賈二虎

(中國煤炭科工集團 太原研究院有限公司， 山西 太原 030006)

0 引言

《煤礦安全規(guī)程》及MT990—2006《礦用防爆柴油機通用技術(shù)條件》[1-2]中對煤礦井下車輛所用防爆柴油機提出如下要求：防爆柴油機要求在排氣溫度至70℃、表面溫度至150℃、冷卻水溫至95℃或設(shè)定值、機油壓力低至設(shè)定值、冷卻水箱水位低至設(shè)定的最低水位或瓦斯?jié)舛冗_到一定程度時必須自動停機[3-4]。作為實現(xiàn)防爆柴油機自動停機的執(zhí)行元件，燃油斷油器是防爆柴油機上重要的零部件之一，燃油斷油器工作質(zhì)量直接影響著煤礦井下車輛的安全。一旦發(fā)生故障將會阻礙煤礦安全運行，甚至引起重大事故，所以必須保證燃油斷油器的質(zhì)量可靠、安全平穩(wěn)運行[5]。

1 燃油斷油器工作原理及常見故障

燃油斷油器通常安裝于防爆柴油機噴油泵調(diào)速器位置，一端與調(diào)速器斷油手柄連接，一端安裝于斷油器安裝板。為保證防爆柴油機在運行過程中可靠停機，燃油斷油器正常工作時，儲氣罐給燃油斷油器氣缸內(nèi)充氣，氣缸桿伸出，發(fā)動機保持供油狀態(tài)。車輛通過開關(guān)進行熄火或自動保護(自動監(jiān)控)裝置檢測到影響安全的狀態(tài)出現(xiàn)時，保護裝置控制燃油斷油器斷氣，氣缸內(nèi)氣體在氣缸彈簧作用下保持初始氣缸桿縮回位置，發(fā)動機保持斷油狀態(tài),如圖1所示。

圖1 燃油斷油器工作原理

煤礦井下車輛在使用過程中，斷油器經(jīng)常出現(xiàn)的故障是防爆柴油機無法熄火、防爆柴油機無法啟動。為確認具體故障原因，對某型防爆柴油機燃油斷油器進行拆檢分析。

2 燃油斷油器檢查試驗

1) 檢查燃油斷油器外觀。燃油斷油器外觀干凈，無異常磨損及碰撞痕跡，接入氣壓0.7 MPa的氣動管路后進行試驗，觀察氣缸工作情況，氣缸進出均活動靈活，無卡滯。

2) 檢查燃油斷油器密封性。將損壞的燃油斷油器接入氣動管路，氣壓0.7 MPa,放入水中，氣缸活塞桿及氣缸套活動端均沒入水中。燃油斷油器放入30 s后有氣泡冒出,如圖2所示。

圖2 燃油斷油器密封試驗

3) 拆檢燃油斷油器零部件。氣缸彈簧無異常磨損、卡滯等故障,活塞桿表面光滑、無彎曲變形，活塞密封邊緣處顏色有輕微發(fā)白，密封體有輕微磨損,如圖3所示。

4) 檢查燃油斷油器安裝。燃油斷油器活動端與發(fā)動機調(diào)速器斷油手柄通過連接銷連接，因燃油斷油器活動端有關(guān)節(jié)軸承，在一定范圍內(nèi)可自由活動?；钊潭ǘ税惭b于燃油斷油器固定支架上，支架為水平結(jié)構(gòu)，為防止燃油斷油器與支架互相干涉，下方安裝隔離塊，通過螺栓將燃油斷油器與支架進行緊固,如圖4、圖5所示。

圖3 氣缸活塞、氣缸桿實物

圖4 燃油斷油器活動端

圖5 燃油斷油器固定端

3 故障原因分析

氣缸漏氣可導(dǎo)致氣缸伸出無力或氣缸伸出行程不足，最終導(dǎo)致發(fā)動機斷油，造成發(fā)動機無法啟動。從反饋的故障分析，8次燃油斷油器中有1次為發(fā)動機無法啟動，可能是因為氣缸損壞；其余7次反饋的故障均為發(fā)動機無法熄火，造成該故障的原因是調(diào)速器斷油手柄無法回位。導(dǎo)致該故障的有以下原因：

1) 燃油斷油器故障。從拆解情況看，燃油斷油器氣缸進出均活動靈活，氣缸無變形,無卡滯,可排除燃油斷油器損壞導(dǎo)致該故障。

2) 燃油斷油器安裝方式不合理。從燃油斷油器安裝方式來看，氣缸活動端有關(guān)節(jié)軸承，可有小幅活動，不會引起斷油器無法歸位。氣缸固定端采用螺栓固定于水平安裝板上，螺栓緊固后，氣缸無法移動，氣缸桿只能沿直線方向移動，在氣缸桿伸出時，因調(diào)速器的斷油手柄繞固定點旋轉(zhuǎn)，要求氣缸活動端有上下位移，但氣缸桿無法滿足此要求，導(dǎo)致氣缸桿即使未完全縮回，調(diào)速器的斷油手柄也無法歸位。

3) 燃油斷油器安裝不合理。燃油斷油器在安裝時，氣缸桿已經(jīng)完全縮回，但調(diào)速器斷油手柄沒有歸位，導(dǎo)致燃油斷油器即使完全到位,發(fā)動機也無法熄火。根據(jù)生產(chǎn)車間裝配調(diào)試的經(jīng)驗，整車調(diào)試時也常出現(xiàn)不能熄火的現(xiàn)象，經(jīng)現(xiàn)場對安裝位置進行調(diào)整后即可熄火。

4 解決措施

1) 將燃油斷油器固定端與調(diào)速器的斷油手柄平行安裝，使氣缸伸縮時與斷油手柄在一個平面內(nèi)工作，避免氣缸與斷油手柄的交叉受力，出現(xiàn)卡滯現(xiàn)象。

2) 將燃油斷油器與安裝板由螺栓連接改為鉸接，允許燃油斷油器繞固定點轉(zhuǎn)動，使斷油手柄在轉(zhuǎn)動時，燃油斷油器可以隨之?dāng)[動，避免氣缸與斷油手柄在工作時運行軌跡互相干涉。

3) 確定燃油斷油器的安裝位置，保證調(diào)速器斷油手柄在完全到位后，燃油斷油器氣缸桿不完全歸位，使調(diào)速器斷油手柄在到位后還有一定預(yù)緊力。

5 結(jié)論

綜上所述，在發(fā)動機上安裝燃油斷油器時，安裝位置不合理是此類故障的主要原因，同時，因燃油斷油器氣缸固定端無法移動或轉(zhuǎn)動的安裝方式也導(dǎo)致了此類故障。