由孟田
(西山煤電(集團)鐵路公司,山西太原 030000)
DF4D機車是為適應鐵路列車提速需要,在DF4B和DF4C技術基礎上經過技術改良而具有更優燃油運行質量的內燃機車車型,其最高運行速度可達100 km/h。在DF4D燃油機車的實際運行中,一旦出現燃油壓力低的情況,極易造成整組、整班列車的運行故障,給鐵路運營秩序及安全帶來相當大的困擾,因此必須重視DF4D內燃機隨時可能出現的燃油壓力低的問題。本文在深入了解DF4D內燃機燃油系統工作原理的基礎上,重點分析幾類發生頻率較高的燃油壓力低問題引起的故障情況,研究其問題成因,并提出相對應的檢查及維修策略,希望能為該類型燃油機車的順利運行及安全工作提供有益參考。
燃油系統相當于內燃機車的動脈,為機車輸送著正常工作和安全運行所必需的燃料,當其工作時,先由動力源燃油泵將燃油從油箱中抽出來,送到燃油粗濾器中過濾,粗濾后的燃油又經吸油管截止閥、出油管逆止閥被輸送到精濾器,精濾過后的燃油最終經柴油機兩側的燃油總管輸送給柴油機做功使用,做功完后,余下的燃油與安全閥回油管中的燃油均再經限壓閥及回油管流回到燃油箱中(見圖1)。

圖1 DF4D機車燃油系統工作原理圖
經過對實際運行中各機務段出現過的內燃機壓力低故障進行分析對比,出現問題的主要原由可以歸納為燃油系統中含空氣、燃油系統部件有問題和系統中燃油不凈三個原因。
燃油系統中含空氣的問題大多發生于燃油系統的吸油部分,一是燃油系統連接各部分的輸送管道以及連接頭泄露;二是粗濾器密封墊問題或是端蓋安裝及卡槽部件問題密封不嚴;三是儀表顯示有誤。
燃油系統的各部件中能夠造成壓力低問題的主要是燃油粗濾器、燃油壓力調整部件和燃油泵以及燃油預熱器。一是燃油本身不夠干凈或機車燃油箱在維修時沒能清洗徹底以及粗濾器在維修時內部清洗不凈亦或濾芯更換不及時,都會造成粗濾器濾網被燃油雜質堵塞,最終因燃油粗濾器過臟而使燃油系統出現壓力低的故障;二是如果燃油泵出口安全閥和整個燃油管末端的限壓閥壓力調整過低,或是逆止閥沒有整體更換而出現卡位不正,最終因燃油壓力調整部件使用性能欠佳而造成燃油壓力低時調不到正常值而出現故障;三是燃油泵傳動法蘭松動及脫落,或因其齒輪無法準確嚙合而造成的不完全真空導致出現的燃油泵做功壓力低;最后是燃油預熱器如果發生泄漏就會使燃油箱摻入冷卻水,造成燃油泵工作介質被稀釋從而導致燃油系統的壓力過低問題。
燃油本身質量不達標,潔凈度不夠及油箱過臟都是燃油不凈的問題源頭,容易造成濾網堵塞致使燃油壓力過低。
1)檢查燃油泵吸油部分的管路及接頭的安裝和使用狀態,仔細排查砂眼、裂紋問題以及截止閥、油封有無漏氣現象,若有發現問題,立即采取修補或更換措施。2)針對燃油粗濾器結構檢查其橡膠墊或O形圈的緊實度和完整性,以及有無變形的可能,以確定各接觸面有無漏氣問題。需要特別注意的是,每次在燃油泵檢修后必須確保使用的油封是成型的并符合質量標準。3)DF4型機車的壓力是由動力間機械壓力表和司機室的電測壓力表來綜合顯示的,如果傳感器感應不良就會出現兩壓力表的顯示值不一致的情況,由于正常標準的優先級是機械表的顯示值高于電測表,因此,這時應以機械壓力表所顯示的值為準。由于DF4內燃機的顯示管路中安裝有壓力緩沖器,如果緩沖器內部皮囊破損,就會造成緩沖油泄漏而使得壓力顯示波動大,最終偏低。因此,先檢查緩沖器的狀態也是判斷燃油壓力低問題成因的重要方面。
1)新的燃油粗濾器在投入使用前必須經過嚴格的質量檢驗,并定期清洗,確保其濾網干凈,而在每次燃油機啟動,燃油通過粗濾器后也應檢查粗濾器濾芯的前后壓差與標準是否相符。2)對于燃油壓力調整的相關部件,在調整后必須進行性能試驗,確保在開機狀態下的性能完好,如果逆止閥出現逆流、卡死問題,若無法修復如初,一定要整組進行更換。3)對燃油泵檢修時,必須重點檢查其齒輪磨耗、嚙合狀態和傳動法蘭的功能,并在組裝后按規定進行流量試驗,確保燃油泵的吸油功能正常。4)遇到燃油泵工作發出噪聲和冷卻水非正常減少的狀況,必須立即檢查燃油預熱器,化驗燃油中的水分是否超標,并拆減燃油預熱器進行壓力試驗,以及時排查原因,采取維修措施。
一是需要針對每一次新加入的燃油嚴格進行質量檢驗,確保潔凈度符合DF4D機車燃油系統做功要求;二是及時清洗油箱,并注意定期檢查濾網、濾芯是否有堵塞現象,以便清理或更換。
某機務段,機車牽引列車出站后發現燃油壓力不穩定,時而正常,時而低至沒有,最后徹底沒有壓力,機車被迫停運,隨車技術人員檢查發現燃油輸送泵仍能工作,隨即拆下燃油粗濾器,撕開濾網,再重新裝回,再度檢測,發現壓力已恢復到了100 kPa。啟動機車,剛行駛100 m左右,燃油壓力又降至為0,機車再次停止運行,與距離最近的檢修站協調,送來一個新的粗濾器濾芯配件,將燃油粗濾器濾芯全部取出換上新的重新裝回,燃油壓力恢復正常,故障排除,機車得以正常運行。
某機務段,在經機班庫內接班后,啟動機車,燃油壓力值顯示為200 kPa,行駛途中滿負荷狀態下的壓力值為170 kPa,列車在行駛到第三站出站后出現燃油壓力下降的情況,壓力值逐漸降到了50 kPa,司機采用兩臺燃油輸送泵維持機車燃油壓力供給的方法支持機車的暫時運行,壓力繼續下降的情況下,堅持到下一站停車,維修人員經初步檢查,發現燃油粗濾器有過臟的問題,就利用站停時間將燃油粗濾器清洗了一遍,清洗完后裝回,檢測到空載燃油壓力達到250 kPa,滿負荷壓力達到200 kPa,燃油壓力系統恢復正常,機車啟動恢復正常行駛。
由兩個案例我們可推測DF4D機車在實際中出現燃油壓力低故障時,粗濾器問題是其較常出現的故障成因,排查解決起來雖然相對容易,但如果能在日常的例行檢修中加強對粗濾器性能的檢查,及時清洗、維修,就能在一定程度上減少或避免燃油壓力低的故障,給機車的安全運行提供更多保障。
目前DF4D機車在我國各地的鐵路運輸工作中仍然有著較廣的應用范圍,燃油壓力過低產生的機車運行故障也時有發生,因此在日常的檢修中一定要更加仔細和認真,明確潛在問題的重點部位,及時更換老化及破損零部件。在出現問題時根據上述方法,仔細查找故障點位,盡可能快的采取穩妥有效的措施解決問題,讓鐵路交通快速恢復正常運轉。