內(nèi)燃機(jī)車柴油機(jī)差示壓力計反水動作的原因及對策

廖智靈 吳朋進(jìn)

（南寧鐵路局 柳州機(jī)務(wù)段，廣西 柳州545007）

差示壓力計是內(nèi)燃機(jī)車柴油機(jī)曲軸箱的防爆裝置。柳州機(jī)務(wù)段配屬承修的內(nèi)燃機(jī)車有270臺，配屬機(jī)型主要為DF8B、DF4D、DF4B內(nèi)燃機(jī)車，經(jīng)統(tǒng)計2011年柳州機(jī)務(wù)段內(nèi)燃機(jī)車在運(yùn)行中發(fā)生差示壓力計反水動作故障就有63件，引起柴油機(jī)停機(jī)，影響了機(jī)車的正常運(yùn)行。因此，有必要對機(jī)車柴油機(jī)差示壓力計反水動作故障進(jìn)行探討分析，并采取相應(yīng)的對策措施以保證機(jī)車的正常運(yùn)行。

1 原因分析

機(jī)車柴油機(jī)在正常運(yùn)轉(zhuǎn)時，如果曲軸箱內(nèi)壓力超過一定范圍而繼續(xù)上升，這就潛伏著一定的危險性，必須提前自動采取措施，以防止曲軸箱爆炸的事故發(fā)生。差示壓力計以一定的曲軸箱內(nèi)氣壓與外界氣壓的差值作為控制動作的起點和信號，迫使柴油機(jī)自動停機(jī)。差示壓力計用有機(jī)玻璃制成的壓力計體，體內(nèi)有U型通道，通道內(nèi)注入帶顏色的導(dǎo)電液，通道的一端管接頭與曲軸箱連通，另一端插入2根金屬針并有通大氣的接頭，金屬針端位于玻璃管內(nèi)一定高度位置，其上端與機(jī)車有關(guān)控制電路連接。壓力計中央有刻度標(biāo)記液面的高度讀數(shù)。U型通道兩側(cè)液柱高度差，反映出大氣壓力與曲軸箱內(nèi)氣壓差。當(dāng)曲軸箱內(nèi)竄入燃?xì)鈺r，差示壓力計一側(cè)通道的液面降低，另一側(cè)液面則上升。當(dāng)另一側(cè)液面上升30mm時，即左、右側(cè)液柱差達(dá)60mm水柱（相當(dāng)于曲軸箱內(nèi)氣壓與外界壓力差達(dá)0.588kPa）時，液面與金屬針接觸，導(dǎo)電液面接通電路，通過電路中的中間繼電器，切斷聯(lián)合調(diào)節(jié)器的電磁聯(lián)鎖DLS電源，迫使柴油機(jī)迅速停機(jī)。柳州機(jī)務(wù)段機(jī)車在運(yùn)用中發(fā)生差示壓力計反水動作故障的原因經(jīng)過調(diào)查分析主要有4個方面。

1.1 柴油機(jī)油氣分離器臟堵

機(jī)車在運(yùn)用中由于機(jī)油老化，在柴油機(jī)油氣分離器內(nèi)有機(jī)油不溶物沉積，以及機(jī)車在運(yùn)行中因外界風(fēng)沙塵土經(jīng)柴油機(jī)車頂呼吸管口侵入油氣分離器內(nèi)，造成油氣分離器臟堵，使柴油機(jī)曲軸箱內(nèi)正常泄漏的燃?xì)獠荒芙?jīng)油氣分離器排到大氣中，曲軸箱壓力增大引起差示壓力計反水動作。

1.2 差示壓力計通大氣管漏氣

東風(fēng)型機(jī)車柴油機(jī)差示壓力計安裝在動力室端墻上，其通大氣管經(jīng)車架橫梁的箱形空間與大氣相通（此箱形空間的氣壓不受機(jī)車行駛方向、機(jī)車速度、風(fēng)向及機(jī)車風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)的影響）。如果差示壓力計通大氣管因某種原因發(fā)生漏氣，由于動力室兩側(cè)的抽風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)及冷卻室冷卻風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)對動力室內(nèi)空氣的抽吸作用，動力室、冷卻室內(nèi)氣壓處于負(fù)壓狀態(tài)，使差示壓力計通大氣管內(nèi)的氣壓也處于負(fù)壓狀態(tài)，即管內(nèi)氣壓低于大氣壓力，引起差示壓力計反水提早動作。

1.3 機(jī)車高速通過遂道時發(fā)生差示壓力計反水動作

機(jī)車在高速運(yùn)行通過遂道時，由于列車進(jìn)入遂道內(nèi)空氣被擠壓不能立即排出，引起瞬時遂道內(nèi)空氣壓力高于標(biāo)準(zhǔn)大氣壓力，遂道內(nèi)的氣壓經(jīng)柴油機(jī)車頂處呼吸管口進(jìn)入曲軸箱使氣壓升高，造成差示壓力計內(nèi)的導(dǎo)電液面瞬時波動，液柱差可達(dá)60mm使差示壓力計動作。經(jīng)跟車檢查發(fā)現(xiàn)機(jī)車以90～115km/h的速度通過遂道時，差示壓力計內(nèi)的導(dǎo)電液面瞬時波動，液柱差可達(dá)45～60mm。

1.4 柴油機(jī)活塞環(huán)異常磨損、折斷

在柳州機(jī)務(wù)段，DF8B型機(jī)車配屬有118臺，2011年共發(fā)生DF8B機(jī)車柴油機(jī)活塞環(huán)異常磨損、折斷29件，造成差示壓力計反水動作。經(jīng)分析認(rèn)為，由于DF8B型機(jī)車在大、中修時使用奧-貝球鐵氣缸套，這種氣缸套硬度高、耐磨，但是使用普通的噴鉬活塞環(huán)時，發(fā)現(xiàn)活塞環(huán)磨損快，其主要現(xiàn)象是活塞環(huán)寬度方向磨損嚴(yán)重，由原設(shè)計寬度10.5mm，磨損到剩下6.0mm左右，磨損量達(dá)43%，當(dāng)磨損到一定程度后，即活塞環(huán)的強(qiáng)度下降到一定程度，活塞環(huán)就發(fā)生斷裂成長度為25mm左右的斷塊。經(jīng)統(tǒng)計，DF8B型機(jī)車活塞環(huán)磨損折斷大多數(shù)在機(jī)車走行10萬公里以后，發(fā)生活塞的三道氣環(huán)異常磨損、全部折斷，氣缸套被拉傷，氣缸燃燒室的燃?xì)獯罅啃孤┲燎S箱，造成差示壓力計反水動作。

2 解決措施

2.1 定期檢查清洗油氣分離器

一是，在機(jī)車中修時，解體煮洗柴油，機(jī)油氣分離器，在機(jī)車小修、輔修及整修時進(jìn)行滿負(fù)荷試驗檢查，如差示壓力計反水超過20mm，則清洗柴油機(jī)油氣分離器。二是，由于濾芯式的油氣分離器在運(yùn)用中易發(fā)生臟堵，將其改為迷宮式或網(wǎng)片式油氣分離器，減少油氣分離器臟堵造成柴油機(jī)差示壓力計反水動作故障。

2.2 改通大氣膠管的材質(zhì)

柴油機(jī)差示壓力計通大氣的膠管原設(shè)計為普通膠管，在運(yùn)用過程中發(fā)現(xiàn)普通膠管易老化裂，管接頭松脫，造成通大氣管泄漏，與負(fù)壓的動力室氣壓相通，引起差示壓力計提前反水動作。將差示壓力計通大氣膠管改為硅膠管，提高膠管耐老化龜裂的性能，提高了膠管連接的可靠性和使用壽命。

2.3 客運(yùn)機(jī)車加裝差示壓力計穩(wěn)壓器

由于客運(yùn)機(jī)車運(yùn)行速度高，機(jī)車高速通過遂道引起差示壓力計反水動作故障時有發(fā)生。為減少此故障，我們在柴油機(jī)差示壓力計與通大氣管之間加裝一個穩(wěn)壓器，其結(jié)構(gòu)為一個有進(jìn)、出氣接頭的圓柱形容器，直徑60mm,高100mm，體積為0.28L,進(jìn)、出氣接頭均設(shè)有Φ1.5mm的節(jié)流孔。加裝此穩(wěn)壓器可以緩和差示壓力計因外界氣壓瞬時增大波動引起的液面波動。經(jīng)跟車檢查，加裝穩(wěn)壓器的機(jī)車在90～115km/h的速度過遂道時，比不加裝穩(wěn)壓器的機(jī)車差示壓力計反水減少10～12mm，可達(dá)到防止機(jī)車高速通過遂道時由于氣壓波動造成的差示壓力計反水動作故障。

2.4 奧-貝球鐵氣缸套配加鈮鍍鉻活塞環(huán)

為探索解決DF8B型機(jī)車柴油機(jī)發(fā)生活塞環(huán)磨損快，引起強(qiáng)度不足而斷裂的問題。柳州機(jī)務(wù)段在2011年開始使用加鈮鍍鉻活塞氣環(huán)配奧-貝球鐵氣缸套，經(jīng)運(yùn)用觀察，加鈮鍍鉻活塞環(huán)耐磨損、耐熔著性能好，不易發(fā)生活塞環(huán)異常磨損和拉缸現(xiàn)象，其匹配效果比較好。經(jīng)統(tǒng)計分析，柳州機(jī)務(wù)段從2011年裝用加鈮鍍鉻活塞氣環(huán)配奧-貝球鐵氣缸套至今已有237個氣缸，發(fā)生活塞環(huán)異常磨損、折斷僅3個。加鈮鍍鉻活塞環(huán)配奧-貝球鐵氣缸套，減少了因柴油機(jī)活塞環(huán)異常磨損、折斷而造成的差示壓力計反水動作故障。

2.5 日常檢查柴油機(jī)差示壓力計反水值

一是要在機(jī)車小修、輔修及整修時進(jìn)行滿負(fù)荷試驗檢查差示壓力計反水值；二是要求線上乘務(wù)員在值乘每一趟車時，在機(jī)車滿負(fù)荷時進(jìn)行一次檢查并提報差示壓力計反水值。對機(jī)車柴油機(jī)差示壓力計反水值進(jìn)行動態(tài)跟蹤檢查，提前掌握信息，當(dāng)其反水超過25mm時進(jìn)行扣車整修，防止柴油機(jī)發(fā)生差示壓力計反水動作故障。

3 結(jié)束語

機(jī)車柴油機(jī)差示壓力計反水動作，是因油氣分離器臟堵、活塞環(huán)異常磨損等故障引起的，這些故障是一個逐步發(fā)展的過程，柳州機(jī)務(wù)段通過加強(qiáng)差示壓力計反水值的動態(tài)檢查，并采取以上措施進(jìn)行控制，效果非常明顯。經(jīng)統(tǒng)計，2012年柳州機(jī)務(wù)段機(jī)車在運(yùn)行中發(fā)生差示壓力計反水動作24件，2013年柳州機(jī)務(wù)段基本杜絕機(jī)車在運(yùn)行中發(fā)生差示壓力計反水動作，有效保障了機(jī)車正常運(yùn)行。