HXD1B型電力機車總風缸排水裝置的改進

李國祥

(鄭州鐵路局安監(jiān)辦，河南 鄭州　450000)

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HXD1B型電力機車總風缸排水裝置的改進

李國祥

(鄭州鐵路局安監(jiān)辦，河南 鄭州450000)

摘要：通過現(xiàn)場調(diào)研，主要解決HXD1B型機車在運行中總風缸水汽不能及時排除的缺點，加裝TKZP型機車空氣管路控制系統(tǒng)能及時有效地解決這一隱患，并保留原手動控制功能，實現(xiàn)車內(nèi)和車外控制，保障機車安全運行。

關鍵詞：HXD1B型機車；總風缸；TKZP；排水；措施

1問題的提出

機車向高速、重載運行方式的發(fā)展，對機車壓縮空氣的干燥和凈化提出了更高的要求。電力機車總風缸的排水裝置一直沿用最原始最簡單的手動截門式排水閥，在目前工況下，此種排水閥已不能滿足運輸?shù)男枨?。當機車運行時間較長時，乘務人員往往無法及時打開排水閥排水，大量水汽就會積存在管路中。鄭州機務段處于北方地區(qū)，特別是在冬季，低溫水汽會隨著壓縮空氣進入制動系統(tǒng)各部，導致管路銹蝕，甚至凍結(jié)，造成制動機各閥卡滯，導致機車制動失靈等嚴重后果，直接威脅行車安全。

2解決方案

傳統(tǒng)的手動截門式排水閥不能及時排水的缺點造成了HXD1B機車制動系統(tǒng)經(jīng)常出現(xiàn)故障，為了解決這一問題，鄭州機務段技術部門通過廣泛調(diào)研，決定引進先進的TKZP型機車自動排水閥，對總風缸進行技術改造。在HXD1B0471機車上進行裝車試驗，及時反饋裝車使用情況信息，根據(jù)運用考核情況逐步進行技術改造。

3TKZP型機車自動排水裝置結(jié)構

TKZP型機車空氣管路系統(tǒng)自動排水裝置由控制系統(tǒng)、控制風源管路、自動排水閥、感應加熱裝置、過濾元件等部件組成，與空壓機工作周期相適應，通過電磁閥和自動排水閥活塞機械動作雙重控制該裝置的開啟，完成從機車各類風缸或者貯風裝置中排出凝結(jié)水或油水混合乳化物等液體物質(zhì)。自動排水閥是自動排水裝置的關鍵組件，按使用功能分為自動排水功能組件和手動排水功能組件，自動排水功能組件又由上閥座、中間體、下閥蓋及組件等4部分組成(見圖1)。

1.上閥座;2.中間體;3.自動排水彎嘴;4.下閥蓋;5.手動排水嘴;6.手動排水功能組件

圖1TKZP型自動排水閥外形圖

在上閥座上安裝有手動排水功能組件以及過渡連接法蘭組件。手動排水功能組件設有手動排水手輪及排水嘴；過渡連接法蘭組件內(nèi)部安裝有過濾元件，在方便安裝連接的同時對進入閥體的液體進行粗濾，防止活塞卡滯。

中間體的中央部分設有一個自動排水活塞和復位彈簧，活塞桿上裝有2個相對稱的半球閥。雙閥口、雙半球手動排水閥可實現(xiàn)自動排水、手動排水和手動故障切除等功能。

下閥蓋上設有4個螺栓孔，它一方面形成活塞上方的壓力空腔，另一方面通過4個M6螺栓和O型密封圈將中間體和上閥座聯(lián)接成一個整體。

在總風缸與自動排水閥中間增加一過渡聯(lián)接法蘭，同時在過渡聯(lián)接法蘭中間增加過濾元件。過濾元件采用橡膠件與過濾鋼絲網(wǎng)模壓制而成，檢修安裝極為便捷。

管路取風位置選擇在機車壓縮空氣出氣管路的末端，風源凈化裝置之后(見圖2)。電控閥是控制系統(tǒng)的關鍵部件，安裝在機車內(nèi)部，通過管路連接與自動排水閥共同組成機車的自動排水系統(tǒng)。電氣接線分為電空閥接線(選擇與YC出連接)和感應加熱裝置接線(選擇輔助接線端連接)2個部分，電源使用機車110 V直流電源，布線采用1.5 mm2的機車專用線，布線套有蛇形管和線號套。加裝自動排水裝置鋼板外罩，防止自動排水閥被道砟、飛石等擊中而脫落。

1.截斷塞門;2.電空閥;3.自動排水閥

4工作原理

4.1非工作狀態(tài)

當空氣壓縮機未工作或總風缸滿壓力時，電空閥失電不能打開空氣通路，自動排水閥口處于關閉狀態(tài)(見圖3)。

圖3非工作狀態(tài)流程圖

4.2第一次排水

TKZP型機車空氣管路系統(tǒng)自動排水裝置工作過程為：當空氣壓縮機開始工作及工作終了時，電磁接觸器閉合，同時也接通了控制排水閥動作的二位三通電空閥；當總風缸壓力低于750±20kPa時，空壓機工作，電空閥得電打開空氣通路，使空壓機的壓縮空氣經(jīng)電空閥和風管進入排水閥壓力室推動活塞運動，自動排水閥口打開，實現(xiàn)第一次排水，排水時間為1～4秒(見圖4)。

圖4　第一次排水工作流程圖

4.3第一次排水結(jié)束

當空氣空壓機繼續(xù)運轉(zhuǎn)，活塞運動到止點，完成自動排水閥口關閉，第一次排水結(jié)束(見圖5)。

圖5　第一次排水結(jié)束工作流程圖

4.4第二次排水

總風缸壓力達到900±20 kPa，空氣空壓機停止工作，由于電磁接觸器失效，使控制排水閥動作的電空閥失電，截斷總風缸通向排水閥的通路，由于壓力差的存在，自動排水閥口打開，上閥座空腔中的積水經(jīng)自動排水彎嘴排出體外，排水時間同為1～4秒(見圖6)。

圖6　第二次排水工作流程圖

4.5第二次排水結(jié)束

復位彈簧推動活塞繼續(xù)運動到止點，自動排水閥口關閉，第二次排水結(jié)束(見圖7)。

圖7　第二次排水結(jié)束工作流程圖

4.6手動排水及全關閉狀態(tài)

在機車停車后，可逆時針旋轉(zhuǎn)手動排水功能組件手輪來實現(xiàn)手動排水。當出現(xiàn)自動排水閥泄漏時，逆時針繼續(xù)旋轉(zhuǎn)手動排水功能組件手輪至止點，實現(xiàn)切除故障自動排水的目的(見圖8)。

圖8　手動排水及全關閉狀態(tài)工作流程圖

5產(chǎn)生的效果

TKZP型機車空氣管路系統(tǒng)自動排水裝置在HXD1B0471機車上安裝以來，呈現(xiàn)了以下優(yōu)點：一是在壓縮機啟動和停機分別實現(xiàn)2次自動排水，每次排水僅有2～3秒，不會影響風壓的正常供給；停車時還設有手動排水手輪，方便隨時手動排水。二是在中間體側(cè)部還裝有自動加熱裝置，防止機車冬季長時間段備凍結(jié)而導致閥工作不正常。三是安裝方便簡捷，留有合適的檢修空間，為及時處理故障提供了方便。具體效果：冷凝水隨壓縮空氣進入機車各風管及制動系統(tǒng)的難題得以解決，使得機車風管、風缸中的積水、污物能夠及時全部排出,解決制動系統(tǒng)中因空氣管路中的積水、污物引起的諸多故障。自動排水裝置的安裝從源頭解決了機車風管路積水、凍管問題,對于提高機車質(zhì)量、確保行車安全等起到了很好的作用。

參考文獻

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[責任編輯：趙偉]

收稿日期：2016 - 03 - 03

作者簡介：李國祥(1964—)，男，河南鄭州人，鄭州鐵路局安監(jiān)辦駐鄭州機務段驗收室工程師。

中圖分類號:U264.0

文獻標志碼:B

文章編號：1008-6811(2016)02-0036-02

Improvement of the HXD1B Electric Locomotive Total Air Cylinder Drainage Device

LI Guoxiang

(Safety inspection office of Zhengzhou Railway Bureau，Zhengzhou 450052，China)

Abstract:Through the on-site investigation，this article mainly solve these shortcomings that the HXD1B locomotive total air cylinder can not rule out water vapor while running，By adding TKZP locomotive air line control system，the risk can be effectively solved in time，and retain the original manual control functions at the same time，with inside and outside control functions，guarantee the locomotive running safely.

Key words:HXD1B electric locomotive；total air cylinder；TKZP；drainage；measure