DF4D型機(jī)車柴油機(jī)“飛車”原因分析及防治措施

劉蔚

【摘 要】為提高內(nèi)燃機(jī)車運(yùn)行的可靠性，對柴油機(jī)飛車的危害、原因進(jìn)行分析，從運(yùn)用、維護(hù)保養(yǎng)和技術(shù)改進(jìn)三個方面制定切實可行的防范措施，以極小的投入從根本解決內(nèi)燃機(jī)車飛車的事故隱患，提高機(jī)車運(yùn)行的安全性和經(jīng)濟(jì)性。

【關(guān)鍵詞】DF4D型；柴油機(jī)“飛車”；危害；預(yù)防；改造；效果

1 柴油機(jī)“飛車”造成的危害

柴油機(jī)的零部件在超速時所承受巨大的慣性力，因機(jī)械負(fù)荷將超出零部件的安全限度，使某些零部件發(fā)生突然斷裂，常見的是前、后通風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子超速破損；柴油機(jī)曲軸與軸瓦之間由于瞬時高轉(zhuǎn)速、高載荷使摩擦副表面產(chǎn)生大量的熱量無法及時帶出、油膜破壞導(dǎo)致軸瓦燒損；柴油機(jī)進(jìn)、排氣閥被活塞打彎變形，連桿在巨大的慣性力作用下產(chǎn)生彎曲并打壞缸套等，重者柴油機(jī)曲軸斷裂、機(jī)體發(fā)生變形，導(dǎo)致柴油機(jī)嚴(yán)重破損，不但列車無法繼續(xù)運(yùn)行，而且經(jīng)濟(jì)損失巨大，發(fā)生柴油機(jī)“飛車”后平均修復(fù)費用每臺在10萬元以上，且修復(fù)周期長達(dá)15天，嚴(yán)重影響機(jī)車的正常運(yùn)用。

2 造成柴油機(jī)“飛車”的原因分析

DF4D型機(jī)車柴油機(jī)“飛車”事故多發(fā)生在柴油機(jī)啟動或因機(jī)車故障關(guān)缸處理時，由于高壓油泵供油齒條卡滯，彈性夾頭銷插入拔叉座的深度不足等原因造成夾頭銷脫出，人為關(guān)缸處理夾頭銷不當(dāng)?shù)仍蛟斐晒┯屠瓧U卡滯導(dǎo)致柴油機(jī)“飛車”。

2.1 供油齒條犯卡導(dǎo)致彈性夾頭銷脫出

由于燃油精濾器失效，過濾后的燃油含有較大的機(jī)械雜質(zhì)；燃油預(yù)熱器裂損或氣缸蓋噴油器護(hù)套O形圈老化，造成冷卻水通過預(yù)熱器或噴油器護(hù)套漏入燃油箱中，當(dāng)燃油的機(jī)械雜質(zhì)或燃油箱中的水分達(dá)到一定程度后，噴油泵的柱塞被油中的雜質(zhì)拉傷并犯卡，或是由于燃油中混入水分過多，柱塞表面得不到潤滑，同樣會造成柱塞犯卡，一旦柱塞犯卡，供油齒條的阻力增大，在司機(jī)提手柄的過程中，彈性夾頭銷向左移動將受到供油齒條的限制，在聯(lián)合調(diào)節(jié)器拉桿向供油位的拉力作力下，一方面由于供油拉桿滾輪有間隙，受卡滯的供油拉桿產(chǎn)生向外變形，另一方面彈性夾頭銷的銷頭由于有彈性而后縮向外擠出，在供油拉桿繼續(xù)向左運(yùn)動的過程中騎上左側(cè)拔叉座，當(dāng)司機(jī)繼續(xù)提手柄且供油拉桿移動量超過11mm時，受卡滯的夾頭銷在彈力的作用下越過左側(cè)拔叉座并落入其左側(cè)。

2.2 彈性夾頭銷插入拔叉座深度不足導(dǎo)致運(yùn)用中脫出

由于DF4D型柴油機(jī)供油拉桿的結(jié)構(gòu)特點，組裝時滾輪存在橫動量，設(shè)計上要求夾頭銷與拔叉座底部不得相頂，需預(yù)留有0.5-1.5mm的間隙，而拔叉座的深度只有6mm，這樣夾頭銷插入拔叉座的深度只有4.5-5.5mm，如工作者不按規(guī)定調(diào)整時，則造成夾頭銷插入拔叉座深度不足，加上供油拉桿滾輪存在橫動量產(chǎn)生向外彎曲變形等，運(yùn)用中夾頭銷易脫出，一旦脫出并卡在拔叉座左側(cè)時將造成柴油機(jī)“飛車”。

2.3 噴油泵彈性夾頭套設(shè)計為單向彈性存在結(jié)構(gòu)不合理

噴油泵彈性夾頭套原設(shè)計為單向彈性，即左側(cè)拔叉座向左向右均為剛性，只有右側(cè)拔叉座向左為彈性，設(shè)計上便于供油拉桿不受某缸供油犯卡的影響，可通過聯(lián)合調(diào)節(jié)器及極限調(diào)速器的緊急停車?yán)瓧U將整個供油拉桿拉回零，確保柴油機(jī)的安全，但當(dāng)夾頭銷運(yùn)用中脫出并卡在左側(cè)拔叉座時，由于左側(cè)拔叉座為剛性，造成整個供油拉桿卡在供油位導(dǎo)致柴油機(jī)“飛車”。

2.4 運(yùn)行中關(guān)缸不當(dāng)造成“飛車”

機(jī)車在運(yùn)行中當(dāng)某個氣缸工作不良或有故障需要關(guān)缸操作時，由于司機(jī)在運(yùn)行中關(guān)缸，處理夾頭銷不徹底，夾頭銷與供油齒條相碰或運(yùn)用中脫出，供油齒條未綁在停油位等，造成供油拉桿犯卡或卡入拔叉座的左側(cè)導(dǎo)致柴油機(jī)“飛車”。

綜上所述，當(dāng)某缸供油齒條犯卡、夾頭銷脫出時，由于夾頭銷的扁部厚度為8mm，拔叉座的單邊厚度為3 mm，遇司機(jī)提手柄時，此時供油拉桿向左移動，聯(lián)合調(diào)節(jié)器的拉力大于犯卡供油齒條的阻為時，夾頭銷在彈力的作用下騎上左側(cè)拔叉座，當(dāng)司機(jī)繼續(xù)提手柄使供油拉桿向左移動達(dá)11mm時（供油齒條的行程設(shè)計上可達(dá)23mm，加上停油空行程可達(dá)28mm），在夾頭銷彈力自復(fù)位的作用下，夾頭銷則卡入拔叉座的左側(cè)，犯卡的夾頭銷右側(cè)則與拔叉座左側(cè)形成剛性接觸，而當(dāng)司機(jī)降低功率回手柄時，犯卡的齒條將整個供油拉桿卡位，造成整個供油拉桿無法向右移動，當(dāng)司機(jī)繼續(xù)回手柄時，過剩的噴油泵供油量廹使柴油機(jī)轉(zhuǎn)速飛升，當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到1120～1150r/min時，極限調(diào)速器動作，在極限調(diào)速器較大的停車彈簧力作用下能迅速將整個供油拉桿拉向停油位，但犯卡的供油齒條只能向右移動到6mm止釘與泵體相接觸的極限位，即使止釘與泵體接觸后整個供油拉桿仍然卡在11mm供油量，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于零位手柄所需的8mm供油量，過大的供油量勢必造成柴油機(jī)轉(zhuǎn)速急驟飛升，此時極限調(diào)速器雖已動作但也無濟(jì)無事，整個柴油機(jī)轉(zhuǎn)速將飛升超過1500r/min以上，造成柴油機(jī)“飛車”事故。

3 防治措施

為防止柴油機(jī)“飛車”，須加強(qiáng)對柴油機(jī)的運(yùn)用保養(yǎng)外，還需強(qiáng)化對乘務(wù)員的關(guān)缸操作培訓(xùn)，同時對彈性夾頭銷進(jìn)行改造等多方面來采取防范措施。

3.1 將彈性夾頭銷改為剛性夾頭銷

具體做法是在夾頭銷尼龍調(diào)整螺母上鉆兩個2×1.6mm的孔，用1.2mm的低碳鋼絲在夾頭銷扁部打“8”字型后再穿過調(diào)整螺母的兩個孔綁牢，使夾頭銷變成剛性，這樣使夾頭銷無法向后退縮，當(dāng)供油齒條犯卡時，不會造成夾頭銷向后縮并落入拔叉座左側(cè)造成整個供油拉桿犯卡而“飛車”，從根本上徹底解決了彈性夾頭銷運(yùn)用中或因噴油泵犯卡造成夾頭銷脫出導(dǎo)致柴油機(jī)“飛車”的問題。

3.2 減少供油杠桿系統(tǒng)犯卡的發(fā)生

加強(qiáng)對供油齒條、拉桿、滾輪的給油保養(yǎng)及供油齒條表面的清潔工作，發(fā)現(xiàn)有犯卡現(xiàn)象應(yīng)及時消除；加強(qiáng)機(jī)車?yán)鋮s水位的檢查，發(fā)現(xiàn)水少又無外漏時，需查明原因，防止冷卻水漏入燃油系統(tǒng)；對燃油粗、精濾器按規(guī)定周期進(jìn)行更換，尤其是更換過程中應(yīng)確保油管路的清潔；另外機(jī)車每次入庫整備時，必須手推各缸供油齒條檢查靈活情況，發(fā)現(xiàn)不良立即查明原因并處理。

3.3 將單向彈性夾頭套改為雙向彈性

改為雙向彈性后，當(dāng)某個缸供油齒條犯卡不會影響整個供油拉桿的移動，只是該缸齒條不能移動，聯(lián)合調(diào)節(jié)器的拉力可以克服卡滯的供油齒條阻力，夾頭銷也不會跳出，即使因其它原因跳出也不會造成整個供油拉桿犯卡，也不會影響其它缸的工作，但每臺改造成本約需六千元。

4 “飛車”后的處理

當(dāng)遇柴油機(jī)回手柄轉(zhuǎn)速不降反有“飛車”跡象時，此時切記不可盲目卸載或回手柄，立即斷開燃油泵開關(guān)并提手柄加載，并迅速進(jìn)入機(jī)械間擊打緊急停車按鈕，關(guān)閉燃油截止閥，打開燃油精濾器排氣閥，迫使柴油機(jī)停機(jī)；或快速檢查并切除犯卡的夾頭銷后才能回手柄。采取的方法是：一斷、二提、三拍、四關(guān)、五開、六按的方法。

5 結(jié)束語

柴油機(jī)“飛車”的危害極大，帶來的損失也巨大的，且故障修復(fù)時間長，柳段機(jī)務(wù)段將所有DF4D型柴油機(jī)的彈性夾頭銷全部用鐵絲綁扎后，柴油機(jī)“飛車” 故障由原來每年發(fā)生多達(dá)十余件，直接經(jīng)濟(jì)損失超過200多萬元，下降到零件，一項幾乎零成本投入就能完全解決因供油杠桿系統(tǒng)犯卡造成的柴油機(jī)飛車問題，從而徹底解決了DF4D型柴油機(jī)”飛車”的問題，此項改進(jìn)技術(shù)對同類型噴油泵及機(jī)務(wù)同行有較好的借鑒作用。endprint