接触网作业车燃油供给系统故障分析及应急措施

接触网作业车燃油供给系统故障分析及 应急措施

任宏飞

中铁电气化铁路运营管理有限公司

摘要：本文对接触网作业车燃油供给系统故障进行了系统性分析，发现其系统故障所在，基于此基础上提出相应地解决方案，并对解决方案的措施进行了详细介绍。最后，本文对所取得的验证成绩进行了梳理，希望能够为解决接触网作业车燃油供给系统的故障问题提供价值参考。

关键词：接触网作业车；燃油供给系统；故障；应急措施

一、引言

现阶段，我国电气化铁路接触网作业车所运用的应急油桶，其构造可以说是非常之清晰、简洁，其结构采用自流方式，且燃油管路缺乏压力，无法跟上电喷发动机的发展步伐。更为糟糕的是，这种应急油桶的结构无法对铁路进行相应地清洁，会导致应急油箱系统中部分精密部件造成损坏。而且，对应急油箱进行安装，可以说是一个极为复杂的过程，其程序是很繁杂的，需要司乘人员具备较高、较为熟练的操作能力。如果在操作过程中出现闪失，将会使接口造成一定的磨损，从而让空气进入到燃油管路中去，导致发动机丧失正常运行的能力。此外，安装应急油箱需要很长的时间，这将会耽搁对发动机原车油故障进行维修的时间。所以，制定出一种易于操作的接触网作业车燃油供给系统应急措施刻不容缓。

二、我国接触网作业车燃油供给系统故障原因分析

1.空气或水分会经常进入到接触网作业车燃油系统内。每当油管接口处出现松弛的现象亦或是油管受到摩擦导致磨损的情况下，空气或者水分就会“伺机进入”到燃油系统中去，对燃油系统进行破坏。此外，燃油系统中的柴油本身的水分就较多，当水分进入柴油中去的话，肯定就会对柴油机的正常运行起到阻碍作用。

2.我国接触网作业车油管亦或是柴油滤清器会发生堵塞的现象。如果没有经常清洁油管或管路接头滤网的话，也会致使油路出现堵塞这一糟糕状况。只要发现燃油管的形状发生了一点变形亦或是柴油滤清器滤芯里面含有其它脏东西的话，就要立刻对油管进行更换或者对柴油滤清器滤芯进行相应地清洁，否则将会导致发动机难以正常启动。

3.对喷油器的喷油时间不科学。车载式高空作业平台柴油机的供油提前角的运行状况非常之重要，因为它对何时进行喷油起着决定性的作用。当供油提前角处于较大的情况下，如果喷油时间过早，而系统中的气缸内的压缩压力并有做好充分准备，其压缩压力尚未达到要求值，此时气缸当中的温度也处于较低的状态，会使燃油系统中的燃油性能受到很大的消极影响，使燃油机出现早燃的现象，这会致使燃油的燃烧处在一个非常危险的境地。当供油提前角处于较小的情况下，

如果喷油时间较晚，对气缸进行喷油的绝佳时间就会错失，将会导致柴油机出现后燃的现象，从而致使很多燃油在并未得到完全燃烧的情况之下就从气缸之中排出去造成浪费现象的出现。总而言之，需要在科学的时间之内对气缸进行喷油，如果喷油时间出现过早亦或是过晚的情况，都将会导致柴油机的运行出现状况。

4.燃油出现雾化不良的状况亦或是不能喷出油。如果使喷油嘴出现了积碳的情况的话，会导致在喷油的过程中出现不畅通的后果，使燃油得雾化质量受到损害。此外，当燃油进入到燃烧室之后，就会致使燃油难以得到充分地燃烧，从而导致发动机难以正常启动，导致燃油量增加以及排放出过多的尾气。

5.气温较低，柴油的黏度较大。我们知道，柴油机压缩比较大，再加上如果是在冬天的话，燃油机中的机油的粘性是较为浓稠的，而此时如果没有及时地上润滑油地话，就会致使发动机缺乏足够的动力，难以进行正常地启动。

三、解决措施

可以对现应急措施进行深入探讨、研究，并且于接触网作业车原车油路进行结合、接通。每当遇接触网作业车在运行过程中出现故障时，就可以将应急油箱迅速地、及时地运用到接触网作业车中去，这不仅能够有效地区间停车时间进行压缩，还能够有效地减少燃油的使用量。

1.制作的原理

“接触网作业车燃油供给系统故障应急装置”是选用优质的材料，其油箱的质地是非常耐用的不锈钢，其容量也非常大，具有50L；在油箱的输出端口是与电子供油泵相接合的，以此可以起到对低压油路中的油压进行增压的良好效果，其次是具有把空气从燃油管路中排出去的重大作用的。在电子供油泵输出端口是与燃油滤清器相结合的，以此可以起到过滤燃油中渣质的重要作用，从而能够有效保证燃油的良好清洁效果。燃油中的滤清器输出端口是与发动机中的进油管相接合的，另外将电子三通阀安装在发动机输油泵进油管的系统之中，使之与原车油路的两个端口以及与本应急装置中的输油管进行相应地接合。以相同的安装方法在将电子三通阀装置在发动机原车回油管路中，使之与原车回油管路两个端口进行以及本装置的回油管路进行相应地接合；在对进油管以及回油管的电子三通阀进行相关操控的时候，是运用符合时代发展创新式的控制电路来进行相应的操控的，这样就能够使原车油路与本应急装置的切换处于一个非常方便以及快速的状态之下。

2.应急油箱的的材质

目前我国市场上的油箱材质主要有两类，一类是我们常见的用金属制作的油箱；另一类是用塑料材质制作的油箱。综合陕北地区高寒冷的实际情况，在对应急油箱的材质进行挑选时，要保证油箱安全、密封性良好、实用性较高等特征进行了数次现场试验，排除使用塑料材质。

3.对金属油箱及塑料油箱的调查

1. 金属油箱的主要特征

①硬度很大。显而易见，因为金属油箱的材质是金属，所以金属油箱的硬度是无需怀疑的，其硬度非常大。因为拥有这样的优势，所以这种油箱能够在车外裸露的部位进行相应地安装。

②刚性很好。由于金属油箱地刚性很好，所以它能够很有效地承受很多物体地刮擦。

③固定性非常好。因为金属油箱的材质是金属，所以它能够与车体中地所有金属结构部分进行充分地接合，其固定性是很多材质所无法媲美的。

④生产成本较低、制作加工过程简单。金属材料在日常生活之中都能够经常看见，是广泛存在于人们的日常生活之中的。此外，它还具有一项优势，即对金属及逆行制作加工的过程不复杂，是较为简易的。在制作的过程中还不需要使用任何模具。

⑤调试性很好，对于临时改装很方便。在完成主体结构之后，可以通过将临时打孔的方式将油箱的附件安装在主体结构的上面，是方便于后期的调试的。

（2）塑料油箱的主要特征

①具有非常轻的重量。在一般情况下，铁油箱的的平均壁厚达到了1.2mm，而我们的塑料油箱的平均壁厚与之相比是很薄的，仅有4mm。

②防腐能力特别强。因为其抗腐蚀能力强，所以塑料油箱不会因为腐蚀的因素而产生渣质，不会对供油系统的正常运行造成任何威胁，使供油系统的使用寿命得到保障。

③造型比较随意。塑料油箱一般情况下是对吹塑成型这种方法进行运用，通过这种方式吹出形状繁复的各种各样的成品，能够使燃油的容积得到最大化的增大，这种有时是前面所说的金属油箱所无法企及的。

④塑料油箱的材质使属于高分子聚合物的，它的化学性能的的稳定性很好，因此它的使用寿命是很长的。

⑤安全性较高，不会出现因膨胀而爆炸的状况。由于塑料油箱具有比较稳定的性能，即使它受到其他物体的撞击，塑料油箱仍然能够恢复到原来的形状而不合会变形，同时也不会出现因为撞击而发生爆炸这种不好的现象。

4.材质的选择

（1）经反复琢磨以及商讨之下，最后决定使用金属油箱来作为其安装材料。因为金属油箱具有高硬度、高刚性、稳定的固定性以及简易的制作过程等优势。此外，金属油箱相较于其他材质的油箱更适合在作业车上进行安置利用，且这种材质的油箱能较为稳固的安装在作业车的主体结构上。

（2）针对金属油箱弊端所采用的措施

①金属油箱的具有较差的密封性，因此在进行加工焊接时可能会导致燃油的泄露，为避免这种现象的发生，可以采用“冲压焊接”的方式，在焊接过程中减少其接合的部分，从而使燃油泄漏的的可能性不断降低。

②金属油箱的抗腐蚀能力较弱，杂质可能会掉进燃油中去。可以从以下途径来防止此现象的发生，即高分子耐油层刷在金属油箱的内壁上。

③金属油箱很有可能会发生膨胀爆炸这一现象，最好的解决方案是将透气孔安置在燃油箱的上部。

四、核心技术

1.密封应急油箱输油管

（1）油箱中的一个关键技术是密封性。且这种技术得到广泛的认同以及使用。但是在具体现实中，由于没有熟练地掌握密封性的技术，出现了很多机械故障。例如，油管与接头压接不到位而导致漏气、接头与接头的接合不到位而导致漏气等等问题是层出不穷的。但是最为棘手的是油路的密封性较差的话，其故障表征会根据燃油的泄漏状况而不一样。

（2）为了能够解决以上故障，对油路的密封性问题进行了分析研究。借鉴了汽车中油路的密封效果特别好的特点，最后同意对冲压加焊接技术加以利用的结果。因为通过冲压技术的作用，能够使其焊接面得到大幅度的减少，从而能够大幅降低由于焊接技术掌握不好而出现焊缝泄露的可能性。在接头材质的选择上，经研究决定对D型外丝公头接头以及C型内丝母头接头进行相应地采用。采用这种接头地优势是，首先是因为在接头地接合处是用不着使用橡胶垫片的，从而不存在因为橡胶垫片的老化而可能出现安全隐患的现象。其次是这种接头的安装程序较为简易，其接合面积大，从而使其密封性得到了较好的保障。

2.具有良好的应急油管与原车油管互锁系统

（1）首先，我们要先明白什么是应急油管与原车油管的互锁系统。这种系统其实际就是指电子三通阀所处的位置以及位置的变化或不变的状况。这种系统可以让原车油路以及应急油路的输入与输出得到切换的情况下，能够对发电机的供油方式得到改变。下面我将使用图片来呈现原车油路与应急油路不同的供油方式之间所存在的关系。

（2）在供油时如果使用的是原车油路系统的话，那么燃油就会通过作业车原车油箱而流出，然后从油管、电子三通阀系统中经过，最后流于进发动机中的输油泵这个位置，在输油泵的气压升高之后进，然后再流进高压油管之中，最后才能到达燃烧室进行燃烧。如下图所示：

（3）当对应急油路进行使用的时候，电子三通阀会立即通电，从而致使三通阀的运行位置发生一定的变化。这将会使原来的通路不再通行，而此时应急油箱的通路被打开。当应急油箱中的燃油被使用时，燃油会自动从应急箱中跑出来，并从应急油管以及电子三通阀系统中经过，然后流进发动机的输油泵之中去，通过输油泵的气压增高时紧接着跑进高压油管系统之中，之后从喷油器止步于燃烧室而最终被燃烧。同理，回油油路的原理亦是如此，燃油首先会从发动机中跑出来，然会电子三通阀中经过，最终进入到应急油箱中去。如下图所示：

五、创新点

1.将一个过滤器安装在了应急油路系统之中，能够有效地过滤、清除油箱之中存有的各种残渣。此外，因为在燃油滤清器的底部还安装有一个杯子，目的在于沉淀燃油中产生的杂质。通过这个沉淀杯，使油路之中的水分能够得到手动排出。

2.在应急油路系统之中安置一台增压泵，使受到加压后的燃油能够进入到输油泵中去。这不仅能够使手动排除空气这一现象出现的概率得到大幅地降低，还能够有效避免由于燃油不够而造成过长的发动时间，从而致使蓄电池出现电量不够的种种状况的出现。

3.将电加热套这种高科技无缝地套在燃油滤芯的外面，因为这样可以让从燃油滤芯经过地燃油得到充分地加热，从而能够使作业车在冬季启动时不会出现不能启动地状况。此外，这种技术还能够有效地应对以下问题，即能够解决燃油在寒冷地天气之下可能会出现结蜡的状况。

4.应急油路系统之中安置电子三通阀，这样就能够直接通过操控电源来改变燃油的流向，从而能够使供油方式得到相应地改变。要让应急油路与原车油路二者的出现相互间的切换的效果，可以通过对电子三通阀阀芯进行控制来达到，这能够有效地节约手动拆装油管所用用时间。

5.在应急油箱系统之中，可以运用冲压+焊接这种接合方式，能够是其焊接面积得到有效地减少。

六、预期效果

1.接触网作业车区间的油路箱在运行过程中如果出现不好状况时，可以迅速地、安全地运用对应急油箱进行运用。这不仅能够使区间停车的时间得到有效的缩减，当应急油路在与原车油路进行相应地切换时，还能够燃油泄漏量得到大量地减少。

2.接触网作业车燃油供给系统出现了不好状况地时候，可以对以下应急装置进行考虑：对应急油桶中输出的燃油进行过滤处理，同时对燃油的气压进行增压。然后这种经过增压处理的燃油流入到发动机燃油泵中去，从而能够使电喷发动机进行工作，能够有效地减少需要司乘人员亲自动手实操的各种复杂程序。此外，由于燃油箱中安置了对燃油进行加热的系统，能够有效地防止燃油出现结蜡地现象。

7. 结语

综上所述，本文对接触网作业车燃油供给系统故障进行了综合分析，对其在运行过程中可能会出现的故障进行探讨，并提出了解决故障的措施，希望能够为接触网作业车燃油供给系统的进一步发展起到抛砖引玉的作用。

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