列车润滑油乳化成因与策略

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本文作者：周家春1曾连平2作者单位：1.武汉大学经济管理学院2.武昌南机务段

空气压缩机技术参数：目前采用的长交路轮乘方式，机车牵引区间较长。HXD3C型电力机车担当1次牵引任务，会经过气候、空气湿度完全不同的区域，空气压缩机在吸气时不可避免地将含有相当水分的空气吸入压缩机中。但通过合理选配螺杆泵温控阀的动作值，控制螺杆泵油气筒的温度，使压缩后空气的温度高于压缩空气出口压力在“压缩空气露点温度图表”中的对应温度，即可防止压缩空气中水分的析出，防止润滑油中进入水分，从而防止压缩机油乳化。HXD3C型电力机车上安装的螺杆泵式空气压缩机的额定排气压力为1000kPa，温度控制阀动作值为83℃。温度控制阀的动作值在设计、选值上应能保证螺杆泵油气筒内压缩空气的温度高于“压缩空气露点温度图表”中对应的74.5℃。也就是说，从理论设计角度看，对于HXD3C型电力机车空气压缩机，当吸气温度为30℃，相对湿度为90%时，压缩空气不应析出和凝结水分。

通风机对空气压缩机润滑油的影响：查看HXD3C型电力机车2台螺杆式空气压缩机组在机车上的安装位置，发现2个螺杆泵的正上方分别安装有1个车体通风机，车体通风机以4m/s的流量将室外的冷却空气直接吹扫到螺杆泵油气筒上。由于车体通风机安装在螺杆泵正上方，雨雪天气时，大量的雨、雪被通风机抽入，吹扫到螺杆泵上。螺杆泵将含有大量水分的空气吸入压缩机中，造成吸入空气的含水量增高。同时，由于大量冷空气直接吹扫到螺杆泵油气筒上，造成螺杆泵油气筒的温度升不起来。在添乘HXD3C型电力机车牵引的双管供风旅客列车时发现，空气压缩机平均间隔90s左右启动1次，压缩机处于“打打停停”状态。当车体外环境温度为5℃，空压机工作时，用点温计、红外测温枪测量螺杆泵附近空气温度仅为7℃，油气筒温度为72℃；风泵停止后，冷空气猛烈地吹扫，油气筒的温度很快降为55℃。事实证明，在雨雪、阴冷气温下，螺杆泵油气筒的温度升不起来，螺杆泵油气筒内压缩空气的实际温度低于其压力露点温度，从而造成压缩空气析出和凝结水分，空气压缩机润滑油乳化。

综上所述，认为HXD3C型电力机车空气压缩机润滑油乳化的主要原因有2个方面：①雨雪天气及梅雨季节时，车体通风机将大量的雨、雪吸入，吹扫到螺杆泵上，螺杆泵将含有大量水分的空气吸入压缩机中；②冷空气的吹扫导致螺杆泵油气筒的温度很难升高，螺杆泵油气筒内压缩空气的实际温度低于其压力露点温度。

对策：根据对空气压缩机润滑油乳化原因的分析，使螺杆泵油气筒保持一个相对较高且合理的温度，可以抑制空气压缩机润滑油乳化。从HXD3C型电力机车的实际情况来看，机车的确需要2台车体通风机，但从结构上看，车体通风机的安装位置不合理促成了空气压缩机润滑油的乳化。根据现车结构，车体通风机的安装位置难以改变，因此，在不改变现有通风机安装位置，又能有效防止机车在雨雪天气、梅雨季节运用过程中空气压缩机润滑油乳化问题，最简单有效的方法就是改变通风机的出风方向。根据上述思路，建议对原车体通风机的出风口进行改造，将原出风口的圆钢丝网（图1）改造成倾斜叶片（图2）。

效果：厂家在采纳上述建议后，通过对机车运用情况的跟踪，HXD3C型电力机车在雨雪天气、梅雨季节运用中空气压缩机润滑油乳化问题得到有效控制，因润滑油乳化而换油的频率仅为改造前的30%，有效地控制了HXD3C型电力机车雨雪天气、梅雨季节运用过程中空气压缩机润滑油惯性乳化问题。