DF4DD型機車柴油機差示壓力動作的原因分析及防范措施

文 / 徐耀培 吳明明 魏堅

一、問題提出

獨山子石化公司鐵路運輸公司機務段段屬機車中有2臺DF4DD型內燃機車。 在2018年運用過程中，機車柴油機在上坡道運行時，差示壓力頻繁動作，影響到機車的正常運用。據當班乘務員反映，在柴油機高手柄運行時，差示壓力計U型管右側液面上升，液面淹沒管內的兩根通電導線，導致差示壓力動作，迫使柴油機自動停機。

二、危害

這種故障若不能及時發現處理，有可能造成大量燃氣竄入曲軸箱內，使曲軸箱內壓力升高，當壓力超過安全值時，則會引起柴油機爆炸，造成較大事故。

三、故障原因分析

（一）差示壓力計的作用原理

差示壓力計裝在機車機械間的后壁上，它是測示柴油機曲軸箱壓力和曲軸箱壓力升高到一定限度時，使柴油機自動停機的一種安全裝置。

差示壓力計用有機玻璃制成，其內部裝有U型管，在U型管內裝有導電液（水）。U型管上部有兩個孔，左側的孔通過管接頭用銅管和曲軸箱相連通；右側的孔通過軟管通往車底與空氣相連通。U型管右側插有兩根導線，分別與控制電路的有關電路相連接。U型管兩側導電液面的高度差，反映出大氣與曲軸箱內的壓力差。

在柴油機工作時，當曲軸箱內的壓力增大時，氣壓壓向導電液液面，使U型管右側液面升高。當曲軸箱內壓力超過規定值時，右側液面上升使插入的兩根導線短路，聯合調節器上的電磁連鎖動作，迫使柴油機自動停機，起到保護柴油機的作用。

（二）故障檢查及判斷

根據乘務員反饋的情況，組織檢修人員跟車觀察。在隨后的運行中，機車在滿負荷加載過程中，差示壓力計右側液面上升接通導線，造成差示壓力動作，迫使柴油機停機。入庫更換機車后進行故障查找：

（1）檢查油氣分離器。由于油氣分離器連通曲軸箱，并從油氣分離器上接一根管子通向差示壓力計U型管左側。將油氣分離器拆下進行檢查，各管路接口暢通無堵塞。由此可排除在柴油機加載過程中，存在著由于油氣分離器堵塞造成的瞬時壓力過高的可能。之后進行清洗安裝。

（2）測缸壓。如果氣缸向曲軸箱竄氣，那么測出的缸壓可能會偏低，所以檢修人員逐缸進行壓縮壓力的測試。但根據現有條件，只能在低手柄狀態下測試，測出來的壓力沒有太大的變化，所以檢查結果反映不出哪個缸存在竄氣。

（3）檢查電氣線路。對差示線路進行檢查，全部正常，排除電氣存在誤動作的可能。

表1

（4）檢查曲軸箱。打開曲軸箱檢查孔蓋，檢查濾網正常無雜質（鎢金、碳渣），觀察各缸缸套無拉傷，連桿活動都正常，不存在拉缸的可能。

根據檢查結果判斷故障原因可能是：

（1）個別缸活塞環間隙增大或工作失效，致使與氣缸密封不嚴而竄氣。造成的原因主要是活塞環質量不合格。因為不管是從運行公里數還是柴油機負荷，這種車型比其他車型運行時間都要短，但此臺車活塞環是目前唯一進行更換的；

（2）缸套與活塞磨耗嚴重，間隙超出正常值。

四、故障處理經過

判斷出故障原因后，機務段安排檢修開始檢查處理。在相繼拔出5缸和9缸缸套并拆下活塞環后進行數據測量。測量數值如表1。

后將剩余各缸的活塞環進行了更換。拆下的各缸活塞環，大部分磨損超限，四個缸的已斷裂至缸內部。

五、后續及應對措施

更換活塞環后跟車觀察，在機車柴油機在運用過程中，差示壓力恢復正常。

預防措施：此故障屬隱蔽不可視故障，在機車靜態情況下是無法檢查到的，只有在動態的情況下發生。這就要求檢修人員要定期檢測氣缸的壓縮壓力；提醒乘務人員按操縱規程操縱機車，提回手柄應逐位進行，不能過急、過快；更換正規廠家生產的合格活塞環。