内燃机车增压器故障分析及处理措施

陆迎启 上海铁路局徐州机务段

内燃机车增压器故障分析及处理措施

陆迎启 上海铁路局徐州机务段

通过对徐州机务段2010-2016年增压器故障统计，进行数据分析，提出针对增压器故障的处理措施。

增压器；故障；分；措施

1 前言

增压器是内燃机车上不可或缺的部件，其重要性不言而喻。增压器故障直接影响到内燃机车的正常运行，不仅仅是造成机车途中故障的重要原因之一，大的增压器故障比如增压器喷油，还会引起接触网线烧断，造成重大行车事故，打乱正常的铁路运输秩序。2014年武汉局曾经发生一起增压器喷油，烧断接触网的事故，影响客车59趟，给铁路运输造成重大影响。因此，通过对增压器的故障进行统计分析，提出切实可行的措施，确保增压器的正常运行，以减少对铁路运输安全生产的影响，是我们机车检修系统人员共同的责任和目标。

2 增压器故障数据统计

对我段2010-2016年DF4B,DF11,DF8B,DF7C,DF7G机车增压器故障的统计如表1、表2、表3。

表1 2010-2016年发生增压器故障分布表

从三个表格的增压器故障数据分析可以看出，我段内燃机车从2010-2016年增压器共发生故障101件次。其中主要以DF4B机车增压器为主，发生64件次，约占故障总数的63.4%，其次是DF11机车增压器，发生25件次，约占故障总数的24.8%，其它机型增压器发生12件次，约占故障总数的11.8%。从增压器故障类型来看涡端进气壳裂纹30件；气门掉块及异物打坏增压器21件；轴承损坏造成油封漏油、转子扫膛固死17件；支架栽丝断、壳体丝扣坏占11件；燃烧原因造成转子固死7件，转子转动不灵活、效率低5件；水腔漏水3件；镶套脱落3件；转子轴向移动量大3件；叶片掉块1件。通过统计可以看出，增压器自身质量原因造成的增压器故障共89件，非增压器自身质量问题造成故障12件。

表2 2010-2016年增压器故障分类统计表

表3 2010-2016年各类型机车增压器故障统计

3 故障原因分析

3.1 涡轮进气壳裂纹

增压器涡轮进气壳工作环境恶劣，长期处于高温环境中，温差变化大，热应力疲劳比较严重。通过调查统计，在使用过程中产生裂纹的涡轮进气壳都是在走行35万km以上，而增压器在使用一个中修期后（走行30万km）进行中修时，维修厂家只是进行状态修复，检查试验不裂不漏便不进行换新。可以看出，增压器在中修时不能更新涡轮进气壳是导致涡轮进气壳裂纹的主要原因。典型的如2011年8月份DF11-0136机车后增压器，故障情况如图1，涡端进气壳裂纹。通过查履历簿，该增压器大修后走行42万km。

图1 DF11-0136机车后增压器涡端进气壳

3.2 气门掉块，异物打坏增压器问题

通过调查分析，发生该类故障的主要原因一是气门质量不良，二是检修职工在检修增压器及其相关系统时没按“四按三化”要求检查修理。典型的如2016年5月份发生的DF11-0412机车因10缸排气门掉块，从燃烧室顺排气管进入前增压器，卡在喷嘴环叶片间，打坏涡端叶轮，如图2。

图2 DF11-0412机车10缸排气门掉块打坏增压器

3.3 轴承损坏造成油封漏油、转子扫膛固死

通过调查分析，轴承损坏的主要原因一是轴承自身质量不高，运用过程中破损，二是增压器检修过程中轴承组装不良，配合间隙调整不符合要求，超出规定的技术要求。典型的如2014年7月发生的DF11-0350机车前增压器，因压端轴承存在质量问题，损坏，造成转子扫膛固死，如图3。

图3 DF11-0350机车前增压器轴承损坏造成转子扫膛固死

3.4 增压器支架栽丝断，丝扣坏

增压器支架栽丝用于固定支架，在一个中修期内大概要运用3年左右时间（走行30万km），长期使用出现疲劳断裂。通过调查，维修厂家在增压器中修修理时不对支架载丝换新，而对支架螺栓也没有明确的强度要求，是造成支架栽丝断，丝扣坏的主要原因。

3.5 增压器转子固死主要原因如下

（1）增压器长期运行，涡轮端反螺纹上产生积炭，反螺纹被填满，密封效果不好，导致机油渗出遇高温燃气形成积炭，使转子阻力增大，产生固死现象。

（2）在机车运用中，机油压力过大，反螺纹密封失去效果，导致机油渗出，形成积炭固死。

（3）柴油机燃烧不良，后燃严重造成增压器的工作环境恶化，导致机油遇高温燃气形成积炭。

4 采取的措施

4.1 加强寿命分析和管理

根据实际调查分析情况，要求增压器修理厂家要加强寿命管理，在增压器中修时更换新涡轮进气壳，并且采用与出气壳连接法兰面为花边的涡轮进气壳，消除应力集中，这种进气壳是大连机车车辆研究所设计的，使用效果良好。

4.2 严把物资采购关

针对气门掉块，及时同供应厂家联系，反馈质量问题，必要时更换质量比较稳定的供应厂家。物资部门严格把好质量关，严格资质审查及合同明确责任及赔偿条款。针对异物打坏增压器问题，要加强对职工的质量意识教育，特别是在安装增压器及处理增压器相关系统、部位活件时，要严格落实“四按三化”记名检修要求，仔细、认真检查，确保清洁干净，无异物残留，以免留下故障隐患。

4.3 严格按工艺进行组装

对于轴承质量和组装问题，及时反馈修理厂家，一是选用质量稳定的轴承厂家，二是强化增压器检修组装过程质量控制，严格落实相关技术要求。

4.4 针对支架栽丝断，壳体丝扣坏故障的处理措施

（1）增压器在进厂修理时要求支架螺栓采用8.8级高强度螺栓，同时对壳体丝扣进行检查，发现丝扣不好及时采取镶装钢丝套的方法以确保丝扣良好。

（2）在柴油机上安装增压器时，要确保支架底面处于一个平面内，如不在同一平面内，用调整垫进行调整，以防止支架悬空，受到附加应力作用，造成支架螺栓或栽丝断。

（3）在机车运用过程中，加强对支架螺栓或栽丝的检查，防止螺栓或栽丝存在松动现象，发现有松动迹象，及时处理。

4.5 对于增压器转子固死采取的措施

（1）大中修、小辅修各级修程及机车出入库整备，严格控制增压器机油进油压力符合技术要求：温度在60℃时，柴油机在最低转速时机油进油压力为不低于0.14 MPa,在1 000 r/ min时，DF4B、DF7机车为0.25 MPa～0.35 MPa，DF8B、DF11、DF11G机车为0.25 MPa～0.40 MPa。

（2）机车大中修及小辅修修程，一是严格按技术要求调整检测配气相位，二是严格按技术要求检修组装喷油泵、喷油器，避免柴油机出现后燃故障。

5 结论

我段已将以上措施纳入长效技术管理，较好的保证了增压器运行的可靠性，从我段近两年增压器的情况来看，2015年共出现增压器故障5件，2016年共出现增压器故障3件，增压器故障大幅度下降，有效保证了我段机车的正常运用，确保了铁路运输的正常运行。以上措施是我们在日常工作中的经验积累，把这些取得预期效果的措施进行总结，以供同行参考。

责任编辑：宋 飞

来稿时间：2016-12-07