GK1c型機(jī)車預(yù)熱鍋爐超溫保護(hù)裝置動(dòng)作的原因分析及解決措施

張海軍 趙煥萍

(1.遼源礦業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司鐵路運(yùn)輸部,吉林遼源 136201;2.遼源職業(yè)技術(shù)學(xué)院,吉林遼源 136201)

GK1c型機(jī)車預(yù)熱鍋爐超溫保護(hù)裝置動(dòng)作的原因分析及解決措施

張海軍1趙煥萍2

(1.遼源礦業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司鐵路運(yùn)輸部,吉林遼源 136201;2.遼源職業(yè)技術(shù)學(xué)院,吉林遼源 136201)

對(duì)GK1c型機(jī)車進(jìn)行預(yù)熱鍋爐打溫操作時(shí),由于預(yù)熱鍋爐水循環(huán)不良,致使超溫保護(hù)裝置動(dòng)作。對(duì)預(yù)熱鍋爐控制電路進(jìn)行分析,找到了預(yù)熱鍋爐控制電路的設(shè)計(jì)思路,對(duì)超溫裝置進(jìn)行解鎖處理,故障獲得了解決。

GK1c型機(jī)車 預(yù)熱鍋爐 控制電路 超溫保護(hù)裝置 分析

1 概況

1.1 故障現(xiàn)象

2013年11月，我單位GK1c型0435號(hào)機(jī)車輪修結(jié)束，更換冷卻水后，進(jìn)行啟機(jī)操作。因冬季天氣溫度低，為了實(shí)現(xiàn)機(jī)車快速出庫(kù)作業(yè)，利用機(jī)車預(yù)熱鍋爐對(duì)柴油機(jī)冷卻水進(jìn)行打溫。預(yù)熱鍋爐工作中，發(fā)現(xiàn)鍋爐中的冷卻水升溫很快。不久鍋爐水溫高指示燈亮，預(yù)熱鍋爐停爐，循環(huán)水泵和風(fēng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。對(duì)預(yù)熱鍋爐控制電源采取斷電，通電措施，故障依舊。

1.2 檢查機(jī)車情況

(1)對(duì)機(jī)車預(yù)熱鍋爐水循環(huán)檢查，發(fā)現(xiàn)打溫操作人員未能及時(shí)排除預(yù)熱管路中的空氣，致冷卻水循環(huán)不暢。這樣預(yù)熱鍋爐內(nèi)有限的水，在預(yù)熱鍋爐強(qiáng)大的火力下，迅速升溫，超過(guò)85℃，預(yù)熱鍋爐爐體上安裝的85℃水溫繼電器動(dòng)作，接通水溫控制接觸器1KMP電路，水溫控制接觸器1KMP動(dòng)作，斷開(kāi)循環(huán)水泵、鍋爐風(fēng)機(jī)、燃料油泵電源，鍋爐停止運(yùn)轉(zhuǎn)。同時(shí)接通水溫高指示燈電路，紅燈亮。(2)要排除水循環(huán)管路空氣，必須利用預(yù)熱鍋爐本身的循環(huán)水泵，運(yùn)轉(zhuǎn)排氣。將預(yù)熱鍋爐通斷電源后，循環(huán)水泵仍然無(wú)法繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。檢查發(fā)現(xiàn)水泵電機(jī)電源不通。

2 故障原因分析

2.1 預(yù)熱鍋爐的控制

圖1為預(yù)熱鍋爐控制電路的原理圖。預(yù)熱鍋爐控制電路包括：內(nèi)電源(即機(jī)車蓄電池組)預(yù)熱、外電源預(yù)熱、外電源向蓄電池充電及預(yù)熱爐水溫保護(hù)等四部分。轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)3SAS、4SAS分別控制外電源向蓄電池組充電、外電源預(yù)熱和內(nèi)電源預(yù)熱、轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)1SAS、2SAS和按鈕開(kāi)關(guān)SBF控制預(yù)熱鍋爐的運(yùn)轉(zhuǎn)和點(diǎn)火。為了避免誤操作而造成電器上的損壞，特在3SAS、4SAS控制電路增設(shè)聯(lián)鎖電路加以保護(hù)。同時(shí)，為了避免加熱時(shí)水溫過(guò)高(高于85℃)造成不必要的損壞，特在預(yù)熱鍋爐控制箱上設(shè)有一紅色警告信號(hào)，當(dāng)預(yù)熱鍋爐水溫高于或等于85℃時(shí)燈亮。同時(shí)，斷開(kāi)預(yù)熱鍋爐的供電電源，預(yù)熱鍋爐停止工作?，F(xiàn)以內(nèi)電源預(yù)熱為例，對(duì)預(yù)熱鍋爐控制電路的原理進(jìn)行分析。

圖1 預(yù)熱鍋爐電氣原理圖

2.2 預(yù)熱鍋爐的內(nèi)電源預(yù)熱

閉合自動(dòng)脫扣開(kāi)關(guān)17—19FS，再將轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)4SAS置于“J”位，即“本車電源”位。此時(shí)預(yù)熱電源由蓄電池正線141號(hào)、負(fù)線100號(hào)供電。當(dāng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)1SAS置于通位(即1位)時(shí)，在電路中：141→4SAS→703→17FS→705→1SAS→721→2RP→723→7M→700→1KMP→100接通。風(fēng)機(jī)電機(jī)7M經(jīng)一級(jí)電阻降壓起動(dòng)。同時(shí)，電路141→4SAS→703→17FS→705→1SAS→711→1KT→100接通，時(shí)間繼電器1KT有電。3s后1KT動(dòng)作，觸頭閉合，接觸器2KMP有電動(dòng)作。接通電路：

水泵電機(jī)8M有電運(yùn)轉(zhuǎn)，風(fēng)機(jī)電機(jī)7M全電壓起動(dòng)，轉(zhuǎn)速升到額定值并投入正常運(yùn)轉(zhuǎn)。再將轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)2SAS置于“通”位時(shí)。電路：141→4SAS→703→19FS→729→2SAS→731→9M→700→1KMP→100接通。燃料油泵電機(jī)9M有電投入運(yùn)轉(zhuǎn)，當(dāng)燃油壓力達(dá)到1500kPa時(shí)，手按點(diǎn)火按鈕SBF，10s內(nèi)應(yīng)點(diǎn)火。預(yù)熱鍋爐開(kāi)始加熱工作。若10s內(nèi)沒(méi)有點(diǎn)火，應(yīng)放松點(diǎn)火按鈕SBF，然后再次點(diǎn)火。預(yù)熱鍋爐內(nèi)水溫上升到60℃時(shí)，或司機(jī)操縱臺(tái)上柴油機(jī)水溫表指示40℃以上時(shí)，即可停止預(yù)熱鍋爐加熱工作。在停爐時(shí)，首先將轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)2SAS置于“斷”位，切斷燃料油泵電機(jī)9M的電源，燃料油泵停止泵油，鍋爐熄火。等待5min后，再將轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)1SAS置于“斷”位。切斷風(fēng)機(jī)電機(jī)7M、水泵電機(jī)8M的電源，風(fēng)機(jī)電機(jī)、水泵電機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。最后將轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)4SAS置于“0”位，即斷位，自動(dòng)脫扣開(kāi)關(guān)17—19FS置于“分”位。

2.3 故障時(shí)電路原理的分析

由圖1電路原理圖分析，當(dāng)水溫高于85℃時(shí)，水溫繼電器5KTW動(dòng)作，接觸器1KMP有電動(dòng)作，接觸器1KMP的常閉主觸頭斷開(kāi)，切斷風(fēng)機(jī)電機(jī)7M、水泵電機(jī)8M、燃料油泵電機(jī)9M與負(fù)極100號(hào)的電路連接，風(fēng)機(jī)電機(jī)、水泵電機(jī)、燃料油泵電機(jī)停轉(zhuǎn)。同時(shí)，通過(guò)分流電阻1RP，接通指示燈HLP電路，紅燈亮，發(fā)出水溫高警示信息。

電路：

接觸器1KMP有電動(dòng)作時(shí)， 1KMP的常開(kāi)輔助觸頭閉合，對(duì)水溫繼電器5KTW形成自保電路，保證5KTW 即便是瞬間通斷，1KMP穩(wěn)定動(dòng)作，防止電器損傷。

電路：

預(yù)熱鍋爐水溫超過(guò)85℃后，5KTW動(dòng)作，采用斷開(kāi)，接通電源的方式，由于預(yù)熱鍋爐水沒(méi)有循環(huán)，水溫并沒(méi)有下降，通電后，感溫元件再次接通電路。接觸器1KMP常閉觸頭也同步接通，斷開(kāi)。預(yù)熱鍋爐循環(huán)水泵電機(jī)的電源處于斷開(kāi)狀態(tài)，循環(huán)水泵無(wú)法重新運(yùn)轉(zhuǎn)，柴油機(jī)水循環(huán)管路內(nèi)的空氣不能排除，預(yù)熱鍋爐也無(wú)法再次啟動(dòng)。

3 故障的處理

從電路原理圖上分析知道設(shè)計(jì)思路后，采取了相應(yīng)的處理措施：斷開(kāi)電源4SAS開(kāi)關(guān)，拆除水溫繼電器5KTW螺旋接頭。再次接通4SAS開(kāi)關(guān)，接觸器1KMP停止動(dòng)作，循環(huán)水泵可以接電運(yùn)轉(zhuǎn)，利用水泵運(yùn)轉(zhuǎn)排除循環(huán)管路中的空氣。當(dāng)水溫降低(標(biāo)準(zhǔn)為預(yù)熱鍋爐爐體上的溫度計(jì)與司機(jī)操縱臺(tái)柴油機(jī)水溫表顯示一致)，證明管路里循環(huán)良好。再次斷電，將水溫繼電器5KTW螺旋接頭復(fù)原。然后，接通電源，預(yù)熱鍋爐依正常操縱程序啟動(dòng)，故障排除。

4 結(jié)語(yǔ)

預(yù)熱鍋爐做為內(nèi)燃機(jī)車的打溫裝置，由于運(yùn)轉(zhuǎn)上存在一定的危險(xiǎn)性。目前，有很多鐵路機(jī)務(wù)段已經(jīng)放棄了預(yù)熱鍋爐的使用。但是，對(duì)于處于東北寒區(qū)的企業(yè)來(lái)說(shuō)，考慮到燃油費(fèi)用和降低頻繁啟動(dòng)對(duì)機(jī)車柴油機(jī)的磨耗，使用預(yù)熱鍋爐進(jìn)行機(jī)車打溫作業(yè)，仍然是一項(xiàng)有效的方法。同時(shí)，為了保證預(yù)熱鍋爐的運(yùn)轉(zhuǎn)安全，需要制定完善的操作規(guī)程，對(duì)打溫操作人員進(jìn)行有效的培訓(xùn)。

張海軍(1973—),男,吉林梅河口人,工程師;

趙煥萍(1974—),女,吉林通化人,實(shí)驗(yàn)師。