工礦內(nèi)燃機(jī)車總風(fēng)缸冷凝水現(xiàn)象原因分析及處理措施

邵光浩

（本鋼板材鐵運(yùn)公司，遼寧 本溪 117000）

0 引言

總風(fēng)缸是機(jī)車風(fēng)源裝置的關(guān)鍵部件之一，負(fù)責(zé)存儲(chǔ)控制機(jī)車制動(dòng)的壓縮空氣。機(jī)車風(fēng)源裝置由空壓機(jī)、風(fēng)源凈化裝置、總風(fēng)缸等組成，空壓機(jī)負(fù)責(zé)產(chǎn)生壓縮空氣，風(fēng)源凈化裝置負(fù)責(zé)去除壓縮空氣中的油水、雜質(zhì)、灰塵，再進(jìn)行除濕后將干燥的壓縮空氣送到總風(fēng)缸存儲(chǔ)?？傦L(fēng)缸是否存在冷凝水，是風(fēng)源凈化裝置判斷是否故障的明顯標(biāo)志。

1 風(fēng)源凈化裝置的組成和工作原理

風(fēng)源凈化裝置是機(jī)車車輛系統(tǒng)專用部件，它是一般由冷卻管路、油水分離器，空氣干燥器、機(jī)車總風(fēng)缸等組成。機(jī)車車輛上的空氣壓縮機(jī)產(chǎn)生的風(fēng)源經(jīng)過風(fēng)源凈化裝置（圖1）凈化干燥后進(jìn)入總風(fēng)缸存儲(chǔ)，再經(jīng)空氣管路分配給機(jī)車車輛各個(gè)風(fēng)源部件使用。凈化的核心部分是干燥器，在電磁閥轉(zhuǎn)換下，使兩個(gè)干燥塔分別以“吸附”及“再生”的工作狀態(tài)分別轉(zhuǎn)換，以達(dá)到凈化的效果[1]。

圖1 風(fēng)源凈化裝置

空氣干燥器由干燥塔、進(jìn)氣閥、排氣閥、電控器、電空閥等主要部件組成?？諝飧稍锲鞯墓ぷ魇桥c空氣壓縮機(jī)的工況相聯(lián)系的，當(dāng)空氣壓縮機(jī)起動(dòng)時(shí)，電控器同時(shí)得到通電信號(hào)，電控器使1個(gè)電空閥處于得電供氣狀態(tài)，電控閥推動(dòng)干燥器進(jìn)氣閥向一側(cè)動(dòng)作，打開其中A塔的進(jìn)氣通路和B塔下方的排氣閥，同時(shí)關(guān)閉B塔的進(jìn)氣通路[2]。從空氣壓縮機(jī)來的壓縮空氣經(jīng)散熱器冷卻后，由油水分離器分離出其中的液態(tài)顆粒，然后進(jìn)入A干燥塔，空氣中的水分子被干燥劑吸附降低相對(duì)濕度，成為干燥空氣，干燥空氣由A塔出來后受出氣止回閥的控制分為兩路，其中大部分進(jìn)入總風(fēng)缸，一小部分經(jīng)出氣止回閥上的再生氣路進(jìn)入B塔，在B塔內(nèi)膨脹為極干的低壓“再生空氣”。然后流經(jīng)干燥劑，將干燥劑內(nèi)的水分子脫附，并攜帶水分子由排氣閥排到大氣，B塔內(nèi)的干燥劑完成“再生”。當(dāng)空氣壓縮機(jī)工作到干燥器轉(zhuǎn)換周期時(shí)，在控制器的控制下自動(dòng)轉(zhuǎn)換為另一個(gè)干燥塔工作，如此兩塔交替進(jìn)行干燥。每次空氣壓縮機(jī)停機(jī)時(shí)電磁排污閥能自動(dòng)將油水分離器中的壓縮空氣及油水分子排出，從而達(dá)到凈化機(jī)車風(fēng)源的目的。

2 冷凝水現(xiàn)象的危害

為了保證行車安全、檢修周期延長(zhǎng)和使用壽命的提高，要求經(jīng)過干燥的空氣的相對(duì)濕度PH≤35%；空氣中含塵埃的顆粒度≤10μm；含油率不超過10ppm。風(fēng)源凈化裝置發(fā)生故障，不能達(dá)到上述要求，使總風(fēng)缸內(nèi)出現(xiàn)冷凝水時(shí)，會(huì)對(duì)機(jī)車行車安全、零件的使用壽命和檢修周期都帶來直接影響?？諝庵械乃衷诙救菀装l(fā)生凍結(jié)，帶來制動(dòng)故障，嚴(yán)重影響行車安全。水中的雜質(zhì)會(huì)對(duì)運(yùn)動(dòng)件產(chǎn)生磨損和拉傷。長(zhǎng)期被水浸泡的零件會(huì)發(fā)生銹蝕，水中含油會(huì)使橡膠件老化和腐蝕[3]。因此機(jī)車司乘人員在每次出乘前都要打開總風(fēng)缸排水塞門，檢查總風(fēng)缸內(nèi)是否出現(xiàn)凝結(jié)的油水。如果發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)大量的冷凝水，應(yīng)及時(shí)到檢修部門處理。

3 冷凝水的原因及處理措施

3.1 干燥劑失效

失效的干燥劑，對(duì)制動(dòng)系統(tǒng)的危害非常大，不僅不能干燥壓縮空氣，使總風(fēng)缸出現(xiàn)冷凝水，嚴(yán)重的還會(huì)粉化，導(dǎo)致制動(dòng)系統(tǒng)各個(gè)閥失效，影響機(jī)車安全。干燥劑（圖2）的正常使用期限為2年或一個(gè)中修期 ，中修時(shí)會(huì)更換干燥劑。同時(shí)為避免干燥劑未到期更換失效導(dǎo)致的制動(dòng)系統(tǒng)故障，規(guī)定機(jī)車第3次定修（1年）時(shí)要打開干燥塔觀察干燥劑狀態(tài)，確定是否更換。合格干燥劑顆粒飽滿，白色或淡黃色，無粉末。如干燥劑為黑棕色，或者為深黃色，顆粒深度超過5cm，或者干燥劑有明顯粉末為失效應(yīng)進(jìn)行更換。

圖2 失效干燥劑

3.2 凈化裝置管路系統(tǒng)旁通塞門誤開

凈化裝置的干燥器設(shè)有旁通管路，目的是當(dāng)干燥器發(fā)生故障不能工作時(shí)，可以開通旁通管路，切除干燥器部分，保證機(jī)車有足夠的壓縮空氣維持機(jī)車返回檢修。正常情況下管路系統(tǒng)的旁通塞門是關(guān)閉狀態(tài)，并且加鉛封，當(dāng)旁通塞門誤開，壓縮空氣不經(jīng)過干燥器直接進(jìn)入總風(fēng)缸，必然導(dǎo)致總風(fēng)缸出現(xiàn)冷凝水[4]。

3.3 油水分離器排污系統(tǒng)故障

油水分離器是與空氣干燥器配套使用的輔助裝置裝在進(jìn)入干燥器前的主管路上，用于清除壓縮空氣中的液態(tài)粒子，不銹鋼編織的濾網(wǎng)卷制成分離器的濾芯。當(dāng)壓縮空氣以一定的流速通過濾芯時(shí)，其中的液態(tài)粒子被粘附。再被氣流經(jīng)電磁排污閥清除。當(dāng)油水分離器排污閥無法開啟，長(zhǎng)期不能排污，積水過多流入干燥塔，會(huì)造成干燥失效，最后導(dǎo)致總風(fēng)缸出現(xiàn)冷凝水。

當(dāng)空氣壓縮機(jī)停止工作時(shí)，電磁排污閥會(huì)打開排出分離器內(nèi)的油水。根據(jù)這一工作特點(diǎn)，可以觀察停止打風(fēng)時(shí)是否有油水排出，判斷排污閥是否故障。如果沒有停機(jī)排風(fēng)現(xiàn)象，電磁排污閥故障。檢查排污閥是否得電，沒有電壓檢查并處理該電路，如果有電壓，一般為電磁閥線圈故障，更換電磁閥。如果電路與電磁閥正常，為控制風(fēng)源堵塞，將電磁閥卸下疏通堵塞位置，即可排除故障。

3.4 干燥劑再生不足或沒有再生

（1）干燥塔在再生狀態(tài)下，排氣閥不排風(fēng)。該塔在再生狀態(tài)下，正常該塔下部的排氣閥應(yīng)該在電磁閥的作用下開啟，使該塔內(nèi)的吹掃的再生空氣排到大氣。發(fā)生該故障時(shí)，首先應(yīng)觀察干燥器的電控器（圖3）指示燈是否正常顯示。如果指示燈無顯示，檢查電控器接線插頭是否松脫；電控器上電源開關(guān)是否處于關(guān)閉狀態(tài)；保險(xiǎn)絲是否熔斷；是這三種情況的進(jìn)行處理。處理完畢故障依然存在或上述三種情況未發(fā)生應(yīng)更換電控器。其次起動(dòng)空壓機(jī)使之聯(lián)系工作（時(shí)間超過轉(zhuǎn)換周期），按表1中對(duì)應(yīng)關(guān)系和規(guī)律檢查電控閥、排氣閥的排氣情況，找出對(duì)應(yīng)故障的部件，更換電控閥或排氣閥[5]，見表1。

表1 干燥器指示燈與各閥對(duì)應(yīng)關(guān)系

圖3 干燥器電控器

（2）干燥塔在再生狀態(tài)下，排氣閥排風(fēng)量小。電傳動(dòng)內(nèi)燃機(jī)車采用2臺(tái)NPT5型空氣壓縮機(jī)同時(shí)工作，每臺(tái)空壓機(jī)排氣量2.4m3/min，每分鐘機(jī)車空壓機(jī)排氣量4.8m3。在干燥器工作時(shí)有15%的壓縮空氣用于干燥劑再生。當(dāng)用于再生的壓縮空氣量不足時(shí)，無法滿足干燥劑的全部再生，積累時(shí)間長(zhǎng)就會(huì)造成干燥劑提前失效。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因有兩種情況，第一種情況出氣止回閥的再生通道被異物部分堵塞。如圖4再生孔通道被堵塞，導(dǎo)致進(jìn)入處于再生狀態(tài)的干燥塔的壓縮空氣不夠15%，排氣量不足，干燥劑只能部分再生。檢修人員應(yīng)該拆下出氣止回閥對(duì)再生氣路進(jìn)行疏通。第二種情況為排氣閥（圖5）螺桿上的螺母松脫，閥口開度太小。排氣量明顯不足，導(dǎo)致塔內(nèi)的再生空氣不能全部排除，留有部分帶有水份和雜質(zhì)浸泡干燥劑，長(zhǎng)時(shí)間造成干燥劑失效。檢修人員應(yīng)該拆下排氣閥檢修，重新上緊螺母，如損壞必須更換。

圖4 出氣止回閥

圖5 排氣閥

4 結(jié)語

內(nèi)燃機(jī)車風(fēng)源系統(tǒng)中安裝風(fēng)源凈化裝置是利于行車安全，設(shè)備壽命延長(zhǎng)的有效方法。風(fēng)源凈化裝置工作狀態(tài)可用通過檢查總風(fēng)缸冷凝水現(xiàn)象進(jìn)性判斷。通過多年的實(shí)踐，總風(fēng)缸出現(xiàn)冷凝水現(xiàn)象對(duì)機(jī)車制動(dòng)系統(tǒng)的影響并不是非常迅速和直觀的，但在特殊環(huán)境下（比如寒冷的冬季）會(huì)對(duì)機(jī)車的行車安全造成極大影響，是不可忽視的一個(gè)現(xiàn)象。通過以上的方法可以及時(shí)解決風(fēng)源凈化裝置的故障，保證機(jī)車上的壓縮空氣干凈干燥，從而有效地保證機(jī)車的行車安全。