DF4型内燃机车柴油机大油封漏油原因分析及预防措施

2016-05-25

贾鹏飞
(太原机务段技术科)
  摘 要:随着铁路运量不断增长、客运列车的提速,对机车运用的可靠性提出了更高的要求。作为太原铁路局的老内燃机务段,太原机务段灵丘车间机车机型老化,易发生故障,柴油机大油封漏油的故障是机车运用中经常出现的惯性质量问题。本文针对DF4型内燃机车出现的柴油机大油封漏油严重的问题,通过对大油封结构及工作原理、检修及组装、运行环境等方面进行分析,找出可能漏油的症结所在,并制定有针对性的整改措施,经过认真执行,大油封漏油问题得到较好解决,机车质量得到提高。
  关键词:DF4;内燃机车;大油封;间隙;漏油;密封
  一、问题的提出
  太原机务段灵丘车间主要担当京原线灵丘―原平间的货运任务。本区段上行上坡重载,柴油机的负荷相应较高,因此在运用中也就经常会暴露出一些质量问题。其中柴油机大油封漏油是机车运用中出现的惯性质量问题,大油封漏油严重时,不仅造成机油消耗量加大,而且甩出的机油也给机车的维护、保养带来很大的不便。这些故障一旦发生,可能造成机破、临修,影响机车的正常运用。处理此类问题时需要吊出柴油机,工作量极大,造成大量人力物力的浪费,向来是机务段非常头疼的问题。
  因此在柴油机检修时如何正确检修、组装大油封,避免大油封漏油质量问题的出现,变得尤为重要。
  二、大油封漏油原因分析
  本人和专业技术人员针对大油封漏油,从人、机、料、法、环等方面进行了广泛的原因查找。经过认真查找分析,我们认为造成大油封漏油主要有以下几条原因:
  1、大油封结构的影响
  大油封的密封主要依靠曲轴颈上的挡油环与大油封三道密封环。由于大油封的设计结构因素,大油封的厚度尺寸较小,密封环密封尺寸很小,造成油气在沟槽内迂回性不强,密封效果不良。回油不畅也会造成密封效果减弱,流出的机油经过道密封环槽从环槽底部的3个φ6回油孔流回曲轴箱,当回油量过大超出回油孔的通过量时,机油将会大量涌入第2、3道沟槽,Z终造成机油还没来得及回去,已随着曲轴的旋转而甩出;回油孔也会因脏物的落入而堵塞,这都使得大油封的密封效果大大削弱,从而产生漏油现象。
  2、大油封安装紧固引致变形的影响
  由于大油封是薄壁结构,在安装紧固时容易受力不均导致油封孔变形,一旦油封孔变形,大油封孔径与曲轴的局部间隙将会变大,导致密封不良漏油;同时会出现大油封孔径与曲轴轴颈产生局部接磨,增大曲轴轴颈与大油封密封环间隙,出现漏油情况。经现场查证,的确存在因紧固方法不合理而导致类漏油发生的状况。
  3、机车运行环境影响
  机车的运行环境也是导致大油封漏油的不可忽略的因素。
  (1)风沙大,造成曲轴轴颈与大油封密封环异常磨损,出现泄漏。
  (2)曲轴箱内、外压力差导致大油封泄漏。
  三、对策实施
  1、改进大油封结构
  (1)增加道密封环的厚度,在原设计尺寸上加厚2mm。增加了道密封环的密封长度,提高节流效果,减少了曲轴箱进入道密封槽的油量;
  (2)在大油封的外壳增加两条加强筋,提高油封的刚性与强度,避免因油封孔变形造成异型磨损;
  (3)增加大油封迷宫式结构的迂回性。由于DF4型内燃机车柴油机大油封设计结构因素,使得大油封的第2、3道沟槽的迂回性太差,不利于大油封对油气的密封。为了解决这个问题,我们采用在曲轴轴径上加装矩形圈,使其与大油封上的环槽相配合,以阻挡油气的泄露。所用矩形圈内径小于曲轴轴径,组装后可以与曲轴一起转动,可视为曲轴的一部分;矩形圈宽8mm,两侧边与大油封沟槽有1mm间隙,不会影响曲轴的正常转动。
  (4)改进回油结构。为使回油腔的第1道沟槽的回油畅通,我们经过充分论证,把3个回油孔的孔径由原设计的φ6mm改进为φ9mm,使回油更加畅通。
  2、提高大油封组装质量
  (1)加强预装
  a、考虑到大油封在把紧状态下孔径易发生变形,须严格控制大油封平面度。预装前在平台上用塞尺进行检查,新油封0.15m塞尺不得塞入,旧油封0.30mm塞尺不得塞入。
  b、以检修好的机体主轴孔为基准对大油封进行预装。找正时,在保证同轴度≯0.10mm的同时,考虑到润滑曲轴的油楔作用,使大油封偏左0.05mm左右。
  c、预装调整完毕后,打上1:50的定位销,用红丹粉检查销与销孔的配合状态,接触面≮70%,并做好标记。
  d、大油封找正后,拆下后重新装上再次对尺寸检测,两次装配检测误差须控制在0.05mm以内,以保证大油封重复装配精度。
  (2)、加大大油封组装质量控制
  a、组装时检查大油封与曲轴的挡油环的相对位置。如曲轴挡油环处在大油封之外,可以减薄大油封与机体端面间垫片厚度,也可以把大油封安装内端面进行加工,使挡油环嵌入大油封内。
  b、按预装位置打上定位销后,对密封间隙进行复查。用塞尺塞大油封孔径与曲轴轴径之间的间隙,保证总间隙为δ=0.6~0.78mm;δ上-δ下=0.13~0.23mm;δ下=0.20~0.30mm;|δ左-δ右|≤0.1mm。
  为防止组装时油封变形,在紧固大油封时,按以下顺序紧固连接螺栓:A区连接螺栓B区连接螺栓C区连接螺栓。
  3、改善运用环境
  针对风沙大的情况,加强对空气滤清系统元件的维护保养,避免因在元件中残留的灰尘颗粒过多导致过滤元件失效的情况发生,更好的发挥过滤作用,减少因风沙造成的颗粒污染。
  针对机械间的负压,建议乘务员在机车机车运行时取下窗户上的防寒被,并随手关闭机器间门。
  六、结束语
  通过制定措施,加强检修过程中实施环节,大油封漏油问题已经得到控制,2011年我段37台DF4型内燃机车因机车大油封漏油现象而造成的质量问题由2010年的7台减少到了2台,大油封漏油故障发生率大幅度降低,大油封漏油质量问题已基本得到解决,措施取得良好效果。
  参考文献:
  1.赵观武.内燃机车检修,中国铁道出版社,1996年
  2.张世芳.内燃机车柴油机,中国铁道出版社,1991年
  3.刘达德.东风4B型内燃机车,中国铁道出版社,1998年