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内燃机车涡轮增压器核心故障的分析及控制措施

文档作者：王利伟文档来源：郑州铁路局驻郑州机务段验收室		点击数：	更新时间： 2026年01月23日
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现场检修 铁道机车车辆工人 第6期2010年6月
文章编号：1007—6042(2010)06—0018—04
内燃机车涡轮增压器核心故障的分析及控制措施
王利伟
(郑州铁路局驻郑州机务段验收室 河南 郑州450053)
摘 要：分析了DF4D及DFff型内燃机车使用的VTC254—13、ZN3 J0一LSA型增
压器损坏失效的原因，提出了控制措施。
关键词：内燃机车；涡轮增压器；核心故障；分析；措施
中图分类号：U262．2 文献标识码：B
涡轮增压器是机车上重要且精密的部件，其故障已成为内燃机车的核
心故障。郑州机务段目前配属有28台DF 型及2O台DF 型内燃机车，这
些机车主要担当东陇海线的旅客列车牵引任务，交路紧、任务重，这是一条
非常繁忙的干线。在铁路大提速的今天，干线的异常繁忙要求机破事故尽
可能地少，而受环境影响，涡轮增压器部件容易出现积碳、运动不平衡等状
况引发部件卡死或裂碎，造成柴油机功率低、胃黑烟等后果，极易导致机破
事故的发生，给行车安全带来巨大隐患。据统计，2008年郑州机务段共发
生内燃机车机破事故11起，其中因增压器故障引起的就有8起。因此，进
一步提高增压器的质量迫在眉睫。
1 涡轮增压器的工作原理
图1所示为郑
州机务段DF 型及
DF 。型机车使用的增
压器，其工作原理
是：利用排气管中排
出的废气，推动涡轮
高速旋转，同时通过
转子轴带动压气机
一
ZN310一LSA增压器 VTC254—13增压器
图l DF 。及DF。，型机车使用的增压器外形
叶轮高速旋转(转速高达每分钟数万转)，高速旋转的压气机叶轮将吸入的
空气增压，使进入气缸的空气密度大大增加，提高了燃油燃烧的效率。
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2 原因分析
(1)增压效果差、漏油、使用寿命短
表现在动力下降，冒黑烟，费油；增压器一端或两端漏油，这是较常见故
障，也是影响增压器使用寿命的主要原因；增压器使用寿命较设计寿命低很
多，换上一个增压器，很快就出现浮动轴承损坏、两端漏油、动力下降等故障。
(2)作业环境差
增压器经常在高温、高速和高压下工作，故障率较高；柴油机的燃烧质
量直接影响着增压器的工作状态，喷油提前角过小、柴油机后燃、燃油质量
差、烧机油、增压器轴承润滑不良、增压压力下降均会造成排气温度过高，导
致增压器转子轴、喷油环、涡轮盘、轴承、油封等各运动部件工作环境恶化，
使用寿命降低。柴油机长时间后燃导致增压器涡轮侧积碳严重，使增压器
转子转动不畅，严重破坏增压器的正常工作状态。
(3)进、排气系统影响
进气系统主要表现在增压器导风轮叶片破损或卡滞(由于空气滤清器
及附件、进气软管连支承铁丝和进气中进入其他杂质或异物造成)，使其增
压效果下降，严重时导致转子扫膛、油封破损；排气系统主要表现在排气总
管、支管衬套破损(总管支管垫破损、气阀或气阀座破损，活塞破损)的碎物
随废气进入增压器，导致喷嘴环、涡轮叶片、涡轮盘及镶套破损，转子扫膛后
轴承和油封破损，排气支管、总管发红。
(4)增压器润滑条件不良
增压器机油的压力及其品质的高低直接影响着增压器工作状态的好坏。
机油不洁净、杂质多都将使轴承润滑不良。油压过低，将使增压器轴承与转子
轴供油不足造成磨损，轴承破损后会造成增压器转子扫膛、油封漏油等故障。
(5)检修质量不高
新造增压器因其配件质量高，组装过程控制严格，因而发生故障较少。
而集中修和大修的增压器，由于管理不到位，其配件质量和组装质量控制较
差，导致故障增多。
(6)忽视日常运用的维护保养
没有严格执行增压器的日常运用、维护和保养有关要求。一方面，乘务
员存在着机车使用中柴油机转速突升、突降的问题，特别在运行点较紧的交
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路；另一方面，在维护和保养上也 同程度地存在柴油机燃烧状态不良、排
气温度超高得不到及时处理的情况。
3 相应控制措施
3．1 严格作业标准
在日常安装、使用增压器时应严格按照使用说明进行；定期检查、清洁、
更换空气滤清器，以保证进气畅通；定期拆掉增压器进气管端软橡胶连接
管，清除压气机叶轮上的油泥，同时检查压气机ll-r轮固定螺丝和叶片使用情
况，防止叶轮脱落造成重大事故；使用正规厂家生产的符合使用标准的机
油，按照操作规程启机和停机，避免发动机长时间怠速运转。
3．2 改善工作环境
利用定修查看柴油机燃烧状态、喷油泵提前角和调控传动系统，对烧机
油、排烟温度高等潜在活件及燃油滤清装置要全面查看整修；及时对燃油滤清
器滤芯进行彻底清洗，以此提高柴油机燃烧质量，改善其运行环境。
3．3 控制柴油机进、排气系统易破损部件的检修质量
(1)改进增压器进气系统压气机帆布通道；
(2)对纸质空气滤清器实行寿命管理，对形变和应变应力欠缺的纸片
应立即更换；
(3)对柴油机排烟总管、支管及垫的检修应严格落实技术要求，衬套厚
度保持3 mIl以上；
(4)利用架修时机，全面更新排气阀和阀座，防止空气滤清器、进气软
橡胶连接管、排烟总管支管衬套、气阀、气阀座破损物进入增压器打坏增压
器运动部件。
3．4 保证增 器机油的清洁
每次定修应滤清机油，严格执行增压器滤清器、机油滤清器滤芯的清洗
和更换范围，对备用机油桶实行定点放置并加盖防护，对机油压力严格把
关，确保增压器的润滑条件。选择合格机油，装有增压器的发动机其热负荷
和机械负荷大大增加，要求润滑油在高温下能保证良好的黏度、抗氧化性和
耐磨性，普通机油难以达到这些要求，所以必须选用好的机油。
3．5 强化增压器的日常检修保养
保证运用机车机油离心精滤器的正常使用，无特殊原因不得擅自关闭
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该机油循环回路。
柴油机启机和加载时，严格按照油、水温度的技术要求操作；停机时尽
可能地避免由高速直接停机，要单打机油延续到增压器转子停止转动时为
止；操纵过程避免急升、急降手柄。中修机车的磨合机油，经机车水阻试验
和试运行后必须更换；定修机车的机油要严格执行化验制度，按规定提取油
样并进行化验，对不合格者要在查明原因和采取措施的前提下进行更换。
3．6 强化集中修增压器检修管理
(1)完善集中修检修工艺；统一各型增压器的检修和装车记录；明确增
压器进入集中修时转子涡轮叶片应解体检修的要求，如确实不能解体的，需
经技术科和验收人员共同确认，严格检查后方可使用，同时做好修理和装l，#
记录，进行质量跟踪。
(2)完善和充实增压器检修工艺中要求的各种工装工具；推广使用增
压器整体清洗机，保证清洁度。
(3)规定检修中几项重要卡控项点：轴承检测及装配、转子动平衡试验
的不平衡量、转子轴、涡轮叶片及涡轮盘探伤、转子轴颈向跳动量、转子轴轴
向间隙及导风轮与罩壳间隙、台架试验以及二次拆检各轴承及油封。
(4)使用正规渠道的配件。各型增压器检修所使用的零部件，原则上
必须采用生产厂的配件，并要有产品合格证，验收人员应定期抽检。
(5)主要部件实行寿命管理跟踪。只要经过各集中修厂家检修的增
器，都必须将集中修厂家代号和检修日期打印在转子轴、压气机叶轮、导风
轮、喷嘴环和涡轮盘内侧面上，并建立使用期限的检修、互换记录，对增 器
寿命进行跟踪。
4 结束语
增压器维修时应严格遵守技术规定，坚持“质量第一”和“预防为主”的
方针，保证其检修和装配质量。通过强化内燃机车增压器的维修、使用、维
护等各环节工作，使郑州机务段内燃机车用增压器质量大大提高，从源头上
减少 机破事故的发生。据统计，2009年，全段增压器故障率较去年同期
下降了30％ ，确保了铁路运输的安全生产。口
收稿日期：2叭0—03—03
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