江 俊 佘 磊 蒋国成

(中车资阳机车公司机车事业部 四川 资阳 641301)

0 引言

各种类型的新造内燃机车，从机车总组装生产线落车下线后，进入交车试验线水阻试验台，必须进行模拟各种工况的水阻试验。例行试验前需要进行起机前的准备工作，即电气整备→油水整备→机械部件整备→计算机软件程序整备→甩车。内燃机钳工在这一工序中面对的工作是机械部件的整备，即预供机油、燃油部分；整个水阻试验中，第一个工序行程是机车的起机。起机的关键是柴油机起机，柴油机的顺利起动是试验良好的开始。柴油机起机故障有很多影响因素，其中燃料供给系统的故障是新造机车中的频发故障。柴油机本身是经过组装试验合格后安装到机车上的，燃油供给系统在总组装线是从油箱→燃油粗滤器→燃油预热器→塞门→燃油输送泵→逆上阀→燃油压力阀，最后接入柴油机燃油精滤器的，这些由管路连接组成的油路，称为柴油机燃料供给系统的部分低压油路[1]，如图1所示。

1—燃油粗滤器；2—截止阀；3—燃油泵电机组；4—止回阀； 5—安全阀；6—燃油预热器；7—燃油箱。图1 燃油系统低压油路原理图

根据现有生产制造条件，这段低压油路在水阻试验柴油机起机时最易出现泄漏、堵塞等情况，导致燃油压力不正常，柴油机不能起机或起机后不稳定，甚至停机。所以必须严格检查该段低压油路中的管路和相关部件装配质量，以及管路和部件自身质量，防止产生故障，导致柴油机起机困难，须施行有效的预先处理措施，防止这类故障的发生。

1 柴油机燃油低压油路故障原因分析

这段柴油机燃料供给系统低压油路依靠人工现配现装，极易产生故障，分析时依据燃油输送泵为界，划分为吸入油路故障和输出油路故障；另外，还有水阻试验及厂线运转试验后产生的燃油油路故障隐患等。

1.1 吸入油路故障原因分析

吸入油路故障是燃料供给系统发生频率最高、危害最大的故障，将直接导致机车不能起动，甚至停机，给机车试验和运行带来故障隐患。

1.1.1管路故障原因分析

首先，吸入油路中的管路制作时，焊接过程中如果定位、冷却速度、内应力等未控制好，焊接收尾没有处理好等，会造成焊缝出现砂眼、气孔、裂纹等；接头体变形及接头体在径向和轴向偏差过大，管螺母与接头体密封面有焊豆、流坠物、烧损缺陷以及管件在运输、存放过程挤压、碰伤，导致管路中接头体球面和管螺母变形等，这些都会影响油路的密封和堵塞。管件在成形时，材料质量、成形角差过小等原因也会产生裂纹，造成管路渗漏，进入空气；人工紧固连接操作时会出现安装空间不良，管路与管路过于刚性连接，管件紧固先后顺序不当，使管螺母与接头球体产生内应抗力导致预紧力不足、虚接、各密封面密封不严，管路泄漏进入空气，燃油渗漏，管道狭窄甚至堵塞，都将导致燃油压力不正常[2]。

1.1.2各部件故障原因分析

接着分析各管路连接的燃油粗滤器、燃油预热器塞门及燃油泵等部件。燃油粗滤器接合面密封性、滤芯(网)质量、燃油泵齿轮与泵体间隙偏差过大，两轴平行度超差，油封的密封不良，电机与泵的联接偏差，以及电机功率、扬程等各项性能是否符合，电机配接线正确与否，以上各部件接头体与管路连接匹配度有无偏差。这些部件的质量优劣以及运输、存放、装配正确与否，会影响低压油路密封和畅通，直接导致燃油压力不正常。

1.2 部分输出油路故障原因分析

柴油机低压油路输出油路故障，相对于吸入油路、管路连接这类故障较少，发生了故障也容易判别处理。输出油路从逆止阀开始，经过燃油压力阀，最后接入柴油机燃油精滤器，在这里只分析到燃油精滤器之前。逆止阀在装配时，会出现方向错误，阀体因自身质量经常出现犯卡、阀体出现密封性不良等问题；燃油压力阀同样有安装方向、阀体密封性方面的问题，这些会造成燃油渗漏，压力波动。柴油机低压油路的各段管路、各部件里面存在许多空间，在启动燃油泵后会存有空气窜入燃油系统内，导致燃油压力不足或者燃油压力波动等问题。

1.3 水阻试验和厂线运转试验后油路故障产生及分析

水阻试验台的新造机车经过各种模拟工况试验后，甚至在厂线上运行一段时间后，柴油机低压油路燃油压力不正常的故障仍会出现。由于水阻试验台的机车在各种负载、转速运转下会产生各种振动。罩式非承载式车体相对于棚式非承载式车体和承载式车体产生的振动会更大些，配备临时转向架的机车相比配备正式转向架的机车振动要大些，根据机车垂向动力学，固有振动、受迫振动机车体产生的侧滚、伸缩、摇头、侧摆、点头、振头，以及各种振动引发的共振，会影响低压油路各管路和各部件安装稳定状态。因为高频率和高强度的振动将会导致有焊接缺陷的燃油管路出现砂眼或裂纹，甚至管路连接出现松动或者脱落，使得空气窜入燃油系统内，最终导致燃油压力不正常，柴油机起不了机或起机后停机。

2 柴油机低压油路故障应对措施

经过以上分析，针对这些问题，为保证机车柴油机正常起机，采取以下预先处理方法来防范应对，处理方式有两种：静态，即燃油泵未起动状态下进行的处理；动态，即起动了燃油泵后进行的处理。

2.1 静态下的应对措施

2.1.1吸入油路管路的预处理

从静态方面对管件和相连接部件的防范处理，采用敲击紧固法。通过适度力道敲击管体，看连接处有无松动，听有无破裂声响；直接敲击管路接头体，从径向、管螺母顺时针旋转方向，以一定力度敲击，然后再用扳手进行紧固检查，发现有松动的管路连接，应多次反复敲击、紧固，直到消除预紧力不足、虚接产生的内应力，尤其对那些安装位置不好，油箱法兰连接处管螺纹预留过多的接头体，刚性连接较多的管路组合，敲击声异常的管路连接，进行重点检查，逐一对管路排查到位，消除隐患。

2.1.2吸入油路各部件的预处理

与各管路相互连接的部件同样要采取相对应的预处理措施。用工具对燃油粗滤器螺栓检查有无松动，若接合面不均匀，需重新紧固调整，滤清器腔体需另行加注燃油，以减少燃油泵吸油时空气混合造成负压偏差，燃油泵真空吸力不足；滤清器加注燃油时顺带检查滤芯质量及是否变形，O形密封圈压形是否良好，有无缺损；燃油预热器要检查各法兰接合面是否良好，起动燃油泵后检查水箱有无燃油漂浮；塞门检查其阀体结合密封面缝隙以及紧固程度，阀芯及手把有无松动或阀芯螺杆是否垂直阀体，不能歪斜；对于燃油泵的检查，用手试着转动联接轴，检验电机和泵转动是否灵活，有无卡滞，核对电机铭牌、型号、功率、扬程等指标是否符合车型使用要求。

2.1.3部分输出油路的预处理

观察输出油路中的逆止阀、燃油压力阀及相连接管路的安装方向是否正确，管路连接是否可靠，燃油压力可预先调至(150～250)kPa。

2.2 动态下的应对措施

2.2.1燃油泵的预处理

燃油泵的预处理至关重要，待油箱加注燃油刚好没入吸油管口后，相关工位无干涉，合上电源闸刀开关，控制手柄置0位换向中立位，合上总控开关及操纵台下与电气柜内的燃油泵脱扣(刚开始两个燃油泵脱扣都合上)，燃油管路进油阀通位，从燃油泵电机的轴伸端观察电机转动方向，应为顺时针转动，燃油压力达到(150～250)kPa，稳定一段时间后，相互交替脱开其中一个燃油泵，确保燃油泵的轴能灵活转动无卡滞等，以试验各单组燃油泵的性能及供油压力状态。燃油泵泵体振动异音、发热，有可能是泵内齿轮间隙过小或齿轮组相互位置偏差过大，电机轴与泵轴安装偏差过大；在经过其他处理后仍然出现燃油压力不足，如果同时启动两个燃油泵，能达到指定压力，分开燃油泵启动即可分辨。

2.2.2管路的预处理

在启动燃油泵之前，用可以显影的白石灰等，在管路焊缝、接头及可能出现裂纹的弯角处等表面均匀涂抹，燃油滤清器腔体补足燃油，当出现燃油压力不足或不稳定情况时，观察各管路部件有无明显的泄漏；对于低压油路吸入段的检查如果没有异常，还需停启燃油泵，待燃油回流后，观察管路、管路与部件连接处、部件的密封结合面，有无渗油痕迹，如能排除这项，就考虑油箱出油管和回油管焊接的法兰以下的吸油管路段泄漏；如果某段管路出现明显的振动或异音，要考虑管内、接头体有堵塞或有异物、焊接遗留物，导致焊接变形致管道狭窄、扭曲；需要对柴油机低压油路进行排除空气的预处理。用工具断开回油管路或打开泄油阀，一边输送燃油，一边排出窜有空气的燃油，直到没有气泡的燃油流出为止。

2.2.3其他部件的预处理

启动油泵时，检查逆止阀，从垂直阀体方向敲击(适度)，观察燃油压力有无变化，如果压力提高，说明逆止阀犯卡没打开；如果压力降低，说明逆止阀犯卡方向装反了；逆止阀出现振动且燃油压力波动，说明阀体内时断时开不稳定；接着用耳听，手触摸各部件，检查燃油粗滤器腔体有无过热、振动、异音，有可能是燃油通过性有阻碍，里面有异物或油道狭窄部分堵塞，滤芯变形质量不好；燃油预热器如振动较大并伴有异音，说明燃油通过有阻碍，考虑异物或管道通过有问题；燃油预热器内的水管与油管之间是否有漏泄，需观察水箱有无油花漂浮,温度、液位的变化等。

2.2.4非自产柴油机的预处理

对于非自产柴油机，如美国卡特柴油机、德国的MTU柴油机，这类柴油机燃油供给系统有数级燃油过滤处理装置，如油水分离器、数级燃油滤清器等，需预先加满燃油并排尽空气；使用手动燃油泵泵油，需要逐级断开输出油路的管路，分别排空气，甚至是电动燃油泵与手动燃油泵同时泵油排空气处理。值得注意的是，非自产柴油机的管路接头体与国产管配件有诸多的不匹配，常出现渗漏。

3 结论

以上所述剖析了新造内燃机车部分燃油低压管路在水阻试验台出现的一些故障，并给出了对应的预处理措施，低压管路件管装配前接头体与球头体须涂抹检测介质进行相互匹配度、配合面接触度检测，对于应力特殊件作填料预处理；配焊时提高预紧力，多借助工装，对应力结构件在焊接点数、配焊位置、焊接件孔径、对接尺寸[3]，尤其是弯道、畸形等特殊角度处提供条件保障焊接或替代方案(如不产生焊渣的焊接方式，管路直线、弯道较大的流线型布置)；管件焊接结束后模拟机车运行时高频率振动试验，根据声音、振动频率等判断焊接质量、管件自身质量；清除管件锈斑、焊渣等之后，做清洁度检查或增加类似重力漏渣的试验；在管件供货、运输、配送保障方面，对于各种管件有直观明晰标识“旋转、流动、进出口、接口适配条件”等标志，有利于装配、自检、互检，防止误装或误判，从而增加新的装配质量问题。

通过这些有效措施，为新造机车在水阻试验台顺利进行试验提供了保障，提高了生产效率、加快了生产进度，降低了机车制造成本。