根据示功阀的排放物判断柴油机故障.pdf

第2 9 卷 2 0 1 1 年第2 期 总第 1 5 2 期 技术改造与改进 根据示功 阀的排放物判 断柴油机故障 付仁柱 本溪钢铁集团公司运输部本溪1 1 7 0 0 O 摘要根据6 2 4 o z J 型柴油机工作原理， 结合 内燃机车的使用和检修 ， 有针对性的对示功阀喷机油、 水、 燃 油 ， 或 同时喷燃油和水 ， 无压缩压力或压 力过低等 几种 典型故障现 象进行技术分析 ， 并提 出解决 办法， 为今后快 速排除类似故障提供参考。 关键词 示功阀 柴油机 内燃机车 故障 1 前言 柴油机是内燃机车 的动力 源， 燃油燃烧做功 是在燃烧室 内部完成 的， 燃烧室 内部除进入充足 的新鲜空气和适量 、 清洁 、 雾化 良好 的燃油以外 ， 禁止进入异物 。但 由于气缸套 、 增压器 、 中冷器和 喷油器等各方面的原因， 会造成机油 、 燃油和水等 异物进入燃烧室内部 ， 轻者会使柴油机工作不 良、 功率下降， 严重时会导致“ 油锤” 或 “ 水锤 ” 等重 大 事故 ， 甚至造成柴油机报废 。 2 示功阀的作用 柴 油机 的示功阀又叫测功阀 ， 安装在气缸盖 上与燃烧室相通。其作用 1 测量各气缸的压缩压力和爆发压力 ， 根据 压力 的大小判断气缸工作是否正常。G K 型机车 标定功率时 的爆发压力不大于 1 3 ． 5 M P a ， G K 。 ． 型 机车不大于 1 5 ． 0 M P a ； 最低空载稳定转速时的压缩 压力 为 2 ． 6 ～ 2 ． 9 MP a 。 2 观察气缸内是否进入异物。 3 长时间停机后 ， 启机前打开示功阀甩车。 甩车的 目的是检查柴油机是否有异常声音 ， 及时排 出气缸内部可能积存的油与水 ， 根据示功 阀的排放物判断柴油机是否存在故障。 3 故障的判断处理 甩车时 ， 示功阀正常的排放物是气体 ， 非正常 排放物是机油 、 水和燃油。 3 ． 1 示功 阀喷 机 油 机油以非正常 的方式进入气缸 ， 最 直接 的现 象是柴油机烧机油 、 消音器 冒蓝烟 ， 有严重的呛人 气味并有点状机油从示功阀喷出。由于机油在气 缸 内不能燃烧做功 ， 只能 以油气的状态排 出。因 此 ， 烧机油严重的机车 ， 排气管道 内壁和消音器出 E l 会有大量的油垢 。烧机油的后果是燃烧室的活 一 52一 塞顶 、 活塞环和增压器的喷嘴环上部有积碳 ， 伴随 着活塞环 、 气缸套磨损严重 ， 会出现增压器喘振 ， 气门关不严等现象 ， 严重的会引发“ 油锤” 事故。 3 ． 1 ． 1 油环 断裂 、 卡滞 或刮油 环装反 油环故障造成示 功阀喷机油现象时有发生 ， 特别是 刚大 、 中修后 的机车 ， 由于组装原因 ， 造成 油环开裂或环槽拉伤 ， 使油环在槽 内正常动作受 阻， 导致油环不能与气缸套内壁 良好接触 ， 刮油效 果下降 ， 会使大量 的机油窜入气缸 内部。气缸拉 伤严重时会导致燃气窜人油底壳 ， 差示 继电器动 作使柴油机停机。曾有多个气缸在 中修后示功阀 喷机油， 其中一个原因就是刮油环装反。 3 ． 1 ． 2气缸 盖附件 漏油 个别气缸在甩车时有机油从示功 阀排 出， 是 由于机油从气缸盖顶部漏入燃烧室 ， 为机油的下 窜现象。主要原因 1 喷油器压装不 良， 机油从喷油器与安装孔 之问漏人。此时可通过观察该气缸喷油器 回油管 的回油状态确认 ， 正常情况下回油管内为燃油 ， 如 果有燃油 、 机油和气体 ， 则判断为该气缸喷油器漏 机油 。一般情况下 ， 小 、 辅修机车 ， 启机后若发现 某气缸烧机油严重 ， 则为喷油器压装不 良， 应检查 喷油器外 部橡胶圈是否破损或变形 ， 并及 时更换 不 良的喷油器橡胶圈。 2 气 阀与气阀导杆 间隙过大 ， 气阀杆弯 曲， 导致机油漏人燃烧室 ， 可通过测量该气缸气 门冷 态间隙确认。G K 。 型机车进气门O ．4 0 m ∞ m m， 排气 f ． 】 间隙为0 ． 5 0 mm。 3 ． 1 ． 3增 压 器 漏 油 增压器漏油故障 比较容易判断 ， 它分 为压气 机端漏油和废气蜗轮端漏油两种情况。压气机端 漏油最明显的现象为增压器与中冷器连接的胶管 处漏机油 ， 并且与增压器相连的 6 个气缸 G K 。 机 车 示 功阀都有不同程度 的喷油现象 ， 严重时 ， 打 技术改造与改进 第 2 9 卷 2 0 1 1 年第 2 期 总第 1 5 2 期 开稳压箱排污螺堵有机油排出。废气蜗轮端漏油 最明显 的现象为消音器排气 口有新 鲜机油喷 出， 同时 ， 废气蜗壳下部两个废气进 口波纹管 处都有 明显 的漏 机油 现象 。 为进一步确认增压器 是否漏机 油 ， 可取 下增 压器蜗壳底部的螺堵 ， 如果有机油流 出， 或虽然无 机油流 出但 螺堵表 面已经 发黑 ， 均表 明增 压器已 经漏机油 。如果蜗壳底部 无螺堵 ， 应该在 以8 0 0 r ／ mi n 的转速空转时 ， 旋松稳压箱侧 面靠端头 的测试 用 螺堵使之漏 气 ， 然后 用纸捂住 ， 若纸 上 出现 油 迹 ， 则表 明增压器漏油 。增压器漏油 的规律是低 转速 时比高转速 时容易漏机 油 ， 因此检查 时柴油 机应在低转速 时进行 。对增压器漏机油 故障 ， 应 该及时更换增压器。 3 ． 1 ．4示 功 阀有少 许 点状 机 油 喷 出 此故障为柴油机烧机 油。其原因是各气缸油 环都 己磨损 到极 限 ， 并且大部分气缸套 的磨损也 己达到极 限， 一般此类故障机 车已接近 中修或 大 修标准。对严重烧机油的机车 ， 应更换气环 、 油环 及气缸套 ， 而对烧机油较轻的机车 ， 应根据情况决 定是 否处理或维持运行 。此外 ， 主机油道 与稳 压 腔间夹板焊缝开裂 ， 也会使机油从示功阀喷出。 3 ． 2 示 功 阀喷 水 导致 示功 阀喷水 的原 因很 多 ， 主要有气缸 盖 开裂 、 气缸套内漏 、 中冷器和增压器漏水等 。后果 是水进入 曲轴箱 内引起机油乳化 ， 大量 的水进入 燃烧室内部引起 “ 水锤 ” 效应 ， 导致连杆弯曲， 甚至 曲轴断裂。其故障的判断及处理方法分别如下 1 气缸盖裂损 该故 障多半发生在两个排气 阀过桥处 。判断时可打开 曲轴箱观查孔 盖 ， 如发 现沿着气缸套 内壁漏水 ， 则为气缸盖开裂 。转速 越高 ， 负载越大 、 温度越高 ， 则裂纹发展越快 ， 漏水 也越严重 ， 甚至可导致 “ 水锤 ” 事故发生。所 以， 应 该及时更换气缸盖。 2 气缸套内漏 该故障一般发生在气缸套上 部 ， 它是气 缸套外侧与冷却水长期接触发生腐蚀 主要是穴蚀 造成的 。由于穴蚀面积大 、 孔深 ， 当 穿透气缸套壁时， 大量 的冷却水就进入气缸 内， 如 发现不及时 ， 就会发生“ 水锤” 事故 。因此 ， 要及时 更换气缸套。 气缸盖漏水和气缸套 内漏 通常表现为个别气 缸示功阀喷水 ， 停机 观察 膨胀水箱的水位是否 回 落 ， 可进一步确认气缸盖和气缸套是否存在裂纹 。 3 中冷器漏水 此 类故障 比较严重 ， 大量 的 水会很快进入稳压箱 内部 。在柴油机以 8 0 0 r ／ ra i n 的转速空转 时 ， 打开机体稳压箱排污 阀检查是否 有水 流出 ， 可 以判断 中冷器是否漏水 。中冷器漏 水会造成柴油机全部气缸不 同程度 的进水 ， 严重 时会造成柴油机 自动停机 。因此 ， 应及时更换有 故障的中冷器。 4 增压器漏水 一般发生在废气蜗轮端 。出 现增压器漏水 时 ， 与该增压器废气 口相邻的几个 气缸示功 阀都会有不 同程度 的水喷 出 ， 打开增压 器 中间壳体检查螺堵也有水会流 出 ， 应及时更换 增 压器 。 5 消音器 不 良 如雨天机 车长 时间露 天停 放 ， 当消音器不 良时会导致雨水通过消音器进入 气缸。此故障甩车后可以正常启动 。 3 _ 3 示功阀喷燃油 示 功阀喷燃油故障 比较容易判断 ， 它主要是 由于喷油器滴漏 、 雾化不 良或喷射压力低等原因 造成 的 。其 原因主 要有 喷油器针 阀偶 件密封 不 严 、 烧损 、 针 阀弹簧断 、 喷油器壳体有砂眼裂纹 、 调 压 螺母松 和工艺孔 漏油 等。测量气 缸的爆 发压 力 ， 如 远 低 于 1 3 ． 5 MP a C ． K 。 型 机 车 或 1 5 ． 0 MP a G K 型机车 ， 可判断为该气 缸喷油泵小油量供 油少。后果是浪费燃油 ， 柴油机敲缸 ， 同时会造成 机油被稀释 。处理方法是更换喷油器或喷油泵。 3 ．4示功 阀同 时喷 燃 油和 水 出现该 现象时 ， 通 常可以观察到整个 燃油系 统 内的燃油变成土黄色 ， 启机困难 ， 多次甩车后仍 然不能启动 。主要原 因是燃油预热器水管漏水 ， 可 以打开柴油机燃油精滤器放气 阀 ， 放出土黄色 的燃油 。有时膨胀水箱水面会 出现燃油 ， 对于此 类故 障 ， 可更换燃 油预热 器 ， 并将机 车停放一夜 后 ， 打开燃油箱排污阀放出积存 的水 。 3 ． 5无压 缩压 力或 压 力过低 柴油机正常工作时 ， 转速为 4 3 0 r ／ mi n 时压缩压 力为 2 ． 6 ～ 2 ． 9 MP a G K 型机车 。当打开某气缸示 功阀 ， 手感无压缩压力或压缩压力过低时 ， 可从以 下几个方 面判断柴油机故障。 1 排气 阀裂损 此故 障一般表现为该缸消音 器 冒黑烟 ， 同时气缸盖排气 口处有 “ 吱吱” 的漏气 声 ， 特别 是启机和停 机时 ， “ 吱吱” 的漏 气声更 明 显 ， 裂损越 大 ， 漏气越严重 ， 甚至不工作 。处理方 法是更换排气 阀。 2 进 气 阀裂损 当某 气缸进气阀裂损时 ， 废 气进入稳压箱 ， 污染了新 鲜空气。使得增 压器不 一 5 3 第2 9 卷2 0 1 1 年第2 期 总第 1 5 2 期 技术改造与改进 烧结电除尘器故障分析与改进 王文 堂赵 志 刚胡 文军 安钢 烧结 厂安 阳4 5 5 0 0 4 摘要分析 了安钢烧结厂 电除 尘器多年来运行状况及常见故障 ， 找 出了影响除 尘效果的原 因并制定 了相 应解决方案。通过对进 出 口烟箱 、 管道 、 阴阳极振 打装置、 壳体 、 灰斗和卸灰阀的改进 ， 合理优化燃烧状态和降低 排烟温度 ， 消除了漏风现 象， 使 电除 尘效率得到 大幅提升 。 关键词 电除尘器阴极振打装置 气流分布 安钢烧结厂现有电除尘器 9 台， 负责烧结工艺 除尘 。其特点是除尘效率高 对粒度小至 0 ． 1 m 的粉尘仍有较高 的回收效率 、 处理风量大 、 阻力 低 仅 1 5 0～ 3 0 0 P a 、 耗 电少 、 运行费用低 和能处理 高温烟气 ， 一般情况下电除尘器可在 3 5 0 4 0 0 ℃ 下工作 。电除尘器操作控制 的 自动化程度较高 ， 但电除尘器通常要求较高的制造安装精度， 否则 不能保证其正常高效运行。安钢烧结厂有几台2 0 世纪9 0 年代投用 的电除尘器 ， 改造前不 同程度地 存在故障频繁 ， 除尘性能明显下降的现象。 含尘气体 ， 绝大多数粉尘粒子便 向圆筒运动而沉 积在圆筒的内壁上 ， 净化后 的气体便从 圆筒上部 排 出。当沉积在 圆筒壁 上的粉尘达 到一定 厚度 时 ， 借助 于振打机构使粉尘落人下部灰斗 。一般 称圆筒为收尘板 ， 金属线为电晕极或放电极 见图 1 。 1 电除尘器工 作原理 在两个曲率半径相差较大的金属 阳极和阴极 上 ， 通过高压直流电维持一个足以使气体 电离的 静电场 ， 气体 电离后所生成的电子 、 阴离子和阳离 子吸附在通过电场 的粉尘上 ， 从而使粉尘获得 电 荷。带 电荷粉尘在 电场力的作用下 ， 向极性相反 的电极运动并沉积在 电极上 ， 可达到粉尘和气体 分离的 目的。如果把细金属线 的一端用绝缘子悬 挂在接地的金属 圆筒的轴心上 ， 并在其上施加负 极性高压电。当电压达到一定值时 ， 在金属线的 ． 表面上会出现青蓝色的光点并发 出嘶嘶声 ， 这种 现象称为电晕放 电。此时若从金属圆筒底部通人 同程度的冒黑烟 ， 同时， 进气阀裂损 的气缸进气 口 处有 “ 吱吱” 的漏气声 。裂损越严重 ， 冒黑烟越严 重 ， 加 载时会 出现增压器 喘振现象甚 至不工作 。 处理方法是更换进气阀。 3 配气相位不 对 由于气 阀间隙不符合 要 求 、 横臂脱槽和导杆变形等原因造成配气相位混 乱时， 因在压缩和做功过程中进 、 排气阀不能 同时 关 闭， 会导致该气缸工作不 良或不工作 ， 同时还有 增压器 冒黑烟现象。处理方法是调整配气相位 。 ． 5 4． ． 图1 电除尘器工作原理 1 一 电晕板 ； 2 一 电晕区； 3 一 离子 ； } 一尘粒； 5 一 集尘极； 6 一 电子； 7 供电装置 故障分析 1 进 出口烟箱及管道故障 进出 口烟箱形状 4结论 几年来 ， 根据示 功阀排放物判断并解决 了柴 油机故障 6 5 起 ， 及时判 断处理 了增压器漏油 、 漏 水、 严重烧机油、 气缸盖裂损和气阀裂损等故障 ， 避免 了故 障扩大。因此．根据示功阀排放物对柴 油机故障作出及时 、 准确地判断 ， 可提高设备技术 状况 ， 防止柴油机发生重大设备事故 。 2 0 1 0 0 6 2 2 收稿