关于FXD3-J型动力组动力车冬季撒砂不良问题分析与改进方案

张岩 韩春刚 林景东

摘  要：FXD3-J型机车撒砂胶管管路走势多处高低起伏以及撒砂管加热模块产生的热量通过砂靴传导至出砂口，由于砂靴橡胶管较长，橡胶导热性较差，导致砂靴出砂口温度较低，无法融化积雪。改进方案将砂靴胶管长度由152mm改为51.5mm，将内层的不锈钢管伸长接近出风口，提高导热效率。该方案达到理想的撒砂管加热效果，能够解决低温环境下，撒砂管出口结冰问题，从而达到保持撒砂管路通畅，解决在下雪天气易发生撒砂不畅问题。

关键词：转向架;撒砂管;撒砂加热

1  问题概述

2019年冬季期间，在乌鲁木齐段运行的FXD3-J型動力车在下雪天气易发生撒砂不畅问题，经过现场调研发现如下问题：

（1）撒砂胶管管路走势多处高低起伏，造成撒砂不顺畅问题

构架固定砂管处出现堵塞，由于构架管卡的安装方向（砂管堵塞位置），使该位置再存在高点，导致出砂不畅堵塞砂管。

（2）砂靴橡胶管较长，橡胶导热性较差，导致砂靴出砂口温度较低，无法融化积雪。

撒砂管加热模块产生的热量通过砂靴传导至出砂口，由于砂靴橡胶管较长，橡胶导热性较差，导致砂靴出砂口温度较低，无法融化积雪。

2  改进方案研究

2.1 规范撒砂管走向

对砂管走向进行调整，避免出现反向弯，总体走势倾斜向下。调整了构架管卡的安装方向及安装高度（砂管堵塞位置），使该位置砂管走势流畅。

2.2  撒砂管优化

每个砂靴采用220V/30W电源加热不变，砂靴胶管长度由152mm改为51.5mm，将内层的不锈钢管伸长靠近橡胶出风管端面，提高导热效率。

3 改进方案效果验证

在图4所示，布置4处温度测点，分别在-40°C和0°C条件下，进行撒砂管加热试验，各点的实际温度。

3.1撒砂管在-40°C温度下测试情况

（1）低温箱开启后10min后显示屏显示温度值为-40°C，达到试验要求。

（2）低温箱开启同时，加热管开始加热。

（3）低温保温2h后检测加热管各检测点温度如下：

（4） 3h、4h检测各点的加热温度，温度值基本保持不变，不再做记录，试验停止。

3.2 撒砂管在-0°C温度下测试情况

（1）室外温度3°C、微风。垂直悬挂。。

（2）加热2h后检测加热管各检测点温度，测试结果如下：

（3） 3h、4h检测各点的加热温度，温度值基本保持不变，不再做记录，试验停止。

3.3 试验小结

2020年8月完成了-40℃低温实验室试验验证，砂靴出砂口处温度达到32.7℃，环境温度0℃时出砂口处温度达到41.8℃。通过以上试验验证，在不同温度下-40°C和0°C条件下，各点的实际温度比较理想，能够满足撒砂管加热要求。

4 运用效果

自2020年12月2日开始整改，到2月4日完成乌鲁木齐段20台动力车砂靴胶管整改工作。经过一个冬季的运用验证，整改方案效果良好。通过撒砂管改造，保证冬季雪天撒砂装置的运用可靠性，提高了机车运行安全性，大大节约机车检修成本。

参考文献

[1]鲍维千，机车总体及转向架[M]，中国铁道出版社，2010

[2]李传龙等.HXD3B型交流传动电力机车转向架.电力机车与城轨车辆 2010.

注：中国国家铁路集团有限公司科技研发计划课题（N2020J005）

作者简介：

韩春刚（Han Chun gang），单位：中国铁路乌鲁木齐局集团有限公司乌鲁木齐车辆段（Urumqi Depot of China Railway Urumqi Group CO.，LTD.），职称：正高级工程师。