DF4D型內(nèi)燃機車水冷卻系統(tǒng)的故障與處理

高春雨

摘 要：隨著我國經(jīng)濟的高速發(fā)展，我國各行各業(yè)也呈現(xiàn)出良好的發(fā)展趨勢。對DF4D型內(nèi)燃機車水冷卻系統(tǒng)的高溫冷卻、低溫冷卻的結構和原理進行了介紹，結合多年的工作實踐，對水冷卻系統(tǒng)常發(fā)生的故障進行了分析，并提出了相應的處理意見，為DF4D型內(nèi)燃機車維修技術人員提供了技術參考。

關鍵詞：DF4D型內(nèi)燃機車;水冷卻系統(tǒng);故障;處理

引 言

DF4D型內(nèi)燃機車在工作過程中，燃油燃燒使得與燃氣直接接觸的零部件強烈受熱，柴油機各運動件摩擦使機油受熱，柴油機增壓器壓縮空氣使空氣溫度升高。冷卻水系統(tǒng)的主要功能就是冷卻這些受熱的零部件、機油和增壓空氣，使之保持在一定的溫度范圍內(nèi)，保證柴油機正常工作。

一、DF4D型內(nèi)燃機車冷卻水系統(tǒng)工作原理

（一）高溫冷卻水系統(tǒng)工作原理。柴油機高溫水泵從散熱器高溫部分和膨脹水箱補水管道中吸入冷卻水，泵入柴油機高溫水系統(tǒng)。冷卻水在流經(jīng)柴油機（包括增壓器）時，吸入熱量后溫度升高，熱水經(jīng)由柴油機排水總管、冷卻裝置左上集流管，進入散熱器水腔，由散熱片把熱量散發(fā)給冷卻空氣。溫度降低后的冷卻水，由右上集流管，重由高溫水泵吸入，繼續(xù)循環(huán)。

（二）低溫冷卻水系統(tǒng)工作原理。低溫水泵從散熱器低溫部分與膨脹水箱補水管道中吸入冷卻水，泵入柴油機中冷器，吸收增壓空氣熱量，進入機油熱交換器與柴油機機油交換熱量，然后進入散熱器，由散熱片把熱量散發(fā)給冷卻空氣。溫度降低后的冷卻水經(jīng)由止回閥再回入低溫水泵，繼續(xù)循環(huán)。

（三）放氣及補水管路工作原理。高溫水系統(tǒng)在工作過程中，隨著冷卻水溫度的升高，冷卻水會發(fā)生汽化。同時，在冷卻水系統(tǒng)的水腔中有可能存在死角，這部分冷卻水也會汽化。為了排出這些汽化水，在柴油機出水總管出口到冷卻裝置左上集流管入口間管道的最高處，安裝1根通往膨脹水箱的常開排氣管。在低溫水系統(tǒng)中冷器出水管最高處，也有1根通往膨脹水箱的常開排氣管。這樣，極少部分冷卻水連同氣體將由這2根排氣管進入膨脹水箱，汽化水便可由膨脹水箱的排氣口排出。膨脹水箱底部有2根補水管，分別與高、低溫水泵的進口相連。當系統(tǒng)工作時，水泵進口處為低壓，膨脹水箱里的水在高度差及大氣壓的作用下，經(jīng)這2根補水管被吸入水泵，以補充排氣管散發(fā)的冷卻水，從而保證系統(tǒng)的正常工作。

二、DF4D型內(nèi)燃機車冷卻水系統(tǒng)故障及原因

（一）冷卻水異常耗費故障原因檢查。引發(fā)柴油機冷卻水異常消耗的原因很多，結合DF4D型機車冷卻水循環(huán)系統(tǒng)結構設計的特點，認為檢查其冷卻水異常耗費問題可采取如下方法：首先，應確定中冷水循環(huán)系統(tǒng)各個部件質(zhì)量是否良好;其次，結合油、水樣化驗結果，判斷冷卻水異常耗費是否為高溫水泵水封泄漏、增壓器水腔裂漏所致;第三，更換問題部件及對冷卻水循環(huán)管路的“跑、冒、滴、漏”處進行處理;第四，抽檢噴油器導套及其膠圈材質(zhì)，如出現(xiàn)過熱老化及萎縮變形等，及時更換。

（二）膨脹水箱水位發(fā)生變化。（1）水位上升這種現(xiàn)象若是發(fā)生在運行期間，在沒有中途加水的情況下，水位會不斷上升，甚至通過溢水管往外溢水，主要原因是水系統(tǒng)中竄進了燃氣，說明某氣缸套或氣缸蓋出現(xiàn)了穿透裂紋，燃氣通過裂紋進入冷卻水系統(tǒng)（燃氣壓力高于冷卻水壓力）?？赏ㄟ^逐缸停止噴油泵供油的方法進行檢，看水箱是否繼續(xù)漲水，必要時可打開示功閥，觀察是否噴水，如果高溫水系統(tǒng)檢查不出問題，還可通過檢查中冷器等低溫水通道部件進一步查找。（2）水位下降冷卻水系統(tǒng)在工作時，由于壓力升高，工藝上允許某些部件有滴漏，比如水泵允許滴漏，但每分鐘不大于60滴，這樣不至于使水位下降明顯。但如果是短時間內(nèi)水位下降快，就說明冷卻水系統(tǒng)中出現(xiàn)了大量的漏泄，多數(shù)原因是密封圈老化，冷卻水系統(tǒng)管道損壞造成漏泄。

（三）雙流道銅散熱器高、低溫竄水故障原因分析。DF4D型內(nèi)燃機車一般采用管帶式和管片式雙流道銅散熱器。在DF4D型內(nèi)燃機車試驗過程中，若高、低溫冷卻水溫度相差值≤4℃，則可判定為雙流道銅散熱器高、低溫竄水。雙流道銅散熱器發(fā)生高、低溫竄水有2種情況。一是雙流道銅散熱器單節(jié)裝在上、下集流管上后竄水，主要原因為其安裝質(zhì)量問題，如水口以及密封墊對不正，高、低溫側隔離薄弱或溝通，單節(jié)固定螺母未均勻擰緊，單節(jié)高低溫水口、集流管高低溫水口、密封墊三者未對正等。二是雙流道銅散熱器單節(jié)內(nèi)部竄水，主要原因為水腔隔板焊接不良或銹蝕，冷卻管破裂（多發(fā)生在與管板接觸部位）或銹蝕，隔板及冷卻管與管板的焊接質(zhì)量、冷卻管的脹管質(zhì)量不達標等。

三、DF4D型內(nèi)燃機車冷卻水系統(tǒng)故障應對措施

（一）冷卻水異常耗費故障改進措施。為了防止DF4D型內(nèi)燃機車柴油機冷卻水異常消耗問題，可考慮采用如下方法：（1）在組裝過程中要嚴格執(zhí)行工藝要求，如對氣缸蓋進行規(guī)定的水壓試驗，在套管的螺紋處涂上厭氧膠后擰入鎖緊螺母等;（2）拆下氣缸蓋噴油器導套進行檢查確認，并更換不良的膠圈;（3）機車中修時，分解氣缸蓋噴油器導套，更換全部密封膠圈和銅墊;（4）對燃油進行化驗，看其含水量是否超標;（5）噴油器導套密封膠圈要使用標準規(guī)格的氟硅材質(zhì)的膠圈;（6）拆下縫隙濾清器導桿，檢查其表面是否有水銹等。

（二）膨脹水箱引起的故障改進措施。針對上述故障現(xiàn)象，對膨脹水箱進行檢查，發(fā)現(xiàn)在膨脹水箱溢水管中的排氣口安裝有壓力調(diào)節(jié)閥。為此，對DF4D型內(nèi)燃機車冷卻水系統(tǒng)進行改造，使膨脹水箱直通大氣后加載，故障消除。此外，膨脹水箱溢水管中的排氣口有可能被鐵銹、水垢堵塞，檢修時要注意疏通。

（三）高、低溫竄水故障應對措施。針對雙流道銅散熱器單節(jié)在上、下集流管上的安裝質(zhì)量問題，最主要的是保證雙流道銅散熱器單節(jié)、集流管高低溫水口以及密封墊對正，具體可通過如下方法：（1）要求單節(jié)安裝孔距及相對位置等采用專用胎具來保證;（2）采取擴孔（≤14mm）方式補救單節(jié)安裝孔、高低溫水口相對位置錯誤;（3）單節(jié)固定螺母須均勻擰緊，使密封墊各部位受力相同;（4）在單節(jié)落在密封墊上后，不能移動單節(jié)等。雙流道銅散熱器單節(jié)本身問題，這種情況經(jīng)常發(fā)生在外購或有較長運輸距離的散熱器單節(jié)上，可通過改善運輸條件和提高雙流道銅散熱器檢修質(zhì)量來解決，其中，前者包括采取適當措施防止碰傷，裝車時要放平使其受力均勻等，后者包括提高隔板及冷卻管與管板的焊接質(zhì)量、冷卻管的脹管質(zhì)量等。

結 語

研究及工作實踐發(fā)現(xiàn)，DF4D型內(nèi)燃機車冷卻水系統(tǒng)故障除了本文中提到的冷卻水異常耗費故障，雙流道銅散熱器高、低溫竄水故障及膨脹水箱引起的故障等，還有銹皮及雜物等堵塞熱交換器、中冷器銅管，水管路清潔度差等。為此，在未來研究和工作實踐中，應不斷總結此類故障的原因及解決方法，以進一步徹底排除DF4D型內(nèi)燃機車冷卻水系統(tǒng)故障。

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