羅小霞

摘 要：根據(jù)NPT5型空氣壓縮機在鐵路機車運用中常見的潤滑油乳化故障，對NPT5型空氣壓縮機潤滑油乳化的原因進行了調(diào)查分析，明確了潤滑油乳化的關鍵因素是潤滑油含水量超標，原因是冷凝水從活塞環(huán)密封組件泄露到曲軸箱。通過研究，提出了相應的故障預防處理辦法。

關鍵詞：NPT5型空壓機 潤滑油 乳化 故障預防處理

中圖分類號：TH117 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2017）03（c）-0114-02

NPT5型空氣壓縮機是一種三缸、直立并列、中間冷卻、兩級壓縮活塞式空氣壓縮機，廣泛用于韶山3型、東風4B型、東風5型等鐵路機車，所產(chǎn)生的壓縮空氣供機車制動和所有氣動部件正常工作使用，其工作狀態(tài)的好壞直接關系到列車的安全和氣動機械能否正常工作。但在實際應用中，NPT5型空氣壓縮機潤滑油經(jīng)常出現(xiàn)乳化現(xiàn)象，現(xiàn)場主要表現(xiàn)為曲軸箱內(nèi)的潤滑油經(jīng)過一段時間運行會改變顏色，從曲軸箱油表可觀察到由原來清亮的褐黃色變?yōu)闇啙岬娜辄S色或乳白色，進而造成空氣壓縮機燒瓦、咬缸等，影響機車的行車安全和運用。筆者通過對NPT5型空氣壓縮機乳化故障問題進行分析研究，提出了相應的故障預防處理辦法。

1 NPT5型空氣壓縮機潤滑油乳化的主要原因

潤滑油乳化必須具有4個必要條件：一是必須有互不相溶（或不完全相溶）的兩種液體：二有降低界面張力的表面活性的乳化劑存在；三是有適宜的溫度；四是有強烈的攪拌。水份、激烈攪拌、溫度、乳化劑，均能引起潤滑油乳化。

NPT5型空壓機潤滑油中的許多添加劑，如清潔分散劑、油性劑、擠壓劑都是一些降低界面張力的表面活性物質(zhì)，空壓機55℃～75 ℃的工作溫度和接近1 000 r/min的運轉速度都為潤滑油的乳化提供了適宜溫度和激烈的攪拌條件，當潤滑油中的含水量超過0.1%，潤滑油的氧化變質(zhì)速度加快，油中部分添加劑發(fā)生水解，從而破壞油水之間的水化膜，加快乳化速度，最終生成乳黃色或乳白色的乳化液，降低潤滑油的潤滑性能。

當有降低界面張力的表面活性劑存在，潤滑油和水容易在適宜的溫度和強烈的攪拌下發(fā)生乳化。NPT5型空壓機潤滑油中的許多添加劑，如清潔分散劑、油性劑等都是一些降低界面張力的表面活性物質(zhì)，空壓機潤滑油55 ℃～75 ℃的工作溫度和接近1 000 r/min的曲軸轉速都為潤滑油的乳化提供了條件。

筆者對成都鐵路局貴陽機務段3種安裝有NPT5型空氣壓縮機的韶山3型、東風4B型、東風5型機車乳化潤滑油進行了取樣實驗。試驗測定表明，乳化較輕的潤滑油含水量在0.35%～0.8%之間；乳化較嚴重的潤滑油含水量在1.2%～4.5%之間；乳化特別嚴重的潤滑油的含水量甚至達到了11.3%。這些含水量遠遠超過了NPT型空氣壓縮機含水量大于0.1%的換油標準。

2 NPT5型空氣壓縮機潤滑油中的水份來源

在機車進庫停機后，筆者和檢修師傅對潤滑油乳化比較嚴重的DF4B-6575、DF4B-9431、DF4B-9432、DF4B-9433機車進行了檢查，打開壓縮機曲軸箱蓋，用手電筒照射空壓機氣缸套內(nèi)壁，都會看到水珠沿內(nèi)壁滾下來，說明冷凝水是從活塞環(huán)密封組件的泄露通道進入到了曲軸箱。

NPT5型空壓機的排氣溫度一般在150 ℃～190 ℃之間。當進氣濕度加大，高溫水蒸汽在與溫度較低的潤滑油和活塞組件接觸的過程中，就會凝結成水份離出來，并從活塞環(huán)密封組件的泄露通道進入到曲軸箱，在曲軸的高速攪拌下，與潤滑油發(fā)生乳化。

3 3種機型NPT5型空氣壓縮機潤滑油的乳化情況差別大的原因

根據(jù)韶山3型、東風4B型、東風5型在2016年1～6月的檢修記錄，3種機型潤滑油在半年內(nèi)的平均乳化率分別是2.3%、100%、63.4%。3種機型NPT5型空氣壓縮機潤滑油的乳化情況為什么會差別較大呢？筆者對NPT5型空氣壓縮機在3種機型機車的安裝位置和工作狀況進行了分析。

韶山3型的兩臺NPT5型空氣壓縮機分別裝在一、二端司機側機械間內(nèi)，DF4B的兩臺NPT5型壓縮機裝在二端司機室后機械間內(nèi)，冷卻單節(jié)下，DF5的兩臺NPT5型壓縮機裝在前端（小端）機械間內(nèi)部。

韶山3型是電力機車，沒有冷卻單節(jié)，機車兩側設有百葉窗和濾網(wǎng)，進氣空氣比較干燥。東風4B型和東風5型都是內(nèi)燃機車，機車工作溫度較高，都設置有冷卻單節(jié)，為了散熱，機車兩側只安裝有百葉窗，沒有安裝濾網(wǎng)，兩種機型的進氣濕度都比較大，特別是東風4B型機車的兩臺空氣壓縮機均安裝在冷卻間的大風扇下，其周圍的水分在較大的溫差影響下，較快蒸發(fā)，隨空氣進入到空氣壓縮機內(nèi)[1]。

4 NPT5型空氣壓縮機潤滑油的乳化故障的預防處理

通過對韶山3型、東風4B型、東風5型NPT5型空氣壓縮機的安裝位置、機車機構及乳化狀況的研究，筆者認為NPT5型空氣壓縮機潤滑油乳化故障可以進行以下預防處理。

4.1 在進風口安裝空氣干燥器或選用吸濕性較好的濾清器

對于乳化嚴重的東風4B型機車，在進風口安裝了空氣干燥器，對進風質(zhì)量起到了一定的改善作用。另外，也使用了吸濕性較好的濾清器，在空氣慮清器中添加棕絲等濾芯材料，過濾掉空氣中的水分，也對進氣質(zhì)量起到一定的效果。

4.2 乘務員定期打開排水閥排水

韶山3型、東風4B型、東風5型有部分機車安裝的是自動排水閥，部分機車安裝的是排水堵。自動排水閥[2]可以將產(chǎn)生的冷凝水及時排掉，可以做到在中間環(huán)節(jié)上控制乳化，排水效果較好。未安裝自動排水閥的機車，雨霧天氣，乘務員應定期打開空氣壓縮機工作的排水堵，以排出積水，緩解潤滑油乳化程度。

4.3 調(diào)整韶山3型、東風4B型、東風5型3種機型的NPT5型空氣壓縮機檢修標準

韶山3型、東風4型、東風5型3種機車雖然在結構上有很大的區(qū)別，但每一種機型的NPT5型空氣壓縮機的檢修標準是一樣的。在運用中，把東風4型、東風5型高壓缸的活塞環(huán)合口間隙從0.6 mm調(diào)整到0.5 mm，低壓缸的活塞環(huán)合口間隙從0.8 mm調(diào)整到0.7 mm。調(diào)整后，這兩種機型的潤滑油乳化率和潤滑油含水量有明顯下降。

通過上述的預防處理，有效地降低了NPT5型空氣壓縮機的潤滑油乳化率，特別是東風4B型機車的潤滑油乳化現(xiàn)象大為改善。從對東風4B型機車NPT5型5臺空氣壓縮機潤滑油的監(jiān)測結果，在一個輔修期（約3個月）內(nèi)潤滑油的含水量都大為下降，其中有4臺的潤滑油含水量已經(jīng)降到了0.1%的標準線以下，把換油周期延長到了半年，東風5型和韶山3型機車NPT5型空氣壓縮機的換油時間也都分別延長到了1年和1年半以上，有效地節(jié)約了維護成本。

參考文獻

[1] 任新仕.DF4D型機車壓縮機油乳化的原因分析及改進措施 [C]//北京鐵路局技師協(xié)會，2009.

[2] 李樹仁.東風4型機車空氣壓縮機的油質(zhì)乳化的防治[J].內(nèi)燃機車，1991（10）：45.