内燃机车柴油机差示压力计反水动作的原因及对策

廖智灵 吴朋进

（南宁铁路局 柳州机务段，广西 柳州545007）

差示压力计是内燃机车柴油机曲轴箱的防爆装置。柳州机务段配属承修的内燃机车有270台，配属机型主要为DF8B、DF4D、DF4B内燃机车，经统计2011年柳州机务段内燃机车在运行中发生差示压力计反水动作故障就有63件，引起柴油机停机，影响了机车的正常运行。因此，有必要对机车柴油机差示压力计反水动作故障进行探讨分析，并采取相应的对策措施以保证机车的正常运行。

1 原因分析

机车柴油机在正常运转时，如果曲轴箱内压力超过一定范围而继续上升，这就潜伏着一定的危险性，必须提前自动采取措施，以防止曲轴箱爆炸的事故发生。差示压力计以一定的曲轴箱内气压与外界气压的差值作为控制动作的起点和信号，迫使柴油机自动停机。差示压力计用有机玻璃制成的压力计体，体内有U型通道，通道内注入带颜色的导电液，通道的一端管接头与曲轴箱连通，另一端插入2根金属针并有通大气的接头，金属针端位于玻璃管内一定高度位置，其上端与机车有关控制电路连接。压力计中央有刻度标记液面的高度读数。U型通道两侧液柱高度差，反映出大气压力与曲轴箱内气压差。当曲轴箱内窜入燃气时，差示压力计一侧通道的液面降低，另一侧液面则上升。当另一侧液面上升30mm时，即左、右侧液柱差达60mm水柱（相当于曲轴箱内气压与外界压力差达0.588kPa）时，液面与金属针接触，导电液面接通电路，通过电路中的中间继电器，切断联合调节器的电磁联锁DLS电源，迫使柴油机迅速停机。柳州机务段机车在运用中发生差示压力计反水动作故障的原因经过调查分析主要有4个方面。

1.1 柴油机油气分离器脏堵

机车在运用中由于机油老化，在柴油机油气分离器内有机油不溶物沉积，以及机车在运行中因外界风沙尘土经柴油机车顶呼吸管口侵入油气分离器内，造成油气分离器脏堵，使柴油机曲轴箱内正常泄漏的燃气不能经油气分离器排到大气中，曲轴箱压力增大引起差示压力计反水动作。

1.2 差示压力计通大气管漏气

东风型机车柴油机差示压力计安装在动力室端墙上，其通大气管经车架横梁的箱形空间与大气相通（此箱形空间的气压不受机车行驶方向、机车速度、风向及机车风扇运转的影响）。如果差示压力计通大气管因某种原因发生漏气，由于动力室两侧的抽风机运转及冷却室冷却风扇运转对动力室内空气的抽吸作用，动力室、冷却室内气压处于负压状态，使差示压力计通大气管内的气压也处于负压状态，即管内气压低于大气压力，引起差示压力计反水提早动作。

1.3 机车高速通过遂道时发生差示压力计反水动作

机车在高速运行通过遂道时，由于列车进入遂道内空气被挤压不能立即排出，引起瞬时遂道内空气压力高于标准大气压力，遂道内的气压经柴油机车顶处呼吸管口进入曲轴箱使气压升高，造成差示压力计内的导电液面瞬时波动，液柱差可达60mm使差示压力计动作。经跟车检查发现机车以90～115km/h的速度通过遂道时，差示压力计内的导电液面瞬时波动，液柱差可达45～60mm。

1.4 柴油机活塞环异常磨损、折断

在柳州机务段，DF8B型机车配属有118台，2011年共发生DF8B机车柴油机活塞环异常磨损、折断29件，造成差示压力计反水动作。经分析认为，由于DF8B型机车在大、中修时使用奥-贝球铁气缸套，这种气缸套硬度高、耐磨，但是使用普通的喷钼活塞环时，发现活塞环磨损快，其主要现象是活塞环宽度方向磨损严重，由原设计宽度10.5mm，磨损到剩下6.0mm左右，磨损量达43%，当磨损到一定程度后，即活塞环的强度下降到一定程度，活塞环就发生断裂成长度为25mm左右的断块。经统计，DF8B型机车活塞环磨损折断大多数在机车走行10万公里以后，发生活塞的三道气环异常磨损、全部折断，气缸套被拉伤，气缸燃烧室的燃气大量泄漏至曲轴箱，造成差示压力计反水动作。

2 解决措施

2.1 定期检查清洗油气分离器

一是，在机车中修时，解体煮洗柴油，机油气分离器，在机车小修、辅修及整修时进行满负荷试验检查，如差示压力计反水超过20mm，则清洗柴油机油气分离器。二是，由于滤芯式的油气分离器在运用中易发生脏堵，将其改为迷宫式或网片式油气分离器，减少油气分离器脏堵造成柴油机差示压力计反水动作故障。

2.2 改通大气胶管的材质

柴油机差示压力计通大气的胶管原设计为普通胶管，在运用过程中发现普通胶管易老化裂，管接头松脱，造成通大气管泄漏，与负压的动力室气压相通，引起差示压力计提前反水动作。将差示压力计通大气胶管改为硅胶管，提高胶管耐老化龟裂的性能，提高了胶管连接的可靠性和使用寿命。

2.3 客运机车加装差示压力计稳压器

由于客运机车运行速度高，机车高速通过遂道引起差示压力计反水动作故障时有发生。为减少此故障，我们在柴油机差示压力计与通大气管之间加装一个稳压器，其结构为一个有进、出气接头的圆柱形容器，直径60mm,高100mm，体积为0.28L,进、出气接头均设有Φ1.5mm的节流孔。加装此稳压器可以缓和差示压力计因外界气压瞬时增大波动引起的液面波动。经跟车检查，加装稳压器的机车在90～115km/h的速度过遂道时，比不加装稳压器的机车差示压力计反水减少10～12mm，可达到防止机车高速通过遂道时由于气压波动造成的差示压力计反水动作故障。

2.4 奥-贝球铁气缸套配加铌镀铬活塞环

为探索解决DF8B型机车柴油机发生活塞环磨损快，引起强度不足而断裂的问题。柳州机务段在2011年开始使用加铌镀铬活塞气环配奥-贝球铁气缸套，经运用观察，加铌镀铬活塞环耐磨损、耐熔着性能好，不易发生活塞环异常磨损和拉缸现象，其匹配效果比较好。经统计分析，柳州机务段从2011年装用加铌镀铬活塞气环配奥-贝球铁气缸套至今已有237个气缸，发生活塞环异常磨损、折断仅3个。加铌镀铬活塞环配奥-贝球铁气缸套，减少了因柴油机活塞环异常磨损、折断而造成的差示压力计反水动作故障。

2.5 日常检查柴油机差示压力计反水值

一是要在机车小修、辅修及整修时进行满负荷试验检查差示压力计反水值；二是要求线上乘务员在值乘每一趟车时，在机车满负荷时进行一次检查并提报差示压力计反水值。对机车柴油机差示压力计反水值进行动态跟踪检查，提前掌握信息，当其反水超过25mm时进行扣车整修，防止柴油机发生差示压力计反水动作故障。

3 结束语

机车柴油机差示压力计反水动作，是因油气分离器脏堵、活塞环异常磨损等故障引起的，这些故障是一个逐步发展的过程，柳州机务段通过加强差示压力计反水值的动态检查，并采取以上措施进行控制，效果非常明显。经统计，2012年柳州机务段机车在运行中发生差示压力计反水动作24件，2013年柳州机务段基本杜绝机车在运行中发生差示压力计反水动作，有效保障了机车正常运行。