大型养路机械空调柴油发电机组典型故障处理

2020-09-24吕中洋

设备管理与维修 2020年17期

吕中洋

（国家能源集团神华铁路装备有限责任公司，内蒙古鄂尔多斯 030110）

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目前昆明中铁后期出厂的大型养路机械都已经全部安装了新的空调发电机组，对于早期老式的D5L 系列的暖风机和液压顶置空调有了很大空间和性能上的改善，控制的智能化和冷暖风速度方面也有了提高。空调发电机组难免会出现各种故障，影响车组操作人员在夏季和冬季的作业舒适性及生活用电的安全便捷性。

空调柴油发电机组是高电压输出的发电机组，布线为三相四线制，相与相间额定电压380～420 V，相与线间电压260 V左右。发电机组通过驾驶室内安装的机组智能控制器控制柴油机的启动，进而输出电压控制空调机冷暖风的输出，不仅保证车组人员的操作环境舒适性，同时也可以为对讲机及手机充电。发电机组智能控制器，它集成了数字化、智能化、网络化技术，实现了发电机组自动开机/停机、数据测量、报警保护等功能。为了更好地保证大机操作手有一个舒适的工作环境，防止人员在过冷和过热的天气发生感冒和中暑的现象，厂家在大型养路机械上安装了空调发电机组，夏季可以提供凉爽的冷气，冬季也可以提供和煦的暖风，随时启动，随时可以转换冷暖风。不仅保证了操作手在驾驶室内舒适的环境温度，而且提高了操作手的安全作业指数，同时也使得驾驶室内各个电气系统电路板不至于超温作业。通过对空调发电机组4 种典型故障及其他综合故障处理过程的分析，对精准判断和排除故障有重要指导意义。

1 空调柴油发电机组工作原理

柴油机驱动发电机运转，发电机组在柴油机动力输出端。柴油机高速旋转带动发电机组转子转动，柴油的能量转化为电能。在柴油机汽缸内，经过空气滤清器过滤后的洁净空气与喷油嘴喷射出的高压雾化柴油充分混合，在活塞上行的挤压下，体积缩小，温度迅速升高，达到柴油的燃点。柴油被点燃，混合气体剧烈燃烧，体积迅速膨胀，推动活塞下行，称为作功。各汽缸按一定顺序依次作功，作用在活塞上的推力经过连杆变成了推动曲轴转动的力量，从而带动曲轴旋转。将无刷同步交流发电机与柴油机曲轴同轴安装，就可以使柴油机的旋转带动发电机的转子，利用电磁感应原理，发电机就会输出感应电动势，经闭合的负载回路就能产生电流，进而为空调提供稳定的电压值，为大型养路机械设备前后驾驶室提供冷风和暖风（图1）。

图1 大型养路机械空调柴油发电机组整体外观

2 柴油发电机机组的主要故障及分析

2.1 故障1

故障现象：柴油发电机机组可以正常启动，但是一侧驾驶室空调冷暖风没有。

处理过程：一侧司机室空调电源指示绿灯不亮，且没有暖风及冷风，另外一侧司机室空调冷暖风正常，排查后发现有故障的司机室车顶空调控制器小LOGO（数字量模块）在发电机组启动后绿色指示灯不亮（大模块绿灯亮），于是更换小模块后，有故障的司机室空调工作正常。面向电源模块组，从左往右数为空气开关1、2、3、4。通风时候空气开关3 吸合，自动或手动加热的时候空气开关3 和4 吸合，自动制冷的时候空气开关3 吸合，手动制冷的时候空气开关1、2、3 吸合。

2.2 故障2

故障现象：启动后电压过高报警，随后3～5 s 空调柴油机组自动停机。

处理过程：现场观察液晶显示面板，发现发电机输出的电压值为L1-L2、L1-L3、L2-L3 线电压520 V 左右，远大于正常电压380～420 V，打开柴油机组上的铁质面板，观察电压调节电路板上的工作红灯不亮，于是判断电压调节电路板（AVR）故障，更换调压板后故障消失，柴油发电机组工作正常。

2.3 故障3

故障现象：柴油发电机组能正常启动3～5 s，当转速达到1500 r/min 时，柴油机自动转速下降直至熄火；或者柴油发电机组能正常启动，但是转速不稳，发动机一直抖动，启动几分钟后就会自动熄火（显示屏出现乌龟怠速报警标志），启动过程中调速器拉杆一直来回伸缩，无法固定在一个位置。

处理过程：排查发现电子调速器供电端子215 有10～12 V电压，启动时电机转动并带动拉杆有动作，转速传感器端子218和219 正常（液晶显示器上有转速显示）、接地正常、转速传感器、机油传感器正常。于是打开电子调速器顶盖，用手固定住柴油泵的电调拉杆，柴油机正常工作，柴油滤芯后方进高压油泵的柴油管拆开，给上电源，有大量柴油喷出，说明油路正常。初步判断高压油泵的电子调速器总成故障。随后更换高压油泵的电子调速器总成后，故障消失，空调柴油发电机组正常工作。

2.4 故障4

故障现象：柴油发动机小发电机不发电或者发电值小于电瓶充电电压，导致柴油发电机组无法正常启动。

图2 控制面板

图3 控制器

处理过程：排查发现电瓶馈电，电压不足10 V，柴油机启动无力。于是更换新的12 V 小电瓶，柴油机可以启动。但是几天后电瓶又馈电，于是从驾驶室内启动智能显示屏查看，发现发电机发电值为9 V，正常工作中无法给电瓶充电，导致电瓶冷机启动时负荷大，耗电量高，馈电严重。现场用万用表测量小发电的D+端，电压值也是低于9 V，于是判断小发电机损坏。更换新的小发电机后，电瓶电压正常，柴油机启动正常。