HXD3/HXD3C型電力機車撒砂故障問題的原因分析

王晨++敖磊++張學昌

文章編號：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HXD3/HXD3C型電力機車撒砂系統的影響，并根據分析情況對各配件檢修提出了相應的解決措施。為撒砂器及各配件的檢修工藝優化以及現場質量控制提供了一定的指導，同時，在應用過程中大大降低了撒砂器的返修率，提高了檢修質量和檢修效率。

關鍵詞：HXD3/HXD3C型電力機車；撒砂器；撒砂量；撒砂裝置

中圖分類號：U264 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.10.090

HXD3/HXD3C型電力機車安裝使用的是SDN14-1型撒砂裝置，該撒砂裝置是一種在一定壓力范圍內工作的氣動傳動裝置。與傳統重力撒砂裝置相比，其下砂量控制精準、故障率低，具備砂箱及砂箱管干燥功能，但HXD3/HXD3C電力機車進入批量檢修階段后，在調試過程中頻繁出現不撒砂和出砂量不足的現象，該問題嚴重影響了機車質量，造成返修工時延長，是機車檢修過程中的一項棘手難題。

1 撒砂問題的影響因素與分析

根據C5修修程，燒結板、硅橡膠墊、過濾器、阻氣門等重要配件已經全部更新，撒砂器檢修后也進行撒砂試驗，但在機車調試過程中撒砂問題依然頻頻出現。以下從配管裝配、砂箱、撒砂器配組以及撒砂器阻氣門對撒砂問題的影響等方面研究了撒砂系統內可能導致撒砂問題的原因。

1.1 配管裝配情況對撒砂的影響

風從風源傳遞到末端撒砂器的過程中，機車撒砂風管路的管路長度、直徑、粗糙度、布置方式、接頭方式等因素都會對風壓造成影響，導致撒砂進氣口的風壓過小，機車不撒砂或撒砂量不足。

HXD3C型機車的管路設計在HXD3型機車的基礎上進行了優化，不同的配管裝配也是這2種車型在撒砂系統上的唯一區別。本文統計了2015年HXD3和HXD3C型機車的撒砂故障率，分別為35.2%和13.3%。從數據上可以看出，布置方式及管路參數對撒砂質量的影響是較為明顯的。雖然HXD3型電力機車的配管裝配不能全部更換，但是加強配管檢修以及配管裝配安裝的質量控制，減少風路的過程泄漏是非常重要的。

1.2 砂箱泄露情況對撒砂的影響

撒砂器的工作狀態與砂箱內的壓力是密切相關的，砂箱蓋能夠保證箱體內維持10 kPa的正壓。如果砂箱蓋密封性能不好，砂箱存在泄漏，則可能會造成撒砂問題的出現。本文通過試驗研究了砂箱泄漏對撒砂系統的影響。

改造1個加裝壓力表的撒砂器對砂箱分別進行保壓試驗，砂箱密閉后給砂箱充壓至500 kPa保壓3 min，挑選4個保壓性能基本一致的砂箱編號為A，B，C，D，選用4個試驗臺撒砂量都為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。

調整砂箱A的砂箱蓋緊固螺栓，模擬砂箱的不同泄漏狀態，具體步驟為：①在保壓良好的狀態下，測試撒砂器a，b，c，d的撒砂量；②調整砂箱A的砂箱蓋螺栓到一定的松動狀態后進行撒砂試驗，測試撒砂器a、b、c、d的撒砂量；③繼續松動砂箱蓋螺栓，達到另一個狀態后進行撒砂試驗；④連續進行以上操作，直至4個砂箱有某個砂箱無法撒砂為止；⑤結束試驗，整理實驗數據。

由表1數據可以看出，砂箱密封性能對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，防止出現砂箱密封不良的情況。

1.3 撒砂器配組對撒砂問題的影響

撒砂器經過C5檢修后，個體撒砂器的撒砂量都符合0.5～1 L/min的標準，但機車調試時撒砂問題卻頻頻出現，根據機車撒砂系統原理，機車前向（后向）4個撒砂器的風都由1個風管供給，4個撒砂器風管路相互連通。因此，撒砂器的個體差異帶來的末端阻力不同，導致4根風管風的分配不同，也就造成了撒砂問題的出現。本文通過模擬撒砂系統，選用特定數據，分析了撒砂器配組情況對撒砂問題的影響。

利用圖1中的試驗臺，撒砂器a，b，c不變，此外，選用8個撒砂量不同的撒砂器分別作為撒砂器d裝配到砂箱D上進行撒砂試驗，觀察配組前后撒砂器d撒砂量的變化，結果如圖2所示。

根據圖2的結果可以看出，撒砂器配組對撒砂量的影響是非常明顯的，當撒砂器a、b、c的試驗臺撒砂量明顯高于撒砂器d時，配組后的撒砂器d出現了撒砂量小甚至不撒砂的現象，所以，撒砂器在安裝前應進行配組，保證同向撒砂器的試驗臺撒砂量基本一致。

1.4 撒砂器進風口阻氣門對撒砂的影響

撒砂器入風口處設置有阻氣門，起著對通氣量的調節作用，壓縮空氣進入撒砂器時首先經過螺孔M5前端安裝的阻氣門和過濾網。阻氣門中央為φ1.8 mm的節流孔。經測試，改變節流孔大小能調節撒砂器的出砂量：通孔越大，出砂量越大；通孔越小，出砂量越小。具體數據如表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，則可以通過更換節流孔直徑不同的阻氣門調整撒砂量。在撒砂器配組時，也可以通過更換阻氣門獲得更優的配組方案。

2 結束語

在實際檢修的過程中，根據分析結果實施了撒砂器配組、砂箱蓋分解檢修等一系列的工藝優化以及現場改善，這些改善在現場也取得了一定的成效，有效減少了因撒砂問題而導致的返修，對解決現場問題起到了一定的指導作用。

作者簡介：王晨（1990—），女，天津人，助理工程師。

〔編輯：張思楠〕