東風4型內燃機車水溫度高的原因分析及處理方法

2023-02-08 12:06:03 字數 3254 閱讀 9690

【摘要】df4型內燃機車經常出現水溫高故障。在理論上對該型機車水溫高問題產生的原因進行了詳盡分析,並結合多年的生產工作實踐論述了水溫高故障的判斷和處理方法。

【關鍵詞】df4型;故障;水溫高;水迴圈

強制迴圈冷卻是東風4型內燃機車選用的16v240zjb型柴油機採用的冷卻方式,其冷卻系統分為低溫迴圈水系統和高溫迴圈水系統。低溫迴圈水系統主要用於冷卻增壓空氣、機油及靜液壓油等;高溫迴圈水系統主要用於冷卻汽缸蓋、汽缸套和增壓器等部件。在柴油機工作時,低溫水幫浦將冷卻水送入熱交換器和中冷器,高溫水幫浦將冷卻水送入柴油機和增壓器,流出的冷卻水分別經過各自的散熱器組並借助冷卻風扇將帶出的熱量散入大氣,繼續回流經高、低溫水幫浦迴圈使用。

外界空氣由冷卻風扇吸入,以一定的流速橫向通過散熱器組,帶走冷卻水中的熱量。柴油機油、水管路上的控制閥自動控制冷卻風扇的轉速,以保證機車正常執行需要的冷卻效果。1.

問題的提出在機車柴油機工作時,當出口冷卻水溫達到或超過88℃時,某些零件就會處於過熱狀態,柴油機零件的正常工作間隙因溫度的公升高被破壞,誘發了機油的變質和燒結,柴油機的潤滑條件惡化,不僅會加劇零部件磨損,而且嚴重時可能造成零件拉缸、卡死等。

為了防止冷卻水溫過高影響柴油機的工作,東風4型內燃機車上設定了水溫保護裝置——水溫繼電器wj。水溫繼電器由測量機構和執行機構組成,其構造如圖所示。溫包、波紋管、彈簧及有關槓桿等構成了測量機構,觸頭為執行機構。

溫包插在柴油機冷卻系統的迴圈水中,內部充滿容易蒸發的感溫液體丙酮,當柴油機冷卻水溫超過88℃時,由於溫包內的丙酮蒸發通過金屬毛細管進入波紋管室內,導致波紋管受壓,推桿向上推動常開觸頭閉和,中間繼電器2zj線圈的得電電路被接通,繼發走車電路中的2zj常閉觸頭斷開,相應的勵磁機勵磁接觸器llc和勵磁接觸器lc線圈的得電電路也斷開,柴油機自然解除安裝,從而保護了柴油機。

df4型機車柴油機冷卻系統分為高溫和低溫迴圈水系統。高溫迴圈水系統主要用於冷卻氣缸套、氣缸蓋、增壓器等部件;低溫迴圈水系統主要用於冷卻機油、增壓空氣、靜液壓油等。柴油機各部件的熱量通過冷卻迴圈系統,在冷卻間由散熱器單節將大部分熱量傳遞給空氣,以保證柴油機等各部件得到及時冷卻,使其處在最佳工作溫度下。

然而,運用過程中,特別是在盛夏時節,由於機車本身存在潛在故障以及外界氣溫較高等客觀因素的存在,造成機車油、水溫度高的現象,嚴重影響了機車的正常運用和運輸任務的完成。2.水溫度高的原因分析(1)水迴圈系統內的水量不足。

造成水量不足的原因除水系統發生洩漏外,在向水系統補水、上水時,有可能放氣閥沒有開啟水系統內有氣,以至於造成充滿水的假象。所以在補、上水時必須開啟有關放氣閥,便於充水過程中將系統內的空氣徹底排出,以免充不滿水。如果氣體存在於散熱器內,導致冷卻水不能在散熱器內進行有效迴圈,就會造成水溫急速上公升。

因此 ,運用機車時嚴格執行水箱水位達到2/3以上。(2)溫度控制閥的感溫元件作用不良,造成冷卻風扇不轉或轉動太慢,造成空氣流通量較小,空氣流速下降,換熱效率降低,達不到冷卻降溫的要求,導致水溫公升高。(3)靜液壓系統工作油量不足,或汙染嚴重;安全閥旁通閥芯被異物墊起,造成閥芯關閉不良,風扇轉速慢,空氣流速下降,也會導致水溫公升高。

(4)散熱單節太髒。大氣中的各式各樣汙物粘附甚至堵塞冷卻單節,如灰塵、油汙及季節性的毛絮、貨場的煤粉、塵土、農作物收穫時的懸浮顆粒等。因此,這也是正常運用機車水溫度逐漸公升高的關鍵原因。

(5)散熱器的散熱片倒伏太多或水腔內表面水垢太厚,影響散熱器換熱效果,也是水溫度高的原因,散熱器內腔水垢多,一般發生於加裝不合格冷卻水,尤其是長期加自來水後該問題更為嚴重。(6)冷卻水幫浦故障,水輪活,有異物,造成流量低、壓力小、有空氣,導致冷卻水迴圈無法正常進行,影響散熱效果。(7)冷卻水系統管路的各閥開、閉不當或管路內的異物堵塞,造成冷卻水系統迴圈受阻,影響散熱效果。

是剛施修後的機車發生水溫度高的乙個原因。(8)冷卻間百葉窗沒有開啟或打不開,使冷卻散熱器的空氣無法迴圈或進氣量不足。這在夏季溫度高時最易發生,所以天氣溫度高時開啟百葉窗是很有必要的。

3.水溫度判斷和處理在機車上若水溫繼電wj運作後,2zj吸合,機車解除安裝,操縱台上水溫高及解除安裝紅燈亮。應立即將主手柄回「0」位,檢查水溫表,水溫均超過98°c時,為wj、2zj正常作用,否則為誤動作。

排除水溫繼電器誤動作的前提下進行處理。處理水溫高故障的程式應本著由表及裡、由外到內、由簡單到複雜的原則。柴油機各部件(如、迴圈水幫浦等部件)工作狀態正常的前提下可進行檢查和處理。

(1)當水溫高於98°c時,確認高溫水箱補水閥在開放位,水箱水位不足時,檢查洩漏處所,積極處理,低手柄或惰力執行維持到前方站補水。(2)水位均正常時,確認靜液壓油箱油位,不足時補油,如有漏洩積極處理。全面檢查故障機車靜液壓系統,確保靜液壓馬達、靜液壓幫浦及管路質量良好確保正常。

(3)檢查故障機車冷卻水系統各部位有無漏洩,保證各環節的流通量,這是處理這一故障的基礎,也是最難立即見效、工作量嚴重超常,其中包括部件下車檢修和實驗。(4)冷卻單節或稱散熱器的檢查和處理方法。①倒片過多的冷卻單節,應對散熱片扶正或更換。

②檢查冷卻間的自動與手動百葉窗是否能開啟,如打不開,應進行處理。③冷卻風扇正常旋轉是否(可從第二司機室後牆動力間的圓孔玻璃進行觀察)。如旋轉不正常先用手摸溫度控制閥處油管的溫度,如該處溫度沒有明顯低於靜液壓幫浦進、出油管的溫度,說明溫度控制閥內的滑閥沒有堵死閥口,此時可通過閥體內的手動調速螺釘,順時針轉動到極限位置,如十分鐘後,溫度控制閥的進、出油管溫度有了明顯下降,表明該溫度控制閥的感溫元件損壞。

執行途中若將溫度控制閥故障調節螺釘人工調節後,如遇柴油機停機,在啟動柴油機前,必須把溫度控制閥故障調節螺釘逆時針方向擰回,啟動完畢後根據需要再調節。溫度控制閥故障調節螺釘人工調節過後,迴段必須及時報修。④散熱器扁管的外部有大量的汙垢堵塞在銅片之間甚至內側的散熱片之間,造成冷卻空氣通過阻力大,空氣流速和散熱面積減少,散熱量降低,因此,冷卻組的各縫隙應用軟材料堵塞填實。

定期檢查散熱器的外部狀態及定期吹掃,如有汙物,可用高壓清洗機反向清洗,若汙物過多,應拆下散熱器單節更換,因為簡單的清洗不僅不能清洗出散熱片內夾存的汙物、毛絮,而且使記憶體的各異物板結貼上得更加牢固,所以,將冷卻單節拆下清洗十分必要。⑤手摸散熱器的各冷卻單節,如發現有的冷卻單節很涼,說明冷卻單節內有空氣,影響了冷卻水系統的正常迴圈。此時如開啟散熱器上方的放氣閥排氣,必要時須對水系統進行補水。

(5)檢查故障機車水幫浦是否存在問題。重點是實驗冷卻水幫浦的流量、壓力、吸水真空度。同時確認故障機車的機油熱交換器冷卻水管堵焊數量,認真清洗機油交換器冷卻水管內的水垢。

4.結束語水系統是內燃機重要組成部分,通過上述分析及採取相關措施,減少機車水溫高造成的故障,對提高機車質量與節約檢修成本起到了非常重要的作用,更保證的機車運輸的順利進行。【參考文獻】[1]楊兆昆.

東風4型內燃機車乘務員[m].北京:中國鐵道出版社,2002.

[2]楊曉村.內燃機車故障綜合處理與分析[m].北京:

中國鐵道出版社,2001.[3]王連森.內燃機車檢修[m].

北京:中國鐵道出版社,2001.

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