武漢地鐵3號(hào)線車輛空壓機(jī)油乳化分析

余紅雨 杜浩

摘 要：武漢3號(hào)線電動(dòng)客車在運(yùn)營(yíng)期間連續(xù)發(fā)生多起螺桿空壓機(jī)潤(rùn)滑油乳化的現(xiàn)象，更換潤(rùn)滑油后有6臺(tái)空壓機(jī)潤(rùn)滑油仍然乳化，通過(guò)普查、跟蹤空壓機(jī)的使用情況，最終找到故障點(diǎn)并進(jìn)行了整改。

關(guān)鍵詞：螺桿空壓機(jī);潤(rùn)滑油;乳化;運(yùn)轉(zhuǎn)率;溫控閥

中圖分類號(hào)：U279.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2019）07-0061-02

1 故障現(xiàn)象

3號(hào)線車輛在日檢月修中連續(xù)發(fā)現(xiàn)多起起空氣壓縮機(jī)潤(rùn)滑油乳化現(xiàn)象，更換其潤(rùn)滑油后仍然有6臺(tái)空壓機(jī)反復(fù)出現(xiàn)油乳化現(xiàn)象。具體乳化情況見(jiàn)圖1所示。

2 普查情況

由于該乳化現(xiàn)象出現(xiàn)的較為集中，我們對(duì)3號(hào)線所有車輛的空壓機(jī)潤(rùn)滑油的狀態(tài)進(jìn)行普查，主要檢查記錄空壓機(jī)的工作時(shí)長(zhǎng)及潤(rùn)滑油油位、顏色、油質(zhì)，普查結(jié)果如表1所示[1]。

3 跟蹤觀察

更換空壓機(jī)油之后，跟進(jìn)各空壓機(jī)狀態(tài)有異常出現(xiàn)：（1）C121車次日不見(jiàn)油位，按廠家所提供的方案打風(fēng)半小時(shí)依舊不見(jiàn)油位;再次打風(fēng)10分鐘、停機(jī)5分鐘后通過(guò)觀察窗僅能看到極淺油位，后要求廠家再加少量潤(rùn)滑油。（2）C291車更換空壓機(jī)油后再次發(fā)現(xiàn)有乳化跡象，疑似絮狀物。廠家到現(xiàn)場(chǎng)處理時(shí)，從排油口排出約300ml水，打風(fēng)后油質(zhì)情況明顯好轉(zhuǎn)，絮狀物消失。廠家提出空壓機(jī)多工作就能將潤(rùn)滑油中混合的水分排出，為驗(yàn)證這一說(shuō)法，C29車次日正線運(yùn)營(yíng)一天，當(dāng)日回庫(kù)檢查時(shí)潤(rùn)滑油恢復(fù)正常，但持續(xù)運(yùn)營(yíng)一周后再次發(fā)現(xiàn)潤(rùn)滑油渾濁。（3）C256車在庫(kù)內(nèi)停留一天出現(xiàn)了水油分界面，可以從排油孔將水排出，試車線調(diào)試完畢回庫(kù)繼續(xù)打風(fēng)1小時(shí)，油質(zhì)依舊渾濁;再次打風(fēng)總時(shí)長(zhǎng)約2.5小時(shí)油質(zhì)才轉(zhuǎn)為清澈可用狀態(tài)。

通過(guò)上述跟蹤情況，我們將空壓機(jī)油的乳化為三類：1）顏色很深、渾濁物均勻并且不能通過(guò)打風(fēng)緩解;2）觀察窗內(nèi)油顏色偏暗、渾濁物均勻分布但是可以通過(guò)打風(fēng)緩解至透亮;3）觀察窗底端現(xiàn)渾濁物、分界面清晰。

分析上述三種情況可以確定：情況1）是確實(shí)發(fā)生了乳化，并且換下來(lái)的廢油清晰可見(jiàn)乳化物。情況2）是空壓機(jī)運(yùn)行后由于空氣壓縮，空氣中的水含量達(dá)到飽和后析出形成液體與潤(rùn)滑油充分混合，壓縮機(jī)停機(jī)后該油水混合物一起由空壓機(jī)腔體各處匯集到底部，并于觀察窗表現(xiàn)出渾濁現(xiàn)象，因此可以通過(guò)打風(fēng)（約30分鐘到2小時(shí)）將空壓機(jī)里的水分排出使油變得清澈。情況3）的分界面極有可能是水油分界面，這一情況中水含量比情況2）中的水分多，液態(tài)水可以聚集在觀察窗底部，因此可以通過(guò)排油口排出液態(tài)水。

4 試驗(yàn)檢測(cè)

現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量空壓機(jī)溫升發(fā)現(xiàn)，反復(fù)出現(xiàn)潤(rùn)滑油乳化的6臺(tái)空壓機(jī)百秒內(nèi)溫度無(wú)法上升到83℃以上，懷疑可能原因是溫控閥始終卡滯在打開(kāi)位置，現(xiàn)場(chǎng)更換溫控閥、油濾及潤(rùn)滑油后，持續(xù)觀察未再發(fā)生潤(rùn)滑油乳化現(xiàn)象。

拆卸下的溫控閥進(jìn)行拆解分析：（1）將6件油控單元組裝到具備相同設(shè)計(jì)參數(shù)的空壓機(jī)上進(jìn)行測(cè)試（測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表2所示），6次測(cè)試空壓機(jī)從55℃提升到65℃所需要的時(shí)間從87到110秒不等，但根據(jù)測(cè)試大綱相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求，溫升時(shí)間要求不長(zhǎng)于 100 秒，2#6#數(shù)據(jù)超出標(biāo)準(zhǔn)，其余數(shù)據(jù)靠近上限。（2）將6件油控單元逐一進(jìn)行拆解并進(jìn)行各方面的檢查，對(duì)活塞閥及閥芯進(jìn)行檢查，對(duì)活塞表面進(jìn)行觀察可見(jiàn)因活塞閥上下動(dòng)作留下的輕微劃痕，且活塞表面及腔體內(nèi)發(fā)現(xiàn)油泥狀的物質(zhì)，通過(guò)測(cè)量配合部件的尺寸發(fā)現(xiàn)，活塞外圓直徑的實(shí)際測(cè)量值普遍靠近上公差，其中 2#、6#的活塞外圓直徑接近上公差，且腔內(nèi)徑也靠近下公差，與溫升時(shí)間的測(cè)試結(jié)果進(jìn)行比較，相對(duì)吻合。

5 結(jié)論及后續(xù)處理

由溫升試驗(yàn)及溫控閥活塞狀態(tài)可以判斷出：故障時(shí)溫控閥長(zhǎng)期卡滯于導(dǎo)通狀態(tài)，即溫度并未達(dá)到冷卻需求時(shí)便開(kāi)始了油冷卻循環(huán)，使得螺桿空壓機(jī)腔體溫度一直處于較低工況，空氣壓縮后大部分水分子形成冷凝水存在于螺桿空壓機(jī)腔體內(nèi)部，無(wú)法正常的與壓縮空氣一起進(jìn)入到雙塔干燥器，并從干燥器排出。冷凝水長(zhǎng)期留存在空壓機(jī)腔體內(nèi)部，導(dǎo)致壓縮時(shí)油、水不斷地混合，使得潤(rùn)滑油乳化。為確?，F(xiàn)場(chǎng)其余空壓機(jī)的使用情況，我們對(duì)其均進(jìn)行了溫升測(cè)試，沒(méi)有出現(xiàn)反復(fù)乳化的空壓機(jī)溫升均符合設(shè)計(jì)要求。

在今后的檢車中，若再發(fā)現(xiàn)空壓機(jī)油有乳化現(xiàn)象則：（1）持續(xù)打風(fēng)15-30分鐘，查看潤(rùn)滑油狀態(tài)是否恢復(fù)正常;（2）若打風(fēng)后潤(rùn)滑油中無(wú)絮狀物但油質(zhì)渾濁，排出少量潤(rùn)滑油能夠確認(rèn)潤(rùn)滑油中雜質(zhì)過(guò)多，則更換潤(rùn)滑油及油濾;（3）若打風(fēng)后乳化現(xiàn)象任然存在，且停機(jī)5-10分鐘時(shí)空壓機(jī)溫度已經(jīng)較低，測(cè)量該空壓機(jī)的溫升，確認(rèn)溫升時(shí)長(zhǎng)已超過(guò)100秒，則更換潤(rùn)滑油及溫控閥。

參考文獻(xiàn)

[1] 姜陽(yáng).武漢3號(hào)線地鐵項(xiàng)目空氣壓縮機(jī)潤(rùn)滑油乳化報(bào)告[R].北京.克諾爾南口供風(fēng)設(shè)備有限公司，2016.