内燃机车空压系统常见故障的整改建议研究

2017-08-27 10:48杨锐
世界家苑 2017年6期
关键词:整改措施内燃机故障

杨锐

摘 要:空压机应该具备高度可靠性才能满足机车对它的要求,但是在实际工作中,空压机的情况不太理想。空压机的具体表现有几种情况:空压机不工作,总风缸无压力;当总风缸的压力比700kPa小,不充风;当总风缸到达800kPa定压时,空气压缩机继续打风。这样不仅降低了机车的效率,还严重干扰了正常运输秩序。所以查出空压机的故障原因并制定出解决方案很有必要,要对空压机进行仔细分析,加快对空压机的整改步伐。

关键词:内燃机;故障;整改措施

一、活塞式空压机的结构及工作原理

由柴油机经皮带轮带动,具有三缸、W形排列、两级压缩、中间空气冷却式的特点的压气机是HW-120H型转子空气压缩机。这种空气压缩机是一种高速往复式的轻型压气机,由固定机构、气阀、运动机构和其他辅助机件组成。

安装曲轴或是气缸等机件的基础是曲轴箱,同时曲轴箱也有储存润滑油的功能,曲轴箱箱体一侧是整个运动机构的主要支点轴承座孔,另外一侧是窥视孔,是一种将连杆套在曲轴上的工艺孔。曲轴箱的上面一共有3个孔,安装低压气缸是用两边的孔,安装高压气缸则是用剩下的中间位置的孔,这两个压气缸的中心线夹角是60°。曲轴箱的下面部分安装有排油堵,安装孔有4个,而上面部分有一个e26加油堵。曲轴箱上有3个气缸,它们的排列形状类似于W,这三个排列的气缸中间是高压缸,剩下的两个是低压缸,球墨铸铁是气缸和气缸盖所使用的材料,每个气缸的上面都安装了气阀组和由铝合金铸造的气缸盖。

曲轴是45号钢锻造的,是单拐悬臂式,曲轴由212和210两个球轴承支撑在箱体的轴承孔内。有三个连杆活塞并列罩在一个连杆轴颈上,均重铁安装在曲柄上,而曲轴的输入端上安装了有风扇皮带槽的飞轮联轴器,它的体内钻安装了油孔。之前提到了连杆是铝合金材质的,由于这个材质适宜用作活动轴承,所以不用在设大小连杆瓦。整个连杆相当于易耗件,在磨损过度时要进行更换。

活塞的材料是铝合金。其中高压活塞半径是45mm,而低压活塞的半径是57.5mm。活塞上有一道油環两道气环。空压机之所以重量比较小,而且能够在高转速下平稳的工作,是因为活塞连杆机构都是轻金属制造,这样减小了运动体在工作中产生的同转和往复的惯性力。当低压活塞下行时排气阀在各种压力下将会关闭,当低压活塞上行时,进气阀同样在各种作用力下关闭。压缩空气首先在中间冷却器进行冷却成为一级压缩空气,然后进入高压缸内再次进行压缩成为二级压缩空气,最后二级压缩空气进入到总风缸内进行储存。

二、故障分析

1.柴油机输出端带动空压机转动,但是总风缸不充风的问题,可以用2009年的一个案例进行分析。GCY型号机车挂头后,3857风泵不打分,而且回段后用手扳动空压机转动件时,感受到了卡滞感还有杂音,经过检查发现润滑针断裂,空压机输出端的一侧轴承已经烧毁变形。轴承的烧毁原因是:磨损过大和温度升高,造成轴承合金融化后粘在了曲轴颈上,轴承的工作表面也出现了拖动的痕迹,导致曲轴颈与瓦背直接摩擦。HW-120H型空气压缩机的额定转速是1500r/min,而活塞和缸套是利用连杆的油针飞溅进行润滑的,如果油针折断,就会出现润滑效果不够,摩擦力度加大的问题,而这个型号的油针是铸铁,铸铁虽然抗压性好,但是易折断。这样缩短了空压机的使用周期,需要频繁更换空压机。所以如果发生烧瓦事故,问题不太严重换掉周抽就可以了,但是问题严重就会损坏曲轴颈。

2.当总风缸压力比700kPa小的时候,压缩机是不工作的。通过检查发现,高压气缸缸盖表面出现烧黑现象,石棉垫也出现破损,启动机器发现高压缸盖不停漏风,已经丧失了密封的作用。由柴油机带动的GCY-450内燃机车,额定转速是2100r/min,高于1500r/min转速的HW-120H型号的空压机,这就使空压机超负荷工作,导致排气压力增大,将密封垫冲破,造成漏风。

3.总风缸达到定压800kPa,空气压缩机继续打风。造成这种现象的原因有两点:(1)控制管路漏风,在控制管路的空气压力小于械减荷阀的弹力的情况下,进气管道不能关闭,造成总风缸即使到达定压,也不能停止打风。(2)气压自动减荷系统可靠性差,灵敏度不高。当空压机内的润滑油窜到械减荷阀时,小柱塞由于高温形成积碳就会出现卡滞现象(如图1),蝶阀芯关闭不了进气通道,造成空压机不停打风。

三、解决方案

针对以上三种问题提出三点改进建议:(1)因为之前的润滑油针易折断,所以要更换润滑油针,可以选用铸钢材料,它的优点是:强度较高、硬度和耐磨性能够适应空压机长时间运转,不容易折断。在保养方面要注意保持油润度,和皮带的松紧度。(2)在压缩机出风口上装一个安全阀(如图2)。(3)经常检查控制管路是否漏风,如果发现漏风问题要及时紧固,及时清理积碳使械减荷阀的柱塞不卡滞,检查阀芯弹簧弹力,及时更换。

总结

通过对空压机的润滑油针的更换和其他改进措施,还有各种方面的保养,这样会很大程度的减少空压机出现油针断裂,总风达到定压不停止打风等问题,提高机车的质量和使用效率,加强行车安全。

参考文献

[1]李燕,陈燕华.针对配网中压系统故障的分析及整改措施[J].重庆电力高等专科学校学报,2015,(2).

[2]邹明进.自动喷水灭火系统常见问题及整改措施[J].山东工业技术,2017,(23).

(作者单位:南京地铁运营有限责任公司)

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