肖代強(qiáng)

（攀鋼集團(tuán)西昌鋼釩有限公司 615000）

12V180ZJ柴油機(jī)復(fù)式機(jī)油濾清器改造

肖代強(qiáng)

（攀鋼集團(tuán)西昌鋼釩有限公司 615000）

本文對(duì)12V180ZJ柴油機(jī)復(fù)式機(jī)油濾清器結(jié)構(gòu)及目前市場(chǎng)上主流濾芯器裝置進(jìn)行對(duì)比研究，從而對(duì)12V180ZJ柴油機(jī)濾芯器進(jìn)行改造，力爭(zhēng)提高柴油機(jī)機(jī)油過濾精度，緩解柴油機(jī)各機(jī)械部分磨損情況，從而達(dá)到提高柴油機(jī)可靠性使用壽命的目的。

柴油機(jī)；復(fù)式機(jī)油濾清器；紙濾芯

1 引言

12V180ZJ柴油機(jī)復(fù)式機(jī)油濾清器是指將粗濾芯和精濾芯組合在一起的兩級(jí)濾清器，國(guó)內(nèi)80～90年代生產(chǎn)的內(nèi)燃機(jī)車柴油機(jī)約有70%使用該類型濾清器。該濾清器的粗濾芯是在有孔眼的鋁筒外圓面上加工出螺距為0.5mm的淺螺紋，然后在螺紋槽內(nèi)繞上直徑為0.45mm的鋼絲，于是在鋼絲間形成0.05mm的間隙。當(dāng)機(jī)油通過時(shí)≥0.05mm的機(jī)械雜質(zhì)即被濾去；精濾芯由10余個(gè)銅絲網(wǎng)精濾芯組成，濾清能力為0.03mm，當(dāng)機(jī)油通過時(shí)≥0.03mm的機(jī)械雜質(zhì)即可濾去。在柴油機(jī)實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，潤(rùn)滑油流經(jīng)粗、精濾芯后，雜質(zhì)附著于表面；每班維護(hù)作業(yè)時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)滾筒手柄時(shí)，濾芯也轉(zhuǎn)動(dòng)，固定的刮污刷即將粗濾芯外面的污物刮掉，可達(dá)到增加使用周期的目的。

2 存在的問題

柴油機(jī)長(zhǎng)期使用后，復(fù)式機(jī)油濾清器中粗濾芯、精濾芯過濾剩下的雜質(zhì)均依附于濾芯表面，堵塞濾芯，進(jìn)而造成以下故障：

（1）潤(rùn)滑油壓力過低、出現(xiàn)柴油機(jī)起不了機(jī)、自動(dòng)卸載、自動(dòng)停機(jī)等故障現(xiàn)象；

（2）柴油機(jī)潤(rùn)滑油系統(tǒng)油量不足，沒有足夠粘度適中的清潔油潤(rùn)滑和冷卻各運(yùn)動(dòng)組件，致使零件摩擦加劇，磨屑與其他相關(guān)雜質(zhì)急劇量急劇增加，柴油機(jī)可靠運(yùn)轉(zhuǎn)周期急劇縮短；

（3）該濾芯器雖經(jīng)2級(jí)過濾，但精度偏低，潤(rùn)滑油中仍有較多的大顆粒雜質(zhì)進(jìn)入柴油機(jī)各運(yùn)動(dòng)組件表面，加劇表面摩擦。

（4）粗濾芯、精濾芯表面面積有限，雜質(zhì)易覆蓋過濾通道，需經(jīng)常轉(zhuǎn)動(dòng)把手，用固定的刮污刷將粗濾芯外面的污物刮掉方能使油壓保證柴油機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)需求；

（5）柴油機(jī)入庫(kù)開展小輪修檢修維護(hù)作業(yè)時(shí)，須分解清洗掉粗、精濾芯上的污物，后期維護(hù)耗時(shí)較長(zhǎng)，費(fèi)用較高。

3 復(fù)式機(jī)油濾清器濾芯器改造

通過市場(chǎng)調(diào)研，目前內(nèi)燃機(jī)車、汽車及其他機(jī)械類濾清器均已使用紙質(zhì)濾芯的濾清器，它較機(jī)械式復(fù)式機(jī)油濾清器的過濾精度更高，可靠使用壽命更長(zhǎng)，后期維護(hù)成本也更低。紙質(zhì)濾芯是一種專門處理過的微孔濾紙制成的，其濾清能力可達(dá)0.011mm，較機(jī)械式機(jī)油濾清器0.03mm的過濾精度有很大提高，能較大程度的確保運(yùn)動(dòng)件摩擦副的油膜不被雜質(zhì)破壞，有效潤(rùn)滑和冷卻運(yùn)動(dòng)零件表面。另外紙質(zhì)濾芯可根據(jù)客戶需求做成折疊形狀，增大過濾面積，在確保精度前前提下提高通透能力。因此，用紙制濾芯替換復(fù)式機(jī)油濾清器粗、精兩級(jí)濾芯在理論上是完全可行；通過前期市場(chǎng)調(diào)研，柴油機(jī)復(fù)式機(jī)油濾清器改造可采用如下兩套方案：

A.根據(jù)流量、過濾標(biāo)準(zhǔn)、壓力等指標(biāo)直接購(gòu)置成品濾芯器進(jìn)行更換；

B.選用符合使用需求的濾紙定制濾芯，對(duì)現(xiàn)有濾清器進(jìn)行二次技術(shù)改造；

鑒于成本問題及本單位自身的技術(shù)條件，我們采用B方案，對(duì)原有的復(fù)式機(jī)油濾清器進(jìn)行二次技術(shù)改造。

通過原復(fù)式機(jī)油濾清器結(jié)構(gòu)及其工作原理研究，我們考慮繼續(xù)采用“機(jī)油通過粗濾芯（濾筒）、精濾芯后從中間空流出”的方式設(shè)計(jì)新型紙質(zhì)濾芯油路。同時(shí)，為降低改造成本，我們將原濾清器濾筒、中間轉(zhuǎn)軸及密封等組件保留，作為后期改造的濾清器主體結(jié)構(gòu)件。另外，將原復(fù)式機(jī)油濾清器的粗濾芯、精濾芯、手把等部件拆除，保留旁通閥部分。

通過進(jìn)一步與紙質(zhì)濾芯生產(chǎn)廠家進(jìn)行溝通協(xié)調(diào)后，我們確定了成型的濾芯的基本結(jié)構(gòu)：采用內(nèi)外層鋼網(wǎng)與兩端法蘭作為剛性支撐，內(nèi)外層鋼網(wǎng)之間安裝折疊紙質(zhì)濾芯，同時(shí)根據(jù)原復(fù)式機(jī)油濾清器流量、壓力、過濾精度等要求確定濾紙型號(hào)及面積等參數(shù)。具體組裝時(shí)，紙質(zhì)濾芯穿過轉(zhuǎn)軸固定安裝進(jìn)入殼體內(nèi)，其中濾芯機(jī)油流入端中心部分用橡膠密封，機(jī)油流出端濾芯端頭與殼體部分也用橡膠密封。柴油機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，潤(rùn)滑油從殼體進(jìn)油孔進(jìn)入，流經(jīng)圓筒濾芯外側(cè)過濾后進(jìn)入中心孔部分，然后從殼體出油孔流出進(jìn)入后部機(jī)油管路（見圖1）。

圖1 改造成型的機(jī)油濾清囂

4 效果檢查

為保證復(fù)式機(jī)油濾清器改造效果，我們選擇0069、3002、3003、3004共計(jì)4臺(tái)在相同區(qū)域運(yùn)行的機(jī)車進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)，其中0069、3002機(jī)車安裝復(fù)式機(jī)油濾清器看，3003、3004機(jī)車安裝改造后的紙質(zhì)濾清器，同時(shí)4臺(tái)機(jī)車均加裝新潤(rùn)滑油。通過2小輪修周期（4個(gè)月）的運(yùn)用后，我們對(duì)機(jī)油雜質(zhì)、運(yùn)用效果、后期維護(hù)等進(jìn)行對(duì)比復(fù)查，效果明顯，具體如下：

（1）機(jī)油雜質(zhì)含量較以前減少約0.01%；

（2）機(jī)油濾清器未出現(xiàn)壓差＞300kPa的現(xiàn)象，基本維持在120～160kPa之間；

（3）濾清器維護(hù)作業(yè)時(shí)，耗時(shí)僅為30min，將以前提高了約3倍；

（4）濾清器維護(hù)成本較以前降低約140元。

另經(jīng)觀察，紙質(zhì)濾芯在第2個(gè)小輪修時(shí)前后壓差達(dá)160kPa，較初次安裝時(shí)的壓差（120kPa）有所上升，未確保機(jī)車在第三個(gè)小輪修內(nèi)不會(huì)出現(xiàn)壓差過大的情況，確定為在第2次小輪修時(shí)更換濾芯。

5 結(jié)論

通過上述4臺(tái)機(jī)車對(duì)機(jī)油濾清器改造前后相關(guān)項(xiàng)對(duì)比分析，使用紙質(zhì)濾芯能較大提高柴油機(jī)機(jī)油質(zhì)量及運(yùn)用過程壓力保證，為柴油機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行有較大促進(jìn)作用，效果明顯，復(fù)式機(jī)油濾清器改紙質(zhì)濾芯方案的可在12V180ZJ型柴油機(jī)上推廣運(yùn)用。

[1]東方紅5型內(nèi)燃機(jī)車組裝與檢修[M].資陽(yáng)：資陽(yáng)內(nèi)燃機(jī)車廠，1986，9.

[2]《12V180ZJ柴油機(jī)使用與維護(hù)說明書》[M].資陽(yáng)：鐵道部資陽(yáng)內(nèi)燃機(jī)車工廠，1989，8.

[3]張世芳.內(nèi)燃機(jī)車柴油機(jī)[M].北京：中國(guó)鐵道出版社，1995，8.

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2016-5-19