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1、16V240ZJ型机车柴油机增压器常见故障分析及预防处理 (1.呼铁局机务处,内蒙古呼和浩特010000;2.呼铁局集宁机务段乌海救援列车,内蒙古乌海016000)
摘要:文章对XX4内燃机车增压器常见故障进行了分析,指出了喘振的原因及增压漏油的危害等,并提出了预防及处理措施。
关键词:内燃机车;增压器;故障预防;故障处理;柴油机
中图分类号:U262.11文献标识码:B文章编号:1007—6921(XX)04—0107—02
1XX4内燃机车增压器常见故障分析
1.1喘振的原因及危害
1.1.1喘振及其危害
2、 喘振是离心式压气机在工作中出现的一种工作不稳定现象,在一定转速下,压气机的增压比和效率随空气流量的变化而变化,离心式压气机的转速不同,则增压比和流量也就不同,当压气机转速一定,随流量的减少,增压比和效率相应提高,并在某一流量时达到效率最高,随流量的继续减少,压气机的增压比和效率开始下降。这是因为:当流量变化时,气流进入导风轮叶片的相对流动的方向及进入扩压器叶片流道的方向发生改变,气流对叶片的冲击损失和涡流损失均增加,因而造成了增压比和效率相应减少,当空气流量减少到某一极限值时,压力机就会出现工作不稳定现象;此时,空气压力及流速周期性强
3、烈脉动,压气机内部空气的正常流动被破坏,叶轮和扩压器强烈振动,同时伴随着特殊的音响,这种压气机工作不稳定的现象就是喘振。增压器正常工作时,虽然转速很高但却运转平稳,声响也显得柔和,当发生喘振时,由于压气机进气端空气堵塞,部分空气与压气机叶片间发生脱离,涡旋空气波动而发生刺耳尖叫,导致增压器前的进气管道振动,增压器转子轴发生高频轴向颤动,柴油机的工作状态趋于不稳,极易损坏增压器轴承、油封,使增压器及柴油机的工作寿命受到严重影响。
1.1.2喘振的原因分析
增压器在与柴油机匹配工作中,产生增压器喘振的原因是较为复杂的,但总的来讲,是由
4、于压气机的吸气量大于出气量,使压汽机进口处的部分空气进不去而聚集在进口处压气机叶片间发生涡流所致,产生这种情况的具体原因有下列几个方面。①柴油机突降转速或突卸负载时;②柴油机过载或载荷波动大;③增压器喷咀环积炭或喷咀环截面积过小;④增压器转子卡滞;⑤中冷器冷却水温过高;⑥气门打不开或关不严;⑦同一柴油机上的两台增压器性能相差较大;⑧外界因素的影响。
1.2增压器漏油
1.2.1现象及危害
由于增压器的转子在正常工作时具有很高的工作转速(比如装有ABB.VTC254-13型或ZN290型增压器的16V240ZJC型柴油机,当柴油机
5、转速为1000r/min,功率为2492kW时,增压器转子的转速可达29500r/min)。为保证其工作的可靠性,对其转子轴承采用压力机油进行循环冷却,但又不允许机油漏入压气机通道和涡轮壳体内,否则会出现增压器漏油现象。由于各种原因,应用中常发生增压器漏油事件,具体处所为:压气机蜗壳出口法兰处向外渗漏,压气机蜗壳与涡轮壳体(对VTC254-13来说为轴承壳体)接合面间向外渗漏。这些情况下,打开压气机蜗壳下方螺堵有机油渗出。
增压器漏油的危害很大。首先:漏入压气机通道的机油会随压缩空气进入气缸,造成燃烧室各零件积炭,寿命降低。漏油严重时
6、,会造成柴油机的油锤事故。其次,会造成增加器内部各部件积炭,改变了与柴油机的匹配性能,加剧了有关零件的磨损和擦伤,使增压器转子转速下降,增压压力降低。再者可使增压器油腔内机油压力降低,导致增压器轴承润滑、冷却能力下降而损坏。
1.2.2增压器漏油的原因分析
①油腔进油压力过高;②增压器油腔回油受阻;③油封失效;④轴承损坏。
1.3增压压力不足
柴油机增压器的增压压力不足会使柴油机的气缸充量减小,不但功率下降,而且在同样负荷下还会使燃烧恶化,造成柴油机燃料消耗率增加和引起排气温度上升。如排气温度上升过大,将严重影响增压器和柴
7、油机工作的可靠性。
造成柴油机增压压力不足的原因主要有:①空气滤清器;②燃气流道不畅通。
1.4增压器异常振动
增压器产生异常振动的主要原因有:①增压器转子积炭严重且不均衡,使其动平衡破坏;②有零件脱落、破损、松动使安装位置发生了变化;③涡轮轴和轴承磨损严重,致使工作轮和静止零件相碰擦;④涡轮增压器安装座螺丝松。
3增压器常见故障的预防及处理
3.1喘振的预防及处理
3.1.1如由于各类保护装置动作(误动作)造成柴油机突然停机,此时增压器喘振是自然要发生的,但这属于正常现象,重新起机前,应检查增压器转子的转动情况,若
8、正常则可按规定启机。
3.1.2柴油机降转或减载时不宜太快,应严格按操作规程操作,掌握好升、降转的时机,保证降转时每秒钟不大于10转。
3.1.3由于乌海折返段处于风沙地带,特别是