铁路内燃机

铁路内燃机（共7篇）

铁路内燃机 篇1

摘要：作为我国铁路运营的主力军内燃机车, 由于机车在设计上普遍采用了先进的设计方法, 在制造上大量采用新技术新工艺和新材料, 使得提速机车的固有可靠性比以往的内燃机车得到大幅度提高。但是内燃机活塞拍击作为内燃机振动的主要激励源之一, 其引起的噪声是内燃机仅次于燃烧噪声的最大的机械噪声。对于此问题, 进行了相关的探讨, 对降低道路交通噪声, 缓解环境噪声具有重要的现实意义。

关键词：内燃机,噪声,改进

内燃机车具有柴油机和辅助系统。内燃机活塞拍击作为内燃机振动的主要激励源之一, 其引起的噪声是内燃机仅次于燃烧噪声的最大的机械噪声。随着内燃机向高速化、轻量化发展, 内燃机机械噪声也因此显得更加突出, 同时抑制燃烧噪声技术措施一般与内燃机提高动力性的要求相矛盾, 因此控制内燃机表面辐射噪声的重心一般放在机械噪声源的控制上, 而活塞拍击噪声作为内燃机最大的机械噪声源, 理所当然的是内燃机机械噪声控制的重点。因此对铁路内燃机活塞拍击噪声的探讨, 探索清楚活塞拍击噪声的各种影响因素, 从而掌握内燃机机械噪声控制核心技术。

1铁路内燃机活塞拍击噪声影响因素的探讨

20世纪70年代初期, Fawcett.J.N和Burdess, J.S分别讨论了采用传统的活塞环和带角度的活塞环的燃气爆发压力, 并研究了活塞销偏置和采用带角度的活塞环对燃气爆发压力的影响趋势, 从而控制活塞拍击力的大小。Grover E C和Lalor N.研究表明, 燃烧室的压力量级和振荡幅度、连杆比参数等因素对活塞敲击噪声也有影响。R.WILSON和J.N.FAWCETT通过研究平面曲柄-滑块机构的运动机理, 分别讨论了间隙大小、活塞与汽缸壁的摩擦力大小以及曲柄转速对活塞拍击力的影响。DeJong.R.G和Parsons.N.E.针对V6发动机的由活塞拍击引起的噪声进行测量和动态分析, 指出发动机缸套的安装形式是活塞拍击噪声的一个重要影响因素。1985年, Richmond, J.W.和Parker, D.A.研究了活塞间隙和活塞裙部椭圆度对活塞拍击噪声的影响, 指出活塞间隙过小影响油膜的形成, 加剧了活塞的磨损, 从而引起振动噪声过大。

1992年, 国内的周勇麟和李树珉通过研究指出:敲击的强度主要取决于气缸5的最高燃气爆发压力和活塞与缸壁的间隙大小, 因此这种活塞拍击噪声既与内燃机的燃烧有关, 又和内燃机活塞的具体结构有关。1999年, 王政、唐建、于旭东等从活塞动力学分析开始, 结合流体动力润滑方程, 建立了活塞裙部-缸套间的润滑模型, 计算模拟四冲发动机活塞二阶运动和摩擦功率的轨迹, 并将原始的直线型裙部廓线与国外的中凸型廓线进行了对比, 探讨其优劣。同年, 张标标, 张宗杰和刘永长提出了活塞裙部摩擦润滑的数学模型, 该模型考虑了活塞裙部表面粗糙度、裙部线型对活塞润滑和摩擦的影响, 所编制计算程序用于计算整个活塞横向运动轨迹, 并揭示出活塞在正常工作情况下其裙部油膜力和摩擦力与曲柄转角的函数关系。

根据现今研究表明, 内燃机活塞拍击受诸多因素影响, 除了燃气爆发压力和活塞与缸体之间不可避免的存在间隙重要因素之外, 还包括活塞质量、活塞销位置、连杆比、活塞裙部长度、曲轴轴线位置、活塞质心高度、活塞裙部结构形式。众多学者建立起了这些影响因素和拍击力之间的定量的关系, 但是由于缺少活塞拍击噪声的理论模型, 因此没有建立这些影响因素与拍击噪声之间的定量关系, 相应的这些影响因素对活塞拍击噪声的影响规律也只是通过活塞拍击力或动能改变量定性的给出。探索清楚这些参数对活塞拍击噪声的影响规律, 是对活塞进行低拍击噪声设计和改进的理论基础, 因此是一个非常有研究价值的问题。

根据内燃机产生噪声的因素, 采取行之有效的措施减小活塞拍击力从而控制其产生的噪声, 相关学者主要从以下几个方面着手:减小活塞的质量, 从而减小活塞工作过程中的惯性力;减少活塞和气缸在各工况下的间隙, 采用紧配式活塞, 优化它与气缸间的间隙;优化设计活塞裙部廓线形状, 采用中凸形或锥形;加强活塞的润滑, 从而降低冲击强度;采用活塞销偏置或曲轴销偏置。对这些控制措施的影响规律绝大多数都是针对活塞拍击力而言的, 而没有见到文献讨论这些控制措施对活塞拍击引起的噪声的影响规律。

2低拍击噪声活塞改进设计

根据现今的研究成果结合实际情况, 对原有的活塞进行低拍击噪声改进。

通过长时间研究我们可以得知, 减小活塞裙部与缸壁之间的间隙是最直接最有效的降低活塞拍击噪声的办法, 但是由于活塞与缸壁之间的间隙是一个涉及活塞和缸壁热膨胀、活塞裙部的润滑等多方面问题, 如果不考虑这些因素直接修改活塞与缸壁的间隙, 可能导致活塞刮伤缸壁, 甚至被卡死。活塞质量直接影响活塞运动中的惯性力大小, 也是影响活塞拍击噪声的一个重要因素, 但是活塞工作过程中, 高温高压, 对其强度要求非常严格, 因此对其进行修改的可能性也不大。连杆比是内燃机一个非常重要的设计参数, 前面分析已知减小连杆比可以降低活塞拍击引起的噪声。减小连杆比要么是减小曲轴半径, 要么是增加连杆长度, 如果减小曲轴半径同时又要保证发动机排量不发生变化, 则必须增加活塞和缸筒的半径;如果增加连杆长度, 这会增加发动机高度方向的尺寸, 涉及到缸体尺寸和发动机布置位置的修改, 因此通过修改连杆比来降低活塞拍击噪声, 需要考虑和修改的其他问题很多。由前面分析可知, 对曲轴轴线向主推力面进行适当的偏移, 也将会产生降低活塞拍击噪声的效果, 但是对曲轴轴线位置进行修改, 涉及到修改曲轴箱体的结构形式, 改动量也相当的大。因此, 就改进的方便性和可行性而言, 修改活塞销偏移距离、活塞裙部刚度、活塞裙部下端长度等参数相对来说比较容易实现。由前面分析, 活塞销轴线由原来的偏向主推力面0.5mm改为1mm, 并且活塞销孔轴线向下平移2mm, 活塞裙部下端长度减少0.5mm, 通过在活塞裙部开槽的方法降低活塞裙部下端的刚度。

总之, 本文缺乏对活塞拍击噪声影响规律定量的研究, 因此这些控制措施只能为活塞低拍击噪声设计和改进提供方向性意见, 而不能进行定量的参数优化匹配设计。但深入探讨这些控制措施对活塞拍击噪声的影响规律是非常有必要的。

参考文献

[1]马大猷.噪声控制手册[M].北京:科学出版社, 1999.

[2]秦树人, 张洪明, 罗德扬.机械工程测试原理与技术[M].重庆:重庆大学出版社, 2002.

[3]韩才元.三十二年来我国内燃机车的发展[J], 内燃机车, 666.

铁路内燃机 篇2

1 铁路内燃机活塞拍击噪声影响因素的探讨

20世纪70年代初期, Fawcett.J.N和Burdess, J.S分别讨论了采用传统的活塞环和带角度的活塞环的燃气爆发压力, 并研究了活塞销偏置和采用带角度的活塞环对燃气爆发压力的影响趋势, 从而控制活塞拍击力的大小。Grover E C和Lalor N.研究表明, 燃烧室的压力量级和振荡幅度、连杆比参数等因素对活塞敲击噪声也有影响。R.WILSON和J.N.FAWCETT通过研究平面曲柄-滑块机构的运动机理, 分别讨论了间隙大小、活塞与汽缸壁的摩擦力大小以及曲柄转速对活塞拍击力的影响。DeJong.R.G和Parsons.N.E.针对V6发动机的由活塞拍击引起的噪声进行测量和动态分析, 指出发动机缸套的安装形式是活塞拍击噪声的一个重要影响因素。1985年, Richmond, J.W.和Parker, D.A.研究了活塞间隙和活塞裙部椭圆度对活塞拍击噪声的影响, 指出活塞间隙过小影响油膜的形成, 加剧了活塞的磨损, 从而引起振动噪声过大。

国内, 1992年, 周勇麟和李树珉通过研究指出:敲击的强度主要取决于气缸5的最高燃气爆发压力和活塞与缸壁的间隙大小, 因此这种活塞拍击噪声既与内燃机的燃烧有关, 又和内燃机活塞的具体结构有关。1999年, 王政、唐建、于旭东等从活塞动力学分析开始, 结合流体动力润滑方程, 建立了活塞裙部-缸套间的润滑模型, 计算模拟四冲发动机活塞二阶运动和摩擦功率的轨迹, 并将原始的直线型裙部廓线与国外的中凸型廓线进行了对比, 探讨其优劣。同年, 张标标、张宗杰和刘永长提出了活塞裙部摩擦润滑的数学模型, 该模型考虑了活塞裙部表面粗糙度、裙部线型对活塞润滑和摩擦的影响, 所编制计算程序用于计算整个活塞横向运动轨迹, 并揭示出活塞在正常工作情况下其裙部油膜力和摩擦力与曲柄转角的函数关系。

根据现今研究表明, 内燃机活塞拍击受诸多因素影响, 除了燃气爆发压力和活塞与缸体之间不可避免的存在间隙重要因素之外, 还包括活塞质量、活塞销位置、连杆比、活塞裙部长度、曲轴轴线位置、活塞质心高度、活塞裙部结构形式。众多学者建立起了这些影响因素和拍击力之间的定量的关系, 但是由于缺少活塞拍击噪声的理论模型, 因此没有建立这些影响因素与拍击噪声之间的定量关系, 相应的这些影响因素对活塞拍击噪声的影响规律也只是通过活塞拍击力或动能改变量定性的给出。探索清楚这些参数对活塞拍击噪声的影响规律, 是对活塞进行低拍击噪声设计和改进的理论基础, 因此是一个非常有研究价值的问题。

根据内燃机产生噪声的因素, 采取行之有效的措施减小活塞拍击力从而控制其产生的噪声, 相关学者主要从以下几个方面着手, 减小活塞的质量, 从而减小活塞工作过程中的惯性力;减少活塞和气缸在各工况下的间隙, 采用紧配式活塞, 优化它与气缸间的间隙;优化设计活塞裙部廓线形状, 采用中凸形或锥形;加强活塞的润滑, 从而降低冲击强度;采用活塞销偏置或曲轴销偏置。对这些控制措施的影响规律绝大多数都是针对活塞拍击力而言的, 而没有见到文献讨论这些控制措施对活塞拍击引起的噪声的影响规律。

2 低拍击噪声活塞改进设计

根据现今的研究成果结合实际情况, 对原有的活塞进行低拍击噪声改进。

通过长时间研究我们可以得知, 减小活塞裙部与缸壁之间的间隙是最直接最有效的降低活塞拍击噪声的办法, 但是由于活塞与缸壁之间的间隙是一个涉及活塞和缸壁热膨胀、活塞裙部的润滑等多方面问题, 如果不考虑这些因素直接修改活塞与缸壁的间隙, 可能导致活塞刮伤缸壁, 甚至被卡死。活塞质量直接影响活塞运动中的惯性力大小, 也是影响活塞拍击噪声的一个重要因素, 但是活塞工作过程中, 高温高压, 对其强度要求非常严格, 因此对其进行修改的可能性也不大。连杆比是内燃机一个非常重要的设计参数, 前面分析已知减小连杆比可以降低活塞拍击引起的噪声。减小连杆比要么是减小曲轴半径, 要么是增加连杆长度, 如果减小曲轴半径同时又要保证发动机排量不发生变化, 则必须增加活塞和缸筒的半径;如果增加连杆长度, 这会增加发动机高度方向的尺寸, 涉及到缸体尺寸和发动机布置位置的修改, 因此通过修改连杆比来降低活塞拍击噪声, 需要考虑和修改的其他问题很多。由前面分析可知, 对曲轴轴线向主推力面进行适当的偏移, 也将会产生降低活塞拍击噪声的效果, 但是对曲轴轴线位置进行修改, 涉及到修改曲轴箱体的结构形式, 改动量也相当的大。因此, 就改进的方便性和可行性而言, 修改活塞销偏移距离、活塞裙部刚度、活塞裙部下端长度等参数相对来说比较容易实现。由前面分析, 活塞销轴线由原来的偏向主推力面0.5mm改为1mm, 并且活塞销孔轴线向下平移2mm, 活塞裙部下端长度减少0.5mm, 通过在活塞裙部开槽的方法降低活塞裙部下端的刚度。

总之, 本文缺乏对活塞拍击噪声影响规律定量的研究, 因此这些控制措施只能为活塞低拍击噪声设计和改进提供方向性意见, 而不能进行定量的参数优化匹配设计。但深入探讨这些控制措施对活塞拍击噪声的影响规律是非常有必要的。

摘要：作为我国铁路运营的主力军内燃机车, 由于机车在设计上普遍采用了先进的设计方法, 在制造上大量采用新技术新工艺和新材料, 使得提速机车的固有可靠性比以往的内燃机车得到大幅度提高。但是内燃机活塞拍击作为内燃机振动的主要激励源之一, 其引起的噪声是内燃机仅次于燃烧噪声的最大的机械噪声。对于此问题, 本文进行了相关的探讨, 对降低道路交通噪声, 缓解环境噪声具有重要的现实意义。

关键词：内燃机,噪声

参考文献

[1]马大猷.噪声控制手册[M].北京:科学出版社, 1999.

[2]秦树人, 张洪明, 罗德扬.机械工程测试原理与技术[M].重庆:重庆大学出版社, 2002.

铁路内燃机 篇3

1 内燃机的选型原则

牵引车用内燃机与发电机组、车用内燃机的工作性能有较大差异。发电机组用内燃机工作时要求噪声低, 工作转速一般在1500r/min或1800r/min左右;车用内燃机主要是以实现车辆不同的行驶速度, 内燃机工作转速范围大 (从怠速到最高转速) , 且其标定的额定功率为瞬时功率;而牵引车用内燃机更注重输出转矩, 因而要求内燃机转矩储备大, 工作转速一般比车用内燃机要低, 且标定的额定功率是持续功率, 因此在应用选型时特别注意。内燃机的选型方法有两种:一种是根据市场上现有的成熟产品对整车进行匹配, 校核现有内燃机能否满足整车的牵引和性能要求;另一种是根据牵引计算, 计算出内燃机的主要参数, 由内燃机生产厂家按照参数要求研发出一款全新的机型。由于我公司单个型号的公铁车产品订单不是很大, 如按照第二种方式进行会大幅度增加整车的成本。现主要采用根据牵引计算的结果, 在市场上选用性能参数相同或相近的成熟产品。

2 牵引车整车性能参数

1200t公铁牵引车内燃机选型时应按照设计规划书的要求进行。表1为与内燃机选型有关的整车参数。

3内燃机参数确定

根据牵引车整车的性能要求进行牵引计算来确定内燃机的功率;根据整车启动牵引力确定内燃机的额定扭矩;根据整车的运行速度确定内燃机所需最高转速和额定转速;根据牵引作业的动力性能确定内燃机转速调节范围。公铁车启动牵引力受整车粘着力的影响, 对整车进行牵引特性计算得到总的牵引功率和转矩特性要求, 进而选择合适的内燃机与整车动力系统进行匹配。

3.1牵引计算

3.1.1粘着力计算

粘着力计算公式

式中

Fμ-粘着力, k N;μ-粘着系数;Pu-粘着重量, k N。

其中:μ与V应为函数关系, 估算值来确定, 取其平均值0.6来确定速度V=0时的最大粘着力, 随着速度增加粘着力呈函数关系递减。在不发生空转的条件下, 轮轨间所能实现的最大轮周牵引力称为粘着牵引力。粘着作用与静摩擦之间存在着本质区别:粘着产生于运动状态, 静摩擦产生于静止状态。根据整车参数求得公铁车启动粘着力为:

其中:

3.1.2阻力计算

(1) 起动阻力Fq:

式中:ωq′-铁公车单位起动阻力, 一般取5N/k N (参照机车) ;ωq″-货车单位起动阻力, ωq″=3.5 N/k N;I-计算坡度, ‰;G1-铁公车整备重量, G1=16t;G-牵引货车重量, t。

(2) 运行阻力Fc

公铁车平直道最高车速达到20km/h时, 牵引力F=运行阻力Fc

式中:

ωq′-公铁车运行基本阻力

ωq″-货车运行基本阻力

3.1.3牵引功率计算

内燃机功率愈大则汽车的动力性愈好, 但功率过大会使内燃机功率利用率降低, 燃料经济性下降, 动力传动系的质量也要加大。因此, 应合理地选择内燃机功率。公铁车牵引1200t平直道运行最高速度20km/h时牵引力等于运行阻力, 此时的牵引功率为:

内燃机的传动效率取0.86, 此时计算可得内燃机的功率为:

实际牵引时为保证最高速度运行的加速时间通常在最高速度时需要预留牵引力, 同时考虑到公铁车运行时的阻力误差、海拔高度修正、牵引系统部件在恶劣工况下的工作可靠性, 增加30%以上的裕量, 求得公铁车最大轮周牵引功率:

1200t公铁牵引车液压系统、空气制动系统以及辅助系统的总功率为20k W, 求得内燃机的总功率为:

因此1200t公铁车拟选用市面上成熟的142k W内燃机, 通过扭矩及牵引特性校核确定此内燃机能否满足装车要求。

3.2 内燃机扭矩及转速的确定

3.2.1 内燃机扭矩

根据式 (3-2) 求得启动阻力为42k N, 得内燃机扭矩最大为:

内燃机最大功率不小于140k W, 内燃机最大输出扭矩不小于912.4Nm。

3.2.2 内燃机转速

牵引车最大运行车速v=30km/h, 对应的内燃机最大转速为Nmax, 计算公式为:

Nmax=1000i×v/60πD=1832r/min

3.3 内燃机选型匹配

根据以上计算选择的市面内燃机如下:

与之配套的液力变速箱参数如下:

变矩器型号 (MODEL OF CONVERTER) :

ZFW350-16/3.1.2 (2) .L.L

4 内燃机牵引特性校核

牵引特性校核:

变速箱厂家在扣除相关辅助功率后进行了牵引匹配计算, 绘制了牵引特性曲线, 根据外特性曲线可知各速度下动力系统输出牵引力, 如图1。

根据内燃机功率扭矩特性绘制1200t公铁车牵引1200t平直道牵引特性曲线如图2所示。

从图2可以看出1200t公铁车牵引1200t时的最大运行速度可达22km/h, 满足牵引1200t在平直道上牵引最大运行速度20km/h要求, 具有优异的加速性能。

由表2可得:

a.1200t型铁路公路两用车最大粘着起动牵引力为79.968k N;

b.1200t型铁路公路两用车满载时最高速度为22km/h;

c.1200t型铁路公路两用车空载时最高车速大于30km/h。

5 结论

由上述计算及图表数据可得, 所选用的142k W柴油机性能参数可以很好地与传动箱进行匹配, 且完全满足整车的设计要求。内燃机的选型匹配在1200t公铁车装车后进行了牵引性能试验, 验证该种选型匹配方法的正确性。

摘要：1200t内燃动力公铁车采用液力传动。内燃机的选型匹配的目的是为了保证整车的牵引性能及其他辅助用功的实现。根据公铁车性能参数要求, 通过计算牵引功率和启动牵引力确定内燃机功率、最大扭矩和转速要求。按照拟选的内燃机进行设计校核, 通过装车后的性能试验进行设计验证。

关键词：内燃机选型匹配,公铁车,牵引计算

参考文献

[1]王少军.工程机械用柴油内燃机的选型和应用[J].工程机械, 2006.37 (2) .

浅谈冶金企业铁路内燃机车检修 篇4

铁路因较低的运输成本, 超大的运量, 稳定、便捷的服务, 在冶金企业的生产中备受推崇。是冶金企业生产运输的大动脉, 而机车则是这条大动脉的动力保证。要保障大动脉的畅通无阻, 不仅要保证铁路线路的完好, 更应保障铁路机车处于良好的状态。而冶金企业的环境一般情况下都比较差, 粉尘多数超标, 尤其钢铁企业环境中的矿粉对机车电气系统影响特别严重。在许多企业中还普遍存在一个问题就是地势的限制, 致使铁路存在道岔多而复杂, 曲线半径小等诸多问题。而国内冶金企业内燃机车检修多参照我国铁路系统采取定期检修和临时抢修相结合的检修方式。但国内冶金企业的内燃机车运用条件、实际状态和一定时期的生产技术水平与我国铁路相比存在很大差异, 因此, 科学合理地确定机车的检修模式对提高内燃机车的利用率, 加速机车周转, 降低检修成本具有重要意义。

2 国内冶金企业内燃机车检修存在的问题

目前国内冶金企业内燃机车检修多参照铁路系统的检修方式来建立自己的检修制度, 其基本特点是机车走行一定里程或使用一定时间后就进行检修, 依据机车走行里程或使用时间确定其检修等级和内容, 相同检修等级的检修间隔时间或检修周期是固定的, 检修时需对机车进行拆解, 检修所有关键部件。但是, 在机车实际运用过程中, 机车部件的损耗除了与走行公里或运用时间有关外, 还要受到如机车运行的负荷状况、气候条件、地域特点等其他因素的影响, 导致不同运用条件下的机车, 在相同走行公里内其主要部件的损耗程度常常相差很大, 只有当计划维修的周期接近机车发生故障的实际周期时, 这种检修计划才是最有效的。结合冶金内燃机车检修的实际状况, 内燃机车检修方面存在以下几个问题:

2.1 现在冶金企业内燃机车是集电气、机械为一体的复杂系统,

其故障规律并不完全遵循机械磨损理论。而企业本身技术力量普遍薄弱, 无论是乘务人员、检修人员, 专业人士, 大多数只是通过短期培训后由蒸汽机车转向内燃机车上岗, 基础薄弱、专业技术知识差, 只能在实践中逐步学习和掌握, 机车的检查与检修还是过去的传统模式, 其工作的有效性、针对性差, 往往会延长检修时间、增加检修成本。

2.2 冶金企业内燃机车系统都没有可靠性评价指标和方法, 与

可靠性分析相关的统计数据不够完善, 难以对内燃机车实际运用的可靠程度进行定量评价, 很难像铁路那样确立比较合理的检修等级和内容, 没有考虑机车不同运用条件下的损伤差异, 单纯依据走行公里或运行时间制定统一的检修周期, 常常造成机车“过剩维修”和“维修不足”。在一定程度上造成机车运用和检修的盲目性, 尽管检修措施不断加强, 但临修故障仍然非常突出。

2.3 现代冶金企业内燃机车一般比较少, 备件一般储备不足, 同

时往往因需要考虑人工成本和设备的利用率, 不会像铁路那样购买专业化的机车检修、检测设备。在这种情况下, 企业一般无法完成大型的检修任务。

3 确立以小修和临时抢修为主检修理念

由于国内冶金企业生产能力的限制, 企业内燃机车数量都不会太多, 购买专业化的内燃机车检修、检测设备和储备大量的材料备件会占用企业大量的流动资金, 这不仅会造成设备及材料备件的闲置, 还会增加设备保养、备件存储成本。而在内燃机车检修、检测设备和材料备件不足的情况下, 冶金企业往往不能承担内燃机车的大、中修任务。而铁路有关部门或内燃机车生产厂家不仅设备齐全, 而且专业化程度高, 技术人员检修经验丰富, 委托他们进行内燃机车的大、中修, 不仅能节约企业的设备、材料备件资金, 还能够提高内燃机车的检修质量。而机车的小修和临时抢修相对来说技术要求较低, 职工能够通过培训和不断的实践迅速掌握, 这样既能保证企业内机车的良好状态, 又能很好的保证机车的总体检修质量。

4 划分模块, 加强乘务员的检查

理论上讲, 任何一个故障的发生都有一个或快或慢的发展过程, 而在此过程中都或多或少地通过一些现象反映出来。一些小问题如不及时发现解决, 就会逐步演化成大问题, 轻者影响机车运行, 重者就可能造成大的安全事故。而乘务员每天都和机车打交道, 对机车的异常现象会格外敏感, 加强乘务员的检查力度, 就能及时发现并解决这些问题, 防止小问题演变成大故障。一个故障的产生, 会带来一系列的表象, 如果能准确的把握住, 就能够提高故障的诊断速度, 并为检修有效地解决故障创造条件。内燃机车是集电气、机械为一体的复杂系统, 而冶金企业职工的技术力量比较薄弱, 我们就必要将机车检查范围分解为一个个的小模块, 规定每个模块的检查所需时间不应超过机车库停最短时间, 并针对每项检查内容设立合理的技术要求, 乘务员能尽快熟悉各模块的检查内容, 然后通过各班分包模块检查管理, 加强考核力度, 提高检查效率。

5 逐步建立机车可靠性评价体系

由于冶金企业内燃机车的运行环境及检修模式与铁路相比存在很大差异, 就要求我们从本企业实际出发, 对企业内燃机车的故障规律、故障后果及解决方法及部件累积损伤度不断总结并建立档案, 同时对机车的检查、检修范围及检修周期进行动态化研究, 逐步建立机车可靠性评价体系, 为本企业机车的检修范围和周期提供技术支持。例如:钢铁企业环境中的矿粉对机车电气系统影响特别严重, 必须加大机车电气系统的检查和维护保养力度, 才能及时发现问题, 把潜在隐患灭杀的萌芽状态。同时在许多冶金企业因地势限制, 导致铁路线路曲线半径小, 机车轮缘磨损严重, 使企业内机车轮缘单侧磨损严重, 缩短了镟轮周期。

6 结束语

把内燃机车的检查、修理二者有机结合起来, 确立以机车检查为主、小修和临时抢修为辅, 大、中修外委的检修模式是保障冶金企业机车质量节约企业成本的一个最有效途径, 符合冶金企业现实状况的有效的管理理念。企业应坚持“以人为本”, 不断提高相关人员的技术素质, 利用先进的管理理念和先进的检查手段, 加强机车检查力度, 并结合企业特点建立检修档案不断总结经验, 确立符合本企业特点的检修制度, 提高内燃机车设备完好率, 保证企业生产运输的正常运行。

参考文献

[1]董锡明.机车车辆维修基本理论[M].北京:中国铁道出版社, 2005.[1]董锡明.机车车辆维修基本理论[M].北京:中国铁道出版社, 2005.

[2]赵中喜.机车车辆维修的发展方向及对策[[J].铁道机车车辆, 2002 (增刊) :222-227.[2]赵中喜.机车车辆维修的发展方向及对策[[J].铁道机车车辆, 2002 (增刊) :222-227.

[3]董锡明.我国铁道机车车辆可靠性工程研究[[J].中国铁路, 1996 (1) :9-12.[3]董锡明.我国铁道机车车辆可靠性工程研究[[J].中国铁路, 1996 (1) :9-12.

铁路内燃机 篇5

从2007年3月起, 俄罗斯地铁车辆机械公司就集中力量生产РА2系列内燃动车组。如今, 这些内燃动车组已应用于高尔基、加里宁格勒、东南、北高加索、东西伯利亚、斯维尔德洛夫斯克、十月和莫斯科等8个铁路局。

在РА2系列内燃动车组的结构中, 采用了多项现代化技术措施:

不锈钢车体, 提高耐腐蚀性;

可调节地板面高度的空气弹簧悬挂装置;

阻燃的装饰材料;

抗热的耐冲击的前玻璃窗;

移动式密封车门;

取暖和强迫通风系统;

双层中空玻璃车窗和能降低噪声的隔热材料;

运行安全性系统:机车自动信号、司机警觉性监控装置、制动防锁闭系统、探测诊断控制系统、司机室更换时的控制联锁;

头车客室内设有卫生间 (生态的盥洗系统) ;

司机室装有空气调节装置;

客室内设有行程显示器和预报显示板;

作为选择, 可以设置轻型的上下车系统和人员在车内限制活动的系统, 以及客室空气调节系统;

在客室和其他地方采用了火灾探测系统。

铁路内燃机 篇6

按《内燃机车检修规程》规定:内燃机车检修分为大修、中修、小修、辅修四级。在机车检修中除了临时检修维护和定期检修之外, 能否进行机车中修工作, 是确保机车检修质量的重中之重。在此, 对矿区铁路内燃机车中修的必要性和方案进行探讨。

1 矿区铁路内燃机车检修概况

矿区铁路机务段已具备内燃机车小、辅修的检修能力, 并积累了一定的检修经验, 但对中修并未涉及。缺乏与中修相关的技术水平及设施、设备, 缺少运用车型完整的中修工艺和流程。每次中修都要到国铁机务段进行。这样的内燃机车中修方式存在以下问题。

1.1 检修时间较长

到国铁机务段进行内燃机车中修, 由于路途较远以及属于国铁机务段计划外中修, 机车送达后通常无法立即投入中修, 等待国铁机务段重新安排中修计划至中修完毕, 一台机车大约需要2~4个月, 而内燃机车正常中修只需1个半月。此种情况严重影响到内燃机车的运用效率。

1.2 检修成本过高

外送国铁机务段进行内燃机车中修费用约70万/台, 从2012年起, 矿区铁路配备的内燃机车已陆续进入中修期, 平均每年10台机车需要进行中修, 仅此一项, 每年要增加费用支出700万元。

1.3 检修售后服务不方便

通过国铁机务段进行中修的内燃机车, 在运用中发现问题时, 需售后人员来段处理或是机车返厂处理。耗时较多, 严重影响机车运用效率。

针对上述问题, 建立适应矿区铁路的内燃机车中修基地则显得尤为重要。

2 国铁内燃机车中修概况

国有铁路由机车工厂和机务段组成的完整的内燃机车检修体系, 具备了较为成熟和完善的内燃机车中修能力。在生产组织方式上, 采用专业化、集中修原则。由于检修规模大, 可同时进行数台内燃机车的中修作业, 先由拆解车间进行解体清洗, 再由各部件检修车间对机车部件集中修理后, 由组装车间进行总组装及调试。也就是说一台机车的全部中修过程不是由一个独立的车间全程跟踪完成, 对于外围承修机车来说, 单个机车的检修时间较长。

随着铁路不断提速, 国有铁路已将重点放在电力型机车上, 内燃机车的检修已变为次要工作。同时由于机车型号的差异对机车配件及机车检修设备要求增高, 机车工厂和国铁机务段长期以来形成的检修设备和配件环境主要针对过去一些老型号机车或本段常用机车, 面对外围承修机车型号众多、情况各异的状况, 不可避免会造成检修质量下降。因此, 建立地方铁路企业内燃机车中修势在必行。

3 矿区铁路内燃机车中修建设方案

内燃机车中修基地的建设主要包括厂房建设、中修流程研究和中修工艺开发三部分。矿区铁路机务段拥有面积10000平方米的原蒸汽机车检修车间和配套的水、电、暖等硬件设施。中修基地建成, 将承担矿区铁路2 8台及合作单位的内燃机车中修任务。年中修能力可达到10台次, 检修机型涵盖DF7G、DF10D、DF4DD型、GKD3B型机车等矿区铁路常用机车。

3.1 厂房建设

矿区铁路机务段利用既有用地进行建设, 并对既有厂房进行改造, 最大限度降低工程投资。对原蒸汽机车检修库房进行改造升级, 合理规划布置主要部件的检修检测区、机车零部件检修检验区、机车检修中修线、机车检修临修区。根据中修规程建造水阻试验站、机车部件清洗喷漆车间、机车上水间等相关配套设施。因地制宜, 合理确定各功能区的方位与相互关系, 力求工艺、人流、物流的和谐统一, 营造安全、环保、舒适的厂区环境。

3.2 中修流程研究

矿区铁路内燃机车中修流程相比国铁相关流程可具体设置为:入段—交车—预处理—待修—入库—机车解体—检修—机车组装—出库—调试—涂装—验收—整备—出段。据此流程, 检修基地可划分为以下几个区域:机车整备区、主检修区、机车调试及涂装区、辅助生产区。

该方案的特点是:

(1) 各功能分区明确、合理, 相互之间无干扰。

(2) 对影响全局的关键工位重点处置。机车解体组装线之间设工艺旁通线, 从而保证在由于不定因素造成机车不能正常按工位移动情况下, 也能保证后续机车继续前行, 不致整个基地的生产出现“堵塞”的情况。

(3) 基地内机车流在东部, 物流在西部, 人流则集中在中部。相互之间干扰少, 流动秩序井然、生产组织有条理。

(4) 检修库内设零部件配送站, 具有统一管理, 分区设置, 配送方便的特点

(5) 对环境有影响的设施布置在基地的东部和东南面的边角地。有气味散发和噪声扩散的库房 (清洗喷漆库、整车水阻试验库) 采取吸附、降噪、减振等环保措施对其进行治理, 将涂装、试验、危险品存放等作业场所对周边影响减至最小。

(6) 基地近远期规模结合好、工艺流程调整方便;近期规模满足能力要求, 远期扩能改造实施简单。

3.3 中修工艺开发

选择合理的检修工艺, 确保检修能力和技术手段。内燃机车中修的修程是机车主要部件检修, 恢复机车主要性能。中修的周期是机车运行23~30万km。针对矿区铁路内燃机车的用途、结构特点和技术参数, 依据机车中修技术规定, 制定、完善内燃机车中修工艺流程、检修范围、检修工艺, 做为内燃机车中修的检修标准。中修工艺的开发主要参照国铁东风4D型内燃机车中修工艺及范围, 针对本基地现有的检修场地、检修设备及检修技术, 从柴油机、辅助传动、电机、电器、制动、走行、仪表、水阻试运等八个部分进行编制修改。剔除型号较老的机车部件, 对改进或有变化的机车部件的检修工艺予以修改, 对新出现的机车部件的检修工艺予以制定完善。

矿区铁路内燃机车中修的建立和实施, 能够有效解决机车检修与运用之间的矛盾、杜绝机车送出修理的各项弊端, 保证机车检修质量, 提高机车运用效率。对煤炭铁路和其他行业铁路内燃机车自主中修的开发、改进也将起到一定的指导、借鉴和促进作用。

参考文献

[1]顾添慧.城市轨道交通列控系统牵引制动的计算和研究[D].北京:北京交通大学, 2011.

[2]李志.电网继电保护定值仿真校验系统的研究[D].北京:华北电力大学, 2011.

铁路内燃机 篇7

1内燃机车走行部发生故障时使用的机具

机车走行部发生故障进行现场救援时, 所需的主要设备和工具有:电焊机、氧气、乙炔切割设备、30t千斤顶、大锤、扳手、刮刀、油石、撬棍、钢丝绳、手电筒及专用用具 (轮对内距尺, 轮对吊挂圆销, 反正扣绳索, 护绳垫铁, 调高度垫铁, 闸瓦, 直径30~50mm、长约500mm的铁棒, 轴箱弹簧卡环和串销) 等。这些设备和工具, 由救援队日常预备齐全、专人保管, 确保随时能使用。

2内燃机车走行部常见故障及处理方法

内燃机车走行部常见故障主要有以下7种:抱轴瓦碾烧、轴箱轴承烧损、牵引电动机轴承烧损、轮箍弛缓、轮箍崩裂、齿轮弛缓和轴箱弹簧出槽或飞出等。

2.1抱轴瓦碾烧

抱轴瓦碾烧后, 轻易拉伤抱轴颈, 使轮对报废。若得不到及时处理, 轮轴因干摩擦而发热, 热量传至齿轮和轴箱使油脂受热失效甚至燃烧, 进一步发展成齿轮弛缓和轮轴热切的恶性事故, 因此必须及时处理。具体步骤如下:

(1) 将机车慢慢移至站 (段) 内有地沟的位置, 并做好机车防溜工作。

(2) 拆下齿轮箱, 卸下抱轴油盒, 取出下瓦和吸油器。

(3) 缓慢动车, 检查抱轴颈表面是否严重拉伤。若拉伤严重且表面上粘有钨金时, 应当用油石打磨光滑。

(4) 在电动机下方, 将一枕木担在钢轨内侧的地沟沿上, 用千斤顶顶起牵引电动机, 卸下上瓦。

(5) 检查抱轴瓦、吸油器的状态, 调查烧损原因。若抱轴瓦仅仅碾片、没有烧损, 用刮刀刮瓦处理即可;若烧损严重, 则更换抱轴瓦。

(6) 清洗抱轴油盒。

(7) 组装抱轴瓦、抱轴油盒和齿轮箱。将抱轴瓦油润间隙适当调大至1.0mm左右 (上瓦装好后, 需撤掉千斤顶, 再组装下瓦) 。

(8) 在抱轴油盒内安装上新吸油器, 注人清洁轴油;在齿轮箱内按规定注入齿轮润滑油 (脂) 。

将故障轮对所对应的牵引电动机甩掉, 机车限速50km/h回段再作彻底处理。

2.2轴箱轴承烧损

轴箱轴承常见故障是外列轴承烧损, 偶然也有内外两列轴承同时烧损、塌架的, 严重的造成轴箱与轮对固死在一起, 不能运行。假如只是外列轴承塌架, 可以打开轴箱盖, 清除烧损的轴承碎片, 对卡死在轴箱内不易取出的部分, 可以用氧乙炔切割设备割掉;假如轴承内圈弛缓外蹿, 也要割掉。机车不能继续牵引列车, 需单机限速回段处理。假如轴承烧损严重, 必须将轮对和轴箱悬空, 限速回段处理。现场处理方法如下:

2.2.1轴箱止挡无承吊销孔的机车, 需作如下处理: (1) 卸掉故障轮对的两个油压减振器 (1、3位轮对) , 将轮对左右轴箱端盖最下面的两个螺栓卸掉, 换上专用救援承吊长螺栓; (2) 用30t千斤顶将轮对左右轴箱顶起, 将轴箱弹簧用专用卡具卡紧; (3) 把反正扣绳索套在承吊螺栓上, 并吊挂在构架的油压减振器吊挂座上 (在吊挂座上放一专用护绳垫铁) 或吊挂在穿人机车承吊孔中的专用大圆销上 (2位轮对) , 上紧正反扣绳索螺母; (4) 在同一转向架的其它轴箱与构架之间的空档处打入专用调高度垫铁 (注重左右垫铁厚度要一致) ;撤掉千斤顶后, 检查故障轮对踏面应高出轨面约50~l00mm。

2.2.2对轴箱止挡上有承吊销孔的故障轮对, 应先用30t千斤顶 (2或4个) 将构架或故障轮对轴箱顶起, 使轴箱止挡销孔与构架止挡销孔对齐, 然后将承吊圆销直接插入销孔中, 穿入防脱小销子, 再在同一转向架的其它轮对轴箱与构架之间的空档处打人调高度垫铁。撤掉千斤顶后, 检查故障轮对踏面应高出轨面约50~l00mm。

2.3轮箍崩裂

轮箍崩裂后, 需要将故障轮对悬空, 其救援处理方法与轴箱轴承烧损的处理方法相同。

2.4轮箍弛缓

轮箍弛缓故障, 往往是在机车进入站内停车或到达折返段后司机进行检查时发现的。假如运行中发现, 司机应甩掉对应的牵引电动机, 慢速进入站内侧线停车, 请求救援。救援人员到达现场后, 首先由技术人员调查故障原因, 然后按以下步骤处理。

(1) 测量轮对轮箍内侧距, 确认其是否在1350~1353mm规定范围之内。

(2) 假如轮箍弛缓稍微, 内侧距没有超过1353mm, 可以不作处理, 也可以在轮箍外侧, 分3处将轮箍和轮芯烧焊在一起, 但必须甩掉故障轮对的牵引电动机, 将闸瓦间隙调至最大。

(3) 假如轮箍外蹿, 内侧距超限, 需将左1轴箱用4个30t千斤顶顶起, 使轮对轮箍踏面高出钢轨10mm左右, 换上尼龙闸瓦, 甩掉其它5台牵引电动机, 并打好止轮器。起机打满风后, 闭合机车走车电路开关, 将司控器手柄 (或手轮) 提至1位, 让故障轮对空转。确认轮对旋转正常、千斤顶支撑稳定后, 将司控器手柄提至2或3位, 提高轮对空转转速, 再实施制动。使制动缸压力逐步达到并保持在100~150k Pa之间, 让轮箍受热膨胀而松弛。将司机控制器手柄回至零位, 缓解制动。用直径30~50mm的铁棒顶在轮箍外侧面上, 用大锤击打铁棒, 注重上下左右均匀击打, 防止轮箍卡住。轮箍打入后, 再测量内侧距须在规定值范围内, 否则继续按上述方法处理, 直至合格。为保证绝对安全, 最后将轮箍与轮芯焊在一起, 将闸瓦间隙调至最大, 拆掉闸瓦, 撤下千斤顶, 甩掉故障轮对的牵引电动机, 恢复其它牵引电动机的工作状态, 机车单机回段, 再作处理。

2.5齿轮弛缓

轮对齿轮或牵引电动机齿轮弛缓后, 牵引电动机电流异常波动, 司机应当首先将牵引电动机甩掉, 维持到站 (段) 内, 再请求救援。一般牵引电动机齿轮弛缓较常见, 轮对齿轮弛缓较少。救援队接到救援命令后, 要随车携带氧乙炔切割设备。现场处理较简单, 卸掉齿轮箱后, 将牵引电动机齿轮割成2至3块, 砸掉后再装上齿轮箱。切割牵引电动机齿轮时, 要备好灭火器, 防止油脂燃烧引发火灾。最后, 甩掉牵引电动机, 回段彻底处理。假如所停站 (段) 没有地沟, 就必须将故障轮对悬吊起来, 限速回送, 其处理方法与轴箱轴承烧损处理方法相同。

2.6牵引电动机轴承烧损

牵引电动机轴承烧损故障发生后, 司机应维持机车运行, 不要停车, 并迅速与前方车站联系, 进入站内侧线停车, 防止堵塞正线, 然后请求救援。其现场处理方法与齿轮弛缓处理方法相同, 假如站 (段) 内有检修用的地沟, 就将牵引电动机齿轮切割掉;假如没有地沟, 就把故障轮对悬吊起来, 限速回送。回送时, 注重一定要将故障电机甩掉。

2.7轴箱弹簧出槽或飞出

轴箱弹簧出槽后, 先将轴箱弹簧用专用卡具 (拉环或串销) 卡紧, 再用30t千斤顶顶起构架, 将轴箱弹簧扶正, 然后缓缓降落转向架, 使轴箱弹簧上座定位柱销进入构架的定位槽内。最后放下千斤顶、拿下专用卡具即可。轴箱弹簧飞出后, 必须先预备好用专用卡具卡好的弹簧组, 然后按照上述方法处理即可。

以上7种走行部故障处理办法, 是一些简单、有效的救援措施, 但不是唯一的现场处理方案。进行救援时, 一定要根据现场的实际情况, 灵活处理。需要强调的是, 现场救援时一定要仔细、慎重, 防止事故扩大或二次事故的发生。如有必要, 技术人员须随车检查、指导。

参考文献