列車潤(rùn)滑油乳化成因與策略

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本文作者：周家春1曾連平2作者單位：1.武漢大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院2.武昌南機(jī)務(wù)段

空氣壓縮機(jī)技術(shù)參數(shù)：目前采用的長(zhǎng)交路輪乘方式，機(jī)車牽引區(qū)間較長(zhǎng)。HXD3C型電力機(jī)車擔(dān)當(dāng)1次牽引任務(wù)，會(huì)經(jīng)過(guò)氣候、空氣濕度完全不同的區(qū)域，空氣壓縮機(jī)在吸氣時(shí)不可避免地將含有相當(dāng)水分的空氣吸入壓縮機(jī)中。但通過(guò)合理選配螺桿泵溫控閥的動(dòng)作值，控制螺桿泵油氣筒的溫度，使壓縮后空氣的溫度高于壓縮空氣出口壓力在“壓縮空氣露點(diǎn)溫度圖表”中的對(duì)應(yīng)溫度，即可防止壓縮空氣中水分的析出，防止?jié)櫥椭羞M(jìn)入水分，從而防止壓縮機(jī)油乳化。HXD3C型電力機(jī)車上安裝的螺桿泵式空氣壓縮機(jī)的額定排氣壓力為1000kPa，溫度控制閥動(dòng)作值為83℃。溫度控制閥的動(dòng)作值在設(shè)計(jì)、選值上應(yīng)能保證螺桿泵油氣筒內(nèi)壓縮空氣的溫度高于“壓縮空氣露點(diǎn)溫度圖表”中對(duì)應(yīng)的74.5℃。也就是說(shuō)，從理論設(shè)計(jì)角度看，對(duì)于HXD3C型電力機(jī)車空氣壓縮機(jī)，當(dāng)吸氣溫度為30℃，相對(duì)濕度為90%時(shí)，壓縮空氣不應(yīng)析出和凝結(jié)水分。

通風(fēng)機(jī)對(duì)空氣壓縮機(jī)潤(rùn)滑油的影響：查看HXD3C型電力機(jī)車2臺(tái)螺桿式空氣壓縮機(jī)組在機(jī)車上的安裝位置，發(fā)現(xiàn)2個(gè)螺桿泵的正上方分別安裝有1個(gè)車體通風(fēng)機(jī)，車體通風(fēng)機(jī)以4m/s的流量將室外的冷卻空氣直接吹掃到螺桿泵油氣筒上。由于車體通風(fēng)機(jī)安裝在螺桿泵正上方，雨雪天氣時(shí)，大量的雨、雪被通風(fēng)機(jī)抽入，吹掃到螺桿泵上。螺桿泵將含有大量水分的空氣吸入壓縮機(jī)中，造成吸入空氣的含水量增高。同時(shí)，由于大量冷空氣直接吹掃到螺桿泵油氣筒上，造成螺桿泵油氣筒的溫度升不起來(lái)。在添乘HXD3C型電力機(jī)車牽引的雙管供風(fēng)旅客列車時(shí)發(fā)現(xiàn)，空氣壓縮機(jī)平均間隔90s左右啟動(dòng)1次，壓縮機(jī)處于“打打停停”狀態(tài)。當(dāng)車體外環(huán)境溫度為5℃，空壓機(jī)工作時(shí)，用點(diǎn)溫計(jì)、紅外測(cè)溫槍測(cè)量螺桿泵附近空氣溫度僅為7℃，油氣筒溫度為72℃；風(fēng)泵停止后，冷空氣猛烈地吹掃，油氣筒的溫度很快降為55℃。事實(shí)證明，在雨雪、陰冷氣溫下，螺桿泵油氣筒的溫度升不起來(lái)，螺桿泵油氣筒內(nèi)壓縮空氣的實(shí)際溫度低于其壓力露點(diǎn)溫度，從而造成壓縮空氣析出和凝結(jié)水分，空氣壓縮機(jī)潤(rùn)滑油乳化。

綜上所述，認(rèn)為HXD3C型電力機(jī)車空氣壓縮機(jī)潤(rùn)滑油乳化的主要原因有2個(gè)方面：①雨雪天氣及梅雨季節(jié)時(shí)，車體通風(fēng)機(jī)將大量的雨、雪吸入，吹掃到螺桿泵上，螺桿泵將含有大量水分的空氣吸入壓縮機(jī)中；②冷空氣的吹掃導(dǎo)致螺桿泵油氣筒的溫度很難升高，螺桿泵油氣筒內(nèi)壓縮空氣的實(shí)際溫度低于其壓力露點(diǎn)溫度。

對(duì)策：根據(jù)對(duì)空氣壓縮機(jī)潤(rùn)滑油乳化原因的分析，使螺桿泵油氣筒保持一個(gè)相對(duì)較高且合理的溫度，可以抑制空氣壓縮機(jī)潤(rùn)滑油乳化。從HXD3C型電力機(jī)車的實(shí)際情況來(lái)看，機(jī)車的確需要2臺(tái)車體通風(fēng)機(jī)，但從結(jié)構(gòu)上看，車體通風(fēng)機(jī)的安裝位置不合理促成了空氣壓縮機(jī)潤(rùn)滑油的乳化。根據(jù)現(xiàn)車結(jié)構(gòu)，車體通風(fēng)機(jī)的安裝位置難以改變，因此，在不改變現(xiàn)有通風(fēng)機(jī)安裝位置，又能有效防止機(jī)車在雨雪天氣、梅雨季節(jié)運(yùn)用過(guò)程中空氣壓縮機(jī)潤(rùn)滑油乳化問(wèn)題，最簡(jiǎn)單有效的方法就是改變通風(fēng)機(jī)的出風(fēng)方向。根據(jù)上述思路，建議對(duì)原車體通風(fēng)機(jī)的出風(fēng)口進(jìn)行改造，將原出風(fēng)口的圓鋼絲網(wǎng)（圖1）改造成傾斜葉片（圖2）。

效果：廠家在采納上述建議后，通過(guò)對(duì)機(jī)車運(yùn)用情況的跟蹤，HXD3C型電力機(jī)車在雨雪天氣、梅雨季節(jié)運(yùn)用中空氣壓縮機(jī)潤(rùn)滑油乳化問(wèn)題得到有效控制，因潤(rùn)滑油乳化而換油的頻率僅為改造前的30%，有效地控制了HXD3C型電力機(jī)車雨雪天氣、梅雨季節(jié)運(yùn)用過(guò)程中空氣壓縮機(jī)潤(rùn)滑油慣性乳化問(wèn)題。