大型养路机械柴油机的现场维修与保养分析
大型养路机械柴油机的现场维修与保养分析
茅俊辉
安防科技
2023年41期
中国铁路上海局集团有限公司上海大型养路机械运用检修段 212300
摘要：本文通过总结近年影响施工及行车的道岔捣固车柴油机典型故障，针对目前大型养路机械道岔捣固车BF12L513C风冷柴油机现场维修与保养的现状和方式进行了分析，提出了相关的故障处理思路和维修保养措施。
关键词：大型养路机械柴油机；现场维修；保养
前言
柴油机是大型养路机械动力输出，是保证大型养路机械运行与作业的关键，一旦发生故障，将直接影响施工进度和运行安全。但由于大型养路机械柴油机外部作业环境恶劣，作业过程振动大、温度高、冲击剧烈，导致该类设备的故障频繁出现，并且随着使用时间的延长，故障率呈上升趋势，所以做好柴油机设备的故障维修与日常保养是十分必要的。本文就如何做好维修与保养工作进行如下探讨。
1 当今大型养路机械柴油机检修现状分析
第一，大型养路机械柴油机设备在运行一段时间之后，会由于使用情况的不同而存在磨损部位不同情况，合理对其进行维修时间的分配是保障设备使用性能的有效措施。然而，当前的维修部门，对于大型养路机械柴油机设备的维护时间有时安排不合理，会导致柴油机设备的维护工作不到位。
第二，在大型养路机械柴油机设备的使用条件和地区不同的情况下，相同系列的大型养路机械柴油机设备存在应用不同的情况，这就使得机械设备的故障存在差异。然而，现阶段的大型养路机械柴油机设备的维护与保养中没有根据设备状况差异制定有针对性制度，从而导致机械设备维护与保养效率不高。
第三，检修工作者的技术能力存在非常大不同，部分检修工作者不太了解故障原因和检修方法，以及缺少充足的实际检修工作巩固，仅仅凭借他人的检修经验以及人为感官对柴油机故障进行排查，造成检修效率低。
2柴油机运行过程中的问题、解决方式及注意事项
2.1柴油机故障问题分类
大型养路机械柴油机常见的故障类型包括拉缸、起动困难、挺柱碎裂、冒白烟、蓝烟、黑烟等。根据柴油机启动性能细分为柴油机不能启动，柴油机启动困难，柴油机启动后工作状态不正常等。近期柴油机运行过程中发生启动故障问题较多，集中表现为热机熄火后无法再次启动或运行时突然熄火、当再次启动时无法重启的现象，故障原因可分为四类。一是控制电路故障，主要表现为线路接地、线路虚接、元器件损坏、接地不良等；二是油路故障，油路故障一般为柴油清洁度太低、油路进空气、油路堵塞等；三为进气故障，此类故障一般表现为空气滤芯过脏，或气门间隙不对；四为机械故障，如启动电机损坏，原因一般是电磁阀损坏或电机碳刷磨损，需要修理或更换启动电机。
柴油发动机的故障千变万化，很难有一个标准的排除方法，在分析故障发生的原因和位置时，要认真观察故障现象，可通过观察启动现象、发动机转速下降速率、听启动电机动作等方法进行初步判断，根据实际排故经验，结合典型案例进行排查，提高现场实际排故效率。通过对近期发动机启动故障问题分析发现电路故障和油路故障发生频率较高，进气故障和机械故障发现频率较少，停车电磁铁及其传动结构故障、电磁铁接地线断开、发动机内部电缆线的“松、虚、短、破”、高压进油管接头松动出现渗油、冷却液液位、各油位不足等问题发生频率较高。发动机是整个车的“心脏”部位，一但发动机无法运转，整个车就瘫痪，直接影响到施工线路的正点开通和运行。因此，学会怎样有效的排除发动机故障尤为关键。
2.2 CDC-16捣固车柴油发动机常见启动故障的维修方法
2.2.1发动机启机时马达转速不正常。
（1）首先检查电瓶电压是否正常，如果电压不正常判断为电瓶故障，如果电瓶电压正常打开B13箱，（如上图所示）找到N2（作业主开关电源）和G32（ZF挂档）电线接头，）用万用表检查是否有24V电压，如果有24V电，判断为作业电源未关闭或ZF挂档未脱开。如果无电启动开关拉至2位，检查206有无24V电压，检查204电线接头有无24V电压，如果204接头有电压的话判断为启动开关（5b3/11b9故障）。如果204接头无24V电压那就要检查250电线接头有无24V电压，若250接头有24V电压的话就判断为13d11继电器故障。如果检查250接头无24V电压时，就要检查发动机启动电路开关11 b8，总电源开关11b7开关，和13箱里的E8和E24保险是否跳出，R1电阻是否损坏。
（2）如查启动开关拉至2位检查206电线接头有24V电压，就用万用表检查13箱里的D8继电器85脚是否有24V电压，若无电压判断为13箱的D9继电器故障。如果13箱里的D8继电器85脚有24V电压，就拉启动开关0.5秒后检查13U5延时板上的3脚是否接地，如果不接地就判断为13U5延时板或接地不良。若13U5延时板上的3脚是接地的，就检查13箱的D10继电器的30脚是否有24V电压，若没24V电压就判断为13箱的E9保险或D1继电器或E34保险故障。如果13箱的D10继电器的30脚有24V电压，那就检查206A接头是否有24V电压，若206A有24V电压的话判断为柴油机启动马达故障。
2.2.2 检查柴油机起动马达转速正常
（1）（如上图所示）首先用万用表检查313电线接头有无24V电压，如果313接头有24V电压，则判断为油路或停机电磁阀1S6故障。若313接头无24V电压，则检查SI55有无24V电压，
（2）如果SI55接头无24V电压，（如上图所示）则检查95箱E7保险丝和D1，D2继电器。
（3）若SI55有24V电压则检查215接头有无24V电压，（如图2所示）如果215接头有24V电压，则检查G66是否接地，若G66接地好的话，则判断是13箱的D12继电器故障，如果G66不接地的话，则检查ZF走行控制板28U5或连线故障。
（4）如果215电线接头无24V电压，则要检查SI30有无24V电压，若SI30接头无24V电压95箱E1保险丝和D1，D2继电器。如果检查SI30有24V电压，则拉动启动开关1位后检查243电线接头有无24V电压，若243接头无24V电压，则判断为启动开关5B3、11B9或11N5故障。如果243接头有24V电压，则检查A26端子有无24V电压。若A26端子无24V电压，则判断是11E9或连线故障。如果A26端子有24V电压，则检查11U3/A的1脚和7脚是否导通，若11U3/A不导通，则判断为11U3/A故障。如查11U3/A的1，7脚导通，则拉启动开关1位后再检查11U3/C的8脚有无24V电压，如果11U3/C的8脚没有24V电压，则检查314电线接头是否接地，若314不接地则判断为11U3/B继电器故障。若11U3/C的8脚有24V电压，则检查SI80是否接地，如查SI80不接地，则判断外部停机按钮或连线故障。若SI80接地则判断11U3/C继电器故障。以上是我针对CDC-16捣固车发动机无法启动故障的检修方法。
2.3 CDC-16捣固车柴油发动机启动故障典型案例分析
故障现象：在到达作业地段后熄火拉作业泵后，发动机再次启动时无法发生无法启动故障，未听到启动马达转动声音，判断启动马达不动作导致发动机无法启动。
故障分析及处理：（1）启动马达无动作，通过电路图所示，检查B13箱保险丝e34是否跳闸，发现存在跳闸现象。
（2）拔出206a两个输出线端子，一路去启动马达，一路去辅助启动电磁阀。将发动机启动开关置于第二档，B13箱e34不跳闸，同时测量206a输入端电压为27V，说明206a输入端至e34这一路正常，从而判断是两条206a输出线路其中一路或者两路都出现短路造成跳闸。
（3）利用排除法将206a两个输出端子分别接上进行启动，发现接通去启动马达这一路可以正常启动，接通辅助启动电磁阀这路出现跳闸现象。
（4）判断206a输出端至辅助启动电磁阀这路的电缆线有故障，利用万用表“欧姆档”进行测量确认此电缆线存在接地现象，随即检查电缆线发现有破皮现象，电缆线破损处与无绝缘橡胶的金属线槽触碰，从而造成短路。如图所示：
随后临时用高温绝缘胶布包扎后启动正常，车子摆平后进行整线更换及绝缘橡胶的加装。
2.4解决措施
2.4.1控制运行
首先可以在运行过程中，控制速度，从而降低运行的时间，使柴油机的性能得到稳定。其次，在过负荷的运行条件下要进行及时的停止，否则可能造成损坏，要注重保持柴油机的平稳运转。除此之外，要在柴油机处于良好的状态之后再进行运转，以此使柴油机能够安全稳定作业。
2.4.2做好日常运用监控
作业中按要求每20分钟对柴油发动机舱进行巡查；不定期用红外线测温枪对防火包裹表面进行温度测量，温度不高于160℃，发现高于或接近160℃时立即向技术人员汇报；运用中加强对发动机机油压力、温度、发动机缸温等压力显示和温度报警仪表指示灯的观察，发现异常及时停机检查；运用中加强对发动机弹性联轴器的监控，防止弹性联轴器损坏橡胶件高速高温摩擦产生的险情。
2.4.3规范操作运用
（1）每次启机前需对机油油位进行检查。冷启动时，怠速2-3分钟，待机油压力平稳后，方可缓慢提高油门，切忌“猛提猛降”（2）长时间高负荷工作后不能马上停机，应怠速空载运转3-5分钟，待机油温度、缸温下降后再停机。（3）调车作业时，严禁1车牵引多车（3台以上不少于2台动力，6台以上不少于3台动力）；维修机组成组运行时必须全部作为动力，起步阶段应缓慢提升油门；运行中严禁本务机利用本车油门进行控速，需要提速或降速时，油门切忌“猛提猛降”，且各车应在本务司机要求下统一提升或降低发动机转速。
3柴油机维护保养措施
3.1柴油机日常保养
柴油机日常保养的内容和方案。将保养项目纳入到运转时数中，进行保养项目的安排，促进机器的正常运行。首先，进行柴油机启动前、运转时、停车等项目的日常维护保养，发现任何细小的问题都要及时解决。其次，要注重柴油机的外观整洁，保持各种滤器的清洁畅通，还要进行日常的机油质量检查工作，必要时进行化验。
保养重点：（1）对机油散热器、中冷器以及涡轮风扇要勤清洁、勤检查，确保发动机散热部件作用良好；（2）对机油压力、温度及缸温传感器、报警开关要勤检查，确保作用良好；（3）对柴油发动机防火隔离包裹材料以及油管接头包裹要加强检查，发现不良及时反馈，及时处理；（4）检查发动机缸体、油底壳、滤清器、缸盖等是否存在渗漏油情况，高温环境下发生渗油情况概率增大；（5）检查发动机控制高温电缆是否存在龟裂、破皮等情况，防止发生短路；（6）严格按要求做好发动机定期保养工作（打开发动机压风板进行检查：一是各硬油管有无碰擦现象；二是有无渗油迹象；三是停车电磁铁接线是否可靠）；（7）冷机状态下对发动机机油油位、冷却液液位进行检查，确认“油位”、“水位”符合要求；（8）根据环境温度和作业时间情况，掌握发动机缸温和水温的变化规律，关注发动机曲轴箱呼吸器，是否有异常蓝颜或白烟冒出。
3.2柴油机维护注意事项
3.2.1柴油机夏季运转注意事项
（1）柴油机全负荷工作时间不要超过60min，如生产进度需要必须连续长时间工作时，应至少在柴油机工作60min后降低工作转速到1000r/min冷却3～5分钟，避免柴油机过热造成非正常损坏；（2）机油出现变质或发黑时应立即更换机油；（3）定期清理风扇耦合器，并对风扇工作状态进行检查；（4）经常清理清洗缸套及各散热器冷却表面，防止因散热面尘土堆积过多影响柴油机整机散热效率；（5）严格禁止柴油机在全负荷状态下突然停机，停机前将柴油机运转速度放到1000r/min冷却3～5分钟，最好待机油温度低于70℃，缸盖温度低于80℃后停机。
3.3柴油机结构改进
3.3.1停车电磁铁结构改进
停车装置在保证发动机正常启动及停车过程中起着关键的作用，停车装置工作的正常与否直接关系到施工单位的工作进度及安全，对于对时间要求非常高的铁路系统，保证发动机的正常工作是重重之重。因此，保证发动机停车装置的正常工作显得尤为重要。
根据停车电磁铁的结构，改进的主要原则是尽可能的减少其传动结构易出现卡滞的节点。原有的停车装置球接头连接明显多于改装后球接头连接，改装前停车电磁铁通过摇臂及球接头工作，而过多的连接势必造成电磁铁工作过程中的摩擦阻力，影响停车电磁铁工作的稳定性。而对于改装后的停车装置，我们采用了只有两个球接头和一根推杆的连接方式，电磁铁工作过程摩擦阻力明显减小，而且避免了安装回位簧对电磁铁造成的不必要的故障。
结束语
大型养路机械设备使用环境较为恶劣，因此对柴油机按要求进行日常性的维护保养也显得尤为重要。为了做好柴油机的维护保养，需要提前指定详细的检查、维修方案，同时在使用过程中应注重对注意事项与操作规范的不断完善，认识到日常维护保养工作的重要性，使柴油机的维护保养工作达到最优。如果出现了反常现象，更需做出及时的处理，通过不断的技术维护、调试，将柴油机调整至最佳运行状态，保证柴油机正常运行。
