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          新型式機車內部構架器具的問題簡析
          更新日期:2013年11月19日  瀏覽次數:次   字體【
            典型故障(機破事例)事例11998年7月21日,某DF4B機車牽引2203次列車,途中機車乘務員突然聽到動力室“咔”的一聲,同時柴油機轉速由950r/min左右降到了600r/min左右。乘務員回手柄后,檢查發現前煙囪有大量機油噴出,而此時柴油機已自動停機。乘務員請求救援(乘務員途中巡視時,發現排氣總管有發紅現象)。經檢查,發現前渦輪增壓器有嚴重噴油痕跡及作者簡介:陳躍年,1985年畢業于西南交通大學內燃機車專業,現從事教學工作,講師。
            轉子卡住現象。對渦輪增壓器進行分解檢查,渦輪葉片斷裂1片(斷裂處有舊的裂紋),打壞3片,渦輪端徑向軸承斷裂。分析認為,排氣總管有發紅現象說明廢氣溫度偏高,而斷裂葉片本身已有缺陷,因此發生斷裂。由于渦輪葉片斷裂1片、打壞3片,造成轉子組的動平衡被破壞,從而使徑向軸承因承受沖擊載荷而斷裂。同時,徑向軸承斷裂造成兩個后果:一是轉子卡死;二是大量機油從軸承斷裂處噴出,造成機油壓力下降,停車油壓繼電器動作,柴油機自動停機。
            事例21999年10月31日,某DF4B機車牽引Y204次列車。運行中,柴油機轉速突然從920r/min左右降到650r/min左右,乘務員把主手柄置“升”位,柴油機轉速沒有相應上升;乘務員回手柄后,再將主手柄置“升”位,柴油機轉速升至750r/min左右就不再上升,并且煙囪冒出大量黑煙。乘務員回手柄后,各儀表顯示正常、各部件無異常,檢查燃油系統也正常。乘務員再次將主手柄置“升”位,現象如前。
            經檢查,確認渦輪增壓器轉子卡死。對增壓器進行分解檢查,發現其軸承缺油燒損,而且已經抱軸。進一步檢查,發現有一片狀鐵物堵在渦輪增壓器進油管出口處,解剖進油管,發現其內壁產生剝離,剝離產生片狀鐵物堵塞于進油管,使渦輪增壓器軸承因缺油而燒損抱軸,轉子卡死。
            一般故障喘振機理喘振的本質是氣體的振動。簡單而言,當壓氣機的吸氣量大于出氣量時,壓氣機進氣口處的空氣有部分壓不進去,聚集在壓氣機葉片之間,發生渦旋,造成喘振。喘振使增壓器轉子軸產生高頻軸向顫動,并使柴油機的工作狀態趨于不穩定,增壓器與柴油機的壽命受到嚴重影響。
            產生原因增壓系統不良因素?諝鉃V清器太臟、中冷器因某種原因冷卻能力下降等,使氣缸內的空氣量不能滿足燃燒的需要,造成排氣溫度上升,促使增壓器轉子轉速上升,壓氣機吸氣量增加,而增加的這部分空氣難以全部進入氣缸,產生喘振。
            增壓器噴嘴環積炭或截面積過小、轉子卡滯等。前者使廢氣流經噴嘴環時流速增大,渦輪轉速上升,壓氣機吸氣量加大,使“多余”的部分空氣堵在壓氣機進氣口處而產生喘振。后者先是使壓氣機的吸氣量下降,造成氣缸內燃燒惡化,排氣溫度升高,進而使增壓器轉子轉速升高,壓氣機吸氣量增大,最后因空氣“過剩”而發生喘振。
            另外,一般要求增壓器的喘振裕度在12%以上,如45GP802-1A型增壓器與16V240ZJB柴油機配套工作時的最小喘振裕度(當柴油機轉速在900r/min左右按牽引特性的功率值工作時,增壓器的喘振裕度為最。┹^難達到這個數值。因此,16V240ZJB柴油機在900r/min下工作時,渦輪增壓器就比較容易發生喘振。
            柴油機的不良因素。主要有氣門打不開或關不嚴、燃油霧化質量差、柴油機過載或負荷波動大、因保護裝置起作用等原因使柴油機突卸負荷。當進氣門不能打開或開度很小時,氣缸無法充入新鮮空氣或充氣量很少,使增壓器供氣“過剩”。由于氣門早開遲關,故廢氣總管的廢氣會倒流入氣缸內,造成氣缸內的燃燒惡化,從而使排氣溫度上升。
            至于氣門關不嚴、燃油霧化質量差、柴油機過載等因素都將使燃燒惡化,排氣溫度上升。當柴油機功率向下波動特別是突卸負荷時,氣缸內所需的空氣量也急劇下降。此過程中,增壓器轉子轉速無法迅速下降,這樣,增壓器供氣“過剩”,發生喘振。
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