HXD3型電力機車撒砂裝置故障分析及制作風壓測量裝置

摘 要：針對HXD3型電力機車撒砂裝置存在的故障，分析撒砂裝置的構成及工作原理，提出了相應改進措施及建議。

關鍵詞：HXD3型電力機車撒砂裝置故障分析風壓測量制作

中圖分類號：U269 文獻標識碼：A文章編號：1674-098X（2012）03（b）-0000-00

1概述

隨著鐵路改革的不斷推進，大功率交流機車得到了推廣應用。特別是大功率的HXD3交流電力機車于2007年在京廣線開始擔當貨運牽引任務以來，列車定軸由原來的5000噸提升至6000噸，為貨物運輸任務的完成提供強大保障。隨著機車牽引力的增加，對機車粘著的要求也越來越高，配套的增加輪軌粘著力的撒砂裝置也越來越重要。新型HXD3機車，需要在制動產生撒砂時，往往由于撒砂裝置不良，撒砂量不足或不撒砂，容易發生空轉，對行車安全造成很大威脅。特別是在連續上坡道區段，如豐臺機務段擔當的京廣線下行臨城—隆堯間（臨城出站后為3.4‰400m、4‰1000m、3.6‰400m 、4.1‰500m、3.6‰400m、4.1‰7400m、3.8‰600m較長的連續上坡道），以及平南至石家莊四場間等均為上坡道的困難關鍵地段，需要的機車牽引力要求比較大，如果機車的撒砂裝置不能正常工作，輪軌間不能提供合理、有效地粘著力，將會大大降低機車功率的有效發揮。特別是在遇降雨、雪等惡劣天氣，極易發生機車輪對空轉，致使機車牽引力下降，造成坡停和堵塞正線，嚴重干擾正常行車，給正常的運輸生產造成極大的威脅。

2HXD3電力機車撒砂裝置構成及工作原理

HXD3型機車SDN14—1型撒砂裝置，是一種在一定壓力范圍下工作的氣動傳送裝置。與傳統重力撒砂裝置相比，其下砂量控制精準、故障率低，具備砂箱及砂管干燥功能。撒砂裝置主要由：砂箱(C)、砂箱蓋(D)、砂室、排出室高管、低管、筒形加熱器(H)、燒結板等構成。壓縮空氣由端口(S)進人，阻氣門(dS)調節從底部通過燒結板進入砂箱(c)的空氣。在砂箱(c)中，供給的空氣被分為兩股：計量的氣流(A)和排出的氣流(B)。計量的氣流(A)從燒結板流入砂室并將砂子推向撒砂出口(R)。排出的氣流(B)流經砂箱中的砂子使它們松散，最后通過排出室高管和排出阻氣門(dB)(可選)回到機殼。

砂子的傳輸由氣流(A)和氣流(B)的比值決定：這由阻氣門(dS)和排出室高管的內徑控制或者可選擇當使用分散型的砂時在排出管中補充一個阻氣門(dB)。兩股氣流在機殼中重新匯合后流向撒砂出口(R)。

3故障現象及原因分析

HXD3型機車的撒砂裝置最常見的故障為不下砂或下砂量極少，偶爾也會出現下砂量過大的情況。通過我們日常在處理故障中大量的實踐，發現機車撒砂裝置不下砂主要從以下步驟進行判斷：

①拆開撒砂器進風管接頭，檢查有無壓縮空氣以及壓力大小，若無壓縮空氣則檢查相應空氣管路及電線路，排除故障處所。

②檢查砂箱氣密性是否良好，若有明顯泄漏處所應及時修復。

③拆開砂管與撒砂器連接接頭，給出撒砂信號，檢查撒砂器出砂口是否有砂流出。若有，則可判斷是砂管部分出了問題；若無，則可大致判斷是撒砂器出現故障。

④檢查砂管是否有堵塞。若有，則進行疏通；拆下有故障的撒砂器并解體，對各個零部件逐一進行檢查，排除故障處所。

⑤如果以上各步驟檢查均無明顯異常，可以判斷為撒砂管的風壓不符合要求，影響正常的撒砂。

4故障的處理

在日常的檢修過程中，通過對撒砂裝置常見故障原因進行分析，發現處理HXD3型機車撒砂系統故障的方法主要有以下幾點：

4.1 常見的故障現象及檢查處理辦法

①雨雪天氣

冬季時，空氣濕度大，砂箱內砂子受潮板結，流動性降低，導致下砂不暢；冰凍天氣，砂管出口易結冰，堵住砂管，造成不下砂。

處理方法：遇天氣不良時，及時檢查砂箱內部的砂子，發現有受潮結板或砂管不通暢時，及時更換砂子或疏通砂管，保證撒砂正常。

②阻氣門或過濾器堵塞

較小顆粒的砂子卡在阻氣門及過濾器上，降低了流入撒砂器內壓縮空氣的壓力和速度，造成不下砂或下砂量小。

處理方法：及時清掃過濾器上顆粒細小的污物，并對阻氣門進氣量的大小進行調整，使撒砂的過程比較正常。

③燒結板堵塞

砂箱加熱裝置使用不當，燒結板過熱燒損、堵塞，使得進入砂箱內的壓縮空氣流速過低，下砂量減少。

處理方法：將過熱燒損、堵塞得燒結板及時清洗或吹掃，變形的更換新品。

④砂箱氣密性差

砂箱蓋密封不嚴，致使進入砂箱內的壓縮空氣逸散，達不到下砂所需壓力值，導致不下砂。

處理方法：更換密封性不好的密封膠墊；如果砂箱蓋變形，更換上蓋。

4.2制作HXD3機車撒砂風壓測量裝置，調整風管的風壓

如果按照上述常規的方法，對撒砂不良的故障進行處理，處理后的效果又不是很明顯，基本上可以判斷為撒砂的風壓不符合要求，但是由于機車本身對風壓的大小沒有顯示，只是預留了快速接頭。目前，現有的風壓表與快速接頭不能直接連接，正常風壓的具體數值無法正常顯示和測量。為了保證撒砂的風壓能夠簡便、準確的測量，制作撒砂風壓的測量裝置。

按照撒砂風壓參數規定（650±20千帕），選用0-100千帕風表、撒砂器進氣軟管接口28±2mm的接母和相應銅管進行組裝，為了方便使用，另外在儀器上加裝一個開關，這個開關是用廢舊的刮雨器與測量儀器組裝成的，即攜帶方便又比較實用，同時廢舊的銅管再利用。

將0-100千帕數值的儀表安裝在刮雨器開關接口處，再用刮雨器外接絲根與10mm口徑長55mm的銅管相連接，另一頭與銅管焊修連接，對風壓進行測量，并與規定數值進行對比，不符合要求的調整到規定的壓力數值。

通過撒砂測量裝置，對機車撒砂風壓進行準確的檢測，對不符合要求的在機車上線前及時調整，確保風壓正常，使撒砂量達到標準，滿足機車運用要求。

5結語

HXD3機車撒砂風壓測量裝置，能夠幫助職工快速的查找故障的原因，及時解決存在的安全隱患，不僅能夠防止動輪擦傷或不能正常制動等影響行車安全的故障發生，而且能夠極大的減少機車的檢修時間，保證機車的正常供應。自從該裝置制作以后，處理類似故障的時間明顯減少，同時將HXD3機車得風壓調整以后，出現故障的頻率也明顯的下降。

參考文獻

[1]《HXD3型交流傳動電力機車運用與保養說明書》，中國北車集團大連機車車輛有限公司，2006年12月

[2]《HXD3型交流傳動電力機車培訓教材》，中國北車集團大連機車車輛有限公司，2006年12月