關于FXD3-J型動力組動力車冬季撒砂不良問題分析與改進方案

張巖 韓春剛 林景東

摘 ?要：FXD3-J型機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生的熱量通過砂靴傳導至出砂口，由于砂靴橡膠管較長，橡膠導熱性較差，導致砂靴出砂口溫度較低，無法融化積雪。改進方案將砂靴膠管長度由152mm改為51.5mm，將內層的不銹鋼管伸長接近出風口，提高導熱效率。該方案達到理想的撒砂管加熱效果，能夠解決低溫環境下，撒砂管出口結冰問題，從而達到保持撒砂管路通暢，解決在下雪天氣易發生撒砂不暢問題。

關鍵詞：轉向架;撒砂管;撒砂加熱

1 ?問題概述

2019年冬季期間，在烏魯木齊段運行的FXD3-J型動力車在下雪天氣易發生撒砂不暢問題，經過現場調研發現如下問題：

（1）撒砂膠管管路走勢多處高低起伏，造成撒砂不順暢問題

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

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

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

2 ?改進方案研究

2.1 規范撒砂管走向

對砂管走向進行調整，避免出現反向彎，總體走勢傾斜向下。調整了構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，將內層的不銹鋼管伸長靠近橡膠出風管端面，提高導熱效率。

3 改進方案效果驗證

在圖4所示，布置4處溫度測點，分別在-40°C和0°C條件下，進行撒砂管加熱試驗，各點的實際溫度。

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，達到試驗要求。

（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溫度如下：

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

3.2 撒砂管在-0°C溫度下測試情況

（1）室外溫度3°C、微風。垂直懸掛。。

（2）加熱2h后檢測加熱管各檢測點溫度，測試結果如下：

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

3.3 試驗小結

2020年8月完成了-40℃低溫實驗室試驗驗證，砂靴出砂口處溫度達到32.7℃，環境溫度0℃時出砂口處溫度達到41.8℃。通過以上試驗驗證，在不同溫度下-40°C和0°C條件下，各點的實際溫度比較理想，能夠滿足撒砂管加熱要求。

4 運用效果

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。經過一個冬季的運用驗證，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用可靠性，提高了機車運行安全性，大大節約機車檢修成本。

參考文獻

[1]鮑維千，機車總體及轉向架[M]，中國鐵道出版社，2010

[2]李傳龍等.HXD3B型交流傳動電力機車轉向架.電力機車與城軌車輛 2010.

注：中國國家鐵路集團有限公司科技研發計劃課題（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。