內燃機車柴油機差示壓力計反水動作的原因及對策

廖智靈 吳朋進

（南寧鐵路局 柳州機務段，廣西 柳州545007）

差示壓力計是內燃機車柴油機曲軸箱的防爆裝置。柳州機務段配屬承修的內燃機車有270臺，配屬機型主要為DF8B、DF4D、DF4B內燃機車，經統計2011年柳州機務段內燃機車在運行中發生差示壓力計反水動作故障就有63件，引起柴油機停機，影響了機車的正常運行。因此，有必要對機車柴油機差示壓力計反水動作故障進行探討分析，并采取相應的對策措施以保證機車的正常運行。

1 原因分析

機車柴油機在正常運轉時，如果曲軸箱內壓力超過一定范圍而繼續上升，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生。差示壓力計以一定的曲軸箱內氣壓與外界氣壓的差值作為控制動作的起點和信號，迫使柴油機自動停機。差示壓力計用有機玻璃制成的壓力計體，體內有U型通道，通道內注入帶顏色的導電液，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一定高度位置，其上端與機車有關控制電路連接。壓力計中央有刻度標記液面的高度讀數。U型通道兩側液柱高度差，反映出大氣壓力與曲軸箱內氣壓差。當曲軸箱內竄入燃氣時，差示壓力計一側通道的液面降低，另一側液面則上升。當另一側液面上升30mm時，即左、右側液柱差達60mm水柱（相當于曲軸箱內氣壓與外界壓力差達0.588kPa）時，液面與金屬針接觸，導電液面接通電路，通過電路中的中間繼電器，切斷聯合調節器的電磁聯鎖DLS電源，迫使柴油機迅速停機。柳州機務段機車在運用中發生差示壓力計反水動作故障的原因經過調查分析主要有4個方面。

1.1 柴油機油氣分離器臟堵

機車在運用中由于機油老化，在柴油機油氣分離器內有機油不溶物沉積，以及機車在運行中因外界風沙塵土經柴油機車頂呼吸管口侵入油氣分離器內，造成油氣分離器臟堵，使柴油機曲軸箱內正常泄漏的燃氣不能經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

東風型機車柴油機差示壓力計安裝在動力室端墻上，其通大氣管經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車行駛方向、機車速度、風向及機車風扇運轉的影響）。如果差示壓力計通大氣管因某種原因發生漏氣，由于動力室兩側的抽風機運轉及冷卻室冷卻風扇運轉對動力室內空氣的抽吸作用，動力室、冷卻室內氣壓處于負壓狀態，使差示壓力計通大氣管內的氣壓也處于負壓狀態，即管內氣壓低于大氣壓力，引起差示壓力計反水提早動作。

1.3 機車高速通過遂道時發生差示壓力計反水動作

機車在高速運行通過遂道時，由于列車進入遂道內空氣被擠壓不能立即排出，引起瞬時遂道內空氣壓力高于標準大氣壓力，遂道內的氣壓經柴油機車頂處呼吸管口進入曲軸箱使氣壓升高，造成差示壓力計內的導電液面瞬時波動，液柱差可達60mm使差示壓力計動作。經跟車檢查發現機車以90～115km/h的速度通過遂道時，差示壓力計內的導電液面瞬時波動，液柱差可達45～60mm。

1.4 柴油機活塞環異常磨損、折斷

在柳州機務段，DF8B型機車配屬有118臺，2011年共發生DF8B機車柴油機活塞環異常磨損、折斷29件，造成差示壓力計反水動作。經分析認為，由于DF8B型機車在大、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時，發現活塞環磨損快，其主要現象是活塞環寬度方向磨損嚴重，由原設計寬度10.5mm，磨損到剩下6.0mm左右，磨損量達43%，當磨損到一定程度后，即活塞環的強度下降到一定程度，活塞環就發生斷裂成長度為25mm左右的斷塊。經統計，DF8B型機車活塞環磨損折斷大多數在機車走行10萬公里以后，發生活塞的三道氣環異常磨損、全部折斷，氣缸套被拉傷，氣缸燃燒室的燃氣大量泄漏至曲軸箱，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，在機車中修時，解體煮洗柴油，機油氣分離器，在機車小修、輔修及整修時進行滿負荷試驗檢查，如差示壓力計反水超過20mm，則清洗柴油機油氣分離器。二是，由于濾芯式的油氣分離器在運用中易發生臟堵，將其改為迷宮式或網片式油氣分離器，減少油氣分離器臟堵造成柴油機差示壓力計反水動作故障。

2.2 改通大氣膠管的材質

柴油機差示壓力計通大氣的膠管原設計為普通膠管，在運用過程中發現普通膠管易老化裂，管接頭松脫，造成通大氣管泄漏，與負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 客運機車加裝差示壓力計穩壓器

由于客運機車運行速度高，機車高速通過遂道引起差示壓力計反水動作故障時有發生。為減少此故障，我們在柴油機差示壓力計與通大氣管之間加裝一個穩壓器，其結構為一個有進、出氣接頭的圓柱形容器，直徑60mm,高100mm，體積為0.28L,進、出氣接頭均設有Φ1.5mm的節流孔。加裝此穩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。經跟車檢查，加裝穩壓器的機車在90～115km/h的速度過遂道時，比不加裝穩壓器的機車差示壓力計反水減少10～12mm，可達到防止機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

為探索解決DF8B型機車柴油機發生活塞環磨損快，引起強度不足而斷裂的問題。柳州機務段在2011年開始使用加鈮鍍鉻活塞氣環配奧-貝球鐵氣缸套，經運用觀察，加鈮鍍鉻活塞環耐磨損、耐熔著性能好，不易發生活塞環異常磨損和拉缸現象，其匹配效果比較好。經統計分析，柳州機務段從2011年裝用加鈮鍍鉻活塞氣環配奧-貝球鐵氣缸套至今已有237個氣缸，發生活塞環異常磨損、折斷僅3個。加鈮鍍鉻活塞環配奧-貝球鐵氣缸套，減少了因柴油機活塞環異常磨損、折斷而造成的差示壓力計反水動作故障。

2.5 日常檢查柴油機差示壓力計反水值

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

3 結束語

機車柴油機差示壓力計反水動作，是因油氣分離器臟堵、活塞環異常磨損等故障引起的，這些故障是一個逐步發展的過程，柳州機務段通過加強差示壓力計反水值的動態檢查，并采取以上措施進行控制，效果非常明顯。經統計，2012年柳州機務段機車在運行中發生差示壓力計反水動作24件，2013年柳州機務段基本杜絕機車在運行中發生差示壓力計反水動作，有效保障了機車正常運行。