DF8B型机车冷却系统故障的诊断及处
理
DF8B 型内燃机车的冷却系统主要是确保燃气直接接触的零 部件的温度、机油温度、增压空气温度,保持在合理范围内,避 免因温度过热影响内燃机的正常工作。 当冷却系统不能正常工作 时,其冷却作用就不能有效发挥,零部件、机油、增压空气等温 度就会失控,当温度超过一定限度时,就会导致一系列问题,如 变形、裂纹等,这就加剧内燃机零部件磨损。另外,因内燃机冷 却系统出现故障导致的温度失控还会对润滑油物理化学性能造 成影响,使其润滑性能变差,严重时可能产生结焦,致使出现诸 多问题,如拉缸、零件咬死等。温度过低还会增加燃烧热量的损 失,恶化燃烧性能。对于 DF8B 内燃机车而言,内燃机冷却系统 故障是非常严重的,应当引起重视。
1 DF8B 型内燃机车冷却水系统概述 图 1 DF8B 型内燃机车冷却水系统 半封闭式循环冷却水处理系统是 DF8B 型内燃机车采用的冷 却水系统。它的循环系统是的,分为高温、低温两个部分, 其工作原理见图 1。
在高温冷却水系统中, 高温水泵吸入冷却水, 冷却水进入柴
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油机,吸热,进入散热器,散热冷却,高温水泵继续从右上集流 管吸入冷却水,冷却水继续轮回。
在低温冷却水系统中, 低温水泵吸入冷却水, 冷却水进入冷 器,吸热,进入机油交换器,交换热量,进入散热器,散热,经 止回阀,低温水泵再次吸入冷却水,冷却水继续轮回。
另外,在放气和补水管路系统中, 由于水温升高会发生汽化, 特别是在水腔死角部位的汽化水排出难度大。 在通往膨胀水箱的 部位加装一根常开排气管就可以解决这个难题, 一般情况下, 常 开排气管通常安装在冷却装置左上集流管入口间和柴油机出水 总管出口之间管道的最高处。 在低温水系统中同样存在着这样一 支常开排气管, 其常安装在低温水系统冷器出水管最高处。 膨胀 水箱底部两根补水管的主要作用是维持系统水量平衡。
2 冷却水系统故障原因分析 许多原因都可导致冷却水系统发生故障, 如双流道铜散热器 高、低温窜水,本文主要以此为例进行分析。
2.1 双流道铜散热器基本结构 双流道铜散热器主要分为管带式与管片式两种结构, 这两种 结构有很大的不同。 前者是焊接结构, 组成部分主要包括联接箱、 补强板、散热片、侧护板、拉筋、高温管板、低温管板等。后者 是机械膨胀管结构,其主要包括 7 个部分,分别是:联接箱、螺 栓、管板、垫片、冷却扁管、散热片、侧护板等。
2.2 故障判断
实践中,低温冷却水温度上升应是稳定的,高、低温冷却水 温度之间应存在较大的差值。但是如果出现异常情况,例如高、 低温冷却水温差值在 4C以内或者出现水温 30s内升高1C的情 况,可很可能发生了双流道铜散热器高、低温窜水故障。
至于是否真正是双流道铜散热器高、 低温窜水尚需进一步证 实,我们可以采取以下方法。用机车吊起散热器,在散热器反转 台上将其固定, 然后在散热器高温侧与低温侧分别进行水压试验 (400kPa),以检测散热器状态。在散热器正常运作情况下,只 会发生高温侧向低温侧窜水的情况, 如果出现其它情况, 如低温 侧打压、 高温侧有水流出, 即可证实冷却系统缺失发生了双流道 铜散热器高、低温窜水故障。
2.3 故障发生的原因和解决对策
双流道铜散热器出现高、 低温窜水分为两种, 第一种情况是 窜水发生在双流道铜散热器单节内部; 第二种情况是窜水发生在 上、下集流管安装双流道铜散热器单节后。 导致出现以上两种情 况的原因并不相同,需进行具体分析。
就第一种情况而言, 水腔隔板焊接不良或存在锈蚀是主要原 因。当出现以上情况时,会对高、低温冷却水之间的流通产生阻 碍,致使发生高、低温窜水。另外,冷却管破裂也可能导致发生 第一种情况。一般而言,运输距离越远,冷水管破裂风险越大。
通过对第一种情况发生的原因进行分析, 可以采取以下措施, 降 低第一种情况发生的概率。首先,提高检修质量,如冷却管的胀 管质量、隔板焊接质量等。其次,要注意运输管理,尽可能的减 少运输环节对冷水管的不良影响, 如谨慎装卸冷水管、 避免擦伤 碰伤、减少路途颠簸等。
第二种情况就是在上、 下集流管上安装双流道铜散热器的质 量问题。在上、下集流管上进行双流道铜散热器安装之时,如果 密封垫、 集流管高低温水口、 或者散热器单节高低温水口不能对 正,高、低温侧沟通亦或是高、低温侧隔离薄弱,这些情况的出 现都会导致高、 低温窜水情况的出现。 在进行双流道铜散热器安 装时,在密封垫、集流管高低温水口、单节高低温水口三者之间 只有 8mm 的空间,要想使安装精准到位就必须使三者的接口对 正,这对三者之间的相对位置的精准度要求较高。 高低温水口距、 单节安装孔距, 亦或是两者之间的相对位置都有严格的标准。 孔 距等尺寸必须依靠专业的胎具来保障。 制造厂、 单接检修单位为 了对高低温水口、 单节安装孔之间的位置的失误进行弥补, 把安 装孔修改为长条孔。 在实践中, 采用此种措施往往会增大双流道 铜散热器、上集流管、下集流管三者之间的对正难度,不过可以 进行扩孔,方便安装。还有一点也应当注意,那就是单节一旦落 在密封垫上, 就不要再随意移动了, 因为随意移动可能会对密封 垫造成损伤,影响密封效果。另外,为保障密封垫各部位受力相 同,操作者必须将单节固定螺母均匀
拧紧。
3 结语
DF8B 型内燃机车冷却水系统故障多种多样,本文仅以双流 道铜散热器高、 低温窜水导致的故障为例展开探讨, 详述了故障 发生的原因以及处理对策。 至于冷却系统的其他故障诊断方法和 处理措施需要我们在实践中不断总结。