V-2.4/9型空压机常见故障分析及处置方法

向 健

（江西铜业集团有限公司 贵溪冶炼厂，江西 贵溪 335424）

1 引言

目前贵溪冶炼厂铁路编组站有五台GKD2 型内燃机车，每台机车上装有两台V-2.4/9 型空压机，它为内燃机车上的空气制动系统、控制用风装置、撒砂、风喇叭等各种用风装置提供所需要的压力空气［1］。该车主要用于厂矿调车作业，调车作业过程中空压机启动频繁、泵风时间也长，同时，机车上的V-2.4/9 型空压机使用年限都在十年以上，出现了不同程度的设备老化。因此，在实际运行中，空压机故障频发，影响了机车的安全运行，降低了运输效率。

2 V-2.4/9 型空压机结构特点和工作原理

V-2.4/9 型空压机是一种四缸V 型结构、风冷、两级压缩往复活塞式空气压缩机［2］。气缸顶部装有气缸盖，每个气缸盖内各有一个进、排气阀与管路连接，形成空气压缩系统。一级和二级风缸之间连有冷却器，用来冷却压缩后的空气。V-2.4/9 型空压机由一台ZD319 电机驱动，它通过轮胎联轴器带动曲轴，两个曲拐各带动两组活塞连杆，活塞做往复性周期运动，使气缸容积发生变化，从而控制进、排气阀的动作，到达泵风的目的。

3 V-2.4/9 型空压机常见故障分析

从表1 可以看出自2015 年1 月-2019 年1 月V-2.4/9 型空压机常见故障现象有：空压机漏油、高、低压阀起喷、泵风量降低、空压机异响等。

表1 V-2.4/9 型空压机常见故障统计

3.1 空压机漏油

V-2.4/9 型空压机工作时，需要油脂润滑、冷却其运动部件，油脂采用铁路空压机油200#。空压机内部油路的密封件多为橡胶材料，泵风时油压能到达200～400kPa，油温为50～60℃。工作环境容易造成橡胶密封件失效，导致空压机密封点漏油。空压机漏油一方面使空压机失去冷却介质造成空压机工作温度异常升高；另一方面，频繁地漏油，会造成直接的经济损失［3］。V-2.4/9 型空压机漏油位置多发生在端盖、油位示窗、缸头压盖、油压表组装连接管等处。端盖漏油，一般是端盖与曲轴之间70×50×8mm 的橡胶油封老化、变形。油位示窗采用塑料材质，油温高就容易开裂漏油，示窗内的O 型圈也容易被腐蚀产生漏油。油压表组装连接管采用的是直径为8mm 的铜管，由于空压机泵风时的震动和高压油的冲击，铜管两头焊接处易破损、折断。根据上述情况，我们把原来的密封件改为优质耐油、耐高温橡胶密封件，油位示窗改成了有机透明玻璃，油压表组装的连接管由铜管改为高压胶管。通过上述措施后，漏油情况大为改善。

3.2 泵风量降低

空压机泵风给总风缸，为机车提供风源，要求二级气缸出口压缩空气压力为900kPa，如果风压过低，会使空压机打风时间超长，排气温度过高，影响空压机的相关性能，甚至损坏空压机。 V-2.4/9型空压机泵风量降低的主要原因有：活塞气环开口过大、空气滤清器堵塞、管路泄漏等。

（1）活塞气环开口过大。在压缩机中，活塞气环是为气缸工作面与活塞之间的的缝隙提供密封作用［4］。 V-2.4/9 型正常的活塞气环开口为03～0.5mm，一旦超过0.6mm 就起不到密封作用，会导致气缸内窜气，从而使空压机排风压力降低。这时，要检查气缸、测量活塞气环，及时更换开口尺寸过大的活塞气环。

（2）空气滤清器堵塞。每台V-2.4/9 型空压机装有两个纸质滤芯的空气滤清器，主要作用是清除进入空压机空气中的灰尘和其它杂物。由于五台GKD2 型内燃机车经常出入矿仓，大量的矿粉末进入到空压机空气滤清器中，缩短了纸质滤芯的使用期限，造成空压机进气不足，降低了泵风量。所以，V-2.4/9 型空压机在运行中需要定期检查滤芯状况，一般使用600h 或者每次机车小修要更换滤芯。

（3）管路泄漏。V-2.4/9 型空压机管路较多，各管路连接部位多采用石棉橡胶垫密封，石棉橡胶垫老化、破损是管路泄漏的主要原因。对老化的石棉橡胶垫要及时更换以免漏风。此外，V-2.4/9 型空压机二级风缸的金属软管用卡子固定在辅助室地板上，而空压机运转时转速高、振动大，造成金属软管与地板摩擦力也大，软管常常因磨损而漏风。针对这种情况，我们在金属软管与地板接触面之间加装了一层橡胶垫，效果明显。

3.3 高、低压阀起喷

V-2.4/9 型空压机在中间冷却器上安装了低压阀（保安阀）。用来防止因气阀等故障，导致压缩空气压力升高破坏铝制的中间冷却器。在后冷却器上安装了高压阀（安全阀），当调压器失灵不能停止空压机工作时，安全阀自动起喷，防止总风缸超压使后冷却器爆裂。7009 机车和7020 机车先后发生过几次低压阀起喷故障。通过缸头分解检查，都是由二级风缸进气阀阀片折断故障造成，如图2 所示。与空压机相比，气阀最为敏感，其好坏直接影响到空压机运转的经济性和可靠性［5］。因此，每次机车小修时要分解、清洗气阀，对气阀阀片、弹簧等易损件要重点检查。

图1 V-2.4/9 型空压机二级风缸进气阀

3.4 空压机泵风异音

空压机泵风时，如果有异音发生，要立即停止泵风，做彻底检查。V-2.4/9 型空压机泵风异音一般分为以下几种情况：

（1）异音在气缸盖内。一般多为气阀故障，像阀片、弹簧折断、菊花螺母或者压盖螺母松动未拧紧。通常只要更换折断的阀片、弹簧，拧紧螺母即可。

（2）异音在机体内。连杆瓦间隙过大、润滑不良、连杆螺栓松动；滚动轴承磨损是造成机体内异音的主要原因。此类故障要对磨损的连杆瓦和轴承要进行更换，松动的连杆螺栓加以紧固。

（3）异音在气缸内。气缸内有异音可能是气缸内有异物、活塞环与活塞环槽侧间隙大、活塞销与活塞衬套间隙过大等造成。7007 机车右侧V-2.4/9型空压机泵风时，气缸内发生过一次明显异音，经过解体检查后，发现气缸盖内部的灰铸铁气阀座疲劳断裂，部分气阀座脱落后跌入气缸内，造成空压机泵风异音，如图2 所示。此外，空压机泵风时，活塞的运动使得活塞环与活塞环槽之间发生振动、冲击和表面滑移，造成活塞环槽磨损［6］。活塞环槽间隙过大，泵风时气缸内会产生异音，当间隙值超过0.05mm，要更换活塞环。

4 结束语

GKD2 内燃机车上的V-2.4/9 型空压机工作环境恶劣，故障时有发生。除了及时正确处置故障，确保空压机正常运转外，在日常运用和检修中更要做好维护保养工作，保证其处于良好的技术状态，来延长V-2.4/9 型空压机使用寿命。

图2 V-2.4/9 空压机气缸盖