陸迎啟 上海鐵路局徐州機務(wù)段

內(nèi)燃機車增壓器故障分析及處理措施

陸迎啟 上海鐵路局徐州機務(wù)段

通過對徐州機務(wù)段2010-2016年增壓器故障統(tǒng)計，進行數(shù)據(jù)分析，提出針對增壓器故障的處理措施。

增壓器；故障；分；措施

1 前言

增壓器是內(nèi)燃機車上不可或缺的部件，其重要性不言而喻。增壓器故障直接影響到內(nèi)燃機車的正常運行，不僅僅是造成機車途中故障的重要原因之一，大的增壓器故障比如增壓器噴油，還會引起接觸網(wǎng)線燒斷，造成重大行車事故，打亂正常的鐵路運輸秩序。2014年武漢局曾經(jīng)發(fā)生一起增壓器噴油，燒斷接觸網(wǎng)的事故，影響客車59趟，給鐵路運輸造成重大影響。因此，通過對增壓器的故障進行統(tǒng)計分析，提出切實可行的措施，確保增壓器的正常運行，以減少對鐵路運輸安全生產(chǎn)的影響，是我們機車檢修系統(tǒng)人員共同的責(zé)任和目標(biāo)。

2 增壓器故障數(shù)據(jù)統(tǒng)計

對我段2010-2016年DF4B,DF11,DF8B,DF7C,DF7G機車增壓器故障的統(tǒng)計如表1、表2、表3。

表1 2010-2016年發(fā)生增壓器故障分布表

從三個表格的增壓器故障數(shù)據(jù)分析可以看出，我段內(nèi)燃機車從2010-2016年增壓器共發(fā)生故障101件次。其中主要以DF4B機車增壓器為主，發(fā)生64件次，約占故障總數(shù)的63.4%，其次是DF11機車增壓器，發(fā)生25件次，約占故障總數(shù)的24.8%，其它機型增壓器發(fā)生12件次，約占故障總數(shù)的11.8%。從增壓器故障類型來看渦端進氣殼裂紋30件；氣門掉塊及異物打壞增壓器21件；軸承損壞造成油封漏油、轉(zhuǎn)子掃膛固死17件；支架栽絲斷、殼體絲扣壞占11件；燃燒原因造成轉(zhuǎn)子固死7件，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動不靈活、效率低5件；水腔漏水3件；鑲套脫落3件；轉(zhuǎn)子軸向移動量大3件；葉片掉塊1件。通過統(tǒng)計可以看出，增壓器自身質(zhì)量原因造成的增壓器故障共89件，非增壓器自身質(zhì)量問題造成故障12件。

表2 2010-2016年增壓器故障分類統(tǒng)計表

表3 2010-2016年各類型機車增壓器故障統(tǒng)計

3 故障原因分析

3.1 渦輪進氣殼裂紋

增壓器渦輪進氣殼工作環(huán)境惡劣，長期處于高溫環(huán)境中，溫差變化大，熱應(yīng)力疲勞比較嚴(yán)重。通過調(diào)查統(tǒng)計，在使用過程中產(chǎn)生裂紋的渦輪進氣殼都是在走行35萬km以上，而增壓器在使用一個中修期后（走行30萬km）進行中修時，維修廠家只是進行狀態(tài)修復(fù)，檢查試驗不裂不漏便不進行換新?？梢钥闯?，增壓器在中修時不能更新渦輪進氣殼是導(dǎo)致渦輪進氣殼裂紋的主要原因。典型的如2011年8月份DF11-0136機車后增壓器，故障情況如圖1，渦端進氣殼裂紋。通過查履歷簿，該增壓器大修后走行42萬km。

圖1 DF11-0136機車后增壓器渦端進氣殼

3.2 氣門掉塊，異物打壞增壓器問題

通過調(diào)查分析，發(fā)生該類故障的主要原因一是氣門質(zhì)量不良，二是檢修職工在檢修增壓器及其相關(guān)系統(tǒng)時沒按“四按三化”要求檢查修理。典型的如2016年5月份發(fā)生的DF11-0412機車因10缸排氣門掉塊，從燃燒室順排氣管進入前增壓器，卡在噴嘴環(huán)葉片間，打壞渦端葉輪，如圖2。

圖2 DF11-0412機車10缸排氣門掉塊打壞增壓器

3.3 軸承損壞造成油封漏油、轉(zhuǎn)子掃膛固死

通過調(diào)查分析，軸承損壞的主要原因一是軸承自身質(zhì)量不高，運用過程中破損，二是增壓器檢修過程中軸承組裝不良，配合間隙調(diào)整不符合要求，超出規(guī)定的技術(shù)要求。典型的如2014年7月發(fā)生的DF11-0350機車前增壓器，因壓端軸承存在質(zhì)量問題，損壞，造成轉(zhuǎn)子掃膛固死，如圖3。

圖3 DF11-0350機車前增壓器軸承損壞造成轉(zhuǎn)子掃膛固死

3.4 增壓器支架栽絲斷，絲扣壞

增壓器支架栽絲用于固定支架，在一個中修期內(nèi)大概要運用3年左右時間（走行30萬km），長期使用出現(xiàn)疲勞斷裂。通過調(diào)查，維修廠家在增壓器中修修理時不對支架載絲換新，而對支架螺栓也沒有明確的強度要求，是造成支架栽絲斷，絲扣壞的主要原因。

3.5 增壓器轉(zhuǎn)子固死主要原因如下

（1）增壓器長期運行，渦輪端反螺紋上產(chǎn)生積炭，反螺紋被填滿，密封效果不好，導(dǎo)致機油滲出遇高溫燃氣形成積炭，使轉(zhuǎn)子阻力增大，產(chǎn)生固死現(xiàn)象。

（2）在機車運用中，機油壓力過大，反螺紋密封失去效果，導(dǎo)致機油滲出，形成積炭固死。

（3）柴油機燃燒不良，后燃嚴(yán)重造成增壓器的工作環(huán)境惡化，導(dǎo)致機油遇高溫燃氣形成積炭。

4 采取的措施

4.1 加強壽命分析和管理

根據(jù)實際調(diào)查分析情況，要求增壓器修理廠家要加強壽命管理，在增壓器中修時更換新渦輪進氣殼，并且采用與出氣殼連接法蘭面為花邊的渦輪進氣殼，消除應(yīng)力集中，這種進氣殼是大連機車車輛研究所設(shè)計的，使用效果良好。

4.2 嚴(yán)把物資采購關(guān)

針對氣門掉塊，及時同供應(yīng)廠家聯(lián)系，反饋質(zhì)量問題，必要時更換質(zhì)量比較穩(wěn)定的供應(yīng)廠家。物資部門嚴(yán)格把好質(zhì)量關(guān)，嚴(yán)格資質(zhì)審查及合同明確責(zé)任及賠償條款。針對異物打壞增壓器問題，要加強對職工的質(zhì)量意識教育，特別是在安裝增壓器及處理增壓器相關(guān)系統(tǒng)、部位活件時，要嚴(yán)格落實“四按三化”記名檢修要求，仔細、認(rèn)真檢查，確保清潔干凈，無異物殘留，以免留下故障隱患。

4.3 嚴(yán)格按工藝進行組裝

對于軸承質(zhì)量和組裝問題，及時反饋修理廠家，一是選用質(zhì)量穩(wěn)定的軸承廠家，二是強化增壓器檢修組裝過程質(zhì)量控制，嚴(yán)格落實相關(guān)技術(shù)要求。

4.4 針對支架栽絲斷，殼體絲扣壞故障的處理措施

（1）增壓器在進廠修理時要求支架螺栓采用8.8級高強度螺栓，同時對殼體絲扣進行檢查，發(fā)現(xiàn)絲扣不好及時采取鑲裝鋼絲套的方法以確保絲扣良好。

（2）在柴油機上安裝增壓器時，要確保支架底面處于一個平面內(nèi)，如不在同一平面內(nèi)，用調(diào)整墊進行調(diào)整，以防止支架懸空，受到附加應(yīng)力作用，造成支架螺栓或栽絲斷。

（3）在機車運用過程中，加強對支架螺栓或栽絲的檢查，防止螺栓或栽絲存在松動現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)有松動跡象，及時處理。

4.5 對于增壓器轉(zhuǎn)子固死采取的措施

（1）大中修、小輔修各級修程及機車出入庫整備，嚴(yán)格控制增壓器機油進油壓力符合技術(shù)要求：溫度在60℃時，柴油機在最低轉(zhuǎn)速時機油進油壓力為不低于0.14 MPa,在1 000 r/ min時，DF4B、DF7機車為0.25 MPa～0.35 MPa，DF8B、DF11、DF11G機車為0.25 MPa～0.40 MPa。

（2）機車大中修及小輔修修程，一是嚴(yán)格按技術(shù)要求調(diào)整檢測配氣相位，二是嚴(yán)格按技術(shù)要求檢修組裝噴油泵、噴油器，避免柴油機出現(xiàn)后燃故障。

5 結(jié)論

我段已將以上措施納入長效技術(shù)管理，較好的保證了增壓器運行的可靠性，從我段近兩年增壓器的情況來看，2015年共出現(xiàn)增壓器故障5件，2016年共出現(xiàn)增壓器故障3件，增壓器故障大幅度下降，有效保證了我段機車的正常運用，確保了鐵路運輸?shù)恼＿\行。以上措施是我們在日常工作中的經(jīng)驗積累，把這些取得預(yù)期效果的措施進行總結(jié)，以供同行參考。

責(zé)任編輯：宋 飛

來稿時間：2016-12-07