Xí nghiệp Đầu máy Đà Nẵng được Liên hiệp Sức kéo ĐS giao quản lý, khai thác 23 đầu máy (ĐM) D11H (do Rumani chế tạo từ năm 1980). Trên ĐM D11H, việc làm chuyển động (dẫn động) quạt làm mát động cơ thông qua hệ thống bơm và mô tơ thủy tĩnh với việc điều khiển quạt tự động nhờ 1 van hằng nhiệt (rơ le nhiệt).
Van hằng nhiệt có thiết bị cảm ứng nhiệt được nhúng (ngâm) trong nước làm mát động cơ có nhiệm vụ điều khiển pít tông đóng – mở đường dẫn dầu công tác từ bơm (cấp) lên mô tơ thủy tĩnh dẫn động quạt. Trong van hằng nhiệt còn lắp 1 van an toàn vừa có nhiệm vụ bảo vệ đường ống dẫn dầu không bị quá áp vừa có nhiệm vụ điều khiển tốc độ quạt theo chế độ thông qua bu lông điều chỉnh vị trí pít tông an toàn.
Nguyên lý làm việc
Hệ thống truyền động thủy tĩnh trên ĐM D11H bao gồm: Bơm thủy tĩnh, van hằng nhiệt, mô tơ thủy tĩnh dẫn động quạt, thùng chứa dầu và các rắc co đường ống liên quan. Hệ thống này dùng để dẫn động quạt làm mát nước, tự động điều khiển thay đổi tốc độ quạt, giữ nhiệt độ nước làm mát trong khoảng nhiệt độ quy định. Ứng dụng nguyên lý điều chỉnh tốc độ dòng chảy dầu cung cấp cho mô tơ quạt. Khống chế, điều chỉnh nhiệt độ nước làm mát, nhiệt độ dầu bôi trơn và nhiệt độ dầu thủy lực trong phạm vi yêu cầu kỹ thuật; đảm bảo động cơ ĐM làm việc hiệu quả, an toàn… Khi động cơ làm việc, thông qua các cặp bánh răng, trục bơm thủy tĩnh sẽ được dẫn động. Lúc này cơ năng của trục bơm sẽ biến dầu thủy tĩnh thành năng lượng dưới dạng áp suất, áp suất của dòng dầu sẽ biến thành cơ năng làm trục mô tơ thủy tĩnh quay. Bộ phận điều chỉnh lưu lượng dòng dầu cấp cho mô tơ quạt được điều chỉnh thông qua 2 cụm thiết bị chính lắp trong van hằng nhiệt gồm: Cảm ứng nhiệt và van an toàn. Cảm ứng nhiệt được cài đặt chế độ làm việc theo nhiệt độ nước làm mát động cơ và được liên kết với pít tông điều khiển dòng dầu xả về thùng chứa, qua đó điều khiển dòng dầu lên mô tơ quạt. Khi nhiệt độ nước làm mát còn thấp (lạnh) thì cảm ứng nhiệt chưa hoạt động (chưa nở); do đó dòng dầu sẽ được xả hoàn toàn về thùng chứa. Khi nhiệt độ nước lên cao (trên 78oC), cảm ứng nhiệt sẽ nở ra và đẩy pít tông đóng đường dòng dầu xả về thùng chứa. Van an toàn có tác dụng điều chỉnh lưu lượng dầu lên mô tơ quạt. Tuy nhiên, trong quá trình làm việc, hệ thống này hay bị xảy ra sự cố do khi cảm ứng nhiệt của van hằng nhiệt bị liệt (cảm ứng nhiệt mất tác dụng); dòng dầu công tác sẽ bị xả hoàn toàn về thùng chứa mà không lên mô tơ quạt làm quạt không quay, dẫn đến làm dừng động cơ diesel, phải tổ chức cứu viện ĐM, gây chậm tàu, làm xô lệch Biểu đồ chạy tàu (BĐCT)… Qua công tác thống kê cho thấy, trung bình, 1 năm xảy ra từ 8 đến 12 vụ chậm tàu do sự cố hệ thống làm mát ĐM D11H gây ra mà nguyên nhân thiết bị, phụ tùng của hệ thống cảm ứng nhiệt đã quá cũ. Trong khi đó, các cụm chi tiết của hệ thống làm mát nước ĐM D11H không thể mua mới do nhà sản xuất không còn cung cấp.
Trước yêu cầu phải có bộ cảm ứng nhiệt thay thế cho ĐM D11H hoạt động, để hạn chế sự cố ĐM, hạn chế trở ngại chạy tàu, giảm giờ dừng sửa chữa, nâng cao chất lượng vận dụng ĐM, Xí nghiệp ĐM Đà Nẵng đã báo cáo Liên hiệp Sức kéo ĐS cho phép thực hiện đề tài “Nghiên cứu, cải tạo hệ thống điều khiển quạt làm mát nước ĐM D11H” trên cơ sở cải tạo bộ cảm ứng nhiệt của động cơ D398 lắp trên ĐM D9E sang lắp cho ĐM D11H. Bộ cảm ứng nhiệt của động cơ D398 có kích thước hình học và nhiệt độ làm việc gần giống với bộ cảm ứng của ĐM D11H, sẵn có trên thị trường, giá thành rẻ. Tuy nhiên, để có thể sử dụng hiệu quả, đảm bảo an toàn động cơ khi sử dụng bộ cảm ứng nhiệt của động cơ D398 lắp trên ĐM D9E sang lắp cho ĐM D11H; Xí nghiệp ĐM Đà Nẵng đã nghiên cứu, cải tạo hệ thống làm mát nước ĐM D11H để phù hợp với bộ cảm ứng nhiệt của động cơ D398; chế tạo, lắp thêm van chặn (van cưỡng bức) đường dẫn dầu về thùng chứa; chế tạo các rắc co, đường ống đồng thời lắp thêm 1 van an toàn để bảo vệ hệ thống đường ống ĐM D11H; xây dựng hướng dẫn sử dụng, thao tác quy trình bảo dưỡng van an toàn…
Thử nghiệm trong xưởng (thử tĩnh) cũng như khi lắp vào ĐM D11H và cho vận dụng kéo tàu (thử động), kết quả thiết bị cảm ứng nhiệt cải tạo hoạt động ổn định, tương thích như thiết bị ĐM D11H, đảm bảo hiệu quả, an toàn động cơ ĐM. Lắp thử nghiệm trên ĐM D11H 332 vận dụng kéo tàu trong 1 tháng (từ tháng 3 đến tháng 4-2009), kết quả tốt. Sau khi ĐM D11H 332 lắp bộ thiết bị cảm ứng, van cưỡng bức, rắc co, van an toàn… hoạt động tốt, được sự đồng ý của Liên hiệp Sức kéo ĐS, lần lượt 22 ĐM D11H còn lại của Xí nghiệp ĐM Đà Nẵng đã được lắp bộ cảm ứng nhiệt cải tạo và đưa vào vận dụng, khai thác.
Hiệu quả
Được biết, chi phí cho đề tài “Nghiên cứu, cải tạo hệ thống điều khiển quạt làm mát nước ĐM D11H” là 20 triệu đồng (thời điểm tháng 3-2009). Và cũng từ khi lắp ráp thiết bị cảm ứng nhiệt cải tạo trên tất cả 23 ĐM D11H của Xí nghiệp ĐM Đà Nẵng (tháng 7-2009), cho đến nay không còn xảy ra sự cố, làm chậm tàu… do hệ thống làm mát nước trên ĐM D11H gây ra.
Hệ thống quạt làm mát nước ĐM D11H sau khi cải tạo đã góp phần chủ động được phụ tùng sẵn có trong nước, giảm giờ dừng sửa chữa, tăng km an toàn, nâng cao hiệu quả khai thác ĐM. Giải pháp cải tạo bộ cảm ứng nhiệt của động cơ D 398 lắp trên ĐM D9E sang lắp cho ĐM D11H còn có thể áp dụng cho những ĐM có cùng hệ thống thủy tĩnh truyền động quạt.
DT - Theo Báo Đường sắt