【摘要】為提高內(nèi)燃機(jī)車運(yùn)行的可靠性，對(duì)柴油機(jī)飛車的危害、原因進(jìn)行分析，從運(yùn)用保養(yǎng)、維護(hù)和檢修兩個(gè)方面制定切實(shí)可行的防范措施，從根本解決內(nèi)燃機(jī)車飛車的事故隱患，提高機(jī)車運(yùn)行的安全性和經(jīng)濟(jì)性。

【關(guān)鍵詞】 柴油機(jī) “飛車 ” 危害 預(yù)防 處理

0 前言

柴油機(jī)是內(nèi)燃機(jī)車核心部件，柴油機(jī)質(zhì)量直接影響內(nèi)燃機(jī)車的運(yùn)用安全、效率。而柴油機(jī)的飛車、火災(zāi)、油水錘等給行車安全帶來重大隱患，在生產(chǎn)現(xiàn)場對(duì)柴油機(jī)質(zhì)量控制、攻關(guān)一向是作為生產(chǎn)管理關(guān)鍵環(huán)節(jié)。柴油機(jī)一旦發(fā)生此類故障，損失將是巨大的。因此對(duì)柴油機(jī)飛車故障的預(yù)防、控制、攻關(guān)更應(yīng)該引起重視，通過多年的現(xiàn)場工作經(jīng)驗(yàn)，對(duì)柴油機(jī)“飛車”事故的原因、危害、預(yù)防、處理做以下的總結(jié)論述。

1 柴油機(jī)“飛車”造成的危害

1.1柴油機(jī)的零部件在超速時(shí)所承受的慣性力過大，因而其他機(jī)械負(fù)荷將超出零部件的安全限度，這可使某些零部件發(fā)生突然破裂以至飛離，如電機(jī)電樞，柴油機(jī)曲軸或增壓器轉(zhuǎn)子平衡的破壞；軸與軸瓦之間由于瞬時(shí)高載荷使油膜破壞而導(dǎo)致軸瓦燒損；連桿螺栓與連桿蓋的斷裂及飛離；進(jìn)、排氣閥損壞；柴油機(jī)強(qiáng)烈震動(dòng)等。

1.2超速運(yùn)轉(zhuǎn)將導(dǎo)致柴油機(jī)燃燒過程惡化，燃燒不徹底大量冒黑煙，排氣溫度升高，增壓器超速。

1.3由于超速運(yùn)轉(zhuǎn)，各部件磨擦發(fā)熱嚴(yán)重，油、水溫度增高，冷卻散熱困難，機(jī)油粘度下降，油壓降低，因而加劇了磨損，破壞了零部件間的配合尺寸。

2.造成柴油機(jī)“飛車”的原因分析

GK1C型機(jī)車柴油機(jī)“飛車”事故一般在突降手柄或突然卸載時(shí)發(fā)生，并且大多由聯(lián)合調(diào)速器故障、供油拉桿及高壓泵齒條卡滯、人為故障處理綁扎不當(dāng)?shù)纫蛩卦斐伞帮w車”。

2.1聯(lián)合調(diào)速器故障導(dǎo)致柴油機(jī)“飛車”

2.1.1聯(lián)合調(diào)速器加油孔濾網(wǎng)破損，且注油前航空油未經(jīng)過濾等因素使聯(lián)合調(diào)速器油內(nèi)含雜質(zhì)，異物卡滯在滑閥、柱塞副的滑動(dòng)面處使聯(lián)合調(diào)速器工作失靈，如果再有極限調(diào)速器故障或供油拉桿犯卡，將導(dǎo)致柴油機(jī)轉(zhuǎn)速失控，造成“飛車”。

2.1.2極限調(diào)速器的飛錘飛出，瞬間將螺紋絲扣拉掉，而落下的調(diào)節(jié)螺母正好卡死傳動(dòng)軸，使從動(dòng)齒輪停轉(zhuǎn)，與它相嚙合的主動(dòng)齒輪平鍵由于凸輪軸仍轉(zhuǎn)動(dòng)而被剪斷，聯(lián)合調(diào)節(jié)器和極限調(diào)速器與柴油機(jī)失去控制。

2.1.3聯(lián)合調(diào)速器油粘稠或凝固，由于調(diào)速器故障，而人為手搬動(dòng)聯(lián)合調(diào)節(jié)器傳動(dòng)機(jī)構(gòu)時(shí)，因聯(lián)合調(diào)速器油流動(dòng)性變差，聯(lián)合調(diào)速器動(dòng)力活塞、補(bǔ)償活塞不能及時(shí)動(dòng)作并卡滯在大供油位，同時(shí)極限調(diào)速器故障，導(dǎo)致“飛車”。

2.1.4聯(lián)合調(diào)節(jié)器油臟，或異物將滑閥拉傷、卡滯，致使聯(lián)合調(diào)節(jié)器動(dòng)力活塞、補(bǔ)償活塞不能及時(shí)動(dòng)作并卡滯在大供油位，同時(shí)極限調(diào)速器故障，導(dǎo)致“飛車”。

2.2高壓油泵柱塞卡滯造成柴油機(jī)“飛車”

燃油精濾器失修，失去過濾作用或維修后清潔度不夠系統(tǒng)內(nèi)遺留雜物等，致使燃油未經(jīng)過濾就進(jìn)入高壓油泵中，污物將高壓油泵柱塞卡在供油位，此時(shí)極限調(diào)速器即便動(dòng)作也不能將該缸供油齒條拉桿拉回零位，一旦多缸卡發(fā)生滯問題，柴油機(jī)將失去控制，造成“飛車”。

2.3供油拉桿上的某氣缸夾頭銷被噴油泵附件卡死造成“飛車”

圖1 GK1C型內(nèi)燃機(jī)車噴油泵和供油齒條及其附件裝配圖

如圖1所示為GK1C型內(nèi)燃機(jī)車噴油泵和供油齒條及其附件裝配圖，圖示為零供油狀態(tài)。

當(dāng)某一缸夾頭銷拔出后未90°旋轉(zhuǎn)，或被人為意外帶出，或因夾頭銷的插入量小而被供油拉桿的橫向抖動(dòng)抖出，使夾頭頂在夾頭銷槽口外沿處。在起機(jī)時(shí)或運(yùn)用過程中，夾頭銷隨供油拉桿向供油方向移動(dòng)，此時(shí)由于供油齒條拔叉座前端被夾頭銷頂住，齒條的移動(dòng)阻力變大，夾頭銷和供油齒條拔叉座前端之間發(fā)生相對(duì)移動(dòng)，當(dāng)移動(dòng)量達(dá)到11mm時(shí)（工藝要求供油拉桿最小移動(dòng)量不小于11mm），夾頭銷越過供油齒條拔叉座前端，在彈力作用下自動(dòng)落下（夾頭銷的厚度8mm+夾頭銷槽壁厚度3mm=11mm），處在供油齒條拔叉座前端的左側(cè)，如圖2所示，此時(shí)的供油量很大，柴油機(jī)爆發(fā)后或回手柄時(shí)，供油拉桿在聯(lián)合調(diào)節(jié)器的作用下，往回移動(dòng)，以減小供油量，此時(shí)該夾頭銷帶著供油齒條一起向非供油方向移動(dòng)，當(dāng)移動(dòng)約5mm后，該供油齒條已不能移動(dòng)，因供油齒條和噴油泵調(diào)節(jié)齒桿在供油方向是剛性的，因此，夾頭銷被卡死于供油齒條拔叉座前端的左側(cè)，如圖3所示，供油拉桿也隨之一起卡死。

圖2 起機(jī)后或運(yùn)用過程中GK1C型機(jī)車噴油泵夾頭銷與供油齒條撥叉座前端的相對(duì)位置

此時(shí)的供油拉桿在向供油方向移動(dòng)了最少11mm后，向非供油方向只移動(dòng)了約5mm，也就是說，除本缸以外，其余各個(gè)缸的供油量均處在11mm-5mm=6mm的位置（相對(duì)于零供油位6mm），這個(gè)供油量足以使柴油機(jī)在空載或減載時(shí)轉(zhuǎn)速飛升，此時(shí)極限調(diào)速器即便動(dòng)作也不能將供油拉桿拉回零位失去作用，此時(shí)柴油機(jī)“飛車”不可避免。

圖3 “飛車”時(shí)GK1C型機(jī)車噴油泵夾頭銷與供油齒條撥叉座前端的相對(duì)位置

2.4彈性連接桿拐臂定位銷折損導(dǎo)致“飛車”

圖4 彈性連接桿拐臂與橫軸及其定位銷的相對(duì)位置

如圖4所示為GK1C型內(nèi)燃機(jī)車控制機(jī)構(gòu)中彈性連接桿拐臂與橫軸及其定位銷的相對(duì)位置圖。

控制機(jī)構(gòu)中彈性連接桿拐臂與橫軸間采用定位銷定位的剛性連接方式，在長期運(yùn)用過程中，其定位銷始終處于被剪切的工作條件下，當(dāng)其定位銷發(fā)生松動(dòng)、或由于磨損產(chǎn)生曠量，維修不及時(shí)，產(chǎn)生剪切后強(qiáng)度降低，不足以抵制其剪切力時(shí)，導(dǎo)致定位銷被剪切折斷（如圖5所示），與此同時(shí)供油拉桿位置發(fā)生變化，即使極限調(diào)速器發(fā)生作用也不能將供油拉桿拉回零位，將造成柴油機(jī)“飛車”。

圖5 定位銷折斷后的相對(duì)位置

2.5供油拉桿拐臂定位銷折損導(dǎo)致“飛車”

圖6 供油拉桿拐臂與橫軸及其定位銷的相對(duì)位置

圖6為GK1C型內(nèi)燃機(jī)車控制機(jī)構(gòu)中供油拉桿拐臂與橫軸及其定位銷的相對(duì)位置圖。

控制機(jī)構(gòu)中供油拉桿拐臂與橫軸間采用定位銷定位的剛性連接方式，在長期運(yùn)用過程中，其定位銷始終處于剪切的工作條件下，當(dāng)其定位銷不足以抵制其剪切力時(shí)，導(dǎo)致定位銷被剪切折斷（如圖7所示），此時(shí)極限調(diào)速器即便動(dòng)作也不能使供油拉桿系統(tǒng)正常動(dòng)作，各油泵齒條不能回歸零位，將造成柴油機(jī)“飛車”。

圖7 定位銷折斷后的相對(duì)位置

2.6供油拉桿系統(tǒng)被異物卡滯造成“飛車”

2.6.1由于在檢修過程中，不良的作用習(xí)慣或違章作業(yè)，造成供油拉桿彎曲、變形，使供油拉桿動(dòng)作不靈活，發(fā)生卡滯。柴油機(jī)啟機(jī)后，在降速脈沖時(shí)柴油機(jī)轉(zhuǎn)速不降反升，造成“飛車”。

2.6.2機(jī)車檢修或機(jī)車檢查時(shí)，人為的在調(diào)控系統(tǒng)拉桿附近遺留異物，如工具、零部件、擦車布等。使拉桿系統(tǒng)卡死，當(dāng)柴油機(jī)降轉(zhuǎn)速時(shí)，齒條不能拉回零位，造成柴油機(jī)“飛車”。

2.6.3柴油機(jī)單缸發(fā)生故障，需要甩缸作業(yè)時(shí)，甩缸不正確或甩缸不到位，造成供油拉桿卡滯，回手柄齒條不能拉回，即使極限調(diào)速器動(dòng)作亦不能使齒條回歸零位造成柴油機(jī)“飛車”。

3.防止GK1C型內(nèi)燃機(jī)車柴油機(jī)“飛車”的措施

為防止柴油機(jī)“飛車”，須在運(yùn)用保養(yǎng)及檢修兩方面共同采取防范措施。

3.1運(yùn)用保養(yǎng)方面應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

3.1.1經(jīng)常對(duì)供油拉桿的支承滾輪及噴油泵的供油齒條進(jìn)行給油保養(yǎng)，使之動(dòng)作靈活無卡滯。緊急停車裝置每次手動(dòng)試驗(yàn)。

3.1.2定期按規(guī)定清洗聯(lián)合調(diào)節(jié)器，并嚴(yán)格遵守“三充兩放”制度。聯(lián)合調(diào)節(jié)器加油孔濾網(wǎng)不準(zhǔn)破損，所加入的新油必須事先用綢布過濾，保證絕對(duì)純凈。

3.1.3不得以供油拉桿為支點(diǎn)撬動(dòng)其他部件，檢修柴油機(jī)時(shí)不得蹬踏供油拉桿。

3.1.4聯(lián)合調(diào)節(jié)器上蓋不得敞開運(yùn)行，以免異物進(jìn)入。在柴油機(jī)啟動(dòng)前和機(jī)車運(yùn)行中，要按規(guī)定檢查柴油機(jī)調(diào)控系統(tǒng)各桿件間的聯(lián)接狀態(tài)，做到各種銷、墊齊全，聯(lián)接狀態(tài)良好，發(fā)現(xiàn)有松動(dòng)，裂紋處所時(shí)須及時(shí)處理，防止有關(guān)零部件斷裂，松脫而卡住拉桿。

3.1.5日常禁止用扳動(dòng)供油拉桿的方法啟動(dòng)柴油機(jī)，在不得已情況下作為應(yīng)急處理而須人為扳動(dòng)供油拉桿時(shí)，嚴(yán)禁甩掉彈性連接桿，用扳手只能緩慢扳動(dòng)聯(lián)調(diào)拐臂，并密切注視柴油機(jī)轉(zhuǎn)速表的顯示，力求升降平穩(wěn)，操作人員必須密切配合，注視柴油機(jī)轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)動(dòng)音響的變化，一旦發(fā)生轉(zhuǎn)速飛升的跡象要立即使柴油機(jī)停車。

3.1.6在柴油機(jī)運(yùn)行中，作為應(yīng)急處理需要“甩缸”時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格按甩缸的程序和方法去操作，

甩缸作業(yè)時(shí)，嚴(yán)禁在高轉(zhuǎn)速下甩缸（700r/min以上），要正確使用甩缸器，無甩缸器時(shí)必須用鐵絲將供油齒條固定在挺桿套或示功閥上，一定要將供油齒條和夾頭銷固定好，確認(rèn)供油齒條不會(huì)再行移動(dòng)，夾頭銷也不會(huì)阻礙供油拉桿的動(dòng)作?！八Ω住焙蟾彼緳C(jī)應(yīng)加強(qiáng)巡間，尤其是對(duì)機(jī)械間的檢查，確認(rèn)夾頭銷與齒條完全脫離，供油拉桿有無卡滯現(xiàn)象。

3.1.7定期對(duì)超速停車裝置進(jìn)行試驗(yàn)，確認(rèn)作用良好無卡滯，同時(shí)相關(guān)桿件聯(lián)接可靠，并能將供油拉桿拉回停油位。

3.1.8在正常情況下，變換主手柄位置要符合規(guī)定的間隔時(shí)間，回手柄時(shí)，要同時(shí)注意柴油機(jī)轉(zhuǎn)速的變化，并在“1”位稍停，柴油機(jī)轉(zhuǎn)速穩(wěn)定后再回到零位。

3.1.9加載回手柄時(shí)，如遇柴油機(jī)轉(zhuǎn)速不降反而轉(zhuǎn)速上升時(shí)，切記不可盲目卸載，立即在加載狀態(tài)下斷4K，關(guān)閉燃油泵止閥，開放燃油精濾器排氣閥，擊打緊急停車按鈕，迫使柴油機(jī)停機(jī)，待查明原因并排除故障后方可啟機(jī)。

3.1.10空載回手柄時(shí)，如遇柴油機(jī)轉(zhuǎn)速不降或轉(zhuǎn)速上升時(shí)，應(yīng)立即加載閉合2K，斷開4K，擊打緊急停車按鈕，開放燃油精濾器排氣閥，關(guān)閉燃油泵止閥，迫使柴油機(jī)停機(jī)，待查明原因并排除故障后方可啟機(jī)。

3.2在檢修方面應(yīng)注意以下幾點(diǎn)

3.2.1在兩次中修之間應(yīng)結(jié)合小修，要定期測量拉桿系統(tǒng)的總阻力，不準(zhǔn)超過規(guī)定；對(duì)控制機(jī)構(gòu)中各拐臂定位銷進(jìn)行更換。

3.2.2機(jī)車小、輔修或搶修機(jī)車時(shí)，嚴(yán)禁工作者腳踏供油拉桿、夾頭銷、以及供油齒條，避免因變形而造成動(dòng)作不靈活；機(jī)車小、輔修或搶修機(jī)車后，嚴(yán)禁工作者將工具和其他異物遺留在供油拉桿、供油齒條以及氣缸附近，以免造成供油拉桿卡滯導(dǎo)致飛車事故；柴油機(jī)修理完畢后，啟動(dòng)柴油機(jī)前，須檢查拉桿近旁，不得有阻礙拉桿移動(dòng)的工具、零件和棉絲等異物。

3.2.3檢修調(diào)速器時(shí)必須保證清潔，所有拆出的零部件要仔細(xì)清洗，禁止用棉紗、棉布擦拭。調(diào)速器要按規(guī)定換油，加油濾網(wǎng)及防塵帽須完整并作用良好。

3.2.4供油刻線應(yīng)符合規(guī)定并加封。非檢修人員不得隨意調(diào)整，各噴油泵齒條指針必須緊固，供油齒條動(dòng)作必須靈活。

3.2.5在兩次中修之間至少校核一次極限轉(zhuǎn)速，保證停車裝置動(dòng)作準(zhǔn)確。

4.“飛車”后的處理

發(fā)現(xiàn)飛車跡象后，應(yīng)以最快的速度使柴油機(jī)停機(jī)，采取一斷、二帶、三按、四開的方法：

一斷：斷開燃油泵開關(guān)4K，關(guān)閉燃油截止閥。

二帶：運(yùn)行中閉合2K，提手柄給柴油機(jī)加載，用加載壓轉(zhuǎn)速的方法迫使柴油機(jī)降速、停機(jī)。

三按：盡早地按下緊停車按鈕。

四開：打開燃油精濾器的放氣閥，放出燃油管路中的燃油而停機(jī)。

如已發(fā)生飛車，在飛車停止后單打滑油，防止局部受熱而燒結(jié)，以降低損失。

5.結(jié)束語

柴油機(jī)“飛車”的危害極大，帶來的損失也難以估計(jì)，只要我們嚴(yán)格執(zhí)行工藝修車，日常養(yǎng)成標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)習(xí)慣，做好日常保養(yǎng)，啟機(jī)前做好檢查防護(hù)，柴油機(jī)“飛車”事故是可以避免的，如果發(fā)現(xiàn)飛車跡象后，以最快的速度采取一斷、二帶、三按、四開的方法迫使柴油機(jī)停機(jī)，可以最大限度的減小損失。

參考文獻(xiàn)

[1]李曉村.《內(nèi)燃機(jī)車柴油機(jī)》中國鐵道出版社.2002年8月

[2]GK1C型機(jī)車使用與維護(hù)說明書.資陽

作者簡介：

佟英華（1965-），女，工程師，大專，主要從事電廠鐵路內(nèi)燃機(jī)車管理、故障診斷及狀態(tài)維修的研究