Cải tạo khôi phục bộ điều tốc động cơ MTU-396 trên đầu máy D11 H - đề tài mang tính hiệu quả kinh tế cao

Thứ hai, 18/03/2013 00:00

Xem với cỡ chữ

Tháng 12/2012, đề tài “Nghiên cứu thiết kế cải tạo khôi phục bộ điều tốc động cơ MTU- 396 trên đầu máy D -11H” của Xí nghiệp ĐM Đà Nẵng được Hội đồng KHCN ĐSVN trao giải Nhất – Giải thưởng sáng tạo ĐSVN. Đây là đề tài đã được xí nghiệp áp dụng thành công trên đầu máy D11H từ tháng 8-2006, đến nay, các bộ điều tốc đều hoạt động tốt và đặc biệt là tiết kiệm được chi phí sửa chữa.

Khó khăn trong công tác vận dụng, sửa chữa ĐM D11-H

Hiện nay, Xí nghiệp Đầu máy Đà Nẵng đang quản lý 22 đầu máy (ĐM) D-11H lắp động cơ MTU-396 (CHLB Đức). Trong 22 ĐM, có 15 ĐM lắp điều tốc đời cũ và 7 động cơ lắp trên 7 ĐM lắp điều tốc đời mới. Theo thiết kế, điều tốc động cơ được lắp tại khoảng giữa rãnh chữ V của động cơ, một đầu liên kết với bơm cao áp nên điều tốc luôn chịu một nhiệt độ cao khi động cơ làm việc. Qua thời gian vận dụng ĐM D-11H cho thấy, hư hỏng chủ yếu của điều tốc là hỏng cuộn cảm biến điện tử. Trong khi điều tốc đời cũ có tuổi thọ cao (khoảng 10 năm sử dụng) và có thể sửa chữa, phục hồi được bằng cách thay cuộn cảm biến điện tử thì điều tốc đời mới tuổi thọ thấp (khoảng 3 năm) và không thể sửa chữa, khôi phục được vì nhà chế tạo không bán lẻ phụ tùng. Một bất cập là hiện nay, nhà sản xuất (hãng MTU) không sản xuất điều tốc đời cũ mà chỉ bán điều tốc đời mới (loại tổng thành) với giá thành tương đối cao (khoảng 4.500 euro/chiếc).

Để tháo gỡ khó khăn trong công tác vận dụng, sửa chữa ĐM D11-H trong khi nguồn kinh phí còn hạn hẹp, Xí nghiệp ĐM Đà Nẵng đã nghiên cứu thiết kế cải tạo và khôi phục bộ điều tốc điện tử động cơ MTU-396 trên ĐM D-11H. Điều tốc sau khi cải tạo khôi phục đạt các tính năng kỹ thuật tương đương bộ điều tốc mua mới từ nhà chế tạo MTU; đảm bảo cho xí nghiệp chủ động về phụ tùng vật tư trong sửa chữa và đặc biệt là giảm chi phí sửa chữa (chi phí khôi phục bộ điều tốc tại xí nghiệp chỉ bằng khoảng 25% - 30% mua mới).

Đầu máy D11-H khôi phục bộ điều tốc ra kho kéo tàu.

Lựa chọn phương án

2 loại điều tốc (đời mới, đời cũ) bị hư hỏng hầu hết đều do hỏng cuộn cảm biến hành trình điện tử. Do vậy, để sửa chữa, phục hồi bộ cảm biến chỉ cần thay cuộn cảm biến điện tử và lắp lẫn cho nhau mà vẫn đảm bảo động cơ làm việc bình thường…
Điều tốc đời mới bị hỏng được sửa chữa theo mô hình thiết kế của điều tốc đời cũ bằng cách bảo dưỡng dùng lại cuộn dây điện từ, thiết kế chế tạo các chi tiết cơ khí, thay mới cuộn cảm báo hành trình điện tử, trong khi việc mua những cảm biến hành trình điện tử loại đời cũ là hoàn toàn khả thi. Đây chính là yếu tố quyết định trong việc lựa chọn phương án khôi phục các bộ điều tốc đời mới bị hỏng. Ngoài ra, các liên kết cơ khí tại phần liên kết vỏ khớp nối và liên kết với đầu trục thanh răng và việc lắp lẫn cả 2 loại điều tốc lên cùng 1 động cơ mà động cơ vẫn hoạt động bình thường. Việc chế tạo các chi tiết phải chính xác, tinh xảo mới đáp ứng được tính năng làm việc ổn định lâu dài của điều tốc.

Các bước công nghệ khôi phục chủ yếu

Công nghệ khôi phục gồm các bước: Nghiên cứu thiết kế xây dựng bản vẽ các chi tiết cơ khí liên quan đến cải tạo khôi phục trên 20 cụm chi tiết khác nhau, vì đây là loại điều tốc điện tử đòi hỏi độ chính xác và độ ổn định khi làm việc cao. Trong đó, phần quan trọng nhất phải kể đến 2 cụm chi tiết, đó là: Vỏ bộ điều tốc - Đây là chi tiết quan trọng có nhiệm vụ kết nối để lắp ráp toàn bộ các chi tiết còn lại của điều tốc, đòi hỏi độ chính xác cao. Chi tiết khớp nối liên kết giữa bách liên từ trục cuộn dây điện từ đẩy thanh răng nhiên liệu và ty cuộn cảm biến hành trình điện tử. Chi tiết khớp nối có cấu tạo đặc biệt như là một khớp tự lựa đảm bảo dập tắt mọi sự sai lệch về độ lệch tâm của các chi tiết liên kết giúp cho ty cuộn cảm biến luôn di chuyển nhẹ nhàng khi điều tốc làm việc. Kiểm tra bảo dưỡng các chi tiết dùng lại, gia công chế tạo các chi tiết và chọn lắp các chi tiết cơ khí, lắp ráp hoàn chỉnh điều tốc, lắp điều tốc khôi phục lên đầu máy và thử nghiệm không tải, kiểm tra thử nghiệm điều tốc sau khôi phục khi đầu máy kéo tải, kiểm tra theo dõi trong vận dụng, xây dựng quy trình kiểm tra bảo dưỡng điều tốc ở các cấp sửa chữa…

Đề tài mang lại hiệu quả kinh tế cao

Hiện nay Xí nghiệp ĐM Đà Nẵng có 7 động cơ lắp điều tốc đời mới phục hồi sau năm 1996. Hầu hết các động cơ này đều đã thay điều tốc do tuổi thọ của loại điều tốc này ngắn chỉ khoảng 3 năm hoạt động.

Để cho 22 động cơ MTU - 396 hoạt động bình thường thì cần phải có 1 bộ điều tốc dự phòng. Như vậy số bộ điều tốc cần phải khôi phục là 8 bộ. Nếu như mua mới 8 bộ điều tốc thì chi phí sẽ mất gần 1 tỷ đồng, trong khi đó, tổng chi phí để khôi phục 8 điều tốc chỉ mất khoảng hơn 400 triệu đồng.

Mặt khác, các bộ điều tốc đời mới chỉ có tuổi thọ khoảng 3 năm sử dụng, trong khi điều tốc đời cũ có tuổi thọ cao khoảng 9 - 10 năm sử dụng. Như vậy 1 đời cảm biến điện tử đời cũ có tuổi thọ bằng 3 lần đời cảm biến điện tử điều tốc đời mới, theo đó để 7 động cơ lắp điều tốc đời mới làm việc đủ trong 9 năm sẽ phải mua thêm 14 điều tốc nữa với chi phí hơn 1,7 tỷ đồng. Như vậy sau 9 năm sử dụng thì giải pháp này đã làm lợi được hơn 2,3 tỷ đồng.

Được biết, đề tài đã được áp dụng thành công trên đầu máy D11H từ tháng 8-2006, đến nay hầu hết các điều tốc đời mới đều đã được thay thế bằng điều tốc khôi phục; thực tế qua sử dụng, các bộ điều tốc đều hoạt động ổn định và chưa bị hư hỏng.

ĐSVN

toan