水温或油温表(或传感器)时常烧损、显示不正常和显示有误差--论文.doc

水温或油温表（或传感器）时常烧损、显示不正常和显示有误差摘要：随着铁路客车向高速的方向发展，铁路在国民经济中起着非常重要的作用, 铁道车辆是铁路运输中直接运输载旅客和货物的工具，随着车辆使用率的提高，车辆在运用中出现的故障也日益突出。客车车体作为客车车辆组成的五大部件之一，其技术状态将直接影响到车辆运行的安全，因此，对客车车体进行一项专题研究，对以后客车的发展方向有着极其重要的作用。水温、机油温度对发动机的影响 发动机能否正常运转，在很大程度上取决于发动机冷却水温度和机油温度。水温和油温处于正常范围，对于充分发挥发动机的效能，延长发动机的使用寿命，降低使用消耗等，有着极为重要的意义。而机油的作用更为至关重要，机油温度是否正常，直接关系到发动机能否正常工作。本论文主要分析温度表的主要以及经常出现的故障。关键词：内燃机车；水温；油温；误差；发动机AbstractAbstract: with the high speed in the direction of the development of railway passenger car, the railway plays a very important role in national economy, railway vehicle is direct transport of passengers and goods in railway transportation tools, with the improvement of vehicle usage, vehicle in the use of fault are also increasingly prominent. Passenger car body, as one of the five components of passenger vehicle, its technical state will directly affect the vehicle running safety, therefore, to a thematic study of passenger car body, for future development direction of passenger car has an extremely important role. The influence of water temperature, oil temperature of engine Engine can be normal operation, to a large extent depends on the engine cooling water temperature and oil temperature. Water temperature and oil temperature in the normal range, to give full play to the efficiency of engine, prolong the service life of the engine, reduce the consumption, etc., has very important significance. Oil and more vital role, the oil temperature is normal, is directly related to the engine can work normally. This paper mainly analysis often thermometer mainly and fault.Key words: diesel locomotive; The water temperature; The oil temperature; Error; The engine2目录1 绪论-011.1 概要-031.2 技术特点-032 背景-052.1 水温或油温表（或传感器）时常烧损052.2 下面几个在论文中相关的几个重要的部分：052.2.1 启动发电机的原理-052.2.2 铂热电阻-0712.2.3 电磁接触器-082.2.4 理论-103 机车机油温度表显示不正常123.1 检查情况-123.1.1 检查线路-123.1.2 测量铂热电阻值-133.1.3 检查发现-134 东风4型内燃机车电测温度表指示一误差的分析及解决办法145 东风4机车温度传感器的防护155.1 故障原因155.2 防治措施及效果15致谢参考文献1 绪论1.1 概要 东风4B型柴油机车是中国铁路国产干线客、货运用内燃机车。1982年由大连机车车辆厂在东风4型机车机车基础上，针对暴露的质量问题，对柴油机以及车体、转向架、牵引电机等部件进行技术改进，将东风4型0527号机车作为样车，安装16V240ZJB型柴油机以及运用逐年改进成果，进行了大量的改进试验后研制而成东风4B型柴油机车，车型代号DF4B。东风4B机车分为客运型、货运型和高原型。机车车体两端设有司机室，可双向操纵机车。采用内燃(三相交流直流)电传动，最大运营速度100km/h(货运型和高原型)120km/h(客运型)，轴式Co-Co。东风4B型内燃机车投入批量生产，成为当时中国国内制造功率最大的电传动内燃机车。其踪影遍及中国各地。东风4B货运型机车在东风4型机车基础上改进研制而成，于1984年起在大连机车车辆厂投入批量生产，同时大连厂停产东风4型机车，全面转产东风4B型。资阳机车厂于1983年起开始生产东风4B型机车，自1986年起大同机车厂亦开始生产东风4B型机车。1986年10月通过铁道部鉴定，1987年获得国家优质产品奖，铁道部正式指定东风4B型内燃机车为替代进口产品，令中国不再需要大批进口机车。为保障行车安全，从1986年开始，东风4B型机车加装三项设备（俗称“三大件”），即机车自动停车装置、机车信号装置和列车无线调度电话装置。1985年，大连厂在东风4B货运型机车基础上，研制了东风4B高原型机车，机车装用了高压比高效率的涡轮增压器，使机车牵引功率提高，主要运用在青藏铁路集团公司的青藏铁路、兰州铁路局、乌鲁木齐铁路局及呼和浩特铁路局。1986年，大连厂研制了东风4B客运型机车，东风4B客运型对东风4B货运型的牵引齿轮传动比进行改造而成，以适用扩大旅客列车编组以及提高速度的需要。除牵引齿轮传动比由货运型的63:14，改为客运型的71:21外，机车的结构基本相同。东风4B客运型最大运营速度为120km/h，1987年起开始批量生产。东风4B型客、货运内燃机车生产厂商包括大连机车车辆厂、资阳机车厂、大同机车厂、四方机车车辆厂，截至1998年，东风4B型机车累计生产了4303台，这个数目相当于1999年全中国铁路内燃机车保有量的42.5%。1.2 技术特点 随着东风4型内燃机车在1970年代开始运用以来，相继发现一些问题。大连机车车辆厂针对这些问题进行大量试验和改进，至1982年1月研制出第一台东风4B型内燃机车（货运型）。装用16V240ZJB型四冲程16缸废气涡轮增压直喷柴油机，牵引发电机为三相交流同步发电机，4极串励直流牵引电动机，采用轴悬式悬挂，使用空气制动机，可以单独制动机车或同时制动机车和列车。相比起东风4型，东风4B型主要作出了以下改进：由东风4型装用的16V240ZJ、16V240ZJA型柴油机改换成东风4B型的16V240ZJB型柴油机，改变柴油机机体横截面形状以及机体外侧板厚度。柴油机装车功率不变（2430千瓦/3300马力），但采用无级调速装置，控制联合调节器配速机构上的步进电机，实现对柴油机的无级调速控制，转速范围由5001100转/分钟调整到4301000转/分钟。并改用新型增压器和零部件，如活塞、曲轴、连杆、缸盖、油泵等。牵引发电机输出功率由原来的2059kW提高到2125kW，采用了高效强化铜散热器。东风4型的柴油机与主发电机是半刚性联轴节连接，而东风4B型是弹性联轴节。机车标称功率增加到1990千瓦。在相同应用情况下，东风4B的燃油消耗率比东风4型约低4%，空转油耗约降低25%，万吨公里的油耗量约降低9.6%，轮周效率由32.73%提高到33.47%。机车大修周期延长30%。从1989年开始东风4B货运型机车加装两级电阻制动装置。2 背景水温、机油温度对发动机的影响 发动机能否正常运转，在很大程度上取决于发动机冷却水温度和机油温度。水温和油温处于正常范围，对于充分发挥发动机的效能，延长发动机的使用寿命，降低使用消耗等，有着极为重要的意义。而机油的作用更为至关重要，机油温度是否正常，直接关系到发动机能否正常工作。本论文主要分析温度表的主要以及经常出现的故障。2.1 水温或油温表（或传感器）时常烧损现象：闭合1K,3K,4K,12K和照明开关，机车启动柴油机爆发的瞬间，水温或油温传感器以及水温表或油温表多次烧损。 判断原因：1.线路中有接地或短路；2.flc或gfc触头相触。分析:1.做接地试灯试验时，并没有发现有接地现象。再更换线路中的有关线时(更换线号1203.1204.1205；1227.1228.1229），再启机等到爆发时，还出现水温或油温传感器以及水温表或油温表（放进温度包里时）烧损。因电路有大的电流串电经接地处流过传感器或表时，会把其烧损。2.先甩掉609.605号线。启机柴油机爆发瞬间没有烧损。因为辅发电机在起机的瞬间，他励绕组在电场中通过的磁通量产生较大的变化，根据电磁感应原理在他励绕组中形成较大的瞬间电流，电流经FLC或GFC触头向控辅回路流过传感器与表，电流总是流向电阻较小的部分，所以耐压能力小的先被烧掉。2.2 下面几个在论文中相关的几个重要的部分：2.2.1 启动发电机的原理DF4型内燃机车的启动发电机（型号为ZQF 80）通过启动变速箱与柴油机相连，在机车上有两个用途；在启动柴油机时作为串励电动机用，由蓄电池供电以启动柴油机。柴油机运转后，转换成他励发电机，经电压调整器调节后发出110V恒定的直流电，向机车上的辅助设备、控制回路、照明回路供电，并对蓄电池充电。启动发电机的结构见图1 ，为卧式结构，分定子和转子两大部分。定子部分包括机座、主极、换向极及电刷装置等部件，主极绕组由串励绕组和他励绕组组成，换向极由换向极铁芯和绕组组成，以改善电机换向。转子部分由电枢铁芯、电枢绕组、换向器,风扇、转轴等部件组成。图1 ZQF-80型启动发电机结构图1压板；2，15轴承；4封环；5，12轴承盖；6前端盖；7进风口护罩；8定子；9出风口护罩；10后端盖；11电枢；14油杯；16出线盒。启动发电机接线 见图2。在启动柴油机的电动机工况时，串励绕组Q1、Q2与电枢绕组和换向极绕组H1、S2串联，由蓄电池供电，见图2（a）。当柴油机启动完成后，转入他励发电机工况时，他励绕组T1，T2由蓄电池供电（在输出大于96V后并励供电），通过电压调整器控制，使输出电压恒定在(1102)V的范围内,见图2(b)。 图2（a） 图2（b）该电机他励绕组T1T2由四个主极上的他励线圈依次串联而成，启动绕组Q1Q2连接规律同他励绕组，换向极绕组也是四个换向极线圈依次串联，其首端H1引至接线盒，而末端H2在电机内直接接正刷架，即电枢绕组首端S1，电枢绕组末端即负刷架S2也引至接线盒中。当QD电机工作于启动工况时，外直流电源正负端分别接Q1S2，此时电流由Q1进入电机经Q1Q2后至接线盒Q2H1（短接），再次进入电机流经H1H2与S1S2（H2与S1在电机内部直接接通），最终到达S2后回直流电源负端，他励绕组T1T2不工作。当QD运行于发电机工况时，T1T2由外电源提供励磁，其电源正端由正电刷架S1经H2H1输出，经外电路负载之后由S2流入电机。2.2.2 铂热电阻 DF4A,DF4B型内燃机车使用的电测温度表为DY603-T型，它由温度指示器WB,WZB-260型温度传感器WBf、DF2型电源附加装置DF等部件组成。图3为其原理图。 温度指示器的测景机构为一个磁电式毫安表;温度传感器采用WZB-260型铂热电阻传感器，系正温度系数的纯铂丝绕在石母片支架上用银线引出并穿以瓷管制成，其阻值随外界温度的增高而增大;DF2型电源附加装置采用珐琅线绕管形电阻和稳压二极管组成简单的稳压电路，将机车上110 V电源电压稳定为22 V输出供电测温度表电路使用。 DY603-T型电测温度表电路是一个不平衡电桥。当被测的润滑油或冷却水温度为0时，电桥处于平稳状态，表头M两端的电位差UAB=0。，无电流通过表头，指针指示为0 0C。当被测的温度升高时，作为桥臂一部分的电阻Rt(即温度传感器)的阻值随之增加，A点的电位高于B点电位，表头内便有电流通过，通过指针显示出所测得的温度值。温度越高，Rt阻值越大，A, B两点间电位差越大，电流也越大，指针偏转越大，指示温度也越高。 图4本传感器与DY603，DY603G，YS-1，YS-3，YS-3-2，YDS1，YDS2型机车电测量仪表如图（4）配套使用，测量机车的水温，油温的温度传感器。分度号：BA1 R（0）=46 BA2 R（0）=100 BA1，BA2为单芯 BA1-2A，BA2-2A为双芯。测量范围：-50+200；热相应时间：小于45S；结构形式：全封闭抗震动；安装螺钉：G1/2” R3/8” R1/2”。2.2.3 电磁接触器接触器是指工业电中利用线圈流过电流产生磁场，使触头闭合，以达到控制负载的电器。接触器由电磁系统（衔铁、静铁心、电磁线圈）触头系统（常开触头和常闭触头）和灭弧装置组成。1、电磁接触器主要由传动装置（电磁机构）、触头装置（执行机构）和灭弧装置组成。（1）电磁机构电磁机构包括动铁心（衔铁）、静铁心和电磁线圈三部分，在电磁线圈通以电流，产生电磁吸力带动触头动作。电磁机构是电磁式接触器的重要组成部分之一。电磁机构由线圈、铁心（静铁心）、衔铁（动铁心）、极靴、铁轭和空气隙等组成。电磁机构中的线圈、铁心在工作状态下是不动的；衔铁，则是可动的。电磁机构通过衔铁与相应的机械机构的动作状态和动作过程，将电磁线圈产生的电磁能转换为机械能来带动触点使之闭合或者断开以实现对被控制电路的控制目的。（2）触头装置触头的结构形式很多，按控制的电路可分:：主触头和辅助触头。（3）灭弧装置利用灭弧罩装置灭弧时，在灭弧罩内一般均采用纵缝灭弧的方法来灭弧。常用的灭弧装置：灭弧罩(耐弧陶土、石棉水泥、耐弧塑料)，灭弧栅(耐弧栅片镀铜薄钢片)，磁吹灭弧装置(触头电路中串一灭弧线圈)。（4）其他部件，包括反作用弹簧、缓冲弹簧、传动机构及外壳等。2、工作的原理：电磁接触器其原理是当接触器的电磁线圈通电后，会产生很强的磁场，使静铁心产生电磁吸力吸引衔铁，并带动触头动作：常闭触头断开，常开触头闭合，两者是联动的。当线圈断电时，电磁吸力消失，衔铁在释放弹簧的作用下释放，使触头复原：常闭触头闭合，常开触头断开在工业电气中，接触器的型号很多，电流在5A-1000A的不等，其用处相当广泛。在电工学上，接触器是一种用来接通或断开带负载的交直流主电路或大容量控制电路的自动化切换器，主要控制对象是电动机，此外也用于其他电力负载，如电热器，电焊机，照明设备，接触器不仅能接通和切断电路，而且还具有低电压释放保护作用。接触器控制容量大。适用于频繁操作和远距离控制。是自动控制系统中的重要元件之一。直流接触器，一般用于控制直流电器设备，线圈中通以直流电，直流接触器的动作原理和结构基本上与交流接触器是相同的。因为可快速切断交流与直流主回路和可频繁地接通与大电流控制(某些型别可达800安培)电路的装置，所以经常运用于电动机做为控制对象也可用作控制工厂设备电热器工作母机和各样电力机组等电力负载，并作为远距离控制装置。此处只考虑触头的不复位。 产生这种故障的原因是： 触头熔焊 电弧的高温将动、静触头焊在一起而不能分断的现象称为熔焊。 反作用弹簧弹力不够。 机械运动部件被卡住。 铁心端面有油污。 铁心剩磁太大。2.2.4 理论根据东风4B型机车电路图可知：线路：合闸刀，合，以及按下起机按钮。合闸刀：（）（）17DZ13012K流向各表和传感器。合上，的控制回路（）（）常闭线圈（）。辅助回路：（）熔断器常开主触头X4机油泵电机2052X8/7（）。合上的控制回路：（）（）线圈常闭线圈（）（）。辅助回路：（）常开或燃油电机（）。按下1QA的控制电路：（）（）1-3.139触指5191QAX2/15X50/17ZLSX50/18X2/16RBC常开QC常闭QBC线圈2034X8/17。延时45S后爆发控制电路：X50/18X2/16422FLC常闭QC线圈X8/17辅助电路：（）QC常开主触头872D1D2励磁绕组QF电枢绕组2085（-）。当QF电机作为启动电机时，启动线圈（励磁绕组）通入电流产生磁场，而此时因为FLC直流电磁接触器的主触头没有复位等于接通状态，故他励绕组也通入直流电流。电枢绕组也通入电流，在磁场中，带电导体受到电磁力的作用而转动。此时通入的电压基本是恒定的。当柴油机爆发启动时，电压会突然降低很多，导致通入电枢绕组和启动线圈的电流发生变化，使得周围的磁场强度发生变化。而他励绕组中通入的磁通量也发生变化，在线圈中产生感应电流。因为瞬间的变化量比较大，故产生的感应电流也比较大，根据电流由高电位流向低电位，并联电路中电阻小的得到的电流会比较大。此时感应电流通过872X4/7FLC常开（此时是闭合的）607Rdt606或605Rgt604GFC常开（此时是闭合的）6036021DZ600RC；由于温度传感器这部分的电路电阻较低，故绝大部分电流都流向这部分，又由于传感器与表的承压能力低，所以就烧损了。电路如下：QF他励绕组872X4/7FLC常开（此时是闭合的）607Rdt606或605Rgt604GFC常开（此时是闭合的）6036021DZ600RC（）17DZ13012K流向各表和传感器。3 机车机油温度表显示不正常 通常当温度指示器显示偏高时，多为传感器插头松动、接触电阻增大、温度指示器内电桥电阻变值或传感器阻值变大;若温度指示器的指针指示在刻度上限以外，则多为传感器烧损断路、传感器线路断路、温度指示器内电桥某一电阻开路;若温度指示器的指针指示在零刻度以下，则多为传感器或传感器线路短路。两个司机室的机油温度传感器型号是不一样的，传感器如图6，温度表如图7所示；可铂热电阻 图6 图7值都是46，两室的表都是DY603 Rc=46；II室的机油温度显示的是正常的，当用II室的传感器接头互换接另一个传感器时，温度表显示也正常，唯独I室始终都没有显示正常。测量DF的输入与输出电压分别为104V左右和22V左右，温度表3号位置与4号位置之间的电压为22V左右。3.1 检查情况：3.1.1检查线路如同电路图一样如下I室图8，II室图9所示： 图8II室： 图9检查线路都导通，没有断线，短接，接地不良现象。3.1.2测量铂热电阻值：I室：只有1和4管脚的电阻值为46。传感器接头如图10，传感器如图11所示 图10 图11II室：只有1和4管脚的电阻值为46。 传感器接头如图12，传感器如图13所示 图12 图133.1.3 检查发现：不同的是传感器的接头接线接法和表的接法。I室根据II室的接法接了之后，表显示正常了，如下图13： 图13把1305与1306号线调换了。有一个共同点：接头的1号连线接于表的2号位置，接头的四号连线接于表的4号位置。4 东风4型内燃机车电测温度表指示一误差的分析及解决办法 东风4型内燃机车的两端司机室内，显示柴油机油、水温度的4块电测温度表经常出现指示误差，有时前、后司机室的油温或水温竟相差15度。过去，我段经常发现，经过检修并在试验台校验证明为合格的表头或传感器装到某些机车上，则前、后司机室指示误差相差10度左右，再换上新的表头或传感器仍是如此。甚至把前、后司机室的表头或传感器调装也不行。显然指示误差并不完全是表头或传感器本身的故障。针对这个问题，我段仪表组的同志研究了电测温度表电桥平衡的原理，反复测量车上线路的电阻，认为:东风4型内燃机车司机室的油水温度表系采用DY602型电测温度表，配套使用的传感器系采用铂热电阻丝制造，电阻值随温度的变化而变化;规定在零度时为46,通过计算得知，每增加1电阻，反映到表头指针变化7度。通过他们详细检查发现，线路接线耳上的接触电阻增加占这类故障的80拓以上，虽然合格的传感器是按实际温度变化其阻值，但经导线传至表头时电阻突然增木，其原因是经过一段时间使用后，由于接线柱安装位置低暗，受风、灰尘和油垢的侵蚀，接线耳上出现一层氧化物，1307号和1152号两根线接在2H和17排及27排共四个表线接线耳上，只要把螺丝拆下用电工刀或砂布清除其氧化层，即可消除该故障。但是由于安装位置不合适，虽然工作量很小，但干起来很麻烦，同时一次清除后，过些天又有了氧化层，不能从根本上解决问题。对此我段仪表组对电测温度表作了如下改进。 直接在表头上把1和4接线柱短路(如附图14中虚线所示)，等于甩掉了1307号和11b2号这两根线。从根本上解决了因线耳氧化层所带来的指示误差故障。经过几台车的试验，效果很好，他们就把全段所有东风4机车的油、水电测温度表都进行了以上改造。目前已经改造完毕，大大减少了这类故障。 附图145 东风4机车温度传感器的防护 东风4型机车机油温度检测点设在主机油管道上。此点可测得机油温度的平均值，且便于拆装和检修。可是，经常出现灵敏度低及接地故障，严重时传感器连同温度表一起被烧毁。除造成一定经济损失和增大维修工作量外，还影响机车的正常运用。1986年8月一11月，温度传感器故障统计数列于附表1中。 附表1 由附表可以看出，4个月消耗铂电阻76个，温度表.1块。平均每个月损耗铂电阻19个、表1块