久研轴承科技(安徽)有限公司

DF5型机车柴油机自由端油封漏油原因分析及解决办法

2015-09-15

田中,袁伟
(重庆南机务段,重庆 400053)
  1 问题的提出
  DF5型机车属于主型调小机车,在重庆南机务段担当货场及沿线站段的调车作业任务。当调小机车经过大、中修走行6万~8万km后,大部分机车不同程度地出现柴油机自由端油封漏油现象,油随万向轴转动,甩在了自由端机械间侧门、各泵体及部件上。因自由端各部件设计较为紧凑,给机车乘务员日常保养工作带来了难度,也给机车检修工作带来了压力,严重影响了机车的文明化评比和运用安全。因此,我们段采取了相应措施,对油封漏油现象进行了彻底的整治。
  2 原因分析
  要分析解决油封漏油现象,就要从油封盖的结构说起。DF5型机车油封盖的结构如图1所示:它靠曲轴一侧设有挡油领,与轴段配合处设有一条宽4mm的油封沟槽,外部设有宽10mm的回油沟,回油沟底部设有一个直径<5mm的回油孔,机油可通过该孔及机体上的油道回到油底壳。在泵主动齿轮轴靠近轴段处还装有甩油环。

图1 油封盖结构图
1.挡油领安装位置;2.<5mm泄油孔;3.安装螺丝孔;4.宽4mm的油封沟槽;5.宽10mm的油封沟槽
  正常情况下,当柴油机工作时,甩油环随主动齿轮轴一起高速旋转,使大部分的飞溅机油被甩到曲轴箱内,但仍有少量的飞溅机油会通过甩油环与油封盖上挡油领之间的间隙进入到油封盖与泵主动齿轮轴轴段中,此时大部分机油已被密封盖上的油封沟槽挡住,极少量的机油向外渗漏进入油封盖上的回油沟后,由泄油孔回到油底壳。
  经过分析其结构、工作原理与现场检修情况,我们认为造成自由端油封漏油的原因主要有以下几个方面:
  (1)甩油环质量问题。甩油环遮不住油封盖的挡油领,以致过多的飞溅机油进入到油封盖与泵主动齿轮的轴段之间,增加了油封的工作负担。
  (2)DF5型机车因工作环境恶劣,机油在投入运用6万~8万km后,一般都会出现机油颜色加深、不溶物增加,粘度过大等老化现象。这样,因机油粘度过大,流动性减弱,机油所含杂质在油封的各部位的附着力增强,长时间积累后就会在油封各部位形成油泥,严重影响油封各部位机油的回流效果,甚至造成油封回油孔堵塞而造成油封漏油。
  (3)油封回油孔的设计存在缺陷。回油孔的孔径较小,只有<5mm。如果挡油环质量不好及回油孔处油泥淤积,极易造成堵塞,那么大部分的机油就不能及时由回油孔流入油底壳,从而造成机油外窜。
  (4)组装调整油封时,油封盖与泵主动齿轮与轴段的间隙应保证上部间隙大于下部间隙,左侧间隙大于右侧间隙(从自由端看)。因为当曲轴旋转时,在油膜的作用下,会使轴段向上托起;又由于曲轴的旋向原因,会使曲轴靠向左侧。在调整过程中,如果出现左、右、上、下的间隙调整不当,则在工作状态下,会使下部和右侧存在过大的油隙,造成密封效果下降。
  (5)因实际检修能力和量具限制,未能严格保证密封盖内孔与泵主动齿轮轴颈在任一方向的径向间隙差不大于0.05mm,且泄油孔必须位于正下方。另外,柴油机输出轴与曲轴中心线不在同一条直线上,这些都会使油封泄漏。
  (6)柴油机在运用过程中,因其活塞与气缸之间会泄漏少量的燃气,会使曲轴箱内的压力略大于外界空气压力。在调小机车运用过程中,由于车体各处机械门紧闭,使曲轴箱内压力与机械间内压力形成差异。在运用工作中,如果各处通风机滤网因脏污和锈蚀等造成空气流通不畅,这种压力差就会增大,机械间内压力会明显低于曲轴箱压力,极易造成机油由油封处向外渗漏。
  (7)由于调小机车在调车作业时,柴油机输出轴转速的突然上升或下降频繁,使自由端输出轴跳动量增大,长时间运用后会直接影响密封盖各处的间隙,造成油封盖偏磨,引起机油泄漏。
  3 解决措施及效果
  在检修过程中,若发现柴油机油封漏泄,应重点从以下几个方面进行整治和改进:
  (1)对油封盖进行拆解,并用清洁燃油清洗干净;更换不良甩油环;对泄油孔进行加大处理,可以由原来的直径<5mm增大至直径<10mm,这样既不影响机车结构设计,又可以有效地预防因泄油孔油泥淤积而造成的机油回流不畅和油路堵塞。
  (2)定期清洗、更换、吹扫各不良机油滤清器及空气滤清器,检修车间双次小修清洗油气分离器。
  (3)重点检查柴油机各部的工作状况,及时更换不良活塞组和气缸套及其配件,保证曲轴箱内压力不大于0.98kPa;及时更换曲轴箱内老化、不合格的机油。
  (4)在不影响调车作业安全的情况下,应多次打开机械室各门,以减小机械间内空气负压,改善油封工作环境。采取上述措施后,经过检修部门处理后的机车未再发生柴油机自由端油封漏泄现象,提高了机车的运用效率,大大减轻了工人的劳动强度,经济效益明显提高。

来源:《内燃机车》2004年第9期