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柴油机转速失控的故障分析及改进措施

1前言

阳泉作业车间配备14东风4型内燃机车，承担石太线7对客车的牵引任务。由于长坡道多，机车长期高负荷工作，动力室振动大，组合式调节器工作环境恶劣。在牵引应用中，由于各种原因导致柴油机转速失控的故障时有发生。柴油机转入长下坡路返回手柄时有时可能超速，速度不降有时也可能停在坡道上。虽然引起故障的零件很小，但对机车的安全和运行质量构成了威胁。因此，在应用中，驾驶员一定要根据故障现象准确判断原因，及时正确处理，防止机器断裂和可能发生的事故。

2故障原因分析

柴油机的速度控制系统是由电传动系统和组合调节器共同控制的。任何故障都需要一定的判断和处理时间，判断失误和处理不及时都会影响作业质量和安全。综合分析各类故障，出现频率较高的有六类故障，并举例详细说明。

2.1电气驱动系统故障

2.1.1 SKQ控制器故障

SKQ塞脱落会导致柴油机转速不升不降；SKQ 7号手指的虚接速度不增，8号手指的虚接速度不减:SKQ的插头和插座短路会让手柄在非零位时失控。

处理:以上故障可通过更换端子进行操作(插头插座烧坏短路时，先拔下再更换端子)。

2.1.2无级调速驱动器故障

如果面板灯不亮，就是安全烧损。如果频繁烧损是RBC(正)虚接1507和1515线；1DZ跳转可以人为关闭；面板灯亮时，驱动器内部电路有故障；

处理方法:更换保险丝或短路RBC(正极)。驱动程序是两组设备。当一组出现故障时，另一组可以替换。当两组都出现故障时，拔掉驱动插头，然后手动扭动步进电机旋钮，实现手动调速。

2.1.3步进电机故障

步进电机接线损坏，轴承烧坏，卡机，线间两相短路。

处理方法:用手撬供油拉杆，维持运转。

例:2008年10月20日，65438，我乘1584次在土鸡岭完成刹车测试，柴油机突然自动提速，我赶紧采取措施降低速度。在回路维护中没有找到原因。22日，2606次，遇到同样的现象。仔细查找后发现，从驱动器到步进电机的三条线中，有两条在穿线管开口处绝缘磨损，导致“带电”接地。当机车运行中因晃动导致两根导线短路时，减速信号线的电源进入加速信号线，从而使转速自动上升。

2.2联合调节器故障

2.2.1组合调节器最小转速销断裂

第165438+2007年10月16号，操作时回手柄，停机。在确认保护电路没有异常后，我将DLS芯棒顶起，再次启动，无法启动。手动拉动供油拉杆以提升和维持运行。太原仓库检查发现，组合调节器最低速挡销在4mm处断裂，导致柴油机停机，无法再次启动。

组合调节器是无级调速。当步进电机接收到来自驱动电源的脉冲信号时，它相应地旋转。通过主从锥齿轮和螺旋副的作用，将步进电机的旋转运动转化为活塞杆压缩调速弹簧的垂直运动，从而达到调节柴油机转速的目的。最低转速的限制是由随从动锥齿轮转动的螺杆阻止最低转速止动钉随配合螺杆向上移动来完成的。钉挡工作时，经常受到一定的冲击力和剪切力，钉挡直径从8mm突然变化到4mm，在此处产生应力集中，严重时容易产生疲劳裂纹和断裂。而且这种断层是隐蔽的，很难发现。

处理:手术时，将主手柄置于维持手术的位置。

2.2.2组合调节器的最小速度阻止钉子脱落。

最低速挡钉前端有一条长8mm，直径5mm的右旋螺纹。当最低速调节螺钉与挡钉器接触时，力的方向正好与螺钉的紧固方向相反。止钉器反复受到冲击力和剪切力，容易造成止钉器松动甚至脱落，手柄会停止。

处理方法:手术时，将主手柄置于维持手术的位置。

2.2.3组合调节器最高转速调节螺钉脱落。

当这个螺丝脱落时，当手柄提升到1000r/min时，柴油机转速会继续上升，引起限位调速器动作；如果止动销在步进电机的锥齿轮与相匹配的锥齿轮的啮合位置脱落，会导致手柄高转速不回去。

处理方法:打开调速器盖，取下卡住的螺钉，并拧入替代螺钉。

2 . 2 . 4 DLS支架与支架底座连接的铆钉松动脱落。

2007年7月3日，机车在运行中突然停车。经检查，发现组合式调节器电磁联锁线圈DLS支架与支架底座连接的4个4mm铆钉松动脱落，支架本体与底架脱离。

这种故障虽然容易发现，但在机车运行过程中处理起来却非常困难。如果处理不当，很容易导致机器故障。我个人分析认为:一方面是柴油机高负荷运行时动力室工作环境恶劣，组合调节器震动大；另一方面，DLS通电后，铁芯向下移动，压下驻车阀的铁芯。驻车阀铁芯下部的压力油(0.65 ~ 0.70 MPa)有一个反作用力，最终作用在DLS支架与支架底座之间连接的铆钉上，铆钉材质为铝制。在这两个因素的反复作用下，连接铆钉松动脱落，导致驻车阀铁芯上移，打开回油回路，使动力活塞下部的压力油向下泄漏。

处理方法:手动撬动供油拉杆，维持运行。

3改进措施

3.1定期打开调速器盖进行检查。

使用下表详细检查调速器内部，并及时拧紧松动的螺钉。步进电机的接线要逐一检查，把隐患消灭在萌芽状态。另外，调速器盖不要拧得太紧，以免耽误故障排除时间。

3.2提高最小停车速度。

为了防止最低速挡钉断裂松动，改为左旋螺丝。这样，低转速挡钉器强度增加，且低转速调节螺钉作用于最低转速挡钉器的方向与挡钉器螺纹的紧固方向一致，这样挡钉器只会越来越紧，不会松动。这种改进措施简单易行，不会影响钉挡的原有性能。

3.3应用焊接工艺

为了加强DLS支架与支架底座的连接强度，DLS支架与底板的连接处两侧均采用焊接，原铆钉连接保持不变。这种改进方法简单实用，不会影响性能。

4效果

上述改进措施实施后，经过两个多月的实际运用试验，柴油机未出现上述故障，说明改进措施合理可行，保证了机车运行的安全和质量，达到了预期的改进目的。