空調發(fā)電車燃油系統(tǒng)管路結構工藝優(yōu)化

丘明 秦海洋

摘要：結合空調發(fā)電車燃油系統(tǒng)結構，針對現有燃油系統(tǒng)中車上油箱內憋氣、泵油、排油慢等問題，提出優(yōu)化燃油管路連接結構的方案，并進行試驗驗證，優(yōu)化后相關成本未增加、同時安全性能得到提高，有效解決了燃油系統(tǒng)中存在的問題。

關鍵詞：發(fā)電車;車上油箱;燃油管路

中圖分類號：U273.95 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-957X（2021）09-0023-03

1 ?現狀分析

1.1 結構分析

燃油系統(tǒng)作為發(fā)電裝置的重要附屬裝置，系統(tǒng)內部因憋氣造成內部空氣及燃油的流通不良，嚴重影響著機組的使用效果。圖1所示即為現有發(fā)電車的燃油系統(tǒng)的主要管路結構，圖中箭頭所示燃油系統(tǒng)中燃油流向，系統(tǒng)運行原理如圖2所示。

1.2 存在問題

分析燃油系統(tǒng)管路結構后，選取5輛帶有相同容積的車上油箱（容積為322L）的發(fā)電車進行泵油、排油試驗。試驗結果如表1所示，經數據分析得出的主要問題如下所示：

①燃油系統(tǒng)中泵、排油速度均較慢;②排油管管徑為DN25，吸油管管徑為DN20，但是排油速度明顯比泵油速度小太多;③相同車車上油箱泵、排油速度也存在一定差距。

打開車上油箱頂部管座上堵頭后，重新進行泵油、排油試驗。

通過表2所示，說明在車上油箱處于非完全密閉環(huán)境的情況下，泵油速度在原有基礎上略有加快、而排油速度明顯加快許多，且同一油箱泵、排油耗時差明顯縮小，且觀察泵、排油過程開口管座明顯有呼、吸氣情況，說明發(fā)電車現有燃油系統(tǒng)中車上油箱內空氣不夠流通，存在一定的車上油箱憋氣情況，導致了泵油及排油慢的問題。

2 ?改進方案

綜上所述，要解決燃油系統(tǒng)中車上油箱憋氣的問題，須改變車車上油箱現有進排氣結構。燃油系統(tǒng)中唯一的進排氣裝置位于下油箱頂部，通過圖1、圖2燃油系統(tǒng)結構原理所示，車上油箱唯一的進排氣裝置為上下油箱之間的溢油管（進排氣管）。然而車上油箱排油管及溢油管共用一根管路，存在溢油管被燃油堵塞，導致車上油箱內空氣無足夠流通量的問題。因此現有燃油管路結構需做出相應改造，以解決問題。

2.1 方案1：在車上油箱上增加一根呼吸管

如圖3所示，在原5輛試驗發(fā)電車車上油箱頂部連接1根管路作為呼吸管（圖中序號1），同時在呼吸管上的方便操作位置加1個球芯閥（圖中序號2）。在車上油箱泵、排油時打開球芯閥。管路加裝完成后進行泵油、排油試驗，統(tǒng)計結果如表3所示，泵、排油時間縮短、速度加快。

2.2 方案2：將排油管與溢油管分開后與一位吸油管連接

將原5輛試驗發(fā)電車車上油箱排油管單獨引至下油箱至單筒濾油器的一位吸油管上，即為排油管與吸油管連接，如圖4所示。

在圖4中序號1、序號2的排油管位置上各加上1個球芯閥，這樣既不會對一位吸油管泵油造成影響，也能保證立式排油管不會處于長期存積油的狀態(tài)，以減少漏油的風險，而且還能保證其中1個排油閥故障無法使用情況下，也不影響機組及車輛的正常使用。按此結構變更后燃油系統(tǒng)運行原理如圖5所示，進行泵、排油試驗，結果如表4所示，泵、排油時間縮短、速度加快。

2.3 將排油管與溢油管分開后直接與下油箱連接

將原5輛試驗發(fā)電車車上油箱排油管與上油箱溢油管分隔開，分別直接與下油箱連接。確保上油箱排油管、溢油管為獨立管路，管路連接如圖6所示，按此結構變更后燃油系統(tǒng)運行原理如圖7所示，管路安裝完后進行泵、排油試驗，結果如表5所示，泵、排油時間縮短、速度加快。

3 ?優(yōu)化方案選擇

通過表1、2、3、4、5比對，以及平均速度匯總表6進行比對，說明三種方案皆能保證車上油箱有單獨的空氣流通路，確保車上油箱內空氣壓力、下油箱內空氣壓力與外界大氣壓力基本保持一致，解決車上油箱憋氣問題，泵油及排油速度都明顯加快。因此現需將三種方案進行比對，選擇最優(yōu)方案對后續(xù)發(fā)電車燃油系統(tǒng)管路結構進行改造。

方案2、方案3對比方案1的優(yōu)勢主要在于車上開口油管路不會增多，降低車上漏油等安全隱患;車輛運行過程中無需在泵油時，無需頻繁操作，操作簡便。

方案2對比方案3優(yōu)勢主要在于可以在現有燃油系統(tǒng)基礎上不增加管座及少量增加管路，同時無需在狹小空間內在下油箱上增加管座及對油泵接油盤改造，降低了檢修成本，降低空洞封堵防火難度的同時，極大地簡化了操作難度。

通過以上3種方案的試驗和論證，方案2在檢修成本最低的情況下，還具有施工改造簡單、操作簡便、安全系數高、能適用所有車型的優(yōu)點，改造后可以達到預期的效果。因此方案2總體來說為三種方案的最優(yōu)方案。

4 ?結束語

確定可行性的改造方案后，2018年以來已按照方案要求對超過100輛發(fā)電車進行燃油系統(tǒng)管路改造，通過各型不同發(fā)電車的試驗驗證，以及后期運行效果，證明改造后的燃油系統(tǒng)，可以同時解決燃油系統(tǒng)中車上油箱憋氣而造成車上油箱泵油、排油慢的問題，極大的提高了發(fā)電車使用效率。

參考文獻：

[1]鐵路客車電氣裝置檢修規(guī)則，北京：中國國家鐵路集團有限公司.

[2]鐵路客車廠修規(guī)程，北京：中國國家鐵路集團有限公司.

[3]TB/T 2396-2017，鐵路客車發(fā)電車[S].北京：中國國家鐵路集團有限公司.

作者簡介：丘明（1988-），男，福建龍巖人，工程師，工學學位，從事修理鐵路客車的工藝設計工作。