东风4B型内燃机车C6级维修后冷却风扇不动作原因及解决办法

于洪博++于宪宇

[摘 要]作者在东风4B型内燃机车C6级维修的水阻试验时发现，当柴油机全速运转时，机车机油系统中的机油和机车冷却水系统中的水温度已经达到技术要求的上限，但是机车的冷却风扇并不动作，导致机车柴油机工作时产生的热量不能及时有效地散发，致使柴油机出现故障。本文将找出冷却风扇不动作原因并给出解决办法。

[关键词]东风4B型内燃机车；故障；分析；处理；冷却风扇

中图分类号：T11 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）19-0060-01

1.概况

东风4B型内燃机车是交——直流电力传动，干线客、货两用的内燃机车。机车柴油机的最大运用功率为2430kW。客运和货运两种机型除牵引齿轮传动比不同外（客运机车为3.38；货运机车为4.5），机车的结构完全一样。

机车的冷却装置分为高温（柴油机水系统）、低温（中冷器、机油热交换水系统）两个循环系统，共56组散热器（高温24组，低温32组）呈V形布置。在散热器的V形空间顶部安装两个冷却风扇，它由ZM-732型静液压马达驱动。在风扇驱动系统中，设有带感温元件的温度控制阀，随着机车工况的变化，使冷却风扇的转速实现了无级变速，它可以实现油、水温度的自动控制，这样不仅降低了冷却风扇的功率消耗，而且提高了内燃机车柴油机的经济性和寿命及其运动件的耐磨性。

内燃机车的两个冷却风扇各自具有一套独立的静液压传动系统，两个系统完全一样，均由静液压泵、温度控制阀、静液压马达、安全阀、热交换器、油箱、高压软管及其他管件组成。图1-1为内燃机车的冷却风扇采用静液压传动系统示意图。

静液压传动系统的工作原理如下：

当柴油机运转时，柴油机曲轴自由端经过万向轴带动静液压变速箱，通过静液压变速箱的两侧输出轴的内花键直接带动静液压泵，静液压泵从油箱把油吸入后，通过压力管路将油送至液压马达，液压马达在压力油的作用下进行旋转，从而带动冷却风扇工作，高压油在液压马达里释放能量后竟会有管路返回至油箱。

当柴油机的机油温度、冷却水温度分别低于规定的55℃和74℃时，并联在液压马达管路中的温度控制阀处于开启状态，静液压泵压出的工作油从此阀经旁通回油管路流回油箱。此时，高压油路将建立不起压力，冷却风扇不能转动，静液压泵处于无负荷的工况下运转，所以消耗的功率很小。反之，随着柴油机负荷的增加，机油温度和冷却水温度上升并达到规定值时（机油温度达到55-65℃，冷却水出口温度达到74-82℃时），则各自系统温度控制阀中感温元件里的石蜡、铜粉混合物受热从固态转化为液态，体积膨胀，从而推动温度控制阀体内的滑阀，逐渐将阀体内的旁通口关闭，高压的工作油则大部分或全部进入液压马达，从而风扇相应从低速至全速旋转。当柴油机负荷减少，机油和冷却水温度下降时，这一过程又

逆回至低温状态。如此周而复始由温度控制阀自动控制冷却风扇的工作。

2.原因分析

2.1 温度控制阀失效

从静液压系统工作原理可知，温度控制阀在静液压系统中起到调节通往静液压马达压力油流量的作用。当柴油机油、水温度达到一定值时，温度控制阀内的恒温元件动作，从而推动滑阀关闭旁通回路，经由液压马达的压力油逐渐增多，使马达逐渐达到全速运转。

温度控制阀失效将造成静液压油从温度控制阀旁通回路部分或全部流回油箱，导致风扇转速达不到要求或不工作。造成温度控制阀不工作的原因如下。

（1） 滑阀与阀体的配合间隙不当或有赃物使滑阀犯卡；

（2） 感温元件失效，其推杆不能随油、水温度变化产生相应动作；

（3） 滑阀的行程达不到要求，其最大行程小于7.5mm，导致滑阀在油、水组稿温度（机油温度达到55-65℃，冷却水出口温度达到74-82℃时）不能全部关闭阀口。

2.2 静液压马达故障

东风4B型内燃机车采用的ZM-732静液压马达常见故障如下。

（1） 马达轴承烧损，风扇转动时阻力增大，造成风扇转动不灵活或不动作；

（2） 油缸体表面拉伤严重，导致油缸体与配流盘表面不能紧密贴合；

（3） 静液压马达柱塞或油缸体内控拉伤，使得其配合间隙不符合要求，就会影响到柱塞正常的吸油和排油；

（4） 前泵体内的轴承装反，马达主轴承连同轴承内圈在高压油的作用下向上移动，是油缸体和配流盘之间出现过大间隙，管路中高压部分不能建立起足够的油压，马达受不到静液压油的压力作用，造成风扇转速低或不动作。

2.3 静液压油管路连接方式有误或管路堵塞

内燃机车的两个冷却风扇各自具有一套独立的静液压传动系统，两个系统完全一样，均由静液压泵、温度控制阀、静液压马达、安全阀、热交换器、油箱、高压软管及其他管件组成。但是两套系统分别用于使柴油机机油系统内机油温度和柴油机冷却水系统中的了水温降低。如果将两套系统的管路连接错误，或者管路中存有污物堵塞管路，会导致管路中局部温度过高，但是温控阀不工作。

3.处理方法

东风4B型内燃机车C6级维修后冷却风扇转速慢或不动作。处理故障时，应准确判断其产生的原因，并采取以下步骤进行检查和处理。

（1） 检查静液压系统管路是否按照设计原理图连接，发现错误及时更改；

（2） 逐段检查系统管路中是否错在堵塞现象，如果堵塞，尽快分解处理；

（3） 更换或短接温度控制阀，如果问题得到缓解，即为温度控制阀出现故障，更换新的温度控制阀；

（4） 检修静液压马达时，最好测量其容积效率。因为柱塞连杆组与相应缸体的间隙过大，其泄漏量必然过大，因而容积效率降低。当静液压马达容积效率降低时必须更换；

（5） 把静液压马达改为双油封后，泄露情况基本消除，可是风扇运转良好。

参考文献

[1] 李晓村，内燃机车故障综合分析与处理[M]，北京：中国铁道出版社，2001.

[2] 铁道部大连机车车辆工厂，东风4B型内燃机车[M]，大连：大连理工大学出版社，1993.