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康明斯发电车在铁路项目中的柴油机改造方案
发布时间:2020-03-18 05:05:12  ▏阅读:

 摘 要: 针对康明斯 KTA19G4柴油发电机在铁路发电机组实际应用中的一些不足之处,本文提出几个地方的改进方案,可有效提高柴油发电机使用效率。

目前在铁路上采用了两类发电机组,一类是以德国 MTU柴油发电机(包括 MTU12V183 和 MTU8V396 两种机型)为原动机的,称之为 MT U 发电机组;另一类是以美国康明斯柴油发电机为原动机的称为康明斯发电机组,其中由于康明斯柴油于性能价格比较好,可谓物美价廉,且该柴油发电机性能稳定,故现已成为各路局的主流机型。但是由于该机型并不是专门为发电机组而设计的,随着应用的深入,也逐渐暴露出一些设计和安装上的不合理之处,笔者结合上海局的应用情况和多期乘务员培训经历,谈谈自己的看法和改进措施。

康明斯发电机组160.jpg

1 水路系统

1. 1 原有结构

在水路系统中为了减振,在机器的水泵大循环进水口与散热器的连接管采用了软管加抱箍连接,如图 1 所示。

1. 2 应用中常见故障

在实际应用中由于该两处处于减振缓冲区,相对运动大;冷却水的温度变化大,如冬天水温可从 5℃变化到90℃;该处位于冷却水系统最低处,水压大;加上冷却水中添加的防冻液和 DCA 防护剂,使水渗透能力加强;再加上原有连接处管处接头太短,因此常在使用一段时间后出现水管老化,抱箍松动,从而出现接口渗漏,甚至发生进水口脱落(常发生在加水水压过大时),造成资源浪费及机器故障。严重时还影响列机组正点运行,如杭州机组辆段在99年夏就因为 3号机上水时水压过大造成该抱箍脱落而使列机组停电 10 分钟。

1. 3 改进建议

考虑到该位置部件要考虑到耐高温、抗老化、抗腐蚀及减振,并考虑到水系统中水压不是很大,我们故将水泵大循进水口和节温器出水口改成法兰盘式并将连接软管采用金属波纹管,并在连接处适当加橡胶封垫。

2 排气系统

2. 1 原有结构分析

在康明斯柴油发电机排气系统中为了将废气排出在机组外,目前发电机组采用顶排式: 如图2。在右侧的废气涡轮出气口处通过一个 90° 的直角弯头、波纹管、消音器和防雨罩直接排出机组外。

2. 2 不足分析

在图 2 中所示,发电机组柴油发电机排气系统中,由于排气弯管、波纹管、消音器、烟囱口位于一垂直线上。这样的结构有不合理之处:第一,虽有防雨罩(百叶窗),但由于应用中常由于某种原因使防雨罩关闭不严,雨水倒灌,造成废气涡轮叶片及涡轮壳生锈,从而破坏涡轮动平衡而损坏涡轮;第二,由于垂直布置,当排气通路中特别是消音器生锈时,在机器振动时脱落的碎片没有藏身之地,从而直接通过 90° 弯管进入涡壳,从而机械破坏废气涡轮。此现象本人在本校柴油发电机搬迁中,当拆开弯管时就发现有铁锈和部分金属碎片位于涡壳口;

2. 3 改进建议

针对发电机组实际情况,不可能改变排气方式的布置,故建议通过改变排气 90° 弯管结构,在底部加一个集尘坑,并装应阀门,这样可定期清理该处,即可明显减少霍尔塞特涡轮增压器(Holset )故障率。

3 机油系统

3. 1 原有结构

油底壳作为机油的贮油装置,由于康明斯柴油发电机B级保保养规定每250小时或半年或机油变质(进水进柴油)时要更换机油,放油时要通过拧开放油堵(图3)来放油。由于发电机组工作运行特点,工作运行时间长,基本上每半个月左右要放一次油,即每半个月需拧进放油堵一次。

3. 2 常见问题

就目前结构而言,从现场反馈情况有以下不足:首先由于油底壳较薄且材质上为铝合金,耐磨性较差,频繁拧动会导致螺纹失效,漏油严重时需要重新加工油孔;第二每次换油为保证密封需更换油封,增加材料损耗;再次,由于机组上油底壳下空间较窄,不利于废油回收,一般只能通过机组底排放,另外由于放油时油温较高(一般在 8 0 ℃左右),使乘务员取回螺栓有一定困难,常发生磁块丢失现象并且油底盘油污较多不易搞卫 生 。

3. 3 改进措施

 

将放油堵进行改装,用φ 25的钢管头部机组相应螺纹,并在管上加一阀门,替代原有放油堵,在阀门选择上,易采用闸阀而不易采用球阀,后者由于易被铁屑卡住。为了避免用放油阀后少了磁性吸附铁屑的不足,可在油底与闸阀间的放油管上套装上一块环形磁铁,有利于吸附机油中铁屑而减少磨损,这样改装后易操作,不易损坏,而且易于废油回收,这已在上海局杭州机组辆段中普遍使用,效果较好的受到乘务员欢迎。


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