內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段

內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段

通過對徐州機務段2010-2016年增壓器故障統計，進行數據分析，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年武漢局曾經發生一起增壓器噴油，燒斷接觸網的事故，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的影響，是我們機車檢修系統人員共同的責任和目標。

2 增壓器故障數據統計

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

表1 2010-2016年發生增壓器故障分布表

從三個表格的增壓器故障數據分析可以看出，我段內燃機車從2010-2016年增壓器共發生故障101件次。其中主要以DF4B機車增壓器為主，發生64件次，約占故障總數的63.4%，其次是DF11機車增壓器，發生25件次，約占故障總數的24.8%，其它機型增壓器發生12件次，約占故障總數的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；燃燒原因造成轉子固死7件，轉子轉動不靈活、效率低5件；水腔漏水3件；鑲套脫落3件；轉子軸向移動量大3件；葉片掉塊1件。通過統計可以看出，增壓器自身質量原因造成的增壓器故障共89件，非增壓器自身質量問題造成故障12件。

表2 2010-2016年增壓器故障分類統計表

表3 2010-2016年各類型機車增壓器故障統計

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境惡劣，長期處于高溫環境中，溫差變化大，熱應力疲勞比較嚴重。通過調查統計，在使用過程中產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修復，檢查試驗不裂不漏便不進行換新。可以看出，增壓器在中修時不能更新渦輪進氣殼是導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

通過調查分析，發生該類故障的主要原因一是氣門質量不良，二是檢修職工在檢修增壓器及其相關系統時沒按“四按三化”要求檢查修理。典型的如2016年5月份發生的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、轉子掃膛固死

通過調查分析，軸承損壞的主要原因一是軸承自身質量不高，運用過程中破損，二是增壓器檢修過程中軸承組裝不良，配合間隙調整不符合要求，超出規定的技術要求。典型的如2014年7月發生的DF11-0350機車前增壓器，因壓端軸承存在質量問題，損壞，造成轉子掃膛固死，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，在一個中修期內大概要運用3年左右時間（走行30萬km），長期使用出現疲勞斷裂。通過調查，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，渦輪端反螺紋上產生積炭，反螺紋被填滿，密封效果不好，導致機油滲出遇高溫燃氣形成積炭，使轉子阻力增大，產生固死現象。

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

（3）柴油機燃燒不良，后燃嚴重造成增壓器的工作環境惡化，導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

根據實際調查分析情況，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，消除應力集中，這種進氣殼是大連機車車輛研究所設計的，使用效果良好。

4.2 嚴把物資采購關

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

4.3 嚴格按工藝進行組裝

對于軸承質量和組裝問題，及時反饋修理廠家，一是選用質量穩定的軸承廠家，二是強化增壓器檢修組裝過程質量控制，嚴格落實相關技術要求。

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，發現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，如不在同一平面內，用調整墊進行調整，以防止支架懸空，受到附加應力作用，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象，發現有松動跡象，及時處理。

4.5 對于增壓器轉子固死采取的措施

（1）大中修、小輔修各級修程及機車出入庫整備，嚴格控制增壓器機油進油壓力符合技術要求：溫度在60℃時，柴油機在最低轉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，一是嚴格按技術要求調整檢測配氣相位，二是嚴格按技術要求檢修組裝噴油泵、噴油器，避免柴油機出現后燃故障。

5 結論

我段已將以上措施納入長效技術管理，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年共出現增壓器故障5件，2016年共出現增壓器故障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，確保了鐵路運輸的正常運行。以上措施是我們在日常工作中的經驗積累，把這些取得預期效果的措施進行總結，以供同行參考。

責任編輯：宋 飛

來稿時間：2016-12-07