摘 要: 本文從DF11-0068型機車的差示壓力計原理入手,分析形成差示壓力計顯示異常的原因,從而得到解決的方法。
關鍵詞: DF11-0068型 機車差示壓力計 差示壓力顯示異常 檢修組裝
1.機車差示壓力計構造與工作原理
差示壓力計對于柴油機來說是一個非常重要的保護裝置。它安裝在機車動力室的后墻上。差示壓力計U型內腔裝入一定量的電解液,液面高度與刻度標牌上的“0”刻線對齊。差示壓力計接頭體一側通過連接銅管與柴油機內腔曲軸箱相連通,該側反映了在柴油機工作時曲軸箱內氣體壓力的情況;另一側通過尼龍直角接頭、橡膠軟管卡箍裝配、鐵管連接到車架底部橫梁內腔穩壓箱內,該側反映了外界正常的大氣壓力。曲軸箱內氣體壓力變化通過差示壓力計的液面變化而間接反映出來,可以通過差示壓力計的液面變化反映柴油機內部的運行狀況。
內燃機啟動后,差示壓力計電解液面的高度差即為曲軸箱內氣體壓力與外界正常的大氣壓力的差值。如果曲軸箱內氣體壓力高于外界正常的大氣壓力,則該側的液面在壓力作用下降低,而通大氣側的液面升高,兩者的差值規定為正值。如果由于某種原因造成連通曲軸箱一側的液面高于通大氣一側的液面,顯示的差值則為負值。在內燃機正常運用時,曲軸箱內氣體壓力與大氣壓力相比略高。
2.差示壓力顯示異常的現象及分析
2.1線路正線試運時,差示壓力超高。
廠修DF11-0068機車在線路正線試運進行加載16位試驗項目柴油機整定功率的復核時,試驗檢查員在車內巡檢至動力室,發現差示壓力計電解液面顯示壓差值較高,達到500pa左右。查看《機車水阻試驗與正線試運記錄本》差示壓力壓差一項,數據紀錄值為150pa。
仔細檢查柴油機各部件的工作狀態,各個儀表數據顯示的情況均為正常,可以排除由于柴油機曲軸箱內氣體壓力高導致的因素。隨即隨車試運人員開始排查。差示壓力計尼龍直角接頭處緊固良好、無松動;橡膠軟管卡箍裝配均緊固無松動,拔下連接的橡膠軟管,將試運備品中攜帶的一根長橡膠軟管一頭插入差示壓力計尼龍直角接頭,另一頭直接從冷卻間百葉窗伸到機車外部空氣中,差示壓力計液面顯示壓差回落,顯示壓差值為150pa左右。
初步判斷故障在橡膠軟管后的鐵管至車架下橫梁穩壓箱間的連接管路有泄漏。恢復差示壓力計橡膠軟管并緊固好。用活絡扳手緊固差示壓力計至車架下橫梁穩壓箱間的連接管路的車上部管路接頭,均緊固良好無松動。到站停車,檢查車下部管路接頭均正常無松動現象。將柴油機置空載16位工作,因為此時的機車油水系統溫度較高,冷卻室內的冷卻風扇轉速基本在全轉速運轉。此時,差示壓力計電解液面顯示壓差值仍是500pa左右。在檢查過程中,隨著油水系統的溫度下降,冷卻風扇轉速也逐漸降低,而此時差示壓力計液面顯示壓差也隨之減小,但仍有350pa左右。據此現象可以判定差示壓力計至車架下橫梁穩壓箱間的連接管路的車上部管路存在泄漏。再次仔細確認此段管路,發現在該段管路靠近地板的中間接頭體的焊縫處靠近動力室后隔墻側有一段20mm左右的裂紋。由于在廠外線路正線試運,先采用應急處理方法:將703膠水涂抹在裂紋處,并且用電工絕緣膠帶把該處包裹綁扎牢固。再次將柴油機置空載16位進行觀察,差示壓力計液面顯示壓差正常為50pa左右。將柴油機置自負荷工況滿負荷運行觀察時,差示壓力計液面顯示壓差值與《機車水阻試驗與正線試運記錄本》數值紀錄一致,為150pa,差示壓力超高情況解決。
2.2靜止狀態時,差示壓力超高。
機車靜止狀態,在加載16位水阻試驗或者自負荷試驗滿負荷工況時,差示壓力計液面顯示壓差值經驗數據在150pa左右為正常。當差示壓力計連接車架下橫梁穩壓箱的鐵管中間接頭裂開時,差示壓力計通大氣的通路實際上是通過該裂紋處所直接連通在機車動力室內。此時,差示壓力計大氣側實際反映的是動力室的氣體壓力而非我們原本所需的真正的外界大氣壓力。DF11型機車在加載16位滿負荷運行時,動力室的空氣由于增壓器的強力吸風作用而使其低于外界大氣壓力,呈現為負壓狀態。在冷卻風扇運轉時,由于動力室與冷卻室不是密封的,冷卻風扇的吸力也會使動力室的負壓現象更加明顯。如果此時冷卻室通動力室的隔門為開啟狀態,而冷卻室手動百葉窗關閉則動力室的負壓更大,而柴油機曲軸箱內的氣體壓力在柴油機正常運行時基本保持不變,從而使曲軸箱內的氣體壓力比動力室的氣體壓力相對正壓更大,在差示壓力計液面反映出來即為差示壓力超高,接近最大限度值。當冷卻風扇運轉速逐漸降低至停止運轉時,差示壓力計顯示的壓差值也逐漸回落,逐漸降低。
3.差示壓力顯示異常的防范與處理
造成DF11-0068機車差示壓力顯示超高的原因就是差示壓力計通穩壓箱的管路中間接頭體開裂了。此裂紋很可能是在該車水阻試驗完成后,機車線路正線試運之前的試驗項目與完工回修接點,處理該車柴油機自由端旁地板上的返工時被碰撞形成開裂的。DF11型機車的穩壓箱結構為基本密封結構,只有在其底部開了一個8mm的小孔,目的就是為了真正反映外界的大氣壓力,防止差示壓力計通大氣端直接被連通動力室內引起差示壓力計顯示超高現象,保證機車正常運用。在平時的檢修組裝時我們要做好以下幾處工作:
(1)差示壓力計尼龍直角接頭、橡膠軟管須無破損、無阻塞情況,橡膠軟管與直角接頭和鐵管間的卡箍連接牢固無松動、無泄漏。
(2)差示壓力計至車架下橫梁穩壓箱間的連接管路應保持暢通、無阻塞,整個管系(包括接頭及焊縫)無磨損開裂,所有的緊固處所無松動、無泄漏。
(3)差示壓力計U型內腔上的“安全通氣孔”應保持暢通、無阻塞,確保差示壓力計的保護作用良好。
4.結語
在日常的檢修組裝過程中,我們必須確保差示壓力計通路的完好,使得差示壓力計在正常運用中能真實反映曲軸箱的氣體壓力情況。這樣,當內燃機工作出現異常,引起曲軸箱的氣體壓力異常升高時,差示壓力計就能真正反映內燃機的工作狀況,從而起到保護內燃機的作用。那么,我們在平時的檢修中就要防止由于上述原因引起的誤顯示、誤動作。
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