李良喜, 寧國華, 李 航, 張 煒, 閻國卿

(中車大連機車車輛有限公司， 遼寧大連 116022)

為適應(yīng)鐵路發(fā)展的需要，與世界發(fā)達國家先進的機車檢修技術(shù)接軌，降低機車全壽命周期費用,提高機車運用效率,在堅持以可靠性為中心的維修理論、總結(jié)分析機車運用檢修數(shù)據(jù)、調(diào)研對比國外機車修程修制的基礎(chǔ)上,結(jié)合我國當前裝備制造工業(yè)水平和機車運用檢修實際情況,中國鐵路總公司實施了機車修程修制的改革，頒發(fā)了鐵總運〔2015〕30號《中國鐵路總公司關(guān)于公布和諧型交流傳動機車修程修制改革方案的通知》。通知規(guī)定了和諧型交流傳動機車在修程上設(shè)置C1、C2、C3、C4、C5、C6修6個等級，其中C1～C4修為段級修程,C5、C6 修為高等級修程。

HXN3型大功率交流傳動內(nèi)燃機車自2009年投入運用以來，目前為止大部分機車已完成2年檢、C5修等中高級修程，這對于保障機車的安全運行起到了關(guān)鍵的作用。

1 機車檢修解決的主要問題

1.1 慣性質(zhì)量問題整改落實

HXN3型大功率交流傳動內(nèi)燃機車在前期的運用過程中，出現(xiàn)的主要慣性質(zhì)量問題統(tǒng)計11種，問題描述、原因分析及整改措施見表(1)：

表1 慣性質(zhì)量問題分析表

1.2 適應(yīng)性改進項目整改落實

HXN3型內(nèi)燃機車是大連機車車輛公司與EMD公司的技術(shù)引進項目，沒有相應(yīng)的原型車，因此在新造和運用過程中暴露出部分適應(yīng)性問題，部分問題在新造以及機務(wù)段內(nèi)運用過程中已經(jīng)進行相應(yīng)改進整改，但仍有部分項目沒有及時整改完成，經(jīng)統(tǒng)計HXN3型內(nèi)燃機車需要利用檢修時進行的適應(yīng)性改進項目57項，現(xiàn)已經(jīng)全部整改完成。列舉主要項目記錄表(2)。

表2 整改記錄表

2 擬定HXN3型內(nèi)燃機車主要部件C6修技術(shù)標準

在現(xiàn)行的和諧系列內(nèi)燃機車檢修規(guī)程中，對C6修提出了明確的要求：機車全面分解檢修,全面性能參數(shù)測試,恢復(fù)基本性能,可同時進行機車或主要部件的技術(shù)提升。在運用里程和時間上也做了規(guī)定：內(nèi)燃機車里程180×(1±10%)萬km，時間不超過10年。

按照中國鐵路總公司的要求，結(jié)合HXN3型機車C1～C5修各級檢修所積累的經(jīng)驗，現(xiàn)擬定HXN3型內(nèi)燃機車主要部件C6修技術(shù)標準。

2.1 柴油機

(1)柴油機解體

柴油機全面解體，各部件清洗、清整后進入檢修工序。

(2)柴油機更新部件

①更新各類密封件、橡膠件。如凸輪軸箱密封橡膠條、噴油泵進油管、燃油進油軟管和燃油回油軟管等。

②更新各類軸瓦及軸套，進排氣 部件及高壓油管。

③更新活塞、活塞銷及氣缸套。

④更新機帶燃油泵，啟動馬達。

⑤更新各類傳感器及電噴線束。

(3)柴油機各主要部件檢修技術(shù)標準

①機體及油底殼

機體主軸孔孔徑尺寸、圓度及同軸度符合限度要求。

機體機座支承、油底殼焊縫探傷，不許有裂紋。

②曲軸及凸輪軸

曲軸軸頸不許有拉傷、碰傷等缺陷，油孔暢通不許有異物。

曲軸軸頸和圓根探傷，不許有裂紋，對輕微拉傷可進行拋光處理。

曲軸主軸頸尺寸和徑向跳動量、連桿頸尺寸和圓柱度符合限度要求。

凸輪軸進、排氣和供油凸輪型面探傷，不許有裂紋，凸輪及軸頸工作表面不許有剝離、拉傷及變色等現(xiàn)象。

③氣缸蓋及連桿

清洗氣缸蓋裝配氣道、水腔，對整個火力面進行探傷，不許有裂紋。

連桿探傷，不許有裂紋。連桿大端孔(無連桿瓦)圓柱度符合限度要求。

④柴油機齒輪及主要螺栓

齒輪輪齒探傷，不許有裂紋，齒面點蝕面積不超過該齒面面積的10%，硬傷不超過該齒面面積的5%。

主軸承螺栓、氣缸螺栓、橫拉螺栓探傷檢查，連桿螺栓更新。

⑤增壓器及中冷器

增壓器解體檢修，止推軸承體、主軸和壓端軸套、壓氣機軸承座、渦輪盤片、壓氣機、噴嘴環(huán)探傷檢查，不許有裂紋。 更新全部軸承、油封、緊固件和密封件。

中冷器拆解檢修，芯組全面清洗，變形的散熱器片須校正。進行水側(cè)0.6 MPa、空氣側(cè)0.45 MPa壓力試驗，歷時30 min不許有泄漏，試驗后外觀重新油漆。中冷器泄漏時允許焊修及堵管，堵管數(shù)不許超過總數(shù)的3%。

⑥系統(tǒng)3大泵及油氣分離器

柴油機主機油泵、高溫水泵和低溫水泵解體檢修，更新軸承和密封件。組裝后試驗符合技術(shù)要求。

清洗油氣分離器濾芯，更新引射管節(jié)流管和噴嘴。

(4)柴油機組裝及試驗

柴油機零部件組裝橫動量或間隙應(yīng)符合要求。

柴油機試驗按相關(guān)技術(shù)文件執(zhí)行。

2.2 車體及轉(zhuǎn)向架

(1)車體

①車體、底架各梁外觀檢查，不許有明顯塑性變形及裂損。 底架端部、中梁、邊梁組對焊縫不許有開焊或裂紋。

②車體側(cè)墻各立柱、梁板有裂紋須焊修，局部腐蝕須徹底清除，腐蝕面積超過原構(gòu)件相應(yīng)面的40%或深度超過30%的須切換。

③牽引拉桿底座、減振器安裝座、旁承座、牽引緩沖座焊縫探傷檢查，不許有裂紋。

④車鉤緩沖裝置下車檢修：車鉤按鐵標探傷符合要求，緩沖器按相關(guān)技術(shù)規(guī)范檢修。

⑤承載式燃油箱氣密性試驗不許有泄漏。

⑥撒沙裝置作用良好，連接緊固處不許有松緩，撒沙空氣管路清潔，連接狀態(tài)良好。

⑦司機室各部件及車體附件下車檢修，功能良好。

(2)轉(zhuǎn)向架

①構(gòu)架

構(gòu)架各梁不許有裂紋、開焊、硬傷和局部變形。構(gòu)架拐臂座、軸箱拉桿座、電機吊座、油壓減振器座、整體起吊座、制動器吊座、橫向止擋座、側(cè)擋座、電機吊桿座焊縫探傷檢查，不許有裂紋，有裂紋時，允許消除裂紋后焊修。

②輪對

更新車輪輪餅。車軸須進行超聲波探傷；各軸頸進行磁粉探傷。各軸頸尺寸及公差符合限度要求，各軸頸拉傷深度及車軸端面旋修量符合限度要求。

③驅(qū)動裝置

驅(qū)動裝置解體檢修，更新抱軸箱軸承，抱軸箱體不許有裂損、變形，螺紋不許有斷扣、亂扣、毛刺和碰傷。抱軸箱體與電機結(jié)合面磁粉探傷不許有裂紋，密封板與抱軸箱體外側(cè)焊縫磁粉探傷不許有裂紋，抱軸箱各孔徑尺寸公差及同軸度符合限度要求。

主、從動齒輪齒廓和齒廓端面探傷不許有裂紋， 齒形偏差及公法線長度須符合限度要求，齒邊角折損及齒面剝離、點蝕剝落面積不超過限度時，允許打磨后使用。齒輪禁止焊修。 主動齒輪壓入量符合限度要求。

④牽引裝置

更新球軸承、尼龍?zhí)?、牽引螺栓，牽引桿、連接桿焊縫探傷檢查。牽引銷、拐臂及各連接銷整體探傷檢查。

⑤基礎(chǔ)制動裝置

單元制動器解體、清潔、檢修，更新尼龍件、橡膠件、緊固件。組裝后須進行靈敏度試驗、閘瓦間隙調(diào)整器試驗、制動力試驗、彈簧停車裝置性能試驗。

閘瓦掉塊面積不大于5%，厚度符合限度要求。

⑥轉(zhuǎn)向架其他部件

橡膠關(guān)節(jié)、二系旁承及各橡膠墊更新，輪緣潤滑裝置、軸箱軸承更新，拆解的螺栓更新。

其他部件軸箱體、彈簧、油壓減振器等解體檢修。

2.3 電機及電器

(1)各類電機(含主輔發(fā)、牽引電機)解體檢修，更新軸承，定子繞組浸漆，轉(zhuǎn)子做動平衡試驗，組裝后出廠試驗合格，重新面漆。

(2)電器部件按相關(guān)技術(shù)標準檢修試驗。

2.4 系統(tǒng)及制動

(1)系統(tǒng)管路及制動管路進行酸洗磷化，水壓試驗，更新系統(tǒng)濾芯。

(2)各濾器、交換器、預(yù)熱器、泵組解體檢修，組裝后按技術(shù)標準出廠試驗合格。

(3)各類風機解體檢修，風扇動平衡。組裝后出廠試驗。

(4)制動系統(tǒng)各部件解體檢修，更新主要部件，組裝后出廠試驗。

2.5 機車總裝及試驗

(1)主發(fā)電機與柴油機總組裝各調(diào)整精度符合技術(shù)要求。

(2)組裝轉(zhuǎn)向架及機車整備后，車鉤高度、排障器、掃石器、出沙口高度及側(cè)擋間隙符合限度要求。

(3)機車試驗

機車須進行以下試驗：稱重試驗、絕緣電阻測量、調(diào)試整備、負載試驗、制動試驗、重聯(lián)試驗、淋雨試驗。柴油機起機、制動試驗須分別在兩端司機室操作。

(4)機車試運包括廠線試運和正線試運。

3 建立HXN3型內(nèi)燃機車主要部件檢修技術(shù)平臺

HXN3型內(nèi)燃機車在機務(wù)段已運用近8年時間，為我國鐵路運輸做出了巨大的貢獻，同時也暴露出機車的缺陷和存在的問題，結(jié)合前期機車檢修中所遇到的問題及解決方案，初步建立HXN3型內(nèi)燃機車主要部件檢修平臺。

3.1 柴油機機體的檢修技術(shù)

經(jīng)過一段時期使用的柴油機機體，由于機體受力的作用，加之內(nèi)部應(yīng)力釋放，導(dǎo)致機體曲軸孔的同軸度變化而超差，修復(fù)方案如下：

將檢測同軸度超差的柴油機機體放在工作平臺上，打開螺栓組取下瓦蓋，共9位，用平面磨床磨削瓦蓋上平面，為提高效率及精度，9塊瓦蓋一起磨削并使其上平面等高。磨削量可根據(jù)同軸度超差大小來選擇，范圍在0.20～0.30 mm,要求不低于0.20 mm，便于曲軸孔的完整加工。磨削后將瓦蓋裝回機體，將變成橢圓孔的曲軸孔按新造圖紙進行鏜削加工，恢復(fù)曲軸孔尺寸及公差，同時修復(fù)孔的同軸度。

3.2 車體及各類構(gòu)件焊接裂紋的修復(fù)技術(shù)

對于車體、轉(zhuǎn)向架構(gòu)架等結(jié)構(gòu)件，當焊縫出現(xiàn)裂紋時按以下方法進行修復(fù)。

(1)焊修前應(yīng)徹底打磨裂紋，打磨時應(yīng)由上向下逐層進行,直至經(jīng)探傷裂紋徹底消除，并依據(jù)缺陷尺寸打磨修整出相應(yīng)的半圓形坡口。

(2)用打磨工具將待焊周圍鐵銹、油漆等打磨掉，待焊部位及焊縫兩側(cè)30 mm必須打磨出金屬光澤方可施焊。焊修的環(huán)境溫度不應(yīng)低于5℃。

(3)采用手工電弧焊方法進行焊修。焊條牌號為：E5016 ，焊條直徑為φ3.2，焊接規(guī)格為電流110～120 A，焊接速度為：18～20 m/h。

(4)焊接后對焊縫及其鄰近區(qū)域用錘擊法消除焊接應(yīng)力，當出現(xiàn)焊接氣孔、夾渣等缺陷時，應(yīng)徹底消除缺陷后再進行焊接。

(5)焊接后的焊縫應(yīng)無氧化皮、熔渣及其他雜物，打磨到與周邊平滑過渡，打磨保證彈簧座板平面度0.5。

(6)采用磁粉探傷檢查修補焊縫及周圍30 mm 范圍內(nèi)是否有缺陷存在，如無缺陷視為合格，如有缺陷時按上述步驟修復(fù)直至合格為止。

3.3 承載式燃油箱檢修技術(shù)

燃油箱為機車的關(guān)鍵部件，檢修時需對其進行氣密性試驗，如有泄漏應(yīng)對燃油箱進行修復(fù)。

(1)氣密性試驗

密封燃油箱所有開口，連接試驗裝置，打開空壓機，加壓，使箱內(nèi)壓力達到0.04 MPa，之后關(guān)閉空壓機和截斷閥。保壓15 min以后，使用肥皂水和油漆刷，檢查燃油箱表面所有的焊縫。在焊縫上涂肥皂水，用圓頭木錘或相近物敲擊，觀察有無氣泡。當發(fā)現(xiàn)有漏點時，用粉筆或石筆標記漏點，并按順序編寫序號。

(2)漏點的焊接修復(fù)

①焊接施工人員須經(jīng)培訓(xùn)并獲得相應(yīng)的資質(zhì)證書，方可進行燃油箱的焊接施工。

②修復(fù)前對燃油箱連續(xù)12 h充入二氧化碳氣體，修復(fù)過程中持續(xù)充入該氣體。使用可燃性氣體檢測儀(型號：GP-226)對燃油箱各檢測口，尤其是燃油箱排氣口進行時時監(jiān)測，安全值在2.5% LEL以下方可進行施工。

③燃油箱漏點處必須用角磨機打磨清根，打磨出坡口，保證焊道周圍的清潔度。

④選配E5016低氫鉀型藥皮碳鋼焊條用于燃油箱修復(fù)過程中的焊接。該焊條使用前一定要按說明書要求進行烘干，對于烘干后在常溫下擱置超過4 h的應(yīng)重新按要求烘干，但累計烘干次數(shù)不宜超過3次。

焊接電流選用按表3：

表3 焊接電流選擇

⑤修復(fù)后對焊縫進行著色探傷，確定焊縫熔合良好；不允許存在咬邊和氣孔等缺陷；最后對焊縫進行打磨處理，與原油箱圓滑過渡。

(3)保壓試驗

燃油箱漏點修復(fù)后對氣密性試驗合格的燃油箱進行保壓試驗。打開空壓機，加壓，使箱內(nèi)壓力達到0.045 MPa，之后關(guān)閉空壓機和截斷閥。保壓時間為12 h。達到保壓時間后，讀取壓力表數(shù)值。如果氣壓值大于0.03 MPa，則試驗合格。

如果保壓試驗不合格，重新修復(fù)漏點直至合格。

3.4 抱軸箱檢修技術(shù)

HXN3型內(nèi)燃機車C6修時，由于抱軸箱軸承壽命問題，驅(qū)動裝置除車軸和從動齒輪不解體外，其余部件進行全面解體檢修，抱軸箱解體后按以下方案進行檢修。

(1)清洗、探傷，對兩端軸承孔進行尺寸、同軸度檢測，全部合格的裝車使用。

(2)對于軸承孔尺寸、同軸度檢測不合格的抱軸箱進行修復(fù)：

采用冷焊技術(shù)焊修超差的抱軸箱兩端軸承孔，焊修前清理待焊表面，除油除銹。焊修工藝參數(shù)見表4：

焊絲材料采用等強匹配的原則，即焊絲的機械強度基本等同于抱軸箱母材，總共堆焊5層，單邊堆焊0.4～0.6 mm。脈沖電流逐層減小，為不產(chǎn)生焊接熱量，嚴格控制焊接速度。環(huán)境溫度控制在10°～25°為佳。

(3)對焊修后的抱軸箱兩端軸承孔進行機械加工，按圖紙要求控制尺寸公差和兩孔的同軸度要求，加工面探傷檢查。

表4 焊修工藝參數(shù)

4 結(jié)束語

HXN3型內(nèi)燃機車將要進入C6修修程，如何以可靠性為中心做好HXN3型內(nèi)燃機車檢修技術(shù)研究及建立檢修技術(shù)平臺是一個重要的課題，不但要借助于主機廠近幾年來的檢修經(jīng)驗，各運用機務(wù)段在使用過程中所遇到的問題及解決措施也是寶貴的技術(shù)財富，只有善于總結(jié)，共同交流，才能使HXN3型內(nèi)燃機車檢修技術(shù)更加成熟與完善。這將對我國內(nèi)燃交流機車的發(fā)展起到積極的推動作用。

[1] 中國鐵路總公司.HXN3型內(nèi)燃機車檢修技術(shù)規(guī)程(C5修)V1.0[M].北京：中國鐵道出版社，2017.