關(guān)于FXD3-J型動力組動力車冬季撒砂不良問題分析與改進(jìn)方案

張巖 韓春剛 林景東

摘 ?要：FXD3-J型機(jī)車撒砂膠管管路走勢多處高低起伏以及撒砂管加熱模塊產(chǎn)生的熱量通過砂靴傳導(dǎo)至出砂口，由于砂靴橡膠管較長，橡膠導(dǎo)熱性較差，導(dǎo)致砂靴出砂口溫度較低，無法融化積雪。改進(jìn)方案將砂靴膠管長度由152mm改為51.5mm，將內(nèi)層的不銹鋼管伸長接近出風(fēng)口，提高導(dǎo)熱效率。該方案達(dá)到理想的撒砂管加熱效果，能夠解決低溫環(huán)境下，撒砂管出口結(jié)冰問題，從而達(dá)到保持撒砂管路通暢，解決在下雪天氣易發(fā)生撒砂不暢問題。

關(guān)鍵詞：轉(zhuǎn)向架;撒砂管;撒砂加熱

1 ?問題概述

2019年冬季期間，在烏魯木齊段運(yùn)行的FXD3-J型動力車在下雪天氣易發(fā)生撒砂不暢問題，經(jīng)過現(xiàn)場調(diào)研發(fā)現(xiàn)如下問題：

（1）撒砂膠管管路走勢多處高低起伏，造成撒砂不順暢問題

構(gòu)架固定砂管處出現(xiàn)堵塞，由于構(gòu)架管卡的安裝方向（砂管堵塞位置），使該位置再存在高點(diǎn)，導(dǎo)致出砂不暢堵塞砂管。

（2）砂靴橡膠管較長，橡膠導(dǎo)熱性較差，導(dǎo)致砂靴出砂口溫度較低，無法融化積雪。

撒砂管加熱模塊產(chǎn)生的熱量通過砂靴傳導(dǎo)至出砂口，由于砂靴橡膠管較長，橡膠導(dǎo)熱性較差，導(dǎo)致砂靴出砂口溫度較低，無法融化積雪。

2 ?改進(jìn)方案研究

2.1 規(guī)范撒砂管走向

對砂管走向進(jìn)行調(diào)整，避免出現(xiàn)反向彎，總體走勢傾斜向下。調(diào)整了構(gòu)架管卡的安裝方向及安裝高度（砂管堵塞位置），使該位置砂管走勢流暢。

2.2 ?撒砂管優(yōu)化

每個砂靴采用220V/30W電源加熱不變，砂靴膠管長度由152mm改為51.5mm，將內(nèi)層的不銹鋼管伸長靠近橡膠出風(fēng)管端面，提高導(dǎo)熱效率。

3 改進(jìn)方案效果驗(yàn)證

在圖4所示，布置4處溫度測點(diǎn)，分別在-40°C和0°C條件下，進(jìn)行撒砂管加熱試驗(yàn)，各點(diǎn)的實(shí)際溫度。

3.1撒砂管在-40°C溫度下測試情況

（1）低溫箱開啟后10min后顯示屏顯示溫度值為-40°C，達(dá)到試驗(yàn)要求。

（2）低溫箱開啟同時，加熱管開始加熱。

（3）低溫保溫2h后檢測加熱管各檢測點(diǎn)溫度如下：

（4） 3h、4h檢測各點(diǎn)的加熱溫度，溫度值基本保持不變，不再做記錄，試驗(yàn)停止。

3.2 撒砂管在-0°C溫度下測試情況

（1）室外溫度3°C、微風(fēng)。垂直懸掛。。

（2）加熱2h后檢測加熱管各檢測點(diǎn)溫度，測試結(jié)果如下：

（3） 3h、4h檢測各點(diǎn)的加熱溫度，溫度值基本保持不變，不再做記錄，試驗(yàn)停止。

3.3 試驗(yàn)小結(jié)

2020年8月完成了-40℃低溫實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)驗(yàn)證，砂靴出砂口處溫度達(dá)到32.7℃，環(huán)境溫度0℃時出砂口處溫度達(dá)到41.8℃。通過以上試驗(yàn)驗(yàn)證，在不同溫度下-40°C和0°C條件下，各點(diǎn)的實(shí)際溫度比較理想，能夠滿足撒砂管加熱要求。

4 運(yùn)用效果

自2020年12月2日開始整改，到2月4日完成烏魯木齊段20臺動力車砂靴膠管整改工作。經(jīng)過一個冬季的運(yùn)用驗(yàn)證，整改方案效果良好。通過撒砂管改造，保證冬季雪天撒砂裝置的運(yùn)用可靠性，提高了機(jī)車運(yùn)行安全性，大大節(jié)約機(jī)車檢修成本。

參考文獻(xiàn)

[1]鮑維千，機(jī)車總體及轉(zhuǎn)向架[M]，中國鐵道出版社，2010

[2]李傳龍等.HXD3B型交流傳動電力機(jī)車轉(zhuǎn)向架.電力機(jī)車與城軌車輛 2010.

注：中國國家鐵路集團(tuán)有限公司科技研發(fā)計(jì)劃課題（N2020J005）

作者簡介：

韓春剛（Han Chun gang），單位：中國鐵路烏魯木齊局集團(tuán)有限公司烏魯木齊車輛段（Urumqi Depot of China Railway Urumqi Group CO.，LTD.），職稱：正高級工程師。