论文部分内容阅读
摘 要：HXN5B型交流传动调车内燃机车是南车戚墅堰机车有限公司为解决我国目前各编组站牵引定数不相匹配，解决运力瓶颈而研制的，适用于大、中型编组站的编组、调车作业及小运转。机车于2015年初投入使用，主要配属兰局兰段、兰局迎段、西局新段、西局安段、成局成段、成局重段、成局贵段、广铁株段等段。
关键词：HXB5B；燃油；压力
1 机车基本性能参数介绍
机车主要尺寸：机车总长（两端车钩牵引面间）为21800 mm；机车宽度（司机室处）为3284mm；机车高度为4750mm（新轮，全整备状态）；转向架中心距为12580mm；转向架轴距为1850mm；齿轮箱最低点距轨面的高度>180mm（新轮）。
轨距：机车轨距为1435mm。
轴式：机车轴式为Co—Co。
机车功率：柴油机最大运用功率（装车功率）为3530 kW；额定功率（主发电机输入功率）大于等于3250kW；机车标称功率大于等于2800kW；机车轮周牵引功率（持续制）大于等于2700kW；机车轮周电阻制动功率（持续制）大于等于2800kW。
机车速度：机车最高运用速度为100km/h；持续速度小于等于19km/h；最大恒功速度为100km/h；最小恒功速度小于等于19km/h。
2 出现问题及现象描述
机车自2015年初到段，投入运用以来多次发生“燃油压力低”故障，其中兰局兰段、兰局迎段部分机车问题较为突出。当故障机车在作业时，应查看微机燃油压力显示界面。正常工作时燃油泵出口压力应为800±50Pa，燃油末端压力应大于等于400Pa，跟踪该机车，起机时压力正常，运用时查看燃油压力发现出口和末端均逐渐下降，当末端压力小于等于400Pa时，微机显示屏报警且显示“燃油压力低”。燃油压力持续下降，机车出现增压器冒黑烟，柴油机卸载，以致机车无法正常牵引甚至停机。
针对出现问题提出解决方案如下
燃油系统图1的作用是向柴油机提供具有一定压力、流量、温度及清洁度的燃油，与柴油机内部的燃油系统形成一个完整的循环系统，主要包括燃油泵、燃油粗滤器、燃油加热器、燃油恒温阀及管路等部件。
根据故障现象初步分析，怀疑燃油压力低的直接原因为供油系统存在问题。柴油机运行时供油不足，导致柴油机喷油器雾化较差，燃油燃烧不充分形成大量黑烟，当供油过低时以致停机。当机车燃油压力降低时，在燃油出口管路加装压力表，发现随着燃油压力伴随降低，说明非燃油压力传感器故障而是燃油压力确实存在降低的情况。测量燃油泵入口管路压力发现为当故障出现时，压力也伴随下降，说明机车在供油环节出现问题。按照思路，采取以下措施进行排查。
（1）怀疑燃油管路密封性不良，某处存在泄漏导致吸入空气，供给柴油机的燃油混入空气，影响燃油雾化。
对应措施：仔细拆检所有油管，发现油管自身没有破损漏油现象。重新安装油管，并且在接头处涂抹密封胶，以确保无泄漏。
措施验证：起机试验发现故障存在，排除此可能性。
（2）怀疑燃油管路堵塞，影响供油。
对应措施：拆检所有油管，发现没有堵塞现象，由于油箱吸油管位于油箱内部且与油箱焊接，现场无法拆除，所以采用导通法检查。发现也没有堵塞现象。更换燃油粗滤器滤芯和燃油精滤器滤芯。
措施验证：起机试验发现故障存在，排除此可能性。
（3）当机车起机运行时测量燃油泵电机组温度为30～40℃，发生燃油压力低故障时测量燃油泵电机组温度为50～60℃。怀疑燃油泵电机组自身存在故障导致供油量不足。
对应措施：更换燃油泵电机组。
措施验证：起机试验发现故障存在，排除此可能性。燃油泵电机组温度上升是因为其冷却依靠燃油，当燃油供给量不足时，冷却效果下降，温度上升。
（4）怀疑燃油泵电机组工作电压、电流或控制回路存在问题导致燃油泵工作异常。
对应措施：机车运行时检测燃油泵电机组输入电流及电压分别为20A和74V，当故障发生时检测电流及电压基本无变化。排查控制回路没有发现异常。
措施验证：起机试验发现故障存在，排除此可能性。
（5）查看机车燃油管路设计图纸，怀疑燃油箱内部吸油管设计存在缺陷，导致吸油效果差。
对应措施：由于现场无法更换燃油箱内部吸油管，所以重新布置改进的吸油管。
措施验证：起机试验发现燃油压力下降趋势有所减缓（之前起机故障发生到停机40h左右，更换新吸油管之后可维持90h以上）措施有效。
（6）查看机车燃油管路设计图纸，怀疑燃油箱内部回油管设计存在缺陷，回油口位于燃油箱顶部，回油压力较大冲击油箱内燃油易形成泡沫，随着机车运用泡沫逐渐增多，导致燃油内含有大量空气。
对应措施：重新更换燃油回油管，回油口位于油箱底部，使回油位于燃油液面以下。
措施验证：起机试验跟踪机车运用，运行一周左右（远大于之前的40h）未再次发生燃油压力低故障，措施有效。
3 总结
燃油压力低故障的主要原因是由于进、回油管设计存在缺陷。进油管吸油阻力大导致供油量不足。回油管口设计位置过高，回油冲击燃油形成大量泡沫，导致吸入燃油含有空气。
参考文献
[1]朱永志，赵超，赵学军.HXN5B机车柴油机常见故障判断与处理[J].中国机械，2015，（3）：115-116.
（作者单位：南车戚墅堰机车有限公司）
关键词：HXB5B；燃油；压力
1 机车基本性能参数介绍
机车主要尺寸：机车总长（两端车钩牵引面间）为21800 mm；机车宽度（司机室处）为3284mm；机车高度为4750mm（新轮，全整备状态）；转向架中心距为12580mm；转向架轴距为1850mm；齿轮箱最低点距轨面的高度>180mm（新轮）。
轨距：机车轨距为1435mm。
轴式：机车轴式为Co—Co。
机车功率：柴油机最大运用功率（装车功率）为3530 kW；额定功率（主发电机输入功率）大于等于3250kW；机车标称功率大于等于2800kW；机车轮周牵引功率（持续制）大于等于2700kW；机车轮周电阻制动功率（持续制）大于等于2800kW。
机车速度：机车最高运用速度为100km/h；持续速度小于等于19km/h；最大恒功速度为100km/h；最小恒功速度小于等于19km/h。
2 出现问题及现象描述
机车自2015年初到段，投入运用以来多次发生“燃油压力低”故障，其中兰局兰段、兰局迎段部分机车问题较为突出。当故障机车在作业时，应查看微机燃油压力显示界面。正常工作时燃油泵出口压力应为800±50Pa，燃油末端压力应大于等于400Pa，跟踪该机车，起机时压力正常，运用时查看燃油压力发现出口和末端均逐渐下降，当末端压力小于等于400Pa时，微机显示屏报警且显示“燃油压力低”。燃油压力持续下降，机车出现增压器冒黑烟，柴油机卸载，以致机车无法正常牵引甚至停机。
针对出现问题提出解决方案如下
燃油系统图1的作用是向柴油机提供具有一定压力、流量、温度及清洁度的燃油，与柴油机内部的燃油系统形成一个完整的循环系统，主要包括燃油泵、燃油粗滤器、燃油加热器、燃油恒温阀及管路等部件。
根据故障现象初步分析，怀疑燃油压力低的直接原因为供油系统存在问题。柴油机运行时供油不足，导致柴油机喷油器雾化较差，燃油燃烧不充分形成大量黑烟，当供油过低时以致停机。当机车燃油压力降低时，在燃油出口管路加装压力表，发现随着燃油压力伴随降低，说明非燃油压力传感器故障而是燃油压力确实存在降低的情况。测量燃油泵入口管路压力发现为当故障出现时，压力也伴随下降，说明机车在供油环节出现问题。按照思路，采取以下措施进行排查。
（1）怀疑燃油管路密封性不良，某处存在泄漏导致吸入空气，供给柴油机的燃油混入空气，影响燃油雾化。
对应措施：仔细拆检所有油管，发现油管自身没有破损漏油现象。重新安装油管，并且在接头处涂抹密封胶，以确保无泄漏。
措施验证：起机试验发现故障存在，排除此可能性。
（2）怀疑燃油管路堵塞，影响供油。
对应措施：拆检所有油管，发现没有堵塞现象，由于油箱吸油管位于油箱内部且与油箱焊接，现场无法拆除，所以采用导通法检查。发现也没有堵塞现象。更换燃油粗滤器滤芯和燃油精滤器滤芯。
措施验证：起机试验发现故障存在，排除此可能性。
（3）当机车起机运行时测量燃油泵电机组温度为30～40℃，发生燃油压力低故障时测量燃油泵电机组温度为50～60℃。怀疑燃油泵电机组自身存在故障导致供油量不足。
对应措施：更换燃油泵电机组。
措施验证：起机试验发现故障存在，排除此可能性。燃油泵电机组温度上升是因为其冷却依靠燃油，当燃油供给量不足时，冷却效果下降，温度上升。
（4）怀疑燃油泵电机组工作电压、电流或控制回路存在问题导致燃油泵工作异常。
对应措施：机车运行时检测燃油泵电机组输入电流及电压分别为20A和74V，当故障发生时检测电流及电压基本无变化。排查控制回路没有发现异常。
措施验证：起机试验发现故障存在，排除此可能性。
（5）查看机车燃油管路设计图纸，怀疑燃油箱内部吸油管设计存在缺陷，导致吸油效果差。
对应措施：由于现场无法更换燃油箱内部吸油管，所以重新布置改进的吸油管。
措施验证：起机试验发现燃油压力下降趋势有所减缓（之前起机故障发生到停机40h左右，更换新吸油管之后可维持90h以上）措施有效。
（6）查看机车燃油管路设计图纸，怀疑燃油箱内部回油管设计存在缺陷，回油口位于燃油箱顶部，回油压力较大冲击油箱内燃油易形成泡沫，随着机车运用泡沫逐渐增多，导致燃油内含有大量空气。
对应措施：重新更换燃油回油管，回油口位于油箱底部，使回油位于燃油液面以下。
措施验证：起机试验跟踪机车运用，运行一周左右（远大于之前的40h）未再次发生燃油压力低故障，措施有效。
3 总结
燃油压力低故障的主要原因是由于进、回油管设计存在缺陷。进油管吸油阻力大导致供油量不足。回油管口设计位置过高，回油冲击燃油形成大量泡沫，导致吸入燃油含有空气。
参考文献
[1]朱永志，赵超，赵学军.HXN5B机车柴油机常见故障判断与处理[J].中国机械，2015，（3）：115-116.
（作者单位：南车戚墅堰机车有限公司）