內(nèi)燃機車柴油機“飛車”危害預(yù)防處理

【摘要】為提高內(nèi)燃機車運行的可靠性，對柴油機飛車的危害、原因進(jìn)行分析，從運用保養(yǎng)、維護(hù)和檢修兩個方面制定切實可行的防范措施，從根本解決內(nèi)燃機車飛車的事故隱患，提高機車運行的安全性和經(jīng)濟(jì)性。

【關(guān)鍵詞】 柴油機 “飛車 ” 危害 預(yù)防 處理

0 前言

柴油機是內(nèi)燃機車核心部件，柴油機質(zhì)量直接影響內(nèi)燃機車的運用安全、效率。而柴油機的飛車、火災(zāi)、油水錘等給行車安全帶來重大隱患，在生產(chǎn)現(xiàn)場對柴油機質(zhì)量控制、攻關(guān)一向是作為生產(chǎn)管理關(guān)鍵環(huán)節(jié)。柴油機一旦發(fā)生此類故障，損失將是巨大的。因此對柴油機飛車故障的預(yù)防、控制、攻關(guān)更應(yīng)該引起重視，通過多年的現(xiàn)場工作經(jīng)驗，對柴油機“飛車”事故的原因、危害、預(yù)防、處理做以下的總結(jié)論述。

1 柴油機“飛車”造成的危害

1.1柴油機的零部件在超速時所承受的慣性力過大，因而其他機械負(fù)荷將超出零部件的安全限度，這可使某些零部件發(fā)生突然破裂以至飛離，如電機電樞，柴油機曲軸或增壓器轉(zhuǎn)子平衡的破壞；軸與軸瓦之間由于瞬時高載荷使油膜破壞而導(dǎo)致軸瓦燒損；連桿螺栓與連桿蓋的斷裂及飛離；進(jìn)、排氣閥損壞；柴油機強烈震動等。

1.2超速運轉(zhuǎn)將導(dǎo)致柴油機燃燒過程惡化，燃燒不徹底大量冒黑煙，排氣溫度升高，增壓器超速。

1.3由于超速運轉(zhuǎn)，各部件磨擦發(fā)熱嚴(yán)重，油、水溫度增高，冷卻散熱困難，機油粘度下降，油壓降低，因而加劇了磨損，破壞了零部件間的配合尺寸。

2.造成柴油機“飛車”的原因分析

GK1C型機車柴油機“飛車”事故一般在突降手柄或突然卸載時發(fā)生，并且大多由聯(lián)合調(diào)速器故障、供油拉桿及高壓泵齒條卡滯、人為故障處理綁扎不當(dāng)?shù)纫蛩卦斐伞帮w車”。

2.1聯(lián)合調(diào)速器故障導(dǎo)致柴油機“飛車”

2.1.1聯(lián)合調(diào)速器加油孔濾網(wǎng)破損，且注油前航空油未經(jīng)過濾等因素使聯(lián)合調(diào)速器油內(nèi)含雜質(zhì)，異物卡滯在滑閥、柱塞副的滑動面處使聯(lián)合調(diào)速器工作失靈，如果再有極限調(diào)速器故障或供油拉桿犯卡，將導(dǎo)致柴油機轉(zhuǎn)速失控，造成“飛車”。

2.1.2極限調(diào)速器的飛錘飛出，瞬間將螺紋絲扣拉掉，而落下的調(diào)節(jié)螺母正好卡死傳動軸，使從動齒輪停轉(zhuǎn)，與它相嚙合的主動齒輪平鍵由于凸輪軸仍轉(zhuǎn)動而被剪斷，聯(lián)合調(diào)節(jié)器和極限調(diào)速器與柴油機失去控制。

2.1.3聯(lián)合調(diào)速器油粘稠或凝固，由于調(diào)速器故障，而人為手搬動聯(lián)合調(diào)節(jié)器傳動機構(gòu)時，因聯(lián)合調(diào)速器油流動性變差，聯(lián)合調(diào)速器動力活塞、補償活塞不能及時動作并卡滯在大供油位，同時極限調(diào)速器故障，導(dǎo)致“飛車”。

2.1.4聯(lián)合調(diào)節(jié)器油臟，或異物將滑閥拉傷、卡滯，致使聯(lián)合調(diào)節(jié)器動力活塞、補償活塞不能及時動作并卡滯在大供油位，同時極限調(diào)速器故障，導(dǎo)致“飛車”。

2.2高壓油泵柱塞卡滯造成柴油機“飛車”

燃油精濾器失修，失去過濾作用或維修后清潔度不夠系統(tǒng)內(nèi)遺留雜物等，致使燃油未經(jīng)過濾就進(jìn)入高壓油泵中，污物將高壓油泵柱塞卡在供油位，此時極限調(diào)速器即便動作也不能將該缸供油齒條拉桿拉回零位，一旦多缸卡發(fā)生滯問題，柴油機將失去控制，造成“飛車”。

2.3供油拉桿上的某氣缸夾頭銷被噴油泵附件卡死造成“飛車”

圖1 GK1C型內(nèi)燃機車噴油泵和供油齒條及其附件裝配圖

如圖1所示為GK1C型內(nèi)燃機車噴油泵和供油齒條及其附件裝配圖，圖示為零供油狀態(tài)。

當(dāng)某一缸夾頭銷拔出后未90°旋轉(zhuǎn)，或被人為意外帶出，或因夾頭銷的插入量小而被供油拉桿的橫向抖動抖出，使夾頭頂在夾頭銷槽口外沿處。在起機時或運用過程中，夾頭銷隨供油拉桿向供油方向移動，此時由于供油齒條拔叉座前端被夾頭銷頂住，齒條的移動阻力變大，夾頭銷和供油齒條拔叉座前端之間發(fā)生相對移動，當(dāng)移動量達(dá)到11mm時（工藝要求供油拉桿最小移動量不小于11mm），夾頭銷越過供油齒條拔叉座前端，在彈力作用下自動落下（夾頭銷的厚度8mm+夾頭銷槽壁厚度3mm=11mm），處在供油齒條拔叉座前端的左側(cè)，如圖2所示，此時的供油量很大，柴油機爆發(fā)后或回手柄時，供油拉桿在聯(lián)合調(diào)節(jié)器的作用下，往回移動，以減小供油量，此時該夾頭銷帶著供油齒條一起向非供油方向移動，當(dāng)移動約5mm后，該供油齒條已不能移動，因供油齒條和噴油泵調(diào)節(jié)齒桿在供油方向是剛性的，因此，夾頭銷被卡死于供油齒條拔叉座前端的左側(cè)，如圖3所示，供油拉桿也隨之一起卡死。

圖2 起機后或運用過程中GK1C型機車噴油泵夾頭銷與供油齒條撥叉座前端的相對位置

此時的供油拉桿在向供油方向移動了最少11mm后，向非供油方向只移動了約5mm，也就是說，除本缸以外，其余各個缸的供油量均處在11mm-5mm=6mm的位置（相對于零供油位6mm），這個供油量足以使柴油機在空載或減載時轉(zhuǎn)速飛升，此時極限調(diào)速器即便動作也不能將供油拉桿拉回零位失去作用，此時柴油機“飛車”不可避免。

圖3 “飛車”時GK1C型機車噴油泵夾頭銷與供油齒條撥叉座前端的相對位置

2.4彈性連接桿拐臂定位銷折損導(dǎo)致“飛車”

圖4 彈性連接桿拐臂與橫軸及其定位銷的相對位置

如圖4所示為GK1C型內(nèi)燃機車控制機構(gòu)中彈性連接桿拐臂與橫軸及其定位銷的相對位置圖。

控制機構(gòu)中彈性連接桿拐臂與橫軸間采用定位銷定位的剛性連接方式，在長期運用過程中，其定位銷始終處于被剪切的工作條件下，當(dāng)其定位銷發(fā)生松動、或由于磨損產(chǎn)生曠量，維修不及時，產(chǎn)生剪切后強度降低，不足以抵制其剪切力時，導(dǎo)致定位銷被剪切折斷（如圖5所示），與此同時供油拉桿位置發(fā)生變化，即使極限調(diào)速器發(fā)生作用也不能將供油拉桿拉回零位，將造成柴油機“飛車”。

圖5 定位銷折斷后的相對位置

2.5供油拉桿拐臂定位銷折損導(dǎo)致“飛車”

圖6 供油拉桿拐臂與橫軸及其定位銷的相對位置

圖6為GK1C型內(nèi)燃機車控制機構(gòu)中供油拉桿拐臂與橫軸及其定位銷的相對位置圖。

控制機構(gòu)中供油拉桿拐臂與橫軸間采用定位銷定位的剛性連接方式，在長期運用過程中，其定位銷始終處于剪切的工作條件下，當(dāng)其定位銷不足以抵制其剪切力時，導(dǎo)致定位銷被剪切折斷（如圖7所示），此時極限調(diào)速器即便動作也不能使供油拉桿系統(tǒng)正常動作，各油泵齒條不能回歸零位，將造成柴油機“飛車”。

圖7 定位銷折斷后的相對位置

2.6供油拉桿系統(tǒng)被異物卡滯造成“飛車”

2.6.1由于在檢修過程中，不良的作用習(xí)慣或違章作業(yè)，造成供油拉桿彎曲、變形，使供油拉桿動作不靈活，發(fā)生卡滯。柴油機啟機后，在降速脈沖時柴油機轉(zhuǎn)速不降反升，造成“飛車”。

2.6.2機車檢修或機車檢查時，人為的在調(diào)控系統(tǒng)拉桿附近遺留異物，如工具、零部件、擦車布等。使拉桿系統(tǒng)卡死，當(dāng)柴油機降轉(zhuǎn)速時，齒條不能拉回零位，造成柴油機“飛車”。

2.6.3柴油機單缸發(fā)生故障，需要甩缸作業(yè)時，甩缸不正確或甩缸不到位，造成供油拉桿卡滯，回手柄齒條不能拉回，即使極限調(diào)速器動作亦不能使齒條回歸零位造成柴油機“飛車”。

3.防止GK1C型內(nèi)燃機車柴油機“飛車”的措施

為防止柴油機“飛車”，須在運用保養(yǎng)及檢修兩方面共同采取防范措施。

3.1運用保養(yǎng)方面應(yīng)注意以下幾點：

3.1.1經(jīng)常對供油拉桿的支承滾輪及噴油泵的供油齒條進(jìn)行給油保養(yǎng)，使之動作靈活無卡滯。緊急停車裝置每次手動試驗。

3.1.2定期按規(guī)定清洗聯(lián)合調(diào)節(jié)器，并嚴(yán)格遵守“三充兩放”制度。聯(lián)合調(diào)節(jié)器加油孔濾網(wǎng)不準(zhǔn)破損，所加入的新油必須事先用綢布過濾，保證絕對純凈。

3.1.3不得以供油拉桿為支點撬動其他部件，檢修柴油機時不得蹬踏供油拉桿。

3.1.4聯(lián)合調(diào)節(jié)器上蓋不得敞開運行，以免異物進(jìn)入。在柴油機啟動前和機車運行中，要按規(guī)定檢查柴油機調(diào)控系統(tǒng)各桿件間的聯(lián)接狀態(tài)，做到各種銷、墊齊全，聯(lián)接狀態(tài)良好，發(fā)現(xiàn)有松動，裂紋處所時須及時處理，防止有關(guān)零部件斷裂，松脫而卡住拉桿。

3.1.5日常禁止用扳動供油拉桿的方法啟動柴油機，在不得已情況下作為應(yīng)急處理而須人為扳動供油拉桿時，嚴(yán)禁甩掉彈性連接桿，用扳手只能緩慢扳動聯(lián)調(diào)拐臂，并密切注視柴油機轉(zhuǎn)速表的顯示，力求升降平穩(wěn)，操作人員必須密切配合，注視柴油機轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)動音響的變化，一旦發(fā)生轉(zhuǎn)速飛升的跡象要立即使柴油機停車。

3.1.6在柴油機運行中，作為應(yīng)急處理需要“甩缸”時，應(yīng)嚴(yán)格按甩缸的程序和方法去操作，

甩缸作業(yè)時，嚴(yán)禁在高轉(zhuǎn)速下甩缸（700r/min以上），要正確使用甩缸器，無甩缸器時必須用鐵絲將供油齒條固定在挺桿套或示功閥上，一定要將供油齒條和夾頭銷固定好，確認(rèn)供油齒條不會再行移動，夾頭銷也不會阻礙供油拉桿的動作。“甩缸”后副司機應(yīng)加強巡間，尤其是對機械間的檢查，確認(rèn)夾頭銷與齒條完全脫離，供油拉桿有無卡滯現(xiàn)象。

3.1.7定期對超速停車裝置進(jìn)行試驗，確認(rèn)作用良好無卡滯，同時相關(guān)桿件聯(lián)接可靠，并能將供油拉桿拉回停油位。

3.1.8在正常情況下，變換主手柄位置要符合規(guī)定的間隔時間，回手柄時，要同時注意柴油機轉(zhuǎn)速的變化，并在“1”位稍停，柴油機轉(zhuǎn)速穩(wěn)定后再回到零位。

3.1.9加載回手柄時，如遇柴油機轉(zhuǎn)速不降反而轉(zhuǎn)速上升時，切記不可盲目卸載，立即在加載狀態(tài)下斷4K，關(guān)閉燃油泵止閥，開放燃油精濾器排氣閥，擊打緊急停車按鈕，迫使柴油機停機，待查明原因并排除故障后方可啟機。

3.1.10空載回手柄時，如遇柴油機轉(zhuǎn)速不降或轉(zhuǎn)速上升時，應(yīng)立即加載閉合2K，斷開4K，擊打緊急停車按鈕，開放燃油精濾器排氣閥，關(guān)閉燃油泵止閥，迫使柴油機停機，待查明原因并排除故障后方可啟機。

3.2在檢修方面應(yīng)注意以下幾點

3.2.1在兩次中修之間應(yīng)結(jié)合小修，要定期測量拉桿系統(tǒng)的總阻力，不準(zhǔn)超過規(guī)定；對控制機構(gòu)中各拐臂定位銷進(jìn)行更換。

3.2.2機車小、輔修或搶修機車時，嚴(yán)禁工作者腳踏供油拉桿、夾頭銷、以及供油齒條，避免因變形而造成動作不靈活；機車小、輔修或搶修機車后，嚴(yán)禁工作者將工具和其他異物遺留在供油拉桿、供油齒條以及氣缸附近，以免造成供油拉桿卡滯導(dǎo)致飛車事故；柴油機修理完畢后，啟動柴油機前，須檢查拉桿近旁，不得有阻礙拉桿移動的工具、零件和棉絲等異物。

3.2.3檢修調(diào)速器時必須保證清潔，所有拆出的零部件要仔細(xì)清洗，禁止用棉紗、棉布擦拭。調(diào)速器要按規(guī)定換油，加油濾網(wǎng)及防塵帽須完整并作用良好。

3.2.4供油刻線應(yīng)符合規(guī)定并加封。非檢修人員不得隨意調(diào)整，各噴油泵齒條指針必須緊固，供油齒條動作必須靈活。

3.2.5在兩次中修之間至少校核一次極限轉(zhuǎn)速，保證停車裝置動作準(zhǔn)確。

4.“飛車”后的處理

發(fā)現(xiàn)飛車跡象后，應(yīng)以最快的速度使柴油機停機，采取一斷、二帶、三按、四開的方法：

一斷：斷開燃油泵開關(guān)4K，關(guān)閉燃油截止閥。

二帶：運行中閉合2K，提手柄給柴油機加載，用加載壓轉(zhuǎn)速的方法迫使柴油機降速、停機。

三按：盡早地按下緊停車按鈕。

四開：打開燃油精濾器的放氣閥，放出燃油管路中的燃油而停機。

如已發(fā)生飛車，在飛車停止后單打滑油，防止局部受熱而燒結(jié)，以降低損失。

5.結(jié)束語

柴油機“飛車”的危害極大，帶來的損失也難以估計，只要我們嚴(yán)格執(zhí)行工藝修車，日常養(yǎng)成標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)習(xí)慣，做好日常保養(yǎng)，啟機前做好檢查防護(hù)，柴油機“飛車”事故是可以避免的，如果發(fā)現(xiàn)飛車跡象后，以最快的速度采取一斷、二帶、三按、四開的方法迫使柴油機停機，可以最大限度的減小損失。

參考文獻(xiàn)

[1]李曉村.《內(nèi)燃機車柴油機》中國鐵道出版社.2002年8月

[2]GK1C型機車使用與維護(hù)說明書.資陽

作者簡介：

佟英華（1965-），女，工程師，大專，主要從事電廠鐵路內(nèi)燃機車管理、故障診斷及狀態(tài)維修的研究