内燃机车静液压传动系统常见故障分析及应急处理方法
——以冶金企业东风10D 型为例

2019-03-02 21:04
冶金与材料 2019年5期
关键词:热交换器控制阀柱塞

徐 刚

(本溪北营钢铁(集团)股份有限公司铁运公司,辽宁 本溪 117000)

东风10D 型内燃机车在冷却室设有两个冷却风扇,每个冷却风扇都有一表套独立的静液压传动系统。两个静液压传动系统除了其中温度控制阀中的温度控制元件工作温度有差别外,其余的完全相同,即都由静液压油泵、静液压马达、温度控制阀、安全阀静液压油热交换器、静液压油箱、管油管或水管件及管路组。

冶金企业内燃机车作业普遍呈现作业环境差、工业粉尘多、内燃机车设备行走里程短速度慢但作业量大、设备维保时间人员队伍参差不齐、备件材料良莠不齐等特点,所以东风10D 型内燃机车在运用过程中,静液压系统中的一些元件经常产生如下特点的障,影响机车的正常运行,给铁路运输带来损失。

1 静液压油泵故障

1.1 柱塞连杆组卡滞弯曲变形、断裂

(1)主要原因在于柱塞连杆组工作时受较大的弯曲、剪切、扭转等交变应力,当作用不良时而引起故障,具体原因如:①柱塞连杆组件材质不好,强度未达要求;②柱塞连杆组或配合件加工精度不够,导致零件本身有制造缺憾,工作时缺憾扩展;③柱塞连杆组长期受交变应力作用,易形成疲劳破坏;④连杆球头与球窝,柱塞与油缸孔之间配合间隙过小,运动时产生附加应力;⑤运用自漏原理进行润滑的润滑过程作用不良,摩擦副中摩擦阻力增大;⑥静液压油箱中磁性滤清器滤清不良,导致工作油脏,进入摩擦副时易引起运动件卡滞或摩擦力加大。

(2)产生后果。静液压油泵中柱塞连杆组发生上述故障时,会导致油泵泵油量减少或无法泵油,工作噪音大,振动大,冷却风扇转动速度不够或停转,柴油机油、水温度上升,过高时会导致柴油机卸载或停机,同时辅助功率消耗明显上升。

(3)处理方法。机车运行中,发现冷却风扇转动不正常时,应及时检查静液压系统各元件和通路,同时手动调节温度控制阀,保持冷却风扇正常转动,如仍不能工作,且发现静液压油泵或马达异常,应及时降负载运转,保持柴油机适当的油、水温度,进段后检查和维修静液压系统。

1.2 静液压油泵泵油压力不足

(1)主要原因。①静液压油箱通路堵塞或故障,进油量降低②油缸体和配流盘的接触球面之间、柱塞与油缸体之间因磨损过度面间隙增大,漏油严重,泵油量降低;③静液压油热交换器故障,工作油温较高;④个别柱塞连杆组可能卡滞或断裂

(2)产生后果。冷却风扇转速降低,柴油机油、水温度升高,可能导致柴油机卸载,静液压油泵回油量增加,回油腔压力升高,安全阀开启压力相应增大。

(3)处理方法。机车运行时发生上述故障,可以人工调节温度控制阀调节螺钉,适当减小温度控制阀节流口的截面,减少分流量。到段后可检查静液压油泵中柱塞连杆组和油缸体与配流盘之间的球面配合间隙,以及静液压油热交换器,并及时调整或更换。

2 温度控制阀故障

温度控制阀中故障部位主要出现在感温元件上。感温元件长时间直接感应机油、高温冷却水的温度,温包内的橡胶元件(橡胶膜片和橡胶柱塞)会老化而导致失效,随着油、水温度的改变,温包中的膨胀剂产生体积变化,但无法经橡胶元件传递信息,改变温度控制阀节流口的截面,导致温度控制阀处于常开状态,冷却风扇不转动,机车两侧百叶窗关闭,通过散热器的空气流量降低,随着时间的延长,柴油机油、水温度上升,可能导致柴油机卸载或停机,影响机车的正常运行,同时也增加了柴油机辅助功率的消耗机车运行中遇到上述惰况后,可人工调节温度控制阀上的调节螺钉,适当减小或关闭节流口,减少经温度控制阀直接进入静液压油箱的分流量,保证冷却风扇以某一稳定或最高转速工作,以降低柴油机的油、水温度,保证柴油机的正常运转。当需要冷却风扇转速降低或停转时,可反方向调节调节螺钉,增大节流口的截面,增加经过温度控制阀的分流量在人工控制温度控制阀时,冷却风扇的转速不能根据柴油机油、水温度实现自动控制只能稳定在某一状态下,此时应经常注意柴油机的油、水温度,及时人工调整温度控制阀的节流口的截面,保证柴油机在正常的油、水温度下工作,到段后应及时检查温度控制阀,更换感温元件。

3 静液压油箱故障

3.1 油箱上、下喷嘴工作不良或脱落

由于制造原因和长时间机车运行时振动的作用,导致喷嘴脱焊,上、下喷嘴间对应的压力供油状态消失,油箱压力供油能力下降,静液压油泵吸油消耗功率增加,吸空机率上升可能会导致部分元件产生穴蚀破坏。

3.2 静液压油箱磁性滤清器故障

(1)磁性滤清器脏或退磁,使对工作油的滤清效果降低,导致静液压系统中的摩擦副磨损加剧,工作油温上升,工作油压偏低,冷却风扇转动速度不够,柴油机油,水冷却能力下降。

(2)磁性滤清器磁片脱落。由于机车运行的振动,固定磁片的螺栓可能松脱而导致磁片脱落,滤清效果大大降低。如果磁片脱落在上喷嘴的进油口,则会导致喷嘴堵塞,导致静液压工作油不循环,冷却风扇不转动,同时静液压油泵吸空严重,噪音增大,振动加剧,可能会导致部分摩擦副因得不到很好润滑面加剧磨损或烧毁。机车运行过程中如发生上述情况,严重时应停机检查,排除故障后方可运行,同时在维保活定修检修时应及时清洗滤清器,拧紧磁片的紧固螺栓,避免机车运行时产生故障。

4 静液压油热交换器故障

静液压油热交换器结构和工作原理与柴油机的机油热交换器相似,即为油水式热交换器,运行中易出现管片脱落,热交换效果不良,油、水互窜或密封圈损坏而泄漏等故障。

一般会导致静液压工作油油温过高,泵油压力降低,冷却风扇转动速度不够,严重时会导致静液压工作油迅速变质而失效,静液压系统元件受损,静液压系统不能正常工作,从而导致柴油机不能正常工作,影响机车的运行。因此对静液压油热交换器应及时检查、维修,保证其正常工作。

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