HXD2B型电力机车空压机缺油故障分析及对策

包文韬 上海铁路局南京东机务段

HXD2B型电力机车空压机缺油故障分析及对策

包文韬 上海铁路局南京东机务段

油细分离器是用多层细密玻璃纤维制成，压缩空气中所含雾状油气经过油细分离器几乎可被完全滤去，其底部凹装结构是润滑油积聚的地方，压力油通过插在凹状结构底部的回油管回到螺杆。

空压机；缺油；油细分离器

1 引言

随着我国铁路事业的大发展，借助于技术引进的机遇，各机车厂设计出具有中国自主知识产权的交流传动电力机车。HXD2B型电力机车就是针对铁路重载运输而设计，其制动系统是在SAB WABCO微机控制电空制动基础上为满足中国铁路要求开发出来，符合UIC标准的新一代机车制动系统。为机车车辆制动系统提供压缩空气的是TSA-2.4A型螺杆空气压缩机，这种结构使运转时的振动和输气时的脉动减少到最低限度，从而达到把联轴器和轴承动态负荷、传动损耗、相对低的工作噪音水平降低。近年来在HXD2B机车日常检修维护过程中，多次发现空压机缺油的故障，仅2015年就发生了12件因空压机缺油的故障，如不引起重视，势必严重影响机车正常使用。

2 空压机缺油的故障原因分析。

在机务段日常检修过程中，发现空压机缺油故障直观现象是空压机短时间内多次频繁补加润滑油，并且在空压机车下排污口处有大量润滑油，以上的现象说明是空压机内部过滤系统出现问题，导致油气不能分离滑油，引起润滑油的意外流失。

空压机内部的润滑油的主要作用是用来润滑机器、将转子叶片在他们的端部隔开，并将压缩作用所产生的热量带走。润滑油路系统是利用压差原理进行循环（无油泵）。当空压机运行时，在油气筒内建立起来压力,推动油通过油过滤器（15）,然后将油传送到螺杆组的轴承、传动机构以及注油点处。由空气压缩机所传输的空气/油混合物流过输出口并打在油气筒中的隔板(10.1)上，这个过程提供了油的粗滤作用。完成了这一步后，空气再由油细分离器(9)处理作为细滤。在这一阶段所除去的油被收集在油细分离器的底部，经过空气压缩机油气筒中压力产生的力的作用，油通过回油管返回到空气压缩机螺杆组，具体见图1。

图1 TSA-2.4A螺杆空气压缩机系统工作流程图

通过以上的油路分析可以看出空压机内部润滑油如不能正常循环，那必然导致润滑油与空气混合一起随空气排出。两个因素影响油路循环，一种是回油管是否堵塞，另一种是油细分离器是否失效。针对这个问题结合HXD2B机车C4修机车空压机分解，现场分解两台空压机其中一台编号为H140052空压机回油管被密封胶颗粒堵塞，导致了空压机螺杆之间没有润滑最终螺杆烧损；另一台空压机编号H140070分解检查空压机内部正常，但是在装配后实验发现空压机排气口有大量油气排出，更换油细分离器后再次实验良好。为了掌握现场情况厂家到段运用机车上检查一台空压机经常补油机车HXD2B-0086空压机编号011G324，检查发现有大量油污从出气口喷出，更换油细分离器后空压机喷油故障消除。根据现场拆解的情况看虽然油细分离器外观没有任何损坏的现象，但是大部分缺油的机车在更换油细分离器后，就没有出现空压机出口喷油现象，这说明是油细分离器出现问题后，导致了滑油非正常泄露。

油细分离器是用多层细密玻璃纤维制成，压缩空气中所含雾状油气经过油细分离器几乎可被完全滤去，其底部凹装结构是润滑油积聚的地方，压力油通过插在凹状结构底部的回油管回到螺杆。该款油细分离器产品是为应对HXD2B机车内环境温度较高（夏季60℃-70℃）而开发的耐高温的油气分离产品，其自2011年开发完成应用至今已有4年的运用时间，其有效的降低了压缩空气的含油量，满足了空压机压缩空气设计质量要求（即压缩空气含油量≤5 mg/m3，未开发此款油气分离器时，空压机受机车内高温环境影响，其空气质量无法达到设计要求）。但从厂家反馈资料显示该款油气分离器也存在不足，即在寿命周期内（2年或30万km）失效比例较高（2.1/100左右）说明此款产品在HX2B机车一个中修期内可能会导致空压机出现喷油故障发生（见图2）。

图2 油细分离器

3 针对空压机喷油采取对策

为了解决空压机喷油的问题，根据厂家提供相关资料制定措施来减少类似喷油故障发生。

（1）空压机润滑油的观察和加注要严格按步骤进行：螺杆空气压缩机连续运转5 min以上，使油温上升，后停机5 min后从视油镜检查油位。润滑油在视油镜上下限位之间为不缺油状态；低于下限时，需补油至视油镜上限（新品到段空压机不需进行补油）。

（2）制定空压机加油记录卡（至少包括：加油日期、加油量、润滑油型号等）并悬挂于空压机加油口处，每次加油完成后填写加油卡，以便于后续追溯。

（3）定期对空压机压缩空气质量进行测试（从冷却器后测点接头处采样），尤其是已确认异常耗油的空压机更为必要。

（4）空压机压缩空气质量的简易检测方法（打纸法）和标准：用A4复印纸进行3次对折后作为采集板，从测点接头处采集的压缩空气距离采集板2 cm左右采集30 s即刻。如发现采集板有液态润滑油存留，说明该空压机压缩空气含油量超标，必须进行处理。

（5）压缩空气含油量超标后，需确认是油气分离器回油管路堵塞还是油气分离器不良造成。确认方法是：用风缸压缩空气对回油管路进行吹扫，如通畅证明管路没有堵塞，是油气分离器不良；反之管路不通则说明是管路堵塞。不管是哪种原因造成，必须进行处理。

（6）要求空压机厂家督导整改油细生产过程，延长产品的使用周期，停止供应前期生产的旧型号油细分离器。

4 结束语

经过整改至2016年7月空压机喷油故障现象消除，再没有发生类似问题机车空压机工作情况良好，前期采取的措施被证明正确、有效，也为以后处理相似问题积累了经验。

[1]张伟，聂石茹，冯伟.TSA-2.4A系列空压机使用说明书第［Z］,2014,2:9-19.

[2]刘建民，陈建军.螺杆式空压机运行及维修技术问答［M］.电力出版社，2011.

[3]中国北车集团大同电力机车有限责任公司.HXD2B型大功率交流传动电力机车检修手册（下册）［Z］，2011,4.

[4]中国北车集团大同电力机车有限责任公司.HXD2B型大功率交流传动电力机车使用保养手册［Z］，2011,4.

责任编辑：宋 飞

来稿时间：2016-11-10