向 健

（江西銅業(yè)集團有限公司 貴溪冶煉廠，江西 貴溪 335424）

1 引言

目前貴溪冶煉廠鐵路編組站有五臺GKD2 型內(nèi)燃機車，每臺機車上裝有兩臺V-2.4/9 型空壓機，它為內(nèi)燃機車上的空氣制動系統(tǒng)、控制用風裝置、撒砂、風喇叭等各種用風裝置提供所需要的壓力空氣［1］。該車主要用于廠礦調(diào)車作業(yè)，調(diào)車作業(yè)過程中空壓機啟動頻繁、泵風時間也長，同時，機車上的V-2.4/9 型空壓機使用年限都在十年以上，出現(xiàn)了不同程度的設(shè)備老化。因此，在實際運行中，空壓機故障頻發(fā)，影響了機車的安全運行，降低了運輸效率。

2 V-2.4/9 型空壓機結(jié)構(gòu)特點和工作原理

V-2.4/9 型空壓機是一種四缸V 型結(jié)構(gòu)、風冷、兩級壓縮往復活塞式空氣壓縮機［2］。氣缸頂部裝有氣缸蓋，每個氣缸蓋內(nèi)各有一個進、排氣閥與管路連接，形成空氣壓縮系統(tǒng)。一級和二級風缸之間連有冷卻器，用來冷卻壓縮后的空氣。V-2.4/9 型空壓機由一臺ZD319 電機驅(qū)動，它通過輪胎聯(lián)軸器帶動曲軸，兩個曲拐各帶動兩組活塞連桿，活塞做往復性周期運動，使氣缸容積發(fā)生變化，從而控制進、排氣閥的動作，到達泵風的目的。

3 V-2.4/9 型空壓機常見故障分析

從表1 可以看出自2015 年1 月-2019 年1 月V-2.4/9 型空壓機常見故障現(xiàn)象有：空壓機漏油、高、低壓閥起噴、泵風量降低、空壓機異響等。

表1 V-2.4/9 型空壓機常見故障統(tǒng)計

3.1 空壓機漏油

V-2.4/9 型空壓機工作時，需要油脂潤滑、冷卻其運動部件，油脂采用鐵路空壓機油200#。空壓機內(nèi)部油路的密封件多為橡膠材料，泵風時油壓能到達200～400kPa，油溫為50～60℃。工作環(huán)境容易造成橡膠密封件失效，導致空壓機密封點漏油。空壓機漏油一方面使空壓機失去冷卻介質(zhì)造成空壓機工作溫度異常升高；另一方面，頻繁地漏油，會造成直接的經(jīng)濟損失［3］。V-2.4/9 型空壓機漏油位置多發(fā)生在端蓋、油位示窗、缸頭壓蓋、油壓表組裝連接管等處。端蓋漏油，一般是端蓋與曲軸之間70×50×8mm 的橡膠油封老化、變形。油位示窗采用塑料材質(zhì)，油溫高就容易開裂漏油，示窗內(nèi)的O 型圈也容易被腐蝕產(chǎn)生漏油。油壓表組裝連接管采用的是直徑為8mm 的銅管，由于空壓機泵風時的震動和高壓油的沖擊，銅管兩頭焊接處易破損、折斷。根據(jù)上述情況，我們把原來的密封件改為優(yōu)質(zhì)耐油、耐高溫橡膠密封件，油位示窗改成了有機透明玻璃，油壓表組裝的連接管由銅管改為高壓膠管。通過上述措施后，漏油情況大為改善。

3.2 泵風量降低

空壓機泵風給總風缸，為機車提供風源，要求二級氣缸出口壓縮空氣壓力為900kPa，如果風壓過低，會使空壓機打風時間超長，排氣溫度過高，影響空壓機的相關(guān)性能，甚至損壞空壓機。 V-2.4/9型空壓機泵風量降低的主要原因有：活塞氣環(huán)開口過大、空氣濾清器堵塞、管路泄漏等。

（1）活塞氣環(huán)開口過大。在壓縮機中，活塞氣環(huán)是為氣缸工作面與活塞之間的的縫隙提供密封作用［4］。 V-2.4/9 型正常的活塞氣環(huán)開口為03～0.5mm，一旦超過0.6mm 就起不到密封作用，會導致氣缸內(nèi)竄氣，從而使空壓機排風壓力降低。這時，要檢查氣缸、測量活塞氣環(huán)，及時更換開口尺寸過大的活塞氣環(huán)。

（2）空氣濾清器堵塞。每臺V-2.4/9 型空壓機裝有兩個紙質(zhì)濾芯的空氣濾清器，主要作用是清除進入空壓機空氣中的灰塵和其它雜物。由于五臺GKD2 型內(nèi)燃機車經(jīng)常出入礦倉，大量的礦粉末進入到空壓機空氣濾清器中，縮短了紙質(zhì)濾芯的使用期限，造成空壓機進氣不足，降低了泵風量。所以，V-2.4/9 型空壓機在運行中需要定期檢查濾芯狀況，一般使用600h 或者每次機車小修要更換濾芯。

（3）管路泄漏。V-2.4/9 型空壓機管路較多，各管路連接部位多采用石棉橡膠墊密封，石棉橡膠墊老化、破損是管路泄漏的主要原因。對老化的石棉橡膠墊要及時更換以免漏風。此外，V-2.4/9 型空壓機二級風缸的金屬軟管用卡子固定在輔助室地板上，而空壓機運轉(zhuǎn)時轉(zhuǎn)速高、振動大，造成金屬軟管與地板摩擦力也大，軟管常常因磨損而漏風。針對這種情況，我們在金屬軟管與地板接觸面之間加裝了一層橡膠墊，效果明顯。

3.3 高、低壓閥起噴

V-2.4/9 型空壓機在中間冷卻器上安裝了低壓閥（保安閥）。用來防止因氣閥等故障，導致壓縮空氣壓力升高破壞鋁制的中間冷卻器。在后冷卻器上安裝了高壓閥（安全閥），當調(diào)壓器失靈不能停止空壓機工作時，安全閥自動起噴，防止總風缸超壓使后冷卻器爆裂。7009 機車和7020 機車先后發(fā)生過幾次低壓閥起噴故障。通過缸頭分解檢查，都是由二級風缸進氣閥閥片折斷故障造成，如圖2 所示。與空壓機相比，氣閥最為敏感，其好壞直接影響到空壓機運轉(zhuǎn)的經(jīng)濟性和可靠性［5］。因此，每次機車小修時要分解、清洗氣閥，對氣閥閥片、彈簧等易損件要重點檢查。

圖1 V-2.4/9 型空壓機二級風缸進氣閥

3.4 空壓機泵風異音

空壓機泵風時，如果有異音發(fā)生，要立即停止泵風，做徹底檢查。V-2.4/9 型空壓機泵風異音一般分為以下幾種情況：

（1）異音在氣缸蓋內(nèi)。一般多為氣閥故障，像閥片、彈簧折斷、菊花螺母或者壓蓋螺母松動未擰緊。通常只要更換折斷的閥片、彈簧，擰緊螺母即可。

（2）異音在機體內(nèi)。連桿瓦間隙過大、潤滑不良、連桿螺栓松動；滾動軸承磨損是造成機體內(nèi)異音的主要原因。此類故障要對磨損的連桿瓦和軸承要進行更換，松動的連桿螺栓加以緊固。

（3）異音在氣缸內(nèi)。氣缸內(nèi)有異音可能是氣缸內(nèi)有異物、活塞環(huán)與活塞環(huán)槽側(cè)間隙大、活塞銷與活塞襯套間隙過大等造成。7007 機車右側(cè)V-2.4/9型空壓機泵風時，氣缸內(nèi)發(fā)生過一次明顯異音，經(jīng)過解體檢查后，發(fā)現(xiàn)氣缸蓋內(nèi)部的灰鑄鐵氣閥座疲勞斷裂，部分氣閥座脫落后跌入氣缸內(nèi)，造成空壓機泵風異音，如圖2 所示。此外，空壓機泵風時，活塞的運動使得活塞環(huán)與活塞環(huán)槽之間發(fā)生振動、沖擊和表面滑移，造成活塞環(huán)槽磨損［6］?；钊h(huán)槽間隙過大，泵風時氣缸內(nèi)會產(chǎn)生異音，當間隙值超過0.05mm，要更換活塞環(huán)。

4 結(jié)束語

GKD2 內(nèi)燃機車上的V-2.4/9 型空壓機工作環(huán)境惡劣，故障時有發(fā)生。除了及時正確處置故障，確?？諌簷C正常運轉(zhuǎn)外，在日常運用和檢修中更要做好維護保養(yǎng)工作，保證其處于良好的技術(shù)狀態(tài)，來延長V-2.4/9 型空壓機使用壽命。

圖2 V-2.4/9 空壓機氣缸蓋