郭长征
中国铁路北京局集团有限公司怀柔北机务段 北京市 101400
摘要：通过对运用过程中因机油老化、稀释、燃油回油管、调速器、机油泵等部件不良、更换不当导致的机车机油压力低典型故障问题进行分析，确定查找方法，制定相应的改进措施，在实际运用中取得了明显的效果。
关键词：DF4D；机油压力；部件使用；原因分析；判断查找方法；对策措施
我段担当的区段多为山区，坡道大、隧道多，曲线半径小，线路条件不好，随着铁路的不断进步，运输生产过程的变化，和谐型等新型机车大量上线运行，机车的性能也发生了质的变化，随着DF4B、DF4C逐步报废，既有型机车中DF4D货运机车又重新配属我段，成为了一些线路的主力机型，这些机车使用的时间长，调入其他局后不同程度的进行了改造，特别是不规范使用机车配件，导致质量方面的问题也就随之显现出来，为更好的提高DF4D机车质量，最大限度地减少因机车质量问题造成的设备故障，是摆在我们检修系统面前的重要课题。针对2017年以来DF4D货运机车投入运用以来，发生机油压力低的典型质量问题，进行分析，制定措施。
1、典型问题的统计：
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通过对这几年DF4D机车实际发生的故障原因的统计分析，DF4D机车占段故障总件数的1/3，相对于既有型机车故障发生率，近3年均在80%以上（表1），通过对发生故障部位的统计及故障的原因分析，可以找出主机油道压力低的主要问题有：
机油粘度超高，机油稀释（燃油回油管不良、喷油器不良）调速器不稳 机油泵压力 压力继电器及油管.
2、典型问题的分析：
2.1机油粘度超标，从机油老化机理分析，主要是柴油机环境温度，从化学动力学观点推论，温度每升高10摄氏度，机油老化速度增加一倍，也就是温度越高，机油的氧化变质越快，DF4D机车机油出口温度一般在85-95摄氏度之间，而DF4C、DF4B机车在65-75摄氏度之间，这也是DF4D机车机油氧化速度比DF4B、C快的多的原因，第二是柴油机部件磨损下来的金属末对机油氧化起催化作用，有关资料表明，在金属末中铜对机油老化的影响最大，铁只有铜的20%，柴油机高负荷运转产生的金属末加速催化了机油的老化，第三是燃烧产生的的氮氧化合物在燃烧温度1000摄氏度时，浓度可达0.2%，氮氧化合物与机油接触时，迅速发生反应行车氧化物，加速机油老化，另外柴油机工作时，摩擦表面的合金、金属末、燃烧过程中产生的碳烟粒子凝聚在机油中，降低机油的流动性，从而增大机油粘度，加速机油老化。
针对机油老化，粘度超标采取以下措施：
2.1.1正确调整柴油机的燃烧状态，合理调整功率各过渡点，避免柴油功率急剧变化，特别是冒黑烟现象，要有针对性的处理。
2.1.2正确使用油品，DF4D机车应使用四代机油，从机油的指标上看，和谐型机车的机油可以用在DF4D上，通过尝试和试验，抗氧化性能良好，目前可以满足12万公里不换油。
2.2机油稀释
机油稀释的主要原因是：燃油通过一定的途径进入机油内从而造成年度下降，这一部分主要原因是燃油回油管不良、喷油器不良、 高压泵不良
2.2.1喷油器性能不良，主要是压力偏低、结碳、二次喷射等原因造成喷油器雾化质量差，燃油不完全燃烧从活塞环与气缸壁间流入曲轴箱的机油内造成稀释。
以我段DF4D4125机车2018年10月检查测量的记录（表3）进行分析看，爆发压力最大差值1.07MPa，再从压缩压力和爆发压力比较看，第3、8、12缸的爆发压力值低，且与压缩压力值很接近，基本可以确定是这几个缸的喷油器不良导致。
针对喷油器雾化不良造成的机油稀释，主要采取以下措施：
2.2.1.1测量柴油机惰转时各缸的压缩压力和爆发压力，进行比对，当爆发压力与压缩压力值接近时，喷油器下车效验，不良者更换。
2.2.1.2喷油器严格执行工艺要求，试验台的各项参数应符合规定值，针阀偶件密封状态和清洁要特别注意
表3
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2.3燃油回油管路不良导致的机油稀释
燃油管路不良是指由于DF4D机车特殊的结构，在曲轴箱内部的燃油回油管接头松、脱机油管裂纹导致的燃油从裂漏处直接进入滑油内导致的。
针对燃油回油管导致的机油稀释可以通过以下措施解决：
打开喷油器回油管接头和燃油回油总管接头，检查回油状态，当回油总管混有机油时油脂发黑，通过两侧回油管判断出时那一侧，在分别检查各缸凸轮轴箱内的回油管状态，处理松脱、裂损处所。运用机车可以通过检查机车油箱油表状态（出现此故障时油表发黑）发现此类故障。
2.4调速器及弹性连接杆不稳定
调速器及弹性连接杆不稳定造成调速器的转速波动，特别是低转速时波动与机油惯性产生的波动叠加，出现油压低，停机故障，原因有2个，一是高压泵初始供油量不一致，实际应用中，高压泵初期筛选的差异，组装过程中的差异，造成各缸高压泵供油量不一致，二是调速器弹性拉杆未使用DF4D专用拉杆，因为DF4D型弹性连接杆两端连接孔比DF4B和DF4C长，错误安装造成弹性拉杆的预压缩力不足（186.3±19.6N），拉杆稳定性差，调速器不停的重复调整，柴油机游车。通过对我段24台DF4D机车的调查，发现7台机车弹性连接杆不是DF4D专用型号，现象是，柴油机低转速时游车，手柄从高转速直接回到“0”位时，最低转速至350r/min，油压瞬间降低，柴油机直接停机。
3电路装置改进
机油品质不良（燃油回油管不良、喷油器不良）调速器不稳、机油泵压力不足、压力继电器及油管不良这些故障隐患的存在，均会造成接到油压机电气的油管里暂时的吸空而油压不足，继电器动作，柴油机停机，为此，我们对油压继电器的断开后复位时间和机油压力采用传感器采集，机油道压力为90KPa，这说明柴油机机油道的压力并没有因为油压波动低于规定值，我们对DF4D机车的柴油机机油压力保护电路进行改进，图一为改造前的电路，油压继电器1YJ、2YJ常开触头控制一个延时断电时间继电器5SJ的线圈，再由延时断电时间继电器的延时触头控制柴油机电磁连锁DLS线圈。延时继电器的整定时间为2秒。在柴油机运转时， 1YJ、2YJ常闭触头闭合，延时继电器线圈的得电。电磁连锁线圈DLS得到供电。当机油因惯性出现波动时，油压继电器油管内暂时压力降低，达到油压继电器的动作值，1YJ、2YJ常闭触头断开延时继电器KT的线圈电路，延时继电器的整定延时2秒起作用，2秒内压力恢复正常，1、2YJ的常开触头又吸合，电磁连锁DLS线圈部不失电，柴油机正常运转，油压继电器油管因吸空而造成油压不足消失时，1YJ、2YJ常闭触头闭合，电磁连锁线圈DLS仍得到供电，机车正常运行，如果真的发生油压低故障，1YJ、2YJ 压力不能恢复，2秒后柴油机停机，起到机油压力保护作用。图二为改造后的电路。
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4.改进后故障的判断
4.1机车电路改进后，可以消除因调速器及弹性连接杆不稳定、主机油泵减压阀、机油道溢油阀不规则开启，减少了部件误动作引发的机车故障。
4.2继电器采用机车控制电路中使用的时间继电器2SJ，原动作值为1-2秒，需要在试验台上进行重新整定，继电器带有指示灯，继电器动作红灯会亮，判定为继电器故障时，直接闭合手动装置，切除时间继电器，保证DLS电路的得电。
结束语
通过对DF4D机车典型故障问题的分析，对不良的部件进行更换，对机车电路进行改进，统计2019年1月至今，故障明显减少，从今年的统计看，故障件数已经由每年的20几件下降到3件，说明故障原因分析正确、措施制定得当。
作者简介：郭长征（1969-10-31），男，汉族，籍贯：河北省承德市，当前职务：承德整备车间副主任，当前职称：工程师，学历：本科，研究方向：内燃机