列車潤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.武漢大學經(jīng)濟管理學院2.武昌南機務段
空氣壓縮機技術參數(shù)：目前采用的長交路輪乘方式，機車牽引區(qū)間較長。HXD3C型電力機車擔當1次牽引任務，會經(jīng)過氣候、空氣濕度完全不同的區(qū)域，空氣壓縮機在吸氣時不可避免地將含有相當水分的空氣吸入壓縮機中。但通過合理選配螺桿泵溫控閥的動作值，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“壓縮空氣露點溫度圖表”中的對應溫度，即可防止壓縮空氣中水分的析出，防止?jié)櫥椭羞M入水分，從而防止壓縮機油乳化。HXD3C型電力機車上安裝的螺桿泵式空氣壓縮機的額定排氣壓力為1000kPa，溫度控制閥動作值為83℃。溫度控制閥的動作值在設計、選值上應能保證螺桿泵油氣筒內(nèi)壓縮空氣的溫度高于“壓縮空氣露點溫度圖表”中對應的74.5℃。也就是說，從理論設計角度看，對于HXD3C型電力機車空氣壓縮機，當吸氣溫度為30℃，相對濕度為90%時，壓縮空氣不應析出和凝結水分。
通風機對空氣壓縮機潤滑油的影響：查看HXD3C型電力機車2臺螺桿式空氣壓縮機組在機車上的安裝位置，發(fā)現(xiàn)2個螺桿泵的正上方分別安裝有1個車體通風機，車體通風機以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。由于車體通風機安裝在螺桿泵正上方，雨雪天氣時，大量的雨、雪被通風機抽入，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中，造成吸入空氣的含水量增高。同時，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。在添乘HXD3C型電力機車牽引的雙管供風旅客列車時發(fā)現(xiàn)，空氣壓縮機平均間隔90s左右啟動1次，壓縮機處于“打打停停”狀態(tài)。當車體外環(huán)境溫度為5℃，空壓機工作時，用點溫計、紅外測溫槍測量螺桿泵附近空氣溫度僅為7℃，油氣筒溫度為72℃；風泵停止后，冷空氣猛烈地吹掃，油氣筒的溫度很快降為55℃。事實證明，在雨雪、陰冷氣溫下，螺桿泵油氣筒的溫度升不起來，螺桿泵油氣筒內(nèi)壓縮空氣的實際溫度低于其壓力露點溫度，從而造成壓縮空氣析出和凝結水分，空氣壓縮機潤滑油乳化。
綜上所述，認為HXD3C型電力機車空氣壓縮機潤滑油乳化的主要原因有2個方面：①雨雪天氣及梅雨季節(jié)時，車體通風機將大量的雨、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中；②冷空氣的吹掃導致螺桿泵油氣筒的溫度很難升高，螺桿泵油氣筒內(nèi)壓縮空氣的實際溫度低于其壓力露點溫度。
對策：根據(jù)對空氣壓縮機潤滑油乳化原因的分析，使螺桿泵油氣筒保持一個相對較高且合理的溫度，可以抑制空氣壓縮機潤滑油乳化。從HXD3C型電力機車的實際情況來看，機車的確需要2臺車體通風機，但從結構上看，車體通風機的安裝位置不合理促成了空氣壓縮機潤滑油的乳化。根據(jù)現(xiàn)車結構，車體通風機的安裝位置難以改變，因此，在不改變現(xiàn)有通風機安裝位置，又能有效防止機車在雨雪天氣、梅雨季節(jié)運用過程中空氣壓縮機潤滑油乳化問題，最簡單有效的方法就是改變通風機的出風方向。根據(jù)上述思路，建議對原車體通風機的出風口進行改造，將原出風口的圓鋼絲網(wǎng)（圖1）改造成傾斜葉片（圖2）。
效果：廠家在采納上述建議后，通過對機車運用情況的跟蹤，HXD3C型電力機車在雨雪天氣、梅雨季節(jié)運用中空氣壓縮機潤滑油乳化問題得到有效控制，因潤滑油乳化而換油的頻率僅為改造前的30%，有效地控制了HXD3C型電力機車雨雪天氣、梅雨季節(jié)運用過程中空氣壓縮機潤滑油慣性乳化問題。
