HXD3/HXD3C型電力機(jī)車撒砂故障問題的原因分析

王晨++敖磊++張學(xué)昌

文章編號(hào)：2095-6835（2017）10-0090-02

摘 要：分析了配管裝配、砂箱、撒砂器配組以及撒砂器阻氣門對(duì)HXD3/HXD3C型電力機(jī)車撒砂系統(tǒng)的影響，并根據(jù)分析情況對(duì)各配件檢修提出了相應(yīng)的解決措施。為撒砂器及各配件的檢修工藝優(yōu)化以及現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量控制提供了一定的指導(dǎo)，同時(shí)，在應(yīng)用過程中大大降低了撒砂器的返修率，提高了檢修質(zhì)量和檢修效率。

關(guān)鍵詞：HXD3/HXD3C型電力機(jī)車；撒砂器；撒砂量；撒砂裝置

中圖分類號(hào)：U264 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.10.090

HXD3/HXD3C型電力機(jī)車安裝使用的是SDN14-1型撒砂裝置，該撒砂裝置是一種在一定壓力范圍內(nèi)工作的氣動(dòng)傳動(dòng)裝置。與傳統(tǒng)重力撒砂裝置相比，其下砂量控制精準(zhǔn)、故障率低，具備砂箱及砂箱管干燥功能，但HXD3/HXD3C電力機(jī)車進(jìn)入批量檢修階段后，在調(diào)試過程中頻繁出現(xiàn)不撒砂和出砂量不足的現(xiàn)象，該問題嚴(yán)重影響了機(jī)車質(zhì)量，造成返修工時(shí)延長(zhǎng)，是機(jī)車檢修過程中的一項(xiàng)棘手難題。

1 撒砂問題的影響因素與分析

根據(jù)C5修修程，燒結(jié)板、硅橡膠墊、過濾器、阻氣門等重要配件已經(jīng)全部更新，撒砂器檢修后也進(jìn)行撒砂試驗(yàn)，但在機(jī)車調(diào)試過程中撒砂問題依然頻頻出現(xiàn)。以下從配管裝配、砂箱、撒砂器配組以及撒砂器阻氣門對(duì)撒砂問題的影響等方面研究了撒砂系統(tǒng)內(nèi)可能導(dǎo)致撒砂問題的原因。

1.1 配管裝配情況對(duì)撒砂的影響

風(fēng)從風(fēng)源傳遞到末端撒砂器的過程中，機(jī)車撒砂風(fēng)管路的管路長(zhǎng)度、直徑、粗糙度、布置方式、接頭方式等因素都會(huì)對(duì)風(fēng)壓造成影響，導(dǎo)致撒砂進(jìn)氣口的風(fēng)壓過小，機(jī)車不撒砂或撒砂量不足。

HXD3C型機(jī)車的管路設(shè)計(jì)在HXD3型機(jī)車的基礎(chǔ)上進(jìn)行了優(yōu)化，不同的配管裝配也是這2種車型在撒砂系統(tǒng)上的唯一區(qū)別。本文統(tǒng)計(jì)了2015年HXD3和HXD3C型機(jī)車的撒砂故障率，分別為35.2%和13.3%。從數(shù)據(jù)上可以看出，布置方式及管路參數(shù)對(duì)撒砂質(zhì)量的影響是較為明顯的。雖然HXD3型電力機(jī)車的配管裝配不能全部更換，但是加強(qiáng)配管檢修以及配管裝配安裝的質(zhì)量控制，減少風(fēng)路的過程泄漏是非常重要的。

1.2 砂箱泄露情況對(duì)撒砂的影響

撒砂器的工作狀態(tài)與砂箱內(nèi)的壓力是密切相關(guān)的，砂箱蓋能夠保證箱體內(nèi)維持10 kPa的正壓。如果砂箱蓋密封性能不好，砂箱存在泄漏，則可能會(huì)造成撒砂問題的出現(xiàn)。本文通過試驗(yàn)研究了砂箱泄漏對(duì)撒砂系統(tǒng)的影響。

改造1個(gè)加裝壓力表的撒砂器對(duì)砂箱分別進(jìn)行保壓試驗(yàn)，砂箱密閉后給砂箱充壓至500 kPa保壓3 min，挑選4個(gè)保壓性能基本一致的砂箱編號(hào)為A，B，C，D，選用4個(gè)試驗(yàn)臺(tái)撒砂量都為1 L/min的撒砂器a，b，c，d分別裝配到砂箱A，B，C，D上，具體情況如圖1所示。

調(diào)整砂箱A的砂箱蓋緊固螺栓，模擬砂箱的不同泄漏狀態(tài)，具體步驟為：①在保壓良好的狀態(tài)下，測(cè)試撒砂器a，b，c，d的撒砂量；②調(diào)整砂箱A的砂箱蓋螺栓到一定的松動(dòng)狀態(tài)后進(jìn)行撒砂試驗(yàn)，測(cè)試撒砂器a、b、c、d的撒砂量；③繼續(xù)松動(dòng)砂箱蓋螺栓，達(dá)到另一個(gè)狀態(tài)后進(jìn)行撒砂試驗(yàn)；④連續(xù)進(jìn)行以上操作，直至4個(gè)砂箱有某個(gè)砂箱無法撒砂為止；⑤結(jié)束試驗(yàn)，整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

由表1數(shù)據(jù)可以看出，砂箱密封性能對(duì)撒砂的影響較為明顯。砂箱密封情況越差，撒砂量越小甚至不撒砂。因此，在機(jī)車檢修過程中，砂箱和砂箱蓋密封性尤為重要，砂箱蓋檢修時(shí)要保障扭簧、密封墊以及砂箱蓋外觀良好。此外，在砂箱檢修過程中，要將撒砂器安裝面、砂箱蓋安裝面打磨平整，不能有油漆、凹凸、污物、鐵銹等，防止出現(xiàn)砂箱密封不良的情況。

1.3 撒砂器配組對(duì)撒砂問題的影響

撒砂器經(jīng)過C5檢修后，個(gè)體撒砂器的撒砂量都符合0.5～1 L/min的標(biāo)準(zhǔn)，但機(jī)車調(diào)試時(shí)撒砂問題卻頻頻出現(xiàn)，根據(jù)機(jī)車撒砂系統(tǒng)原理，機(jī)車前向（后向）4個(gè)撒砂器的風(fēng)都由1個(gè)風(fēng)管供給，4個(gè)撒砂器風(fēng)管路相互連通。因此，撒砂器的個(gè)體差異帶來的末端阻力不同，導(dǎo)致4根風(fēng)管風(fēng)的分配不同，也就造成了撒砂問題的出現(xiàn)。本文通過模擬撒砂系統(tǒng)，選用特定數(shù)據(jù)，分析了撒砂器配組情況對(duì)撒砂問題的影響。

利用圖1中的試驗(yàn)臺(tái)，撒砂器a，b，c不變，此外，選用8個(gè)撒砂量不同的撒砂器分別作為撒砂器d裝配到砂箱D上進(jìn)行撒砂試驗(yàn)，觀察配組前后撒砂器d撒砂量的變化，結(jié)果如圖2所示。

根據(jù)圖2的結(jié)果可以看出，撒砂器配組對(duì)撒砂量的影響是非常明顯的，當(dāng)撒砂器a、b、c的試驗(yàn)臺(tái)撒砂量明顯高于撒砂器d時(shí)，配組后的撒砂器d出現(xiàn)了撒砂量小甚至不撒砂的現(xiàn)象，所以，撒砂器在安裝前應(yīng)進(jìn)行配組，保證同向撒砂器的試驗(yàn)臺(tái)撒砂量基本一致。

1.4 撒砂器進(jìn)風(fēng)口阻氣門對(duì)撒砂的影響

撒砂器入風(fēng)口處設(shè)置有阻氣門，起著對(duì)通氣量的調(diào)節(jié)作用，壓縮空氣進(jìn)入撒砂器時(shí)首先經(jīng)過螺孔M5前端安裝的阻氣門和過濾網(wǎng)。阻氣門中央為φ1.8 mm的節(jié)流孔。經(jīng)測(cè)試，改變節(jié)流孔大小能調(diào)節(jié)撒砂器的出砂量：通孔越大，出砂量越大；通孔越小，出砂量越小。具體數(shù)據(jù)如表2所示。

在撒砂器檢修的過程中，如果按修程檢修完成后，撒砂量仍不合格，則可以通過更換節(jié)流孔直徑不同的阻氣門調(diào)整撒砂量。在撒砂器配組時(shí)，也可以通過更換阻氣門獲得更優(yōu)的配組方案。

2 結(jié)束語(yǔ)

在實(shí)際檢修的過程中，根據(jù)分析結(jié)果實(shí)施了撒砂器配組、砂箱蓋分解檢修等一系列的工藝優(yōu)化以及現(xiàn)場(chǎng)改善，這些改善在現(xiàn)場(chǎng)也取得了一定的成效，有效減少了因撒砂問題而導(dǎo)致的返修，對(duì)解決現(xiàn)場(chǎng)問題起到了一定的指導(dǎo)作用。

作者簡(jiǎn)介：王晨（1990—），女，天津人，助理工程師。

〔編輯：張思楠〕