機車空氣管路防寒措施分析

劉治國++王樹海++張智萍

摘 要：本文介紹了機車空氣管路防寒的作用原理及主要構成部件，重點對防寒裝置的類型及在機車上的安裝形式和維護保養(yǎng)進行了詳細闡述。從機車防寒裝置的主要組成部件入手，詳細闡述了防寒裝置的技術參數和作用功能；并介紹了該裝置的主要部件功能。

關鍵詞：機車；防寒裝置；作用原理；技術參數；使用維護

0 引言

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

1 機車空氣管路防寒裝置的主要類型

機車空氣管路防寒裝置的主要類型有伴熱線、加熱片及熱風器。

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、結構簡單被大量應用。

1.2 加熱片

加熱片因體積小巧，加熱效果明顯，適合應用于閥座類部件的防寒。

PTC陶瓷恒溫電加熱片主要用于機車上體積小、不規(guī)則的實體閥及座。

主要技術參數：

（1）尺寸：長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 溫控熱風器

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

（1）熱風器

工作電壓：

AC 220V±20% 或DC 110V±20%

功率：400W

出風口溫度：65℃

送風量：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

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

安裝時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)龋N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 熱風器安裝形式

將熱風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 機車空氣管路防寒主要安裝部位

需要在在機車上以下部位安裝防寒自控溫電加熱裝置，分別為干燥塔、干燥塔進風管、干燥塔出風管、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、壓縮機出風管路、壓縮機安全閥座、集污罐、集污罐排污管路、升弓電空閥、主斷止回閥、升弓電空閥風管路、總風缸排污管路、機車排污管路、輔助壓縮機干燥塔、輔助壓縮機安全閥座、輔助壓縮機-干燥器通風管路和輔助壓縮機-集污罐通風管路。其中機車升弓電空閥風管路和輔助壓縮機干燥塔-集污罐通風管路為外包裹橡塑管安裝，壓縮機安全閥座、干燥器安全閥座、輔助壓縮機安全閥座為電加熱片安裝，壓縮機出風管路、干燥塔進、出風管路和排污管路、集污罐排污管路、總風缸排污管路，輔助壓縮機-干燥器通風管管路，機車排污管路為電熱線安裝，其余為自控溫電加熱套安裝。根據機車的系統分類，主要安裝在以下三大系統：

3.1 空氣管路供風系統

機車采用的主風源系統主要包括壓縮機及干燥器，其中，壓縮機的出風口溫度只比環(huán)境溫度高10℃～15℃，而硅膠吸附劑的吸附效果在5℃～55℃時最佳，因此當環(huán)境溫度低于-15℃時，干燥器進風口溫度就會低于0℃，干燥劑的吸附過濾效率就會大大降低，同時會產生結冰現象。因此在干燥器及周邊的過濾器和風管路上加裝電加熱防寒，可以防止凍結現象的發(fā)生，保證空氣管路系統傳輸空氣的穩(wěn)定性。

3.2 制動控制系統：

包括制動系統的主要閥體，保證其工作溫度在0℃～40℃之間，避免出現因制動系統的主要部件凍結而影響制動功能的實現。

3.3 電空控制系統：

主要包括升弓電空系統，主斷路器電空系統。對確保受電弓、主斷正常工作的升弓管路系統各閥件進行加熱。

4 機車防寒裝置的維護

機車防寒裝置一般只在冬季應用。每年4月起將電源柜自動開關斷開，將自控溫電熱套拆下，存放在干燥通風處。每年10月起恢復使用。

機車自控溫電加熱裝置使用前應檢查以下部位：保溫層、橡塑膠帶、塑料線卡無損傷、脫落；電加熱裝置對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 防寒裝置實際應用效果

HXD2新八軸機車配屬到東北地區(qū)后，因東北地區(qū)冬季溫度較低，該機車輔助風源系統中的個別閥類部件在冬季出現了因凍結影響空氣傳輸的現象。為解決該故障，中車大同公司優(yōu)化了該機車輔助風源系統的防寒裝置，對出現凍結現象較多的部件采取了防寒措施，經處理后，該故障現象已消除，輔助風源系統因凍結產生的問題被有效解決。

中白貨運1型機車的主要部件及整體性能要求均需滿足獨聯體國家GOST標準體系，機車風源系統主要由螺桿空氣壓縮機、干燥器、總風缸、壓力開關、高壓安全閥、輔助空氣壓縮機、輔助干燥器等部件組成，為確保風源系統各部件在低溫環(huán)境下能夠正常工作，該機車風源系統安裝了自控溫電加熱裝置，經過近三年多的運營，該機車在白俄羅斯冬天的寒冷氣候條件下表現出了優(yōu)異的性能，得到了用戶白俄羅斯鐵路聯盟的充分認可。

參考文獻

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[2] 劉豫湘，陸縉華，潘傳熙. DK-1型電空制動機與電力機車空氣管路系統[M].北京：中國鐵道出版社，

1998.