機(jī)車空氣管路防寒措施分析

劉治國(guó)++王樹海++張智萍

摘 要：本文介紹了機(jī)車空氣管路防寒的作用原理及主要構(gòu)成部件，重點(diǎn)對(duì)防寒裝置的類型及在機(jī)車上的安裝形式和維護(hù)保養(yǎng)進(jìn)行了詳細(xì)闡述。從機(jī)車防寒裝置的主要組成部件入手，詳細(xì)闡述了防寒裝置的技術(shù)參數(shù)和作用功能；并介紹了該裝置的主要部件功能。

關(guān)鍵詞：機(jī)車；防寒裝置；作用原理；技術(shù)參數(shù)；使用維護(hù)

0 引言

我國(guó)北方寒冷地區(qū)，冬季極限溫度在-40℃以下，電力機(jī)車防寒需關(guān)注的主要部位集中在以下幾個(gè)方面：升弓空氣管路中各閥類因積水結(jié)冰而凍結(jié)，造成受電弓不能升起或卡滯；制動(dòng)空氣管路中各閥類因積水結(jié)冰而凍結(jié)，機(jī)車故障因此發(fā)生；干燥空氣的主要部件及總風(fēng)傳輸管路凍結(jié)造成該部件工作失靈。上述問題的出現(xiàn)，對(duì)機(jī)車安全運(yùn)行產(chǎn)生了不良影響。因此在機(jī)車空氣管路中的關(guān)鍵部位加裝電加熱防寒，可以防止管路部件凍結(jié)，保證部件工作在合適溫度，提高機(jī)車冬季運(yùn)行的可靠性。

1 機(jī)車空氣管路防寒裝置的主要類型

機(jī)車空氣管路防寒裝置的主要類型有伴熱線、加熱片及熱風(fēng)器。

1.1 伴熱線

伴熱線是采用最為廣泛的防寒裝置，因其安裝方便、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單被大量應(yīng)用。

1.2 加熱片

加熱片因體積小巧，加熱效果明顯，適合應(yīng)用于閥座類部件的防寒。

PTC陶瓷恒溫電加熱片主要用于機(jī)車上體積小、不規(guī)則的實(shí)體閥及座。

主要技術(shù)參數(shù)：

（1）尺寸：長(zhǎng)30-120mm 寬 20-50mm

厚：5-7mm

（2）電壓：AC 220V±20% 或DC 110V±20%

（3）功率：30W—100W

（4）絕緣耐壓： 3750 V

（5）表面最高溫度：60℃

1.3 溫控?zé)犸L(fēng)器

采用PTC加熱元件，氣體風(fēng)扇循環(huán)，配合溫度控制器使用。主要用于密閉空間氣體的加熱，如機(jī)車電氣屏柜、機(jī)車制動(dòng)屏柜，保證屏柜內(nèi)各部件冬季正常工作。溫控?zé)犸L(fēng)器主要包括熱風(fēng)器和溫度控制器，熱風(fēng)器的外形及尺寸如圖1，溫度控制器的外形如圖2。

（1）熱風(fēng)器

工作電壓：

AC 220V±20% 或DC 110V±20%

功率：400W

出風(fēng)口溫度：65℃

送風(fēng)量：45m3/h

尺寸：110mm×85mm×90mm

（2）溫度控制器

工作電壓：

AC 220V±20% 或DC 110V±20%

額定電流5A

控溫范圍：-15℃-+45℃

尺寸：60mm×33mm×43mm

2 機(jī)車空氣防寒裝置的主要形式

2.1 普通管路安裝形式

將安裝管路清理干凈，用Φ16×9mm和Φ34×15mm的橡塑管包裹，外部用橡塑膠帶半疊包纏繞，間隔段應(yīng)包裹充分、均勻，不得有管路裸露。最后用4×250mm扎帶綁扎，間隔10～20cm。

2.2 電熱片安裝形式

壓縮機(jī)安全閥座、干燥器安全閥座、輔助壓縮機(jī)安全閥座采用加裝電加熱片進(jìn)行加熱的形式，其中壓縮機(jī)安全閥座和干燥器安全閥座電加熱片采用220V電源，輔助壓縮機(jī)安全閥座采用110V電源。

安裝時(shí)將閥座表面清理干凈，把AB膠水混合后均勻涂抹在電熱片的平面?zhèn)?，貼放在閥體表面，用力按壓5分鐘，直至電熱片穩(wěn)定的粘貼在閥體表面。

2.3 熱風(fēng)器安裝形式

將熱風(fēng)器及溫度控制器布置于需防寒部件的周圍空間，其中，溫度控制器要盡量貼近需防寒部件。

3 機(jī)車空氣管路防寒主要安裝部位

需要在在機(jī)車上以下部位安裝防寒自控溫電加熱裝置，分別為干燥塔、干燥塔進(jìn)風(fēng)管、干燥塔出風(fēng)管、干燥塔排污管、微油過濾器、干燥器最小壓力閥、干燥器安全閥座、壓縮機(jī)出風(fēng)管路、壓縮機(jī)安全閥座、集污罐、集污罐排污管路、升弓電空閥、主斷止回閥、升弓電空閥風(fēng)管路、總風(fēng)缸排污管路、機(jī)車排污管路、輔助壓縮機(jī)干燥塔、輔助壓縮機(jī)安全閥座、輔助壓縮機(jī)-干燥器通風(fēng)管路和輔助壓縮機(jī)-集污罐通風(fēng)管路。其中機(jī)車升弓電空閥風(fēng)管路和輔助壓縮機(jī)干燥塔-集污罐通風(fēng)管路為外包裹橡塑管安裝，壓縮機(jī)安全閥座、干燥器安全閥座、輔助壓縮機(jī)安全閥座為電加熱片安裝，壓縮機(jī)出風(fēng)管路、干燥塔進(jìn)、出風(fēng)管路和排污管路、集污罐排污管路、總風(fēng)缸排污管路，輔助壓縮機(jī)-干燥器通風(fēng)管管路，機(jī)車排污管路為電熱線安裝，其余為自控溫電加熱套安裝。根據(jù)機(jī)車的系統(tǒng)分類，主要安裝在以下三大系統(tǒng)：

3.1 空氣管路供風(fēng)系統(tǒng)

機(jī)車采用的主風(fēng)源系統(tǒng)主要包括壓縮機(jī)及干燥器，其中，壓縮機(jī)的出風(fēng)口溫度只比環(huán)境溫度高10℃～15℃，而硅膠吸附劑的吸附效果在5℃～55℃時(shí)最佳，因此當(dāng)環(huán)境溫度低于-15℃時(shí)，干燥器進(jìn)風(fēng)口溫度就會(huì)低于0℃，干燥劑的吸附過濾效率就會(huì)大大降低，同時(shí)會(huì)產(chǎn)生結(jié)冰現(xiàn)象。因此在干燥器及周邊的過濾器和風(fēng)管路上加裝電加熱防寒，可以防止凍結(jié)現(xiàn)象的發(fā)生，保證空氣管路系統(tǒng)傳輸空氣的穩(wěn)定性。

3.2 制動(dòng)控制系統(tǒng)：

包括制動(dòng)系統(tǒng)的主要閥體，保證其工作溫度在0℃～40℃之間，避免出現(xiàn)因制動(dòng)系統(tǒng)的主要部件凍結(jié)而影響制動(dòng)功能的實(shí)現(xiàn)。

3.3 電空控制系統(tǒng)：

主要包括升弓電空系統(tǒng)，主斷路器電空系統(tǒng)。對(duì)確保受電弓、主斷正常工作的升弓管路系統(tǒng)各閥件進(jìn)行加熱。

4 機(jī)車防寒裝置的維護(hù)

機(jī)車防寒裝置一般只在冬季應(yīng)用。每年4月起將電源柜自動(dòng)開關(guān)斷開，將自控溫電熱套拆下，存放在干燥通風(fēng)處。每年10月起恢復(fù)使用。

機(jī)車自控溫電加熱裝置使用前應(yīng)檢查以下部位：保溫層、橡塑膠帶、塑料線卡無(wú)損傷、脫落；電加熱裝置對(duì)地絕緣電阻是否大于20MΩ；檢查各部位防寒裝置電阻是否有開路短路。

5 防寒裝置實(shí)際應(yīng)用效果

HXD2新八軸機(jī)車配屬到東北地區(qū)后，因東北地區(qū)冬季溫度較低，該機(jī)車輔助風(fēng)源系統(tǒng)中的個(gè)別閥類部件在冬季出現(xiàn)了因凍結(jié)影響空氣傳輸?shù)默F(xiàn)象。為解決該故障，中車大同公司優(yōu)化了該機(jī)車輔助風(fēng)源系統(tǒng)的防寒裝置，對(duì)出現(xiàn)凍結(jié)現(xiàn)象較多的部件采取了防寒措施，經(jīng)處理后，該故障現(xiàn)象已消除，輔助風(fēng)源系統(tǒng)因凍結(jié)產(chǎn)生的問題被有效解決。

中白貨運(yùn)1型機(jī)車的主要部件及整體性能要求均需滿足獨(dú)聯(lián)體國(guó)家GOST標(biāo)準(zhǔn)體系，機(jī)車風(fēng)源系統(tǒng)主要由螺桿空氣壓縮機(jī)、干燥器、總風(fēng)缸、壓力開關(guān)、高壓安全閥、輔助空氣壓縮機(jī)、輔助干燥器等部件組成，為確保風(fēng)源系統(tǒng)各部件在低溫環(huán)境下能夠正常工作，該機(jī)車風(fēng)源系統(tǒng)安裝了自控溫電加熱裝置，經(jīng)過近三年多的運(yùn)營(yíng)，該機(jī)車在白俄羅斯冬天的寒冷氣候條件下表現(xiàn)出了優(yōu)異的性能，得到了用戶白俄羅斯鐵路聯(lián)盟的充分認(rèn)可。

參考文獻(xiàn)

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1998.