关于DF4D机车柴油机缸套破损故障的分析和处理

关于 DF4D机车柴油机缸套破损故障的分析和处理

姜旭升

中车大连机车车辆有限公司 辽宁大连 116022

摘要：随着我国经济的快速发展，促进了交通运输业的发展，当前DF4D机车应用比较广泛，但是经常会出现柴油机缸套破损的情况，要想更好地确保行车安全，就要对这种故障进行分析。通过对DF4D机车的柴油机破损故障分析，发现了在检修工艺执行中存在一些问题，所以提出了相应的解决措施，并提出了判断方法，期望可以为这种故障处理提供一些参考。

关键词：DF4D机车；柴油机缸套，破损；故障分析；处理方法

1、DF4D机车的基本情况分析

为了更好地满足客运需求，我国的铁路进行了几次提升，而DF4D机车就是为了提速需要设计和制造的，其中的柴油机型号是 16V240ZJD，这是240/275的柴油机系列产品，其标定的功率为3240kW，而且机车从配属以来，故障率是比较低的，但是随着运用时间的不断延长，使机车的牵引速度很大程度提高了，还有乘务方式的改变，这些因素都造成了柴油机部件的破损，并且不断地增加。机车的柴油机如果发生破损故障，不仅严重地影响了铁路运输秩序，也对DF4DK机车的牵引产生了更大的影响，同时还会造成配件的损坏，这些情况都会影响运行安全，所以要充分地重视这些情况的出现，在日常检查和维修中应当特别留意这些情况，发现问题及时地处理。所以在实际工作中对柴油机故障进行分析和预防是非常重要的，只有分析出故障的具体原因，才能制定出有效的解决办法和技术措施，进而更好地预防此类故障。

2、DF4D机车的故障分析和处理方法

2.1故障的基本情况

当前DF4D型机车在支线的客运过程中仍担任了重要任务，机车在担当客运任务时，如果在途中遇到柴油机的水温高而导致停机状况，这时乘务员应当进行及时检查，在检测的过程中如果发现了高温水位下降情况，就应当要求停车检查。当停车后如果发现高温的水箱无水，而低温的水箱水位不足时，这时柴油机的气缸附近就会出现异音，就应当马上请求救援。当机车回段以后，在进行检查时如果发现了气缸的缸套在支承的法兰下面，也就是根部过渡圆位置，出现了圆周断裂情况，并且这种裂是非常齐整的，同时缸套出现了下降情况，这时缸套的下部位置会被连杆打碎，导致了油底壳进水，这种情况应当特别注意，及时地进行处理。如果发现是连杆的杆身处有撞击痕迹，就要进一步地扩大检查范围，这时会发现气缸的缸套处也有裂纹。当缸套破损比较严重时，从断裂的疲劳源方面来看，气缸套支承的法兰下面，以及根部的过渡圆位置应力是比较集中的。为了查找主要原因，应该从气缸套的受力状况，以及检修工艺方面入手，完整地记录配件和检修记录，这样可以方便查询分析。要想更好地维修，就应当在检修过程中充分注意各种细节，对任何一个问题都不要放过，仔细分析产生原因，才能及时地消除故障和隐患。

2.2故障产生的原因

气缸套具有承受高温和高压的作用，一般情况下DF4D机车的柴油机缸套最高温度可以达到1500℃左右，而最高的燃烧压力也可以到达14MPa。在这样的高温和高压下，燃气会对缸套的内壁产生交变温差应力，而且这种应力是较大的。在通常的情况下，气缸的进气的温度是100℃，而缸套的内壁可以承受更高的温度，一般是在100℃-1500℃之间的温度。而且DF4D机车的柴油机缸套与DF4B相比，在厚度上减少了39mm，所以法兰的外径也减少了，但是在法兰和缸套圆柱的部分，以及过渡圆位置应力会增加。在气缸组件进行安装时，应当将其安装在机体上，如果配合间隙超出了相关要求，就会造成间隙大的情况，导致气缸套的刚度降低。如果气缸的刚度降低了，就会使得振动加大，进而增加了缸套断裂的可能性。这时要查询检修记录，并且测量机体的缸套，以及检查安装孔是否符合相关技术要求，才能有效地排除这些因素。在查询检修记录时，如果发现了气缸垫的厚度偏小的情况，就应当引起注意了，只要比平均厚度小0.4mm，就要充分地关注。在对作业现场进行检查时，如果发现了工作人员在安装时，在调整和计算气缸套垫片时，没有固定气缸套，应当及时处理。因为在盘车活塞上行的时候，缸套也会是向上运动的，这时测量的缸套与水套法兰间隙会大于0.03mm。DF4DK的柴油机缸套与DF4B机车相比是间隙配合的，所以在厚度上要小很多。由于该调整垫片的厚度比实际小，就造成了柴油机在工作的过程中压缩力偏大情况，而活塞的侧压力也会增大，进而使缸套出现变形情况，同时会发生高频振动情况。当活塞变换方向时，由于热间隙的影响，会使头和尾出现倾斜横摆状况，并冲击缸套，这种冲击的速度是较大的，会引起缸套振动，从而导致缸套集中，使得法兰根部和过渡圆位置出现断裂。这些故障情况，在实际工作中和日常检修中应当注意，发现问题及时解决，并做好相关记录，便于日常查询。

2.3解决措施

气缸套是不许有裂纹的，特别是在法兰支承的位置，并且内表面也不许有拉伤情况，在气缸套的外表面进行深度中修时，裂纹一般不能大于6mm。当进行整体组装时，要注意水套和缸套的分组和选配，两者的间隙一般是0.020-0.104mm之间，还要装上三道“0”型的密封圈，密封圈应当贴实和平整。当这些步骤完成以后，要将缸套装入到水套中，压入到一定位置后检查，其中允许有小于0.03mm的间隙，但是这种间隙应当是局部的，总长度要小于圆周的六分之一，之后再进行水压试验，实验的过程中不能有泄漏情况。如果安装时出现过紧或过松的情况，应当测量水套情况，并与机体相配合，不能强行地装入。还要确定调整垫片的厚度，应当用卡具来固定缸套，然后压紧缸套，这个步骤可以有效地在防止盘车时，活塞带动缸套进行运动，之后要用塞尺进行检查，可以由小于0.03mm的间隙。当进行水阻试验时，其测量的压缩压力，还有爆发压力要符合要求，对不符合要求情况，必须及时地查找原因，尽快地排除故障消。在实际工作中，要想更好地避免故障出现，就应当对机车进行定期的检查和保养，及时地发现问题及时地解决。

结束语：

要想更好地确保行车安全，就要对缸套的断裂故障进行充分分析，找到故障的发生原因，并提出相应的解决措施。通过不断地研究，目前已经很大程度地降低了这种故障的出现，有效地确保了机车质量和行车安全。

参考文献：

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[2]王庆刚.DF4D型机车柴油机“飞车”防治措施探讨[J].四川建材,2019,05:50-51.

[3]刘蔚.DF4D型机车柴油机“飞车”原因分析及防治措施[J].科技视界,2020,10:86-88.