内燃机车增压器常见故障浅析论文_公旭原 邵秉川 吴晗睿

(中车大连机车研究所有限公司,辽宁 大连 116000)

摘要:内燃机车是铁路机车的动力牵引车,对于车辆运行起到至关重要的作用。增压器是内燃机车最为重要的零部件之一,质量管控及提升尤为重要。随着上线运营的机车车辆不断增多,各种问题也随之暴露。本文针对常见的内燃机车增压器常见故障进行浅析并提出解决措施。

关键词:内燃机车;增压器;常见故障;解决措施

1.引言

随着我国铁路事业的快速发展,传统的内燃机车依旧凭借其稳定可靠、适应性强的特点活跃在世界各地。内燃机车组列车属于集中动力牵引性列车,头车为内燃机车起到牵引作用,而后面的各组车辆均为普通拖车。增压器作为内燃机车中尤为重要的零部件,其质量保证成为各单位重点关注的对象。随着运行里程的增加,增压器也受到不同程度的磨损,随着带来一些小故障需要及时处理。本文针对内燃机车增压器常见的故障进行归纳总结浅析,为增压器稳定工作提供支持。

2.增压器介绍

本文以VTC254 增压器为例,该增压器为一种结构紧凑型增压器,非水冷结构型式,由单级轴流涡轮和单级离心式压气机组成。轴流涡轮和压气机用同一根轴联接,涡轮盘与主轴采用连续摩擦焊接方式进行联接。轴承为滑动轴承内支承,外供油润滑方式。主要零件有压气机部分,涡轮机部分,润滑油密封系统和燃气密封系统,如图1所示。

图1 增压器的结构图

3.增压器常见故障

3.1 轴承故障

增压器一般采用内置浮动套式滑动轴承,该轴承工作稳定,但由于高速运动对润滑要求很高。机车的机械间空间较小,布局紧凑,增压器与柴油机共用1套机油系统。如此导致滑动轴承浮动套常出现烧损现象,经过分析总结,发生烧损的因素主要以下几个方面:(1)机油压力达不到标准,油楔建立不好,承载能力差。(2)密封环封油作用不良,漏油使增压器油腔压力不足、油楔承载能力差。(3)转子的动平衡量或转子的径向跳动超出限度要求。轴承漏油如图2所示。

图2 轴承油封漏油

出现轴承故障所采取的措施:(1)测量节流孔油压,监控增压器进油孔接头上的节流孔后的油压状态。(2)选用性能良好的密封环,确保密封作用良好。(3)加强对转子轴的检测。

3.2 涡轮叶片甩片或拉筋丝断裂等造成动平衡破坏

涡轮叶片甩出会使转子动平衡在瞬间遭到极大破坏。转子在高转速下转动惯量较大,如果突然发生叶片飞出或拉筋丝断,必将使涡轮盘剧烈偏摆扰动,密封环卡断,机油压力不足,压气机导风轮与吸气蜗壳发生碰撞扫膛,在极短时间内增压器失效。有以下几个方面原因:(1)涡轮叶片的锁紧片失效,叶片逐步从涡轮盘的榫上轴向移位,最终脱出,同时造成榫根损伤。(2)涡轮叶片的拉筋丝断裂飞出,转子的动平衡破坏,同时失去对叶片的固定作用。(3)涡轮盘上的叶片安装榫根部断裂。叶轮损伤如图3所示。

图3 叶轮损伤

针对涡轮叶片甩片或拉筋丝断裂现象采取的应对措施为:(1)加强入库整备机车的登顶检查。(2)增强对下车检修增压器转子的清洗、探伤和检查。防止轮盘发生断裂。(3)在往轮盘上安装叶片时,要合理掌握叶片与轮盘上榫的侧面间隙。

4.总结

内燃机车是整个列车的动力牵引输出单位,增压器作为其中的重要零部件,其质量保证直接关系到列车的运行安全。本文针对内燃机增压器结构及功能进行分析,提出了常见的轴承故障以及涡轮叶片甩片或拉筋丝断裂等造成动平衡破坏的问题。并提出了相应的应对措施,以便能够及时预防问题的发生。

参考文献

[1]蒋德明 内燃机的涡轮增压.机械工业出版社.1986.

[2]朱梅林.涡轮增压器原理.国防工业出版社.1982.

[3]顾宏中.涡轮增压柴油机性能研究.上海交通大学出版社.1998.

论文作者:公旭原 邵秉川 吴晗睿

论文发表刊物:《知识-力量》2019年10月42期

论文发表时间:2019/9/27

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