改進雙流道散熱器檢修工藝的建議

張振海

摘要：結合雙流道散熱的結構特點和現行檢修工藝的不足，分析了雙流道散熱器易產生油、水溫度高的產生的原因為：（1）檢修工藝沒有結合雙流道散器的結構特點進行改進；（2）散熱器性能測試不全面；（3）拆除了拆除了機車冷卻空氣過濾設計裝置。并為改進雙流道散器檢修工藝提出了解決建議

關鍵詞：雙流道散熱器；工藝；改進；建議

1 問題的提出

夏季機車水溫高故障是內燃機車的季節慣性故障，如何防止是每個機務段夏季機車檢修及整備工作的重中之重。天津機務段2017年6月至10月就發生東風8B型內燃機車水溫高9臺次，較往年呈上升趨勢。水溫高機車在吹掃無效后，更換部分或整臺份散熱器，嚴重干擾了正常運輸秩序，而且帶來了檢修成本的增加。因此，開展東風8B型內燃機車散熱器失效原因分析，采取相應治理措施以保障機車正常運用，顯得迫切而重要。

2 雙流道散熱器

雙流道散熱器是20世紀90年代初研制的新產品，主要應用在DF11系列及DF8B型等內燃機車上。所謂雙流道散熱器，就是將1個散熱器分隔為2個彼此獨立的腔道，靠迎風側的腔道設置為低溫散熱器，出風側腔道設置為高溫散熱器，高、低溫冷卻水均由同一股冷卻空氣進行冷卻。由于雙流道散熱器特殊的結構設計，有效利用高、低溫冷卻水與冷卻空氣的平均對數溫差，提高了單位體積散熱器的散熱量，同時能夠減少冷卻風扇輔助功率的消耗。相對于單流道散熱器而言，提高了散熱能力，耐振動和沖擊，減少裂漏，減少冷卻器的長度及降低冷卻裝置成本有明顯效果。

2.1 結構特點

雙流道散熱器有管帶式和管片式兩種結構。兩者的不同是管帶式為焊接結構，管片式為機械脹管結構。管片式雙流道散熱器應用較多，由聯接箱箱、螺栓、管板、墊片、冷卻扁管、格散熱片及側護板等組成。雙流道散熱器在聯接箱與管板的連接處，將腔道分隔成兩部分，分別通入高、低溫冷卻水，使其成為高、低溫兩個流道。雙流道外側是低溫部分，內側是高溫部分，冷卻空氣先進入低溫部分進行冷卻，再進入高溫部分進行冷卻。

2.2 存在的弊病

（1）雙流道散器將單流道散熱器的高、低溫水整合為一體，單個散熱器的厚度增加，加大了空氣流通的阻力。高、低溫散熱片分置于各自的冷卻扁管上，在高、低溫流道之間形成一個空腔，容易造成花絮、塵土等雜物聚集。在機車整備及修程中，用壓力空氣吹掃冷卻器時，空腔內的雜物等隨氣流在空腔內移動，不能清除干凈，積少成多，堵塞空氣流通通道，降低散熱性能。2017年6月至11月，天津機務段中修的5臺東風8B型內燃機車在負載試驗時都出現水溫高現象，用風速測定儀測定冷卻器通風量低。拆下的散熱器經解體發現為高、低冷卻器空腔內有大量絮狀物。

（2）單流道散熱器日常檢查時，可以在冷卻風扇運轉后從散熱片之間的空隙進行透光檢查。雙流道散熱器由于高、低溫散熱片安裝時無法保證每個對應的散熱片在一個平面內，造成透光檢查困難，對吹掃后的冷卻器清潔效果無法判定。

（3）現行檢修工藝的不足。檢修工藝沒有結合雙流道散熱器的結構特點，與單流道散熱器檢修雷同。裝有雙流道散熱器的東風8B型及東風11系列型內燃機車，與裝有單流道散熱器的東風4系列型內燃機車的檢修工藝都是“將專用清洗劑加水加熱到60℃～80℃浸泡單節，然后用溫水沖洗干凈”。

依據《內燃機車用散熱器》 TB/T 11602013 [s]， 衡量雙流道散器性能的兩個重要指標是通過散熱器的空氣質量流量Ga和水流量。在散熱器段修實際工作中只對水流量進行抽樣測試，即對每臺車的散熱器單節清洗、檢修后，任意抽取其中4個單節進行流量試驗，沒有考慮到散熱器因污物和油垢造成空氣通道不暢對散熱性能的影響。散熱器裝車后當發現機車油、水溫度高時，檢修人員用風速測定儀測試散熱器的通風性能，對通風性能不良的的散熱器進行更換.這不僅造成了人力、物力的浪費，還影響了正常的檢修進度，延誤了檢修停時。

（4）拆除了機車冷卻空氣過濾設計裝置。在東風8B型內燃機車的原設計中，冷卻間側百葉窗安裝有不銹鋼防塵濾網，對冷卻空氣中的絮狀物、顆粒物起阻擋作用，防止這些雜質進入并吸附在散熱器空氣流通通道，對散熱器的冷卻性能造成影響。但在生產現場，由于增加了去除吸附在濾網表面及中間夾層中的雜質的工作，現行工藝中也沒有針對不銹鋼濾網的使用、清潔制定相應的工藝，作業人員索性拆除了不銹鋼防塵濾網，從而失去了散熱器前空氣的清潔屏障。

3 建議

（1）增加雙流道散熱器進行空氣質量流量測試工藝要求。在內燃機車用散熱器 TB/T 11602013標準中，將空氣質量流量、水流量等列為性能試驗的工況參數。北京局各型機車段修散熱器檢修工藝中只有水流量試驗的技術要求，而空氣質量流量不能測試。為彌補檢修后的散熱器空氣質量流量的測試要求，可對檢修后的散熱器，比照水流量測量的方法，抽取一定比例數量的散熱單節進行測試。通過多點位測試單位面積空氣質量流速來判定某一散熱單節的檢修后的性能是否符合技術要求?？諝赓|量流量與空氣質量流速的換算公式為Ca=ua.fa式中，Ga為空氣質量流量，kg/s； ua為散熱器內空氣質量流速kg/m2.s；fa為散熱器氣流橫截面積，m2。

（2）恢復冷卻間側百葉窗不銹鋼防塵濾網，并制定相應的檢修工藝。按機車原設計方案，恢復機車冷卻間側百葉窗的不銹鋼防濾網，并制定日常及修程檢修的工藝。

（3）不良散熱器可在散熱器兩側護板上沿高、低溫分界縫隙處開長條孔，為保證側護板的強度，每側護板的長形孔應間隔一定距離，兩側護板的長條孔對應錯開，方便進行吹掃。

（4）生產廠家應考慮將散熱器高、低溫散熱片制成一體式，便于檢查和維修。

參考文獻：

[1]張少元，施國友.內燃機車用銅散熱器標準修訂綜述[J].鐵道技術監督，2014，09：713.

[2]內燃機車用散熱器TB/T 11602013 [s].