关于HXN5型机车曲轴箱超压故障及处理措施研究

关于HXN5型机车曲轴箱超压故障及处理措施研究

刘云中

哈尔滨大功率机车检修段哈尔滨150001

摘要：铁路交通的发展是一个国家经济和社会发展的重要体现；铁路事业的繁荣不仅使居民生活出行更加便捷，也带动了现代物流业的发展。为了适应时代的需求，2008年我国引进美国GE公司技术,由南车集团戚墅堰机车车辆有限公司和GE公司合作开发生产HXN5型大功率内燃机车,该机车投入运用后逐渐成为我国货运内燃机车主力。在实际运用和维修过程中HXN5型机车多次发生曲轴箱超压故障,严重影响机车的正常运行，也成为制约大功率检修段生产的一大障碍。本文从论述了HXN5型内燃机车曲轴箱超压的具体表现以及故障状态出发，深刻剖析曲轴箱超压的根本原因，并提出了相应处理方法及预防措施。

关键词：HXN5；曲轴箱超压；故障；处理措施

HXN5型机车，额定功率达到4660KW，是中国铁路的干线客、货运内燃机车车种之一。作为国产大功率内燃机车，HXN5型机车具有大功率交流传动和卓越的防空转滑行功能，轮周效率和轮轨黏着利用率高，采用机车微机网络控制和柴油机燃油电子喷射等显著特点，投入运用以来在高坡区段具有机车燃油消耗经济性高、长大坡道起动加速快和运行速度明显提高的优势。但随着运用时间的延长，HXN5型机车走行部在机车设计、配件材质、加工工艺、动态监测等方面逐步暴露出其设计及质量方面的缺陷。近年来，特别是在哈尔滨大功率机车检修段检修的机车中,曲轴箱超压问题已经成为该型机车的一大最突出的顽疾。HXN5内燃机车为什么会出现许多的曲轴箱超压现象？如何处理及尽量避免及此类故障的发生？本文将从超压原理，及故障处理预防等方面进行阐述和探讨。

1、HXN5型机车曲轴箱超压故障现状分析

多年来，HXN5的投入使用得到了多方的肯定，但曲轴箱超压故障的频繁发生，造成大量故障报警故障，直接或间接的机车的使用效能，也给检修提出了一定考验。具体体现在，HXN5型机车保护和报警系统非常人性化和智能化。当曲轴箱面临压力过高时，车载微机系统会立即下达保护性指令让柴油机停机，同时微机故障提示：曲轴箱压力过高，请勿重启柴油机。停机后柴油机将被“封锁”不能再次起机，工作人员就需要立即采取措施，对整个机车系统进行非常专业的技术排查，确定无误之后，通过输入解锁键开启柴油机系统，从而实现机车的再度使用。

2、HXN5型机车曲轴箱超压故障产生原因分析

HXN5机车曲轴箱压力的设置是为了保护柴油机机体的安全，通过废气以及增压器的压缩空气产生的吸引力来抽空曲轴箱，从而将曲轴箱内的压力限制在一定范围以内保证柴油机运行安全。当微机检测到曲轴箱压力超过规定值之后便会发出指令使柴油机停机。HXN5机车柴油机曲轴箱内的燃油以及机油蒸汽等通过油气分离器分离后：气体通过油气分离器管装配→引射管装配→消音器排入大气。油气分离器分离的油滴落回油底壳中。曲轴箱负压产生的机理是：增压器出来的高温、高压、高速废气通过消音器把隐射管中的曲轴箱内气体带走儿产生负压，然后再从增压器压气机引出两股增压器空气来更好的实现曲轴箱负压。因此，通过的对超压检测系统和超压预防系统方面加以分析，发生曲轴箱超压的原因如下：

（1）曲轴箱盖密封不良问题。密封不良会使曲轴箱内气压始终与外界压力基本保持一致，从而导致微机监测到的曲轴箱压力基本保持恒定，此时，计算机数据就会显示曲轴箱内的气压正常，因为一直保持在一个数值，所以处于不变的状态，计算机就会显示正常。而此时，机车超压临界值会随着机车档位的升高而降低，恒定的曲轴箱压力会引起运行中曲轴箱超压。

（2）主轴瓦和连杆瓦碾瓦问题。但凡是机器就会出现故障，就像但凡是人类，就会生病一样。人得了感冒会引发咽喉肿痛，四肢乏力，鼻涕咳嗽等等。所以机器在使用的过程中也一样，由于机器是一个整体，所以一处故障就会牵连另一处的问题出现。表现形式是当柴油机发生碾瓦故障时，碾瓦处的机油会急剧变热，从而引起曲轴箱内空气的快速膨胀，进而导致曲轴箱超压。

（3）增压器故障问题。增压器故障后其叶轮转速会受到影响，从而影响曲轴箱排气效率，进而导致曲轴箱超压。

（4）线路质量问题。连接传感器电气线路――ECB线束质量问题，该ECB线束起传递COP传感器信号的左右，当该线束阻值过大时会导致COP传感器传递的信号失真，从而造成曲轴箱超压假象，引起机车保护系统误动作。同样COP传感器插头出现松动和损坏时也会导致传递信号的失真，造成曲轴箱超压假象，引起机车保护系统误动作。曲轴箱压力传感器COP问题，曲轴箱压力传感器COP负责曲轴箱压力数据的采集，COP故障后其采集的数据与实际值会有较大偏离，容易导致误报曲轴箱超压，引起机车保护系统误动作。

3、HXN5型机车曲轴箱超压预防及处理措施

中国有句老话“预则立，不预则废”旨在告诉我们，做任何事情都要做好准备。同时，预防也是解决危机的最好方式。“预防为主，防治结合”适用于任何行业。所以对于HXN5机车由于超压带来的制停问题，主要要在两方面着手解决：一方面是预防，另一方面是做好应急预案，在专业上和技术上不断提高技能。为了预防及处理曲轴箱超压故障，在机车检修时或发生该故障后应采取以下措施来逐步消除或排除故障。

（1）加大机车设备装配检查力度

在进入大功率检修段进行的检修的所有HXN5型机车，应重点检查曲轴箱密封是否良好。一方面要检查柴油机每个曲轴箱盖是否存在漏油情况，检查在箱盖与下面机箱衔接处的O型密封圈是否良好。同时，检查各零部件是否有破损情况，比如引射管是否有松脱或损坏，是否有积炭堵塞，一旦出现上述问题，应立即采取措施，损坏程度较大的需要立即更换，存在灰尘和垃圾的地方立即清除，以保障柴油机箱装配完全符合国际标准。

（2）重点排查机车相关设备运用质量

一方面，要检查曲轴箱盖和缸头盖，检查柴油机和动力组，确保柴油机和动力组完好。另一方面检查油气分离器及其相关管路是否有泄漏，检查密封状态，确认密封状态良好。重点是打开柴油机进气道门，通过进气道观察增压器叶轮是否有刮伤、磨损和损坏，观察增压器转子是否转动灵活。卸下增压器转速传感器，检查是否完好。如果传感器头部有损坏或高温灼烧迹象，可能增压器故障，进行问题的跟踪与排除。

（3）提高线路质量以及计算机数据准确度

检查COP压力传感器的安装状态，检查传感器插头是否松动和损坏，拆下COP压力传感器线束ECB，测量其阻值，边测量边摇晃线束，用万用表测量正常阻值应小于0.5欧姆。检查COP压力传感器插头插针是否压接良好；如果经过上面的检查没有发现问题，更换COP压力传感器。

HXN5型机车曲轴箱超压问题是一个集硬件和软件于一体的问题，涉及了电气、柴油机、辅助等多个系统，一旦出现问题，不是一项技能就可以解决。所以这就需要维护人员拥有非常专业的维修技巧，不断提高维修人员在机车内部知识结构上培养，并且在工作热忱上和工作耐心上也需要不断磨练，才能在处理机车超压问题上，心态不骄不躁，工作不推诿责任。本文通过对HXN5型机车曲轴箱超压问题的原因进行分析梳理，制定了相应的预防对策和应急处理措施，能有效的处理并预防曲轴箱超压问题，希望能对维护人员的工作开展有所启发。

【参考文献】

[1]陆萍.HXN5型内燃机车[M].北京：中国铁道出版社，2012，4.

[2]南车戚墅堰机车有限公司.HXN5大功率内燃机车[M].2008.

[3]王波.新建成都和谐机车检修段安全控制重点与应对[J].科技视界,2014(36).

个人资料：刘云中；1973.08.09；毕业于北方交通大学；大专学历；助理工程师；专业方向：机车车辆。