某280型柴油机水阻试验功调常见故障研究分析

孙梓洋

摘要：本文针对某280型柴油机水阻功调试验柴油机部分的异常现象，结合拆检检查情况及相关试验数据，分析故障发生的原因，总结出常见问题的处理方法，做出快速正确的判断，及时处理故障的发生并减少其造成的影响与损失。

Abstract： This paper aims at the abnormal phenomena of type 280 diesel engine in the water resistance power adjustment test. Combined with the demolition inspection and relevant experimental data， the cause of the failure is analyzed， the common problems are summarized， the correct judgment is made quickly， the occurrence of the fault is dealt with in a timely manner and reduce the impact and loss caused by it.

關键词：柴油机;拉杆系统;调速器;故障分析

Key words： diesel engine;rod system;speed controller;malfunction analysis

中图分类号：U260.14                                       文献标识码：A                   ;             文章编号：1674-957X（2020）24-0131-02

0  引言

水阻试验的目的是对总装后符合水阻试验条件的机车进行进一步的检查和调整，从而确保各部件组装正确，运行可靠，满足设计要求。而整个柴油机工作过程中，由调速器通过控制拉杆改变喷油泵的供油量，实现对柴油机转速和功率的调节。外界负荷的变化使得柴油机处于欠载或超载的工作状态。欠载工作则没有充分发挥柴油机的设备潜力，而超载工作则要缩短柴油机的工作寿命，故通过功调系统调节变化了的功率差额，从而保证柴油机可靠和持久的工作。

1  故障现象及原因分析

在柴油机水阻功调试验过程中，可能会发生功率波动、转速波动、回限宽等异常现象，在平时的试验过程中，发现如下异常并及时处理可以有效的防止故障事态的扩大化并减小损失。游车可分为零位游车和大功率游车（功率波动），但其本质在于调速器输出轴的调节和喷油泵齿条提供给气缸盖燃烧的油量后发出的功率无法达到一个平衡点，即调速器内部压力油无法保持稳定地控制拉杆机构，而使得柴油机发出的功率处于周期性波动的过程。

1.1 零位游车

当司机控制器主手柄固定在惰转位后，柴油机转速发生波动稳定不下来，观察控制拉杆及喷油泵齿条刻线可以看到来回移动。280型柴油机（除电喷控制）转速主要是由调速器、调控、凸轮轴齿轮、喷油泵、拉杆控制系统等部分进行控制。

1.1.1 非调速器故障的原因

①拉杆系统阻力过大或拉杆各轴承连接部位间隙过大。其中主要存在问题的部件为弹性拉杆、止挡块、左右转臂、左右拉杆及横拉杆滚轴部位等。

②各缸喷油泵小油量不平衡。个别气缸盖喷油泵齿条卡滞，单缸不工作。

③燃油系统有空气，导致各缸工作状态不平衡。

④调控传动轴与凸轮轴连接处，传动齿轮间隙过大。

1.1.2 调速器产生的游车原因

①滑阀柱塞毛刺、拉伤、卡滞、间隙过大、油孔堵死。②缓冲弹簧刚性不匹配。③针阀调整不到位。④伺服马达犯卡。⑤从动齿轮配合间隙大。⑥调速器铸体缩孔、DLS电磁阀处油孔泄露、伺服马达下部输出轴位置间隙过大等故障引起的压力油泄露。

1.2 功率波动

测功表上电流电压发生波动，功率波动的现象可大致分为三类：一为LCP为0%，小白点靠死减载位;二为LCP为100%，小白点靠死加载位;三为回限宽，即司控器在同一速级档位，电流电压在不同点位，功率值差距较大。

①Rgt功调电阻脱焊、虚接。

②油马达小白点走位犯卡（小白点跟踪不到位），油马达间隙大。

③增减载滑阀开度不当。

④回限宽故障常见问题功率滑阀配合间隙大、卡滞、伺服马达上部卡滞。

功率波动在柴油机拉杆系统较为方便判别：

①碰止档。

②拉杆在高手柄位与管路接磨后固死。

③燃油不足等。

此三者根本原因应为柴油机无法发出足够的功率来匹配电气功率。前两种故障发生较多，而燃油不足引起大功率游车故障，在11月23日一台DF11由于燃油泵管路O型圈老化引起吸空气现象，但燃油泵能保持在350kPa以上的压力，在长时间惰转情况下，会使得多只气缸停止工作，第一次升速后会发生大游车现象，而后柴油机功率跟随司控器反应较慢，但能正常工作，实属罕见。

1.3 启停机困难

1.3.1 启机困难

①发生启机困难故障，可通过借发动判断，在机油燃油压力达到要求后，通过启动电机带动柴油机曲轴转动，通过拉动调速器输出轴转臂，对缸头内部进行供油，若柴油机自行停机则一般为燃油系统故障。②若柴油机正常运转，则一般为调速器DLS电磁联锁故障引起，电磁联锁失电、线接反或烧损。烧损一般为电磁联锁过压过流击穿造成，此时应检查线路，其中NDJ3型机车发生故障率最高。③电磁联锁阀芯卡滞，导致吸力不够，也会造成启机困难。④调速器油位不够，12月13日一台DF7G新造机车即发生了调速器内油封大漏，导致功调试验时启机困难。12月18日一台DF11G在交车前也发生了，放油孔打开后，油泄露光后，起不了机。

1.3.2 停不了机

①拉杆卡滞于某一位置不能复原0，或为DLS故障。②敲击紧停按钮停不了机则一般为紧停拉杆未调节到位，或弹性拉杆杆身与套筒卡死。

1.4 升降速故障

机车司机调节司控器转速档位时，柴油机转速不同步跟随司控器进入指定转速范围。主要有以下故障：①步进电机线束接反或其他线路故障、电子箱、司控器、均衡电阻等部件故障。②步进电机力矩小失效，内部轴承卡死。③步进电机齿轮传动比不对，齿轮啮合间隙大等引起升降速故障。

2  预防措施

水阻故障预防应从调速器及台架试验，拉杆组装和调速器各个零部件质量等多方面来进行控制，其中采购应对供应商提供的零部件做出明确的要求及质量管理系统来严格审核。并对现场的组装，试验工艺进行严格的控制与检查。

2.1 严控拉杆检修及组装

重点控制部位为：

①保证左右拉杆，横拉杆，弹性拉杆的同轴度。

②在未连接喷油泵齿条时，总阻力不大于29.4N，连接喷油泵齿条后总阻力不大于78.4N，且各连接处应能灵活转动，无卡滞现象。

③固定1缸和9缸喷油泵齿条后，在弹性拉杆上测量拉杆系统的总间隙不大于0.2mm，需要重点控制的为各连接销孔配合间隙，止档块轴承间隙，左右转臂自身间隙。（图1为拉杆总成）

2.2 严控调速器检修与试验要求

重点控制要求为调整菱形压板垫片保证转筒轴向位移量在0.03-0.08mm，功率滑阀和滑阀套之间间隙良好等，伺服马达作用顶杆抖动量<0.3mm，拉动量<0.2mm，保证油压在0.64-0.69MPa等要求来保证调试器性能良好。（图2为联合调速器结构原理图）

2.3 严控台架试验及落柴后的要求

作好启柴油机停机试验、保证转速在波动范围内和调速动作试验，整定功率调节滑块位置和检查功调电阻动作灵活性，对供油止档功率进行铅封，检查好柴油机各项工作参数。在落柴及后工序过程中，机车组装人员时有发生在调速器及拉杆系统上踩踏的违规操作，而踩踏后直接影响拉杆同轴度，增大了拉杆系统阻力，对台架的试验好的成果造成了破坏。

3  结语

柴油机功调试验作为机车试验的重要环节可以使柴油机的功率能够充分利用，提高机组运用的经济性，同时使牵引发电机获得接近雙曲线的理想外特性。其工作的准确性、可靠性和调整质量对柴油机的燃油消耗率、工作性能和运转品质都有很大的影响。本文仅将作者在水阻试验时发生率较高的故障现象进行了整理，许多具体情况还需根据实际情况进行系统分析后一一排查处理，因此本文也就略显偏颇，还请各位同仁海涵。

参考文献：

[1]戚墅堰机车车辆厂.16V280[M].北京：中国铁道出版社，1996.

[2]浅谈DF4B型内燃机车联合调节器故障分析与处理[J].无名氏，2007.

[3]16240ZA型柴油机[M].北京：人民铁道出版社，1977.