HXN3型机车机油精滤器进油管喷油故障研究

发表时间:2021/7/23   来源:《科学与技术》2021年第29卷3月第8期   作者: 谭达维 杨鹏宇
[导读] 机车机车滤油器在其中发挥着至关重要的作用,能够有效地避免进油管道出现堵塞的问题,当进油管出现喷油故障问题的时候,
        谭达维             杨鹏宇
        中车大连机车车辆有限公司        辽宁大连        116021
        摘 要:机车机车滤油器在其中发挥着至关重要的作用,能够有效地避免进油管道出现堵塞的问题,当进油管出现喷油故障问题的时候,将会使得机车难以保持正常运行状态。因此,有必要针对HXN3型机车机油精滤器进油管喷油故障展开研究。
        关键词:HXN3型机车;机油精滤器;进油管喷油;故障;研究
        引言:
        HXN3型机车是由中国中车集团大连机车车辆有限公司生产的,该公司与美国EMD公司联合开展了六轴6000马力货运机车的研发工作,并配属于2个铁路局3个机务段的支配使用。由于该车具有众多优势,所以将其主要应用于非电气化铁路干线牵引重载列车以及快捷货物列车之中。在当前阶段已经在北方地区成为了主要货运车型[1]。
1.HXN3机车机油精滤器的进油管安装工艺分析
        1.1机油精滤器的相关分析
        机油精滤器在机车之中,能够有效地将机油之中的金属磨屑、机械杂质给滤去,以避免这些杂质碎屑进入到内燃机的内部零件之中,使其表面遭受到摩擦,进而避免零件出现刮伤与磨损的问题,同时也能够有效地使由于油路堵塞因素而造成其他方面的严重问题得到预防。由此可见,机油精滤器自身性能的好坏会对柴油机的大修周期以及使用寿命直接产生影响,同时也是机油系统能够实现正常运行中的一个关键。
        1.2机油精滤器的进油管安装工艺分析
        HXN3机车机油精滤器主要是由机油精滤器、底座、进油管法兰以及鼓型连接器这些元件组合而成的。图1为HXN3机车机油精滤器的基本安装结构。这里的机油精滤器之中的两个安装底座被我们设计成了两种高度,这样做的目的是为了机油在流淌及检修放油时更加顺利。通过图1我们能够看出,机油滤清器与水平面之间是有3°倾斜角的。所以在实施进油管法兰安装的时候,需我们注意的是其立面与水平面之间保持垂直状态,以保证油流能够保持水平流淌状态。

        最后,再将进油管与机车上的管路进行连接,在连接的时候需要通过鼓型连接器来实现连接。鼓型连接器在当时属于一种比较新型的管路连接器。主要采用了套筒式、胶圈压紧式的密封性连接方式。这种方式在实际使用中,不仅能使得径向与轴向尺寸的偏差得到一定弥补,还能发挥一定程度的减振降噪作用。图2之中将进油管、车上管路以及鼓型连接器的连接方式进行了表示[2]。

2.HXN3型机车进油管喷油的故障问题分析
        2.1HXN3型机车进油管喷油故障的简介
        该机车是配属于沈阳铁路局通辽机务段的HXN3型0008号机车,于2013年完成了“二年检”检修。于同年10月14日,机车在实施整备启机试验的时候,发现机油精滤器的进口管路鼓形连接器位置出现了大量喷油的问题,使得冷却间地板、附近设备等都被机油严重的污染了。与此同时,有些机油被2架牵引通风机吸入,并通过风道进入到相应的牵引电机之中。经过相关检查我们发现,第4、5、6轴位置的牵引电机的风道内都存有机油,而其中第5轴出现的牵引电机情况是最为严重的。第二日,相关工作人员针对机油精滤器的外部连接管路实施了重新安装,但是在进行试验启动的时候,发现处于管路位置的鼓型连接器依然存在向上窜动的情况,如果该机车继续开展下一步试验,那么将会再次发生喷油这种不利现象,进而中止了该试验的继续开展。
        2.2 HXN3型机车进油管喷油的故障分析
        经过现场对其外观的检查,并未发现任何异样情况,但是经过二次拆卸机油精滤器的进油管路之后我们发现,鼓型连接器与两侧连接管路的插入深度发生了变化,下部的深度为40mm,上部的深度却只有18mm。与EMD公司所提供的AI1942工艺文件之中的规定相结合,为了能够保证膨胀以及自由运动的目的得以实现,管的尺寸是存在不同的,管道插入的深度“D”值也会出现不同的状况,在表1之中显示了部分管径的相应插入深度。
  
        该机车选用的进油管直径为100mm,与表1中所示的数据相结合,鼓型连接器的上、下插入量其最少值应该设置为33.7mm,由此可见本台机车的鼓型连接器的下端安装深度仅有18mm是远远达不到其要求的,连接器上所带的夹钳难以有效地实现夹紧固定的作用,再加上机车在启机的过程中,引起了振动使得这种趋势被加剧,当机油的压力达到了临界值的时候,就会出现喷油泄漏的问题。通过对角度仪的使用下,针对机油精滤器的安装结构展开实测,我们发现进油弯管与精滤器的底座位置存在向上倾斜的夹角,夹角为2.6°。尽管管路具有一定的长度,其一端出现小角度的倾斜,也将会导致其另一端的竖直方向出现较大的位移。经过相应的计算,将该夹角分成了两截,其被连接管的管口间距呈增大趋势,共增大了约26mm,进而使得进油管与鼓型连接器的插入深度出现减小的情况,促使鼓型连接器产生了连接失效的问题,最终发生了进油管喷油的故障问题。
        2.2 HXN3型机车进油管喷油的故障处理
        重新对进油弯管法兰进行了焊接,促使鼓型连接器内的两侧管路在插入的深度方面能够得到合理性保障。经过相应的检修工作之后,再次实施了启机试验环节。进而使得鼓型连接器的位置上不会出现上蹿的不利现象,进而将进油管无喷油这一故障解除[3]。
结束语:
        HXN3型内燃机车在新造时油水系统的法兰管路为现场研配、焊接,为了保证法兰口的对接,新造时存在将法兰与管口偏角焊接的情况,某一些管路口与法兰可能存在一定的角度,导致每台车法兰管或多或少都会存在差异。而在“二年检”检修和“C6修”时,油水系统的法兰管路全部拆解下车,由于机车较多,管路可能没有原车上原件,存在混装的情况,这种情况下很难保证管路对接的垂直度和同轴度,并且在鼓型连接器在长期运用中本来就容易出现夹具螺栓松动、固定器窜动问题,造成鼓型连接器抽签,导致油水泄漏,所以在HXN3型内燃机车“C6修”过程中大连公司将会采用挠性接头双球胶管连接替代鼓型连接器,双球胶管两端与管路采用法兰连接,不存在由于窜动导致的喷油情况。该结构已在高原机车、HXN3B 机车应用,效果良好,使用双球胶管代替鼓型连接器将极大的改善机车油水管路的泄露情况,杜绝管路喷油、喷水故障的发生。
参考文献:   
[1]辛淼.HXN3型机车机油精滤器进油管喷油故障分析[J].中国机械,2014(19):249-250.
[2]张波.DF7B型内燃机车喷油器进油管回油的原因分析及改进措施[J].河北轨道运输,2018(004):11-13.
[3]史记.HXN3型机车常见故障及处理方法研究[J].中国铁路沈阳局集团公司锦州机务段,2019(05):1671.
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