DF4DD型机车柴油机差示压力动作的原因分析及防范措施

文 / 徐耀培 吴明明 魏坚

一、问题提出

独山子石化公司铁路运输公司机务段段属机车中有2台DF4DD型内燃机车。 在2018年运用过程中，机车柴油机在上坡道运行时，差示压力频繁动作，影响到机车的正常运用。据当班乘务员反映，在柴油机高手柄运行时，差示压力计U型管右侧液面上升，液面淹没管内的两根通电导线，导致差示压力动作，迫使柴油机自动停机。

二、危害

这种故障若不能及时发现处理，有可能造成大量燃气窜入曲轴箱内，使曲轴箱内压力升高，当压力超过安全值时，则会引起柴油机爆炸，造成较大事故。

三、故障原因分析

（一）差示压力计的作用原理

差示压力计装在机车机械间的后壁上，它是测示柴油机曲轴箱压力和曲轴箱压力升高到一定限度时，使柴油机自动停机的一种安全装置。

差示压力计用有机玻璃制成，其内部装有U型管，在U型管内装有导电液（水）。U型管上部有两个孔，左侧的孔通过管接头用铜管和曲轴箱相连通；右侧的孔通过软管通往车底与空气相连通。U型管右侧插有两根导线，分别与控制电路的有关电路相连接。U型管两侧导电液面的高度差，反映出大气与曲轴箱内的压力差。

在柴油机工作时，当曲轴箱内的压力增大时，气压压向导电液液面，使U型管右侧液面升高。当曲轴箱内压力超过规定值时，右侧液面上升使插入的两根导线短路，联合调节器上的电磁连锁动作，迫使柴油机自动停机，起到保护柴油机的作用。

（二）故障检查及判断

根据乘务员反馈的情况，组织检修人员跟车观察。在随后的运行中，机车在满负荷加载过程中，差示压力计右侧液面上升接通导线，造成差示压力动作，迫使柴油机停机。入库更换机车后进行故障查找：

（1）检查油气分离器。由于油气分离器连通曲轴箱，并从油气分离器上接一根管子通向差示压力计U型管左侧。将油气分离器拆下进行检查，各管路接口畅通无堵塞。由此可排除在柴油机加载过程中，存在着由于油气分离器堵塞造成的瞬时压力过高的可能。之后进行清洗安装。

（2）测缸压。如果气缸向曲轴箱窜气，那么测出的缸压可能会偏低，所以检修人员逐缸进行压缩压力的测试。但根据现有条件，只能在低手柄状态下测试，测出来的压力没有太大的变化，所以检查结果反映不出哪个缸存在窜气。

（3）检查电气线路。对差示线路进行检查，全部正常，排除电气存在误动作的可能。

表1

（4）检查曲轴箱。打开曲轴箱检查孔盖，检查滤网正常无杂质（钨金、碳渣），观察各缸缸套无拉伤，连杆活动都正常，不存在拉缸的可能。

根据检查结果判断故障原因可能是：

（1）个别缸活塞环间隙增大或工作失效，致使与气缸密封不严而窜气。造成的原因主要是活塞环质量不合格。因为不管是从运行公里数还是柴油机负荷，这种车型比其他车型运行时间都要短，但此台车活塞环是目前唯一进行更换的；

（2）缸套与活塞磨耗严重，间隙超出正常值。

四、故障处理经过

判断出故障原因后，机务段安排检修开始检查处理。在相继拔出5缸和9缸缸套并拆下活塞环后进行数据测量。测量数值如表1。

后将剩余各缸的活塞环进行了更换。拆下的各缸活塞环，大部分磨损超限，四个缸的已断裂至缸内部。

五、后续及应对措施

更换活塞环后跟车观察，在机车柴油机在运用过程中，差示压力恢复正常。

预防措施：此故障属隐蔽不可视故障，在机车静态情况下是无法检查到的，只有在动态的情况下发生。这就要求检修人员要定期检测气缸的压缩压力；提醒乘务人员按操纵规程操纵机车，提回手柄应逐位进行，不能过急、过快；更换正规厂家生产的合格活塞环。