高温天气下DF4B（12）型内燃机车柴油机卸载原因的判断及处理

摘要：DF4B（12）型机车为我车站原煤外运的主力型机车，内燃机车正常机油温度55℃-65℃，水温度65℃-75℃之间，由于在高温天气下内燃机车因温度过高卸载造成的困惑问题时有发生，本文主要针对机车内部因机械设备问题或电器故障造成机车卸载，进行原因判断和问题处理。

关键词：高温；内燃机车；卸载。

一、引言

DF4B （12）内燃机车是我站原煤外运的主力型机车。按照分公司年度运输任务计划，在铁路运输量增加的情况下，将三台内燃机车运用效率发挥到最大，更好地完成运输生产任务。

二、原理及故障判断

DF4B （12）型内燃机车采用强制循环冷却方式，是为了保持冷却水的常温温度，亦是保护柴油机主要零部件在适宜的温度状态下工作和一定的机油粘度，从而使柴油机高效、持久的工作。由于在动力室的主要设备当中，中冷器使用的冷却水温度较低，而机体内的缸套、气缸以及排烟总管连接的增压器等部件的冷却水温度要求较高，所以在柴油机的输出端传动轴左右侧各有一个高温水泵和低温水泵。在高温水系统中，冷却水流经要求较高设备后最终进入冷却室的24片高温冷却单节，通过液压马达强制冷却形成循环通路；而低温水系统经加压机油热交换器，回流进入32片低温冷却单节，也是由液压马达强制冷却形成循环通路。

一般冷却水系统中故障造成的柴油机卸载问题有以下几种：

1、机械故障

2022年2月中下旬，当班乘务员使用12型0229机车正常编组重车车辆时，机车出现加载故障，微机给出的脉冲信号为高温造成的，经打开冷却间车门，增大通风冷却后，机车故障消除，因站场条件限制，维持运用1小时左右，更换机车排查故障时膨胀水箱出现反水现象，初步判断为温度控制阀失去作用，经水温降低排水更换感温元件，补充冷却水启机试车时，5分钟内又因水温高卸载同时出现反水，水温继电器的常开触点闭合，使3SJ得电，2ZJ动作，切断LLC、LC

的线圈电路，使柴油机卸线。同时7XD、2XD亮。经检查高温水泵至输出端方向，设备温度平热，但水泵至冷却单节方向几乎没有温度，再次认为逆止阀故障，经拆卸查验根本无冷却水流经，最终故障确定在高温水泵上。

冷却水泵故障现象反映在以下两个方面：一是叶轮与轴配合花键磨损；二是叶轮锁紧螺母松动，叶轮脱落。

仔细分析这两个问题，可以找到其中的联系，叶轮与轴采用花键联结，在原装状态下，内外花键轴有0.036-0.085mm的间隙。即水泵在旋转过程中，叶轮与轴存在0.036-0.085mm的旷动量。当柴油机启动、停机、调整转速时，由于旷动量的存在，产生冲击力。这个冲击力加剧轴的非正常磨损；另一方面叶轮对锁紧螺母产生扭距，使锁紧螺母有松动的趋势。随着花键工作面的磨损程度旷动量越来越大，冲击力也越大。同时越来越大的旷动量加速了锁紧螺母的松动和花键工作面的磨。这样就形成了一个恶性循环，最后导致了键和锁紧螺母松脱。因此，可以说，花键滚键和锁紧螺母松脱都源于配合花键的轴向间隙。

在机车水泵维修过程中时，观察水泵分解的轴和花键如下图所示：

此图最大磨损深度达2mm长度1.5cm以上，这一现象也恰恰符合上述结论。

高温水泵转轴与传动齿轮假脱离，造成水泵工作不正常，冷却水流量低，影响高温水系统循环，致使0229机车故障时而高温卸载；时而高温反水。

2、冷却系统故障

由于高温静液压系统造成水温高，流经冷却单节的空气是由冷却风扇提供，因此控制冷却风扇运转的温度控制阀恒温元件与静液压工作油以及安全阀作用的好坏直接影响散热效果。使柴油机卸载的系统问题还有有以下几个方面：

2.1、感温元件失灵

高低温温度控制阀安装在油水管道中，其内部的感温元件若因橡胶囊老化破裂导致固态蜡进入，则起不到开关液压马达的作用；或温控阀卡死，造成水温超高，使柴油机卸载。

2.2、高温静液压泵故障

冷却单节内部的高低温大风扇虽能转动，但转速降低，可能是静液压泵发生故障，因静液压泵不能将高压油泵到静液压马达处，所以导致风扇不能全速转动，使水温超高，柴油机卸载。

2.3、高温静液压马达故障

静液压马达内因柱塞卡住或间隙过大，也会使冷却风扇不转或不能全速，，使水温超高，柴油机卸载。

2.4、冷却单节过脏或冷却单节导片大面积折损

东风4B型机车冷却风扇安装在散热器组的V型空间内，单节大面积折损，造成冷却间进风不畅通，车外的冷却空气不能及时进入冷却间补充，致使热量滞留在散热器各扁管间，降低了高、低温水的散热效果，最后导致水温度超高，造成柴油机卸截。

3、电器设备故障

为了防止因主电路短路、牵引电动机环火接地，而造成主电路电流过大损坏设备，在主电路的测量电路中接入了过流、接地保护继电器。

3.1、LJ、DJ动作，柴油机卸载.

3.2转换开关、主接触器、牵引电动机及大线过流短路，造成二极管击穿，也会引起LJ动作，柴油机卸载。

3.3、2021年9576机车在牵引工况下，电气室电流互感器因长期与线排磨耗，使主电路接地，DJ动作，柴油机卸载。

3.4、2022年因更换机车三项设备，施工方在原有主线路更换，致使后期一段时间，出现不同程度的接地现象。

3.5、转换开关由于长期使用，在辅修、临修阶段没有寿命的时限更换，偶尔有转鼓绝缘木烧糊击穿造成柴油机高转速接地。各接触器在LC、LLC线圈控制电路中的各辅助触头接触不良，控制电路走车回路中短路或线圈短路导致机车控制自动开关16DZ跳开，均会造成柴油机卸载。

3.6、在机车实施电阻制动时，柴油机卸载由于第二、第五电机的差流过大，超过制动电流650A导致柴油机卸载。

三、预防措施

1、为避免以上现象的发生，必须从以下方面做严格要求。乘务员自检自修时或检修班小辅修时，严禁经验主义在维修过程中的存在，严格执行行业标准，务求做到质量良好的机车。

2、针对各部电器脏的问题，要严格提高入库标准，发现灰尘较多时及时进行吹扫，在6道标内进库前对各部电器设备进行清扫，力求达到每个散热片间都有缝隙无灰尘，并结合每个季度机车互检评定，及时销号问题并标记责任人。

3、对机车进行绝缘测试时，对各个接触器的线路进行测试，更换测试不合格的线圈。做到小活及时修，大活及时报。

四、试验结果。

自机车上试验以来，取得了很好的实效，机车卸载得到实质性的控制，由于其效果显著，所以在以后的自主辅修、临修、抢修机车上继续进行措施优化，确保机车长期运行质量。

参考文献：

[1]东风4B型内燃机车乘务员手册

[2]吴维胜.东风4型内燃机车应急故障处理[M.第一版.北京：中国铁道出版社，1996：23一25.

[3]杨泽彬.J2-7型空气制动机操纵作业问答[M.第一版.北京：中国铁道出版社，1997：35一37.