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內燃機車渦輪增壓器核心故障的分析及控制措施

文檔作者：王利偉文檔來源：鄭州鐵路局駐鄭州機務段驗收室		點擊數：	更新時間： 2026年01月23日
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現場檢修 鐵道機車車輛工人 第6期2010年6月
文章編號：1007—6042(2010)06—0018—04
內燃機車渦輪增壓器核心故障的分析及控制措施
王利偉
(鄭州鐵路局駐鄭州機務段驗收室 河南 鄭州450053)
摘 要：分析了DF4D及DFff型內燃機車使用的VTC254—13、ZN3 J0一LSA型增
壓器損壞失效的原因，提出了控制措施。
關鍵詞：內燃機車；渦輪增壓器；核心故障；分析；措施
中圖分類號：U262．2 文獻標識碼：B
渦輪增壓器是機車上重要且精密的部件，其故障已成為內燃機車的核
心故障。鄭州機務段目前配屬有28臺DF 型及2O臺DF 型內燃機車，這
些機車主要擔當東隴海線的旅客列車牽引任務，交路緊、任務重，這是一條
非常繁忙的干線。在鐵路大提速的今天，干線的異常繁忙要求機破事故盡
可能地少，而受環境影響，渦輪增壓器部件容易出現積碳、運動不平衡等狀
況引發部件卡死或裂碎，造成柴油機功率低、胃黑煙等后果，極易導致機破
事故的發生，給行車安全帶來巨大隱患。據統計，2008年鄭州機務段共發
生內燃機車機破事故11起，其中因增壓器故障引起的就有8起。因此，進
一步提高增壓器的質量迫在眉睫。
1 渦輪增壓器的工作原理
圖1所示為鄭
州機務段DF 型及
DF 。型機車使用的增
壓器，其工作原理
是：利用排氣管中排
出的廢氣，推動渦輪
高速旋轉，同時通過
轉子軸帶動壓氣機
一
ZN310一LSA增壓器 VTC254—13增壓器
圖l DF 。及DF。，型機車使用的增壓器外形
葉輪高速旋轉(轉速高達每分鐘數萬轉)，高速旋轉的壓氣機葉輪將吸入的
空氣增壓，使進入氣缸的空氣密度大大增加，提高了燃油燃燒的效率。
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現場檢修 鐵道機車車輛工人 第6期2010年6月
2 原因分析
(1)增壓效果差、漏油、使用壽命短
表現在動力下降，冒黑煙，費油；增壓器一端或兩端漏油，這是較常見故
障，也是影響增壓器使用壽命的主要原因；增壓器使用壽命較設計壽命低很
多，換上一個增壓器，很快就出現浮動軸承損壞、兩端漏油、動力下降等故障。
(2)作業環境差
增壓器經常在高溫、高速和高壓下工作，故障率較高；柴油機的燃燒質
量直接影響著增壓器的工作狀態，噴油提前角過小、柴油機后燃、燃油質量
差、燒機油、增壓器軸承潤滑不良、增壓壓力下降均會造成排氣溫度過高，導
致增壓器轉子軸、噴油環、渦輪盤、軸承、油封等各運動部件工作環境惡化，
使用壽命降低。柴油機長時間后燃導致增壓器渦輪側積碳嚴重，使增壓器
轉子轉動不暢，嚴重破壞增壓器的正常工作狀態。
(3)進、排氣系統影響
進氣系統主要表現在增壓器導風輪葉片破損或卡滯(由于空氣濾清器
及附件、進氣軟管連支承鐵絲和進氣中進入其他雜質或異物造成)，使其增
壓效果下降，嚴重時導致轉子掃膛、油封破損；排氣系統主要表現在排氣總
管、支管襯套破損(總管支管墊破損、氣閥或氣閥座破損，活塞破損)的碎物
隨廢氣進入增壓器，導致噴嘴環、渦輪葉片、渦輪盤及鑲套破損，轉子掃膛后
軸承和油封破損，排氣支管、總管發紅。
(4)增壓器潤滑條件不良
增壓器機油的壓力及其品質的高低直接影響著增壓器工作狀態的好壞。
機油不潔凈、雜質多都將使軸承潤滑不良。油壓過低，將使增壓器軸承與轉子
軸供油不足造成磨損，軸承破損后會造成增壓器轉子掃膛、油封漏油等故障。
(5)檢修質量不高
新造增壓器因其配件質量高，組裝過程控制嚴格，因而發生故障較少。
而集中修和大修的增壓器，由于管理不到位，其配件質量和組裝質量控制較
差，導致故障增多。
(6)忽視日常運用的維護保養
沒有嚴格執行增壓器的日常運用、維護和保養有關要求。一方面，乘務
員存在著機車使用中柴油機轉速突升、突降的問題，特別在運行點較緊的交
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現場檢修 鐵道機車車輛工人 第6期2010年6月
路；另一方面，在維護和保養上也 同程度地存在柴油機燃燒狀態不良、排
氣溫度超高得不到及時處理的情況。
3 相應控制措施
3．1 嚴格作業標準
在日常安裝、使用增壓器時應嚴格按照使用說明進行；定期檢查、清潔、
更換空氣濾清器，以保證進氣暢通；定期拆掉增壓器進氣管端軟橡膠連接
管，清除壓氣機葉輪上的油泥，同時檢查壓氣機ll-r輪固定螺絲和葉片使用情
況，防止葉輪脫落造成重大事故；使用正規廠家生產的符合使用標準的機
油，按照操作規程啟機和停機，避免發動機長時間怠速運轉。
3．2 改善工作環境
利用定修查看柴油機燃燒狀態、噴油泵提前角和調控傳動系統，對燒機
油、排煙溫度高等潛在活件及燃油濾清裝置要全面查看整修；及時對燃油濾清
器濾芯進行徹底清洗，以此提高柴油機燃燒質量，改善其運行環境。
3．3 控制柴油機進、排氣系統易破損部件的檢修質量
(1)改進增壓器進氣系統壓氣機帆布通道；
(2)對紙質空氣濾清器實行壽命管理，對形變和應變應力欠缺的紙片
應立即更換；
(3)對柴油機排煙總管、支管及墊的檢修應嚴格落實技術要求，襯套厚
度保持3 mIl以上；
(4)利用架修時機，全面更新排氣閥和閥座，防止空氣濾清器、進氣軟
橡膠連接管、排煙總管支管襯套、氣閥、氣閥座破損物進入增壓器打壞增壓
器運動部件。
3．4 保證增 器機油的清潔
每次定修應濾清機油，嚴格執行增壓器濾清器、機油濾清器濾芯的清洗
和更換范圍，對備用機油桶實行定點放置并加蓋防護，對機油壓力嚴格把
關，確保增壓器的潤滑條件。選擇合格機油，裝有增壓器的發動機其熱負荷
和機械負荷大大增加，要求潤滑油在高溫下能保證良好的黏度、抗氧化性和
耐磨性，普通機油難以達到這些要求，所以必須選用好的機油。
3．5 強化增壓器的日常檢修保養
保證運用機車機油離心精濾器的正常使用，無特殊原因不得擅自關閉
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現場檢修 鐵道機車車輛工人 第6期2010年6月
該機油循環回路。
柴油機啟機和加載時，嚴格按照油、水溫度的技術要求操作；停機時盡
可能地避免由高速直接停機，要單打機油延續到增壓器轉子停止轉動時為
止；操縱過程避免急升、急降手柄。中修機車的磨合機油，經機車水阻試驗
和試運行后必須更換；定修機車的機油要嚴格執行化驗制度，按規定提取油
樣并進行化驗，對不合格者要在查明原因和采取措施的前提下進行更換。
3．6 強化集中修增壓器檢修管理
(1)完善集中修檢修工藝；統一各型增壓器的檢修和裝車記錄；明確增
壓器進入集中修時轉子渦輪葉片應解體檢修的要求，如確實不能解體的，需
經技術科和驗收人員共同確認，嚴格檢查后方可使用，同時做好修理和裝l，#
記錄，進行質量跟蹤。
(2)完善和充實增壓器檢修工藝中要求的各種工裝工具；推廣使用增
壓器整體清洗機，保證清潔度。
(3)規定檢修中幾項重要卡控項點：軸承檢測及裝配、轉子動平衡試驗
的不平衡量、轉子軸、渦輪葉片及渦輪盤探傷、轉子軸頸向跳動量、轉子軸軸
向間隙及導風輪與罩殼間隙、臺架試驗以及二次拆檢各軸承及油封。
(4)使用正規渠道的配件。各型增壓器檢修所使用的零部件，原則上
必須采用生產廠的配件，并要有產品合格證，驗收人員應定期抽檢。
(5)主要部件實行壽命管理跟蹤。只要經過各集中修廠家檢修的增
器，都必須將集中修廠家代號和檢修日期打印在轉子軸、壓氣機葉輪、導風
輪、噴嘴環和渦輪盤內側面上，并建立使用期限的檢修、互換記錄，對增 器
壽命進行跟蹤。
4 結束語
增壓器維修時應嚴格遵守技術規定，堅持“質量第一”和“預防為主”的
方針，保證其檢修和裝配質量。通過強化內燃機車增壓器的維修、使用、維
護等各環節工作，使鄭州機務段內燃機車用增壓器質量大大提高，從源頭上
減少 機破事故的發生。據統計，2009年，全段增壓器故障率較去年同期
下降了30％ ，確保了鐵路運輸的安全生產。口
收稿日期：2叭0—03—03
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