陶军 秦云龙 王炎君 沈洪彬
中国中车戚墅堰机车有限公司，213000
摘要：如今我国经济发展速度不断加快，铁路运营压力也在增加，作为铁路运输重要组成部分，做好内燃机车的检修工作，能够有效提高其运行质量。本文将结合铁谱技术的使用特征，讨论该技术在油品抗磨检测、机车磨损检测、缸套异常检测、铁谱数据分析、压缩机检测等方面的应用，为提高机车检修质量作出参考。
关键词：铁谱技术；内燃机车；机车检修
引言：功能性和实用性一直以来都是人们对内燃机车使用时的首位要求。为顺应铁路行业的蓬勃发展，内燃机车的检修模式和检修手段也要对应更新。作为工作人员，应积极引进国内外优秀检修模式，深入分析内燃机车的运作原理，了解机车损耗与零部件、公里数的关系，提高检修质量，延长使用寿命，促进行业发展。
一、铁谱技术的使用特征
铁谱技术的应用原理就是技术人员通过使用铁谱仪来分析内燃机车里的机油使用情况，先提取内燃机油，然后利用高梯度强磁场把样品中的金属颗粒提出出来，分析颗粒的浓度、类型，得到定性定量的数据，根据磨粒的形态、尺寸、形态、颜色，得知内燃机车里各个零部件的磨损数据，为后续维修工作奠定基础，如图1所示。作为铁路的检修人员，应熟练掌握铁谱技术，根据铁谱数据，分析机车内润滑油的使用程度，了解各零配件的磨损情况，并制定科学合理的维修方案，这样才能提高内燃机车运行的稳定性和安全性。在现场操作铁谱技术时，为保障取样浓度具有代表性，磨粒浓度形态精准，工作人员可以在粗滤器和热交换器之间的放油阀处取样。操作时，要注意避让管道内的残油。单次取样量应大于40ml，取样时间应控制在机械停工15min-20min[1]。
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图1铁谱仪的工作流程
二、铁谱技术在内燃机车检修中的应用
（一）机车油品抗磨检测
新时期背景下，我国铁路行业发展速度不断加快，机车型号和性能都在改变，为确保运行质量，维修人员对专用机油的要求也更多。油品的抗磨性对内燃机车的运营效果可起到至关重要的作用。以往检测油品的抗磨性，都是在实验室的试验台上检测，检测结果取决于实验条件。将铁谱技术应用于内燃机车检修，能够确保油液抗磨性是否和实际应用的润滑效果保持一致。铁谱技术可以真实反映出油液的抗磨性能，动态化监控内燃机车的磨损情况。目前，铁谱分析在检测新型液力传动油、四代机油、四代柴油、三代机油、三代柴油、国产压缩机机油的抗磨性上，都有着良好表现。
（二）机车磨损状态检测
内燃机车的结构组成比较复杂，运行功率大，如果不定期进行维修，很容易导致设备磨损，产生安全风险。当前，我国铁路行业常用内燃机车型号是东风系列，东风系列的内燃机车型号分为240系列和280系列两种。具有缸数多、功率大、摩擦大等特点。内燃机车的柴油机使用了压力润滑方式，通过机油泵向主轴瓦、连杆瓦、活塞、增压器等位置输送润滑油。内燃机车本身检修成本较高，如果出现设备更换，维修费用更大，例如：活塞破损、轮轴瓦烧损等等。所以使用忒普技术来检测内燃机车的磨损状态十分重要，可以提高机车检修的质量。内燃机车的磨损分为三个阶段，分别是：磨合、正常磨损、异常磨损。磨合期间的检测主要是判断设备装配是否正确，评估长期使用的科学性和稳定性。磨合期出现的磨粒中有80%来自气缸，磨粒来源主轴瓦和连杆瓦。使用铁谱技术可以及时确定磨粒位置。铁谱技术也是磨合期最有效的监测方式，尤其是对空载磨合时间的适用性非常好。在判断正常磨损和异常磨损时，技术人员可分析谱片上铁磁性物质的分布，表面光滑、周围无明显氧化迹象、入口处污染物少的就是无异常磨损磨粒。
（三）缸套运行异常检测
分析实际运行数据可知，内燃机车柴油在维修时，最常出现的问题就是破损、临修，造成此类问题的主要原因就是磨损异常，占比可达到60%以上。通过铁谱技术可以很好地检测出缸套漏水、轴瓦损坏、活塞异常、缸套一场、磨料磨损、机油乳化稀释等问题。提前做出预报，而且准确率也十分可观。方便维修人员制定后续计划。因为缸套和活塞环之间的润滑性较低，运作起来经常处于半干摩擦，所以很容易产生磨粒。判断是否磨损异常，就需要分析铁谱诊断标准，如果直读数据激增，谱片上磨粒浓度加大，存在部分金属氧化物，就需要及时处理，不然很容易导致拉缸、拉瓦等故障的出现。
（四）铁谱监测数据分析
铁谱分析系统主要分为 5部分，分别是ZTP-1 直读式铁谱仪、FTP-1 分析式铁谱仪、铁谱显微镜、读数器与微机等，当磨损颗粒的直径超过 2μm 时，能够保证各项检测数据的精确性。由于内燃机车的内部结构较为复杂，零部件较多，所以技术人员为实现高效率的维修，就要数量掌握铁谱技术，对内燃机运行状态实时监测，如果发现设备运行故障，就要制定解决方案。深入分析铁谱检测数据和磨损颗粒的直径大小，确保数据检修的精准性和有效性，为机车高效运行提供帮助。
（五）压缩机的状态检测
铁谱技术在检测压缩机状态时，主要针对往复式压缩机和螺杆式压缩机两种。首先是往复式压缩机，磨损正常的磨粒浓度较小，而且存在少量的红色氧化物，磨粒增长速度较快。机油乳化问题在内燃机车维修时比较常见，谱片上如果出现大于15μm的磨粒，其磨损状态就存在异常。例如：曾经在DF4D和DF11型号的机车上，往复式压缩机机油乳化问题严重，在结合铁谱技术后，技术人员通过实验对比了压缩机磨损状态，找到了降低乳化率的方法。此后200号压缩机机油的更换成本被大大降低，铁谱技术功不可没。为满足列车提速的要求，一部分机车内的压缩机都更换成了螺杆式压缩机。螺杆式压缩机的稳定性更好，自1997年投入使用后，检测数据显示，其发生异常磨损情况极少。铁谱检测数据也没体现出明显的异常情况，未来仍有较大发展空间。
结论：综上所述，根据内燃机车的运行情况，进行定期维修，能够有效提高机车运行质量，延长使用年限。技术人员要掌握铁谱技术的使用原理，结合内燃机车设备的维护信息的实时状态，制定最科学有效的维修计划。如果发现内燃机车的零件磨损要立刻更换。同时，也要重视诊断和测试技术，这样才能得到精准数据。
参考文献：
[1]邢远方,李向斌.GCY450型内燃机车电气系统常见故障分析与处理[J].内燃机与配件,2021(02):146-147.
[2]李佳.铁谱分析技术在离心式压缩机故障诊断的应用[J].设备管理与维修,2019(09):145-146.