不等，最終使密封件的間隙膩死，轉子卡滯。產生這種現(xiàn)象主要有兩方面原因：一是增壓器密封結構存在缺陷；二是裝配間隙不符合要求。

第三，油封漏油。這種現(xiàn)象與造成轉子固死的漏油（滲油）有所不同，引起油封漏油多數是由于軸承燒損、活塞環(huán)磨損嚴重超限引起的，極少數是由于裝配時失誤造成，因此在機務段對增壓器故障的統(tǒng)計中油封漏油應歸結為軸承燒損，或以活塞環(huán)密封的VTC254和ZN290型增壓器的活塞環(huán)質量差、裝配間隙不符合要求等制造質量造成的。

第四，殼體裂、動葉片裂、導風輪裂、渦輪盤疲勞裂損這類故障原因有以下幾個方面：一是由于沒有統(tǒng)一明確的部件使用壽命要求和修理廠家為了節(jié)約成本，超期使用造成的；二是由于鑄造質量、熱處理工藝等制造因素導致的；三是由于機車負荷的增加，某些部件的設計改進沒有及時跟上，仍延用以前的設計觀念，使產品存在局部的設計缺陷。

第五，進異物損壞。進異物損壞的部位主要位于增壓器的壓氣機葉輪進口和渦輪動葉片處。這些異物來自于空氣濾清器中夾帶的螺母、墊片、管道中振掉的焊渣、排氣管路波紋管襯套破損、氣閥掉塊、噴油器掉頭等，這類故障引起的原因通常明確，一目了然。

針對增壓器故障產生的原因，我們提出以下維修方法：

一是機務段應加強增壓器維修管理，特別是潤滑油的檢測和增壓器潤滑油精濾器的檢查、更換，采購合格增壓器零部件。增壓器要保證無故障運行45萬千米，軸承是增壓器中最關鍵的部件之一，國外一般以軸承的壽命來考核增壓器的可靠性。所以軸承的質量和潤滑系統(tǒng)維護的好壞，將直接影響增壓器的可靠性。

二是客運內燃機車加裝潤滑油油壓保護裝置，減少在運用中由于油壓偏低造成的增壓器軸承燒損故障。

三是在保證機車使用周轉可行的情況下，對快速和特快客運采用雙機牽引來保證運輸安全、正點、快捷。

四是在目前暫無有效增壓器檢測手段的情況下，縮短檢修周期，對客運機車或承擔繁重工作的機車應予以特殊對待，如通過增加換油次數等方法提高潤滑油清潔度，各機務段應根據柴油機化驗結果和機車實際運用情況，

合理確定潤滑油更換周期。

二、電氣線路的有效排查

就內燃機車而言，無論是電傳動機車還是液力傳動機車，電氣系統(tǒng)作為整個機車的控制部分，發(fā)揮著重要的作用。其運用狀態(tài)的好壞和故障處理的效率，直接影響機車的正常運用。因此，鉆研出行之有效的排查方法其維修的關鍵前提。

（一）區(qū)分主電路故障還是控制電路故障

對于電氣線路故障，分清是主電路還是控制電路的故障是故障排查的第一步。通常以控制電路的終端來判定是主電路故障還是控制電路故障的切入點。控制電路的終端大多是接觸器和繼電器的線圈，以這些線圈的狀態(tài)來判斷是主電路的故障還是控制電路的故障。例如某電機不轉動，以控制該電機接觸器是否正確吸合為依據，即以接觸器線圈的工作電壓是否正常作為區(qū)分是主電路還是控制電路故障的關鍵節(jié)點。如果接觸器線圈帶電正常，接觸器正常吸合則向主電路查找，反之，則向控制電路查找。

（二）在具體電路中找準切入點，逐步縮小排查范圍

在確定故障點是在主電路還是控制電路后，在電路中找準故障排查的切入點是故障快速、準確查找的關鍵。一般來說，電路中的故障高發(fā)節(jié)點或電路的中間節(jié)點，可以做為故障排查的切入點，將電路的排查范圍一分為二。例如對于GK1F型機車起動控制，電流通過按鈕或繼電器的觸點最終通過接觸器的線圈流回負極?？梢园央娐分虚g的某一點作為切入點。例如YC沒有正常吸合，根據經驗3CWJ40℃水溫繼電器)動作值經常不準確，可以直接選3CWJ作為切入點，檢查其觸點的電壓是否正常，然后確定下一步檢查方向，最終找到故障點。

（三）注意事項

對于電路邏輯關系不熟悉的檢修人員，建議在控制電路故障排查時，以接觸器（繼電器）線圈，也就是線路的終端作為切入點，向控制電路另一端逐步查找。

三、冷卻水系統(tǒng)故障現(xiàn)象及分析處理

（一）膨脹水箱漲水故障

原因分析：機車運行中氣缸蓋、氣缸套裂紋、中冷器泄漏，壓力空氣和燃氣竄入水系統(tǒng)，使水位上漲顯示假水位。

判斷及處理：首先可逐個甩缸檢查，若甩缸后漲水現(xiàn)象消失，證明為氣缸蓋或缸套裂紋，這時可以停止該缸工作，維持到段進行更換修理。以上檢查不見水箱水位有變化，可將中冷器排水閥打開驗證，如果有水出現(xiàn)，則確定為中冷器漏水，回段后將中冷器吊下，進行水壓試驗并進行修補。

（二）燃氣并未進入水系統(tǒng)，但水箱漲水

原因分析：柴油機放水后再上水時，若直接由水箱上部加水或從車體底部上水，但未按規(guī)定開放有關排氣閥，水系統(tǒng)中的空氣不能排出，啟機后空氣進入水箱，造成水箱溢水。水系統(tǒng)內有空氣，使水泵出口壓力低，部分空氣仍在水系統(tǒng)內循環(huán)，柴油機轉速極低時，外界空氣極容易進入水系統(tǒng)，造成惡性循環(huán)。

處理措施：因冷卻裝置處排氣閥處于水系統(tǒng)末端，水系統(tǒng)有空氣時，此處壓力更低，故開啟此排氣閥也不能將空氣排出。這時應將柴油機出水總管與水箱連接管處的截止閥關閉，開啟冷卻裝置處的排氣閥，待空氣排出后再關閉排氣閥，開啟截止閥。

（三）膨脹水箱水箱水位下降

原因分析：一是高低溫水泵故障；二是冷卻單節(jié)漏水；三是水系統(tǒng)管路漏水；四是氣缸蓋與氣缸套之間的密封墊圈損壞；五是氣缸套與水套間的密封圈漏水；六是熱交換器內銅管裂紋。

判斷及處理：檢查高低溫水泵泄水腔下部的管接頭，只允許有少量的漏水，但在柴油機最高工作轉速下水封每分鐘的泄漏量不得超過30滴，如果此處大量漏水則證明水封不良，應拆卸后檢修。外觀目檢冷卻單節(jié)和水系統(tǒng)管路情況，發(fā)現(xiàn)漏水立即修復。外觀檢查各氣缸蓋與氣缸套之間的密封墊圈是否漏水，若有漏水點需及時更換。打開柴油機的曲軸箱檢查孔蓋，逐缸檢查各氣缸套下部是否漏水，出現(xiàn)漏水，則說明缸套與水套之間的封水圈損壞，應吊出氣缸分解后更換密封圈。在柴油機工作中打開熱交換器上的放水閥，如果流出機油時，則證明熱交換器內部漏泄，這時應分解熱交換器并進行水壓試驗，對泄漏的銅管焊修修復。

參考文獻

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作者簡介：李峰森，男，河北滄州人，北京中鐵房山橋梁有限公司工程師，研究方向：機車運用與管理。