高 偉，張金瑞，張瓊潔

(鄭州鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河南 鄭州 451460)

1 故障概況

2017年6月25日，武昌機(jī)務(wù)段運(yùn)用車(chē)間HXD3C型0162機(jī)車(chē)乘務(wù)員機(jī)班，牽引K360次列車(chē)，11時(shí)21分以宜昌東站開(kāi)車(chē)，11時(shí)34分正常通過(guò)新昌站，出站后發(fā)現(xiàn)機(jī)車(chē)總風(fēng)缸壓力低于正常值750 kPa，司機(jī)立即開(kāi)啟強(qiáng)泵風(fēng)功能進(jìn)行打風(fēng)，但總風(fēng)缸壓力仍然下降至650 kPa。為防止列車(chē)欠壓運(yùn)行，機(jī)車(chē)乘務(wù)員采取停車(chē)措施，11時(shí)37分停車(chē)。檢查發(fā)現(xiàn)使用強(qiáng)泵打風(fēng)時(shí)I端空氣壓縮機(jī)工作，II端空氣壓縮機(jī)不工作，總風(fēng)缸供不到正常壓力，為避免影響后續(xù)列車(chē)運(yùn)行，乘務(wù)員將雙管供風(fēng)塞門(mén)關(guān)閉，利用I端空氣壓縮機(jī)將總風(fēng)壓力打至843 kPa后，于11時(shí)45分開(kāi)車(chē)，維持運(yùn)行到紅土站，12時(shí)00分向車(chē)站請(qǐng)求救援。

2 故障原因及分析

2.1 故障原因

機(jī)車(chē)回段后，技術(shù)人員對(duì)HXD3C0162機(jī)車(chē)II端空壓機(jī)進(jìn)行了檢查,發(fā)現(xiàn)：

(1)油氣分離器、油微過(guò)濾器表面溫度試紙顯示，油氣分離器為88 ℃，油過(guò)濾器為99 ℃，油過(guò)濾器溫度偏高。

(2)檢查油位窗口，油色透明，無(wú)乳化現(xiàn)象，油位高度為3 cm,在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。

(3)檢查空氣壓縮機(jī)散熱器狀態(tài)良好，檢查空氣壓縮機(jī)處于夏季模式。

(4)隔離空氣壓縮機(jī)I，啟動(dòng)空氣壓縮機(jī)II，不打風(fēng)，檢查微機(jī)顯示屏信號(hào)信息畫(huà)面，發(fā)現(xiàn)溫度開(kāi)關(guān)工作信號(hào)“420”不亮。

技術(shù)人員使用短接線，短接II端壓縮機(jī)控制盒接線排上，微機(jī)顯示屏信號(hào)信息畫(huà)面上溫度開(kāi)關(guān)信號(hào)“420”得電，II端壓縮機(jī)啟動(dòng)打風(fēng)。由此判定空氣壓縮機(jī)II不工作是由溫度開(kāi)關(guān)保護(hù)造成的。

溫度開(kāi)關(guān)保護(hù)的作用是當(dāng)壓縮機(jī)工作溫度超過(guò)設(shè)定溫度時(shí)，溫度開(kāi)關(guān)常閉聯(lián)鎖斷開(kāi)，從而斷開(kāi)壓縮機(jī)供電電路，停機(jī)保護(hù)壓縮機(jī)。有兩種情況會(huì)造成溫度開(kāi)關(guān)常閉聯(lián)鎖斷開(kāi)：一是溫度開(kāi)關(guān)自身故障，如溫度開(kāi)關(guān)整定值發(fā)生向下漂移或功能損壞，雖空氣壓縮機(jī)機(jī)組溫度在正常范圍內(nèi)，溫度開(kāi)關(guān)仍會(huì)保護(hù)斷開(kāi)；二是溫度開(kāi)關(guān)良好，但機(jī)組溫度過(guò)高使得溫度開(kāi)關(guān)保護(hù)斷開(kāi)。造成機(jī)組溫度過(guò)高原因可能為溫控閥失效(機(jī)組冷卻系統(tǒng)已判斷正常)。

為分析故障原因，檢修人員將該空氣壓縮機(jī)壓力開(kāi)關(guān)和溫控閥拆下進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)情況如下：

在溫度開(kāi)關(guān)試驗(yàn)臺(tái)上對(duì)溫度開(kāi)關(guān)進(jìn)行測(cè)試，試驗(yàn)臺(tái)顯示測(cè)試結(jié)果為120.5 ℃斷開(kāi)，除去設(shè)備傳感器4 ℃左右的誤差，并用溫度計(jì)測(cè)量，該溫度開(kāi)關(guān)實(shí)際斷開(kāi)值為116 ℃，表明溫度開(kāi)關(guān)斷開(kāi)值符合110±6 ℃的要求，溫度開(kāi)關(guān)正常。

溫控閥拆卸后，將溫控閥組件放入實(shí)驗(yàn)工裝內(nèi)進(jìn)行測(cè)試，解體后，浸入油中，正常情況下溫控閥在83 ℃左右開(kāi)始動(dòng)作，至89 ℃完全打開(kāi)，但該溫控閥在油中加熱到106 ℃時(shí)，仍未見(jiàn)閥芯動(dòng)作，由此判定，此溫控閥失效。

溫控閥失效，造成機(jī)組溫度升高，溫度開(kāi)關(guān)保護(hù)，斷開(kāi)壓縮機(jī)供電電路而停機(jī)。

2.2 原因分析

溫控閥的工作原理是當(dāng)機(jī)組溫度較(常溫)低時(shí)，受彈簧力影響閥芯閉合，閥芯鋁套封住高溫通道，即低溫通道處于完全開(kāi)啟狀態(tài)，溫控閥自動(dòng)開(kāi)啟通往機(jī)內(nèi)的通道，潤(rùn)滑油無(wú)須經(jīng)過(guò)冷卻系統(tǒng)直接進(jìn)入機(jī)頭內(nèi)。當(dāng)潤(rùn)滑油的溫度升高到83 ℃以上時(shí)，閥芯內(nèi)的熱敏材料受熱膨脹，克服彈簧力從而推動(dòng)閥芯鋁套逐漸向彈簧方向移動(dòng)，溫控閥逐漸開(kāi)啟通往冷卻器的高溫通道，而當(dāng)油溫達(dá)到89 ℃時(shí)，低溫通道被關(guān)閉，高溫潤(rùn)滑油全部經(jīng)冷卻器風(fēng)冷降溫后再進(jìn)入機(jī)頭內(nèi)循環(huán)。

解體該溫控閥，發(fā)現(xiàn)座腔體內(nèi)和閥芯組件彈簧上有較多的鐵銹。產(chǎn)生鐵銹的原因?yàn)榭諝鈮嚎s機(jī)機(jī)頭及溫控閥座材料為鑄鐵，在正常機(jī)車(chē)運(yùn)用情況下，空壓機(jī)工作時(shí)間較短(≤30%)，空氣中的水汽未及時(shí)揮發(fā)，在溫控閥腔體內(nèi)凝結(jié)，導(dǎo)致溫控閥腔體和彈簧產(chǎn)生銹質(zhì)，并且逐漸增多，直到銹質(zhì)影響到閥芯鋁套的滑動(dòng)，并造成卡滯。而閥芯鋁套和腔體配合間隙為0.1～0.15 mm,當(dāng)閥芯鋁套被銹質(zhì)卡住后，無(wú)法向前滑動(dòng)，影響了溫控閥的開(kāi)啟。當(dāng)油溫上升到閥芯動(dòng)作的溫度時(shí)，閥芯鋁套被銹質(zhì)卡住后，無(wú)法向前滑動(dòng)打開(kāi)高溫冷卻通道，影響了潤(rùn)滑油的冷卻，油溫進(jìn)一步上升，超過(guò)設(shè)定保護(hù)值后，溫度開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，壓縮機(jī)停止工作。

用細(xì)砂紙將溫控閥座腔體內(nèi)的鐵銹除掉后擦凈，裝上新溫度開(kāi)關(guān)、溫控閥組件后，對(duì)空壓機(jī)進(jìn)行打風(fēng)測(cè)試，關(guān)掉機(jī)車(chē)通風(fēng)機(jī)，II端空氣壓縮機(jī)穩(wěn)壓連續(xù)運(yùn)行30分鐘左右，用點(diǎn)溫計(jì)測(cè)量機(jī)組(溫度庫(kù)、開(kāi)關(guān)安裝處溫度最高處)溫度為105 ℃，溫度不再上升，空壓機(jī)性能正常，故障消除。

3 預(yù)防措施及建議

(1)對(duì)所有裝車(chē)的壓縮機(jī)溫控閥進(jìn)行下車(chē)解體檢查、除銹、性能試驗(yàn)。

(2)加強(qiáng)質(zhì)量卡控，特別是對(duì)制動(dòng)系統(tǒng)檢修、調(diào)試等關(guān)鍵項(xiàng)點(diǎn)進(jìn)行過(guò)程盯控。

(3)組織壓縮機(jī)生產(chǎn)廠家，對(duì)溫控閥及腔體銹蝕問(wèn)題進(jìn)行改造，及時(shí)整改。