张新亮╲t 调研报告╲t北交大.doc

调研报告调研报告 年 级 09 秋 专 业 铁道机车车辆 层 次 高起专 学 号 09638461 姓 名 张新亮 远程与继续教育学院 北京交通大学 调研单位评议表 年级09 秋层次高起专专业 铁道机车 车辆 学号09638461姓名张新亮 调研 单位 京铁运输公司 调研起止时间2011 年 8 月 15 日至 2011 年 10 月 15 日 调 研 单 位 意 见 调研单位盖章 年 月 日 北京交通大学 调研报告成绩评议表 年级09 秋层次高起专专业 铁道机车 车辆 学号09638461姓名张新亮 题目内燃机车电阻制动与电路和机车柴油机的知识 评 阅 教 师 意 见 成绩评定 评阅教师 2011 年 月 日 目录目录 一 调研目的一 调研目的 1 二 调研方法二 调研方法 1 三 调研的内容及过程三 调研的内容及过程 1 3 13 1 内燃机车内燃机车电阻制动电阻制动 1 3 3 2 2 内燃机车内燃机车柴油机柴油机 1 3 3 3 3 制动控制原理制动控制原理 5 四 调研结论与建议四 调研结论与建议 6 4 14 1 调研结论调研结论 6 4 24 2 调研建议调研建议 9 五 参考文献五 参考文献 11 0 内燃机车制动与制动电路和机车柴油机的知识内燃机车制动与制动电路和机车柴油机的知识 一 调研目的一 调研目的 掌握内燃机车的各个电器的概念和熟悉工作原理 熟练掌握柴油机启动 机车启动的 操作及电路原理 掌握机车保护电路原理会熟练使用示灯查找电路故障 熟练掌握 JZ 7 制动机七步闸试验方法 二 调研方法二 调研方法 在公司请教各岗位师傅和自己亲身的实践 三 调研的内容及过程三 调研的内容及过程 3 13 1内燃机车电阻制动与电阻制动电路图内燃机车电阻制动与电阻制动电路图 电阻制动是机车电气制动方式的一种 它是利用直流电机的可逆原理 在制动工 况时将直流牵引电动机改为直流发电机 通过轮对将列车的动能转变为电能 消耗在制 动电阻上 再以热能的形式逸散到大气中 在这个过程中 牵引电动机轴上所产生的反 力矩作用于机车动轮上而产生制动力 采用电阻制动具有很多优点 可以提高机车在长大下坡道上的运行速度 大大降 低闸瓦和轮箍的磨损 最小限度地使用空气制动 使闸瓦和轮箍的发热减少 确保列车 有足够的缓解充风时间 提高使用空气制动时的制动效果 尤其是采用了两级电阻制动 以后 大大提高了机车在低速运行区的电气制动力 能够满足铁路自动闭塞区 施工区 段慢行以及进站侧线停车的需要 这样不但增加了行车的安全性 而且可以加大行车密 度 提高运输能力 如果电阻制动装置出现故障不能使用 上述优点将不能体现 本人 从东风 4B 型内燃机车电阻制动装置的基本原理入手 结合工作中遇到的实际问题 对东 风 4B 型内燃机车电阻制动装置出现的常见故障原因进行分析 并总结出一些比较有效的 查找和处理方法 3 23 2 内燃机车内燃机车柴油机柴油机 机车运行中柴油机是内燃机车的动力 装置 柴油机气缸燃烧工作品质的好坏 直接影 响到 柴油机的可靠性和经济性 柴油机燃烧室内的工作状态只能通过排气颜色 牵引发 1 电机输 出功率 喷油泵齿条供油刻线来判断 柴油机排气颜色不仅反应了燃烧品质的优 劣 而且能 够反应出柴油机各有关部件出现的故障 因此柴油机排气颜色是鉴别柴油机 工作状态是否正 常的重要标志之一 机车乘务员如能正确掌握一定鉴别和判断方法 就 能及时发现故障所在 从而控制机破临修的发生率 这对安全生产是非常有益的 机车运行中 柴油机冒黑烟 柴油机排气冒黑烟说明喷入气缸内燃油未完全燃烧 未燃烧的燃油在高温缺氧情况下 被炭 化随废气排出形成黑色 引起柴油机冒黑烟的主要原因如下 若柴油机提手柄升速瞬间冒黑烟 是联合调节器升速针阀或步进电机驱动器的升速脉 冲 频率等调整不当 因增压器的加速性能较差 柴油机升速时增压器转速变化跟不上柴油 机的 转速变化 从而因空气量不足造成瞬间燃烧不良冒黑烟 待增压器转速达到要求时 并满足 柴油机升速后燃烧需要的空气量时 冒黑烟消失 若柴油机转速偏低 观察柴油机的机械转速表指示明显低于标定转速时 各喷油泵齿 条 已拉到最大供油刻线 说明柴油机已经过载 可仔细听柴油机的运转声音 如声音异常 有 可能是柴油机的主要零部件发生故障 如抱轴 抱缸等造成摩擦功增大使柴油机过载 此时 应停机检查 若柴油机运转声音正常并无异音 可检查各缸喷油泵供油量是否均匀 如供油不均或 个 别缸喷油泵供油量较大 可进行调整并注意各缸喷油泵齿条露出量之差不大于 0 2 刻线 若各缸喷油泵齿条刻线均匀 应观察牵引发电机直流输出电压 电流表 当柴油机在 标 定转速时 牵引整流柜的输出功率大于 2 200kW 而功调电阻在最大增载位 则是联合调 节 器 功率自动调节整定过高或柴油机最大供油止挡松动 使柴油机供油量偏高 应检 查以上两部 分 若柴油机输出功率未超过整定值规定的功率 各喷油泵齿条刻线也未拉到最大限度位 可用手检查喷油泵高压油管脉冲和温度 如手摸高压油管无脉动感或脉动减弱 温度比 其 他高压油管的温度明显低时 说明喷油器头裂 应迅速停机检查 若摸各喷油泵高压油管均无异常感觉 则可能是喷油器雾化不良或喷油提前角调整过 小 应更换喷油器或重新调整供油提前角 燃油系统无故障 可能是压缩压力偏低 应测量压缩压力 柴油机在空转最低稳定转 速 时测得的压缩压力 2 65 2 84MPa 如测量值低于该值时 则应为气门密封不良 气环开 2 口组装时没有错开 气环折断或卡死在环槽内 气缸和活塞严重拉伤 气缸与气缸盖接 触面 之间的垫片漏气体 气门弹簧折断 气门间隙调整不当等 应仔细检查 逐一排除 若压缩压力符合要求则为进气系统故障 分析如下 若中冷器出水温度不高 则是中冷器冷却效率低 造成中冷器冷却效率低的原因 主要 有 因扁铜管漏而堵焊数太多 散热片积灰尘太厚影响散热效率 铜管内壁有水垢影响 水的 流量等 应对中冷器进行清洗检查 中冷器检修时 每个冷却单节堵焊铜管数量不 准超过 6 根 整个中冷器铜管堵焊总数不准超过 20 根 若中冷器铜管无堵焊 冷却单节清洁 可检查进气道有无漏泄 特别是压气机出 口至 中冷器进口之间的连接胶管容易发生破裂 如此管老化 裂纹应更换新品 对中冷器和 稳压 箱各接合面漏气应进行紧固或更换密封垫 若进气系统无漏气处 可能是空气滤清器灰尘太多而堵塞情况严重 造成进气阻 力太大 使空气流量减小 应清洗空气滤清器 若空气滤清器较清洁未堵塞 则是涡轮增压器效率太低或发生某种故障 应清 洗检查 增压器 测量主要间隙 检查转子与壳体有无碰壁或擦伤 轴承有无固死现象 如喷咀 出口 面积太大使涡轮转速降低 压气机工作轮与涡壳间隙太大而漏气严重 压气机叶轮 积满灰尘 涡轮叶片结满积炭等使增压器效率降低 可清洗压气机和涡轮叶片并调整喷 咀出口面积等 机车运行中 柴油机冒蓝烟 柴油机排气冒蓝烟表明机油进入燃烧室 一部分机油参与燃烧形成积炭 另一部分没有 燃烧 的机油在高温下呈微粒状态 排入大气形成冒蓝烟现象 排气冒蓝烟会使燃烧恶化 造成燃 烧室有关部件积炭 堵塞喷油器喷孔 导致气门磨损下陷 加速活塞环与气缸的 磨损 当机 油大量进入燃烧室后还会产生 油锤 造成重大机破事故 因此对运用中的 柴油机长期冒蓝 烟现象 应及时检查加以消除 具体检查与判断如下 可仔细观察增压器压气机 出口与中冷 器连接的橡胶管接头 压气机与涡轮出气壳接合 面处 中冷器与进气道接 合面处等是否有机油渗漏的痕迹 如有渗油现象 应打开压气机蜗 壳下的螺堵 如有机 油流出 表明增压器压气机端油封损坏或回油管局部堵塞 进入增压器 机油的压力超过 350KPa 使油封失效润滑增压器转子轴承的机油透过油封窜入压气机蜗壳 经中冷器 稳压箱 进气支管到燃烧室内 3 若进气系统各部件接合面无机油渗漏痕迹 拧下蜗壳下面螺堵很干燥 表明压气机油 封 良好无机油渗漏现象 则故障为机体主机油道与进气道之间的隔板开焊或有砂眼 机油 窜入 进气道然后经进气支管和进气门进入燃烧室 若打开排污阀没有机油流出 表明燃烧室里的机油是来自于气缸内部和气缸盖等 气缸盖漏入 由于进 排气门杆与气门导管磨耗过限或组装时选配间隙过大 在 气门 开启时摇臂轴座内的机油沿气门杆流入燃烧室内 另一方面如喷油器上的密封圈损坏同 时喷 油器头上的紫铜垫也不良 在柴油机停机时气缸盖上方的机油沿喷油器周围漏入燃 烧室 在 这种情况下 柴油机启动后因燃烧室内压力较高 机油漏不进去 柴油机运行 中将已漏入的 机油烧完就不再冒蓝烟了 从活塞和气缸漏入 当铝活塞的体和套发生松动或球铁活塞裂纹时 冷却活塞头 部的 机油漏出进入燃烧室 另外当活塞油环装反时 由于油环斜面的油楔和刮油作用 使气 缸壁 上的大量机油窜入燃烧室 导致烧机油冒蓝烟 柴油机排气冒白烟 柴油机排气冒白烟说明有水进入燃烧室 冷却水进入燃烧室将会破坏气缸臂和活塞环的 油膜 而产生锈蚀 加速这些部件的磨损 冷却水大量进入燃烧室后将会发生 水锤 而 造成柴油 机重大机破事故 因此柴油机运行中长期存在冒白烟现象 必须进行检查并予 以消除 柴油机启动后观察膨胀水箱 如发现水位上升并不断波动 即产生虚水位 应分析考 虑 气缸盖与燃气接触的工作面或气缸套是否发生裂纹 如有裂纹 高压燃气从裂纹窜入冷 却水 腔 迫使膨胀水箱水位升高 这时可用逐个缸作甩缸处理 若某缸停止工作后 膨 胀水箱水 位回降 说明该缸的气缸套或气缸盖发生裂纹 应予更换 若柴油机启机后膨胀水箱水位不断不降 可打开进气道排污阀 如有水流出则为中冷 器 漏水 表明为中冷器铜管裂漏水被增压空气经稳压箱进气支管和进气门吸入燃烧室 此 时 应立即更换中冷器消除该故障 以上几种排气颜色为机车运行中常出现的不正常颜色 而且极易造成事故 这就要求我 们乘 务员日常检查时要注意观察 及时发现问题 以便及时得到处理 很好的防止机破 临修的 发生 为安全生产做出贡献 3 33 3 制动控制原理制动控制原理 分析电阻制动出现的故障原因 必须从电阻制动控制原理入手进行分析 下面我 将电阻制动控制原理简单介绍如下 4 当机车从牵引工况转入电阻制动工况时 首先是将牵引电动机的电枢回路与主整 流柜断开 并与各自的制动电阻接成闭合回路 其次是将各台牵引电动机的励磁绕组全 部串联后接到主整流柜的输出端 由主发电机提供励磁电流 见图 1 制动力的大小既可以通过调节牵引电机的励磁电流 IL 来实现 也可以通过调节制 动电流 Iz 来实现 在东风 4 内燃机车中为了扩大机车在不同速度下制动力的调节范围 这两种方法都采用 对牵引电动机的励磁电流 ILd 的调节 既可以通过调节主发电机的 励磁电流 ILf 也可以通过调节励磁机的励磁电流 ILL 或者调节柴油机测速发电机 CF 的 励磁电流 Icf 来实现 为了既能调节功率又不使串联的调节环节过多而增加系统动态校 正困难 我们采用调节励磁电流 ILL 来调节牵引电动机的励磁电流 IL 的方法 对于制动 电流 Iz 的调节是通过调节制动电阻的阻值来实现的 即当机车速度降低到某一指定速度 时 自动短接一部分制动电阻 从而增大制动电流 Iz 的数值 电阻制动工况时 根据柴油机转速信号 确定制动电流和制动励磁电流的基准值 并将实际的制动电流和制动励磁电流与基准值进行比较 通过 PID 计算 同样通过输出 一信号去控制励磁系统的励磁电流 将制动电流和制动励磁电流限制在规定的范围内 此外 系统还根据机车速度信号去控制机车电阻制动的 I II 级转换以及机车在高速时 对制动电流进行电流限制 5 4 14 1 调研结论调研结论 通过这 2 个月的时间对公司的调查实习实我对内燃机车有了深刻的认识 从中也更加 深入的了解内燃机车 总结以下几点 4 1 14 1 1 内燃机车的优缺点内燃机车的优缺点 内燃机车有较明显的优点 如 机车效率较高 机车整备时间短 持续工作时间长 用水量少 适用于缺水地区 初期投资比电力机车少 机车乘务员劳动条件好 还便于 多机牵引 但内燃机车机车最大的缺点是大气和环境有污染 4 1 24 1 2 内燃机车电路有哪些优点内燃机车电路有哪些优点 主电路主电路 电路简单 可靠性较高 采用大功率二极管 配合阻容保护 可有效的消除谐振杂波 采用串励电机 启动性较好 采用两级磁场消弱 使机车具备良好的牛马特性 接入空转继电器能有效 及时的提示司机 电阻制动接入风速继电器 能有效的保证电阻制动的有效性 电阻制动采用它励方式 能有效的控制电阻制动电流 4 1 34 1 3 设计特点设计特点 机车总体布置 东风 4B 型机车采用交直流电传动 柴油机的最大运用功率为 2430kW 客运和货运两种机 型 除牵引齿轮传动比不同外 客运机车为 71 21 3 38 货运机车为 63 14 4 5 机车 的结构基本相同 机车采用框架式侧壁承载车体 它是一个全焊的钢结构 由侧墙 顶棚 底架 4 组内部 隔墙和两端司机室组成 机车走行部为两台可以互换的三轴转向架 机车动力装置 东风 4B 型机车采用 16V240ZJB 型柴油机 16V240ZJB 型柴油机为 V 型 16 缸 废气涡轮 增压 空气中间冷却 直接喷射燃烧室 四冲程大功率中速柴油机 机车电传动 东风 4B 型机车采用交直流电传动装置 TQFR 3000 型同步牵引发电机 通称主发电机 的 6 转子轴端 通过弹性联轴器与柴油机相联 电机座端与柴油机联接箱连接 电机轴伸为 锥度结构 它通过带有橡胶减震装置的万向联轴节 经变速箱增速后带动起动发电机和 感应子励磁机以及测速发电机 同步牵引发电机产生的三相交流电 经整流柜三相桥式全波整流后 输送给 6 台并联的 ZQDR 一 410 型牵引电动机 再由牵引电动机通过传动齿轮驱动车轮旋转 从而使机车运 行 从整流柜到牵引电动机之间 电路的通断由 6 个主接触器分别控制 另外 还设有 两个转换开关 用它转换牵引电动机励磁绕组的电流方向 从而改变牵引电动机的转向 以控制机车的前进或后退 机车走行部 机车走行部为两台可以互换的三轴转向架 采用拉杆式轴箱 牵引杆机构 全焊接构架 机车整个上部结构通过 8 个弹性摩擦旁承座落在两台转向架上 每台转向架与车体 间由一组低位平行四杆牵引杆机构相联 以传递牵引力和制动力 转向架轴箱采用弹性 拉杆定位 轴箱内采用滚动轴承 车 体 机车的车体采用框架式承载车体 车体由底架 侧壁 顶棚 隔墙组焊成为一个整体的 全钢焊接结构 车体钢结构的主要承载杆件 采用 16Mn 钢材 它具有良好的可焊性能 机械强度优 于一般的 A3 钢材 机车的控制系统 内燃机车的控制系统分为 牵引功率控制系统 粘着控制系统 制动控制系统 防滑行控 制系统 网络控制系统 另外还有辅助控制系统 蓄电池充电控制系统及故障诊断系统 等 机车辅助系统 1 燃油系统 机车燃油系统由燃油箱 燃油粗滤器 燃油输送泵 安全阀 逆止阀和截止阀燃油预热 器及管路等组成 2 机油系统 东风 4B 型机车机油系统是以机油泵作为迫使机油循环流动 机油经过滤清 和冷却后 向柴油机各零部件的摩擦表面供给一定压力和温度的洁净机油 并冷却活塞 7 机油带出摩擦及部分燃烧的热量 最后流回柴油机油底壳内 整个机油系统 包括柴油 机油底壳 恍油泵 机油热交换器 机油滤清器 柴油机内部润滑系统 机油离心精滤 器 起动机油泵 油压继电器和仪表 各种阀及管路等 此外 还有对机油进行预热的 辅助机油泵 3 冷却水系统 以装 16V2807JG 型柴油机为例 机车冷却系统原理图如图 1 所示 4 空气系统 机车采用两台 NPT5 型空气压缩机 为直流 110V 电动机驱动 空气压缩机 在额定转速 l000r min 时 供风量为 2400L min 风压为 650 900kPa 空气压缩机压出 的压缩空气 除供 JZ 7 型空气制动机系统应用外 还供给机车自动控制系统和撒砂系统 应用 5 辅助传动系统 东风 4B 型机车辅助传动系统 主要由机械传动 静液压传动和由直流电动 机直接驱动三种型式组成 由辅助传动装置传递动力的辅助设备 有励磁机 起动发电 机 前通风机 测速发电机 后通风机 冷却风扇及由直流电动机直接驱动的空气压缩 机等 机车制动系统 制动系统是机车车辆的重要系统 直接涉及到列车的运行性能和安全 影响着乘客乘坐 的舒适度 制动系统的性能好坏 关系到车辆运行速度的提高 运 能的增长 4 24 2 调研建议调研建议 4 2 14 2 1 内燃机车未来的发展内燃机车未来的发展 内燃机未来的发展将着重于改进燃烧过程 提高机械效率 减少散热损失 降低燃料消 耗率 开发和利用非石油制品燃料 扩大燃料资源 减少排气中有害成分 降低噪声和 振动 减轻对环境的污染 采用高增压技术 进一步强化内燃机 提高单机功率 研制 复合式发动机 绝热式涡轮复合式发动机等 采用微处理机控制内燃机 使之在最佳工 况下运转 加强结构强度的研究 以提高工作可靠性和寿命 不断创制新型内燃机 4 2 24 2 2 提高铁路安全管理及防护注意事项提高铁路安全管理及防护注意事项 加强铁路交通安全宣传教育工作 各级地方政府及有关部门应大力支持铁路部门 利用 8 各种宣传方式 做好 铁路法 道路交通安全法 道路交通安全法实施条例 铁 路运输安全保护条例 等法律法规的宣传工作 大力宣传公众在铁路安全上的权利和义 务 使辖区公众知法 懂法 不违法 提高公众铁路安全常识 铁路轨道交通安全特殊 性的认识 提高公共安全 公众保护铁路 自我防范和自我保护意识 提高公众的总体 素质 开展公众 知路 爱路 护路 活动 为减少伤亡事故打好基础 加强机动车安全管理 各地道口管理和铁路部门 交通管理部门要加强道口安全管 理 严格执行铁路道口安全管理制度 强化机动车司机教育 严格按道路交通信号和警 示标志的规定行车 加大机动车违章执法力度 最大限度的减少铁路道口事故 加大铁路道口平改立进度 铁路道口平交改立交是解决车辆 行人横穿铁路的根本 办法 铁路部门和地方政府要密切配合加大铁路道口平改立的力度和进度 消除铁路道 口的不安全因素 铁路钢轨两侧的路基顶面叫做路肩 路肩上 桥梁上和隧道内设有员工通道 便于铁 路维修人员进行设备检查 维修时行走 在员工通道行走 作业时 铁路专业人员应采 取必要的安全防护措施 与铁