不同速度等级动车组撒砂装置对比分析

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HX_D3系列机车撒砂装置故障分析

HX_D3系列机车撒砂装置故障分析
第3 3卷 第 6期
21 辆
 ̄ti c mo ̄ s & M a s Trn i eI /s rc Lo o e s a  ̄ t J e
Vn.3 No. 1 3 . 6
No .2 h, 01 v 0t 2 0
H D 列机 车撒 砂 装 置 故 障分 析 X 3系
均坡 度为 8 % 的上坡 道 ,并且还不 时伴有 曲线线路 , . o 9 这 给重载货 车爬坡带来很大难度 , 机车很容 易空转 。 、 、 雨 雪

霜等恶 劣天气 , 若碰巧撒砂装置 出现 不能撒砂故 障 , 易 极
发生机车轮对空转 、牵引力发挥 不出来 的现象 ,造成坡 停, 堵在 线路上 , 严重干扰 正常线 路行 车 , 给运输 安全 带
9 维护保养不 当。 ) 机车整备 时, 整备人员不严格执行 工艺要求 , 使湿砂或混有杂物 ( 如编织袋 、 小石子等 ) 的砂 子进人砂箱 , 进入撒砂 帽 , 日积月 累将撒砂 帽堵塞 , 导致
不下 砂 。
3查看撒砂器出 口处有无砂子流 出。拆开砂管与撒 ) 砂器连接接头 , 出撒砂信号 , 给 检查撒砂器 出砂 口处是否 有砂子流出 , 若有砂子流出 , 可判断是砂管部分 出了问 则
题, 疏通堵塞砂管 ; 若无砂子流 出 , 可判断是撒砂器 出 则 现故 障。
1) 0 撒砂器本 身存在缺陷。 在烧结板与撒砂器连接面 上有两个孔 , 分别 为低管 、 出室 高管安装孔 。烧结板与 排 撒砂器之 间装有衬 垫 , 而排 出室高管处则没有 , 使得烧结
板与撒砂器 问存在 间隙。一些粉尘和细小的砂子直接从 连接处进入撒砂器 内部 , 堵塞撒砂器风路 , 成不下砂 。 造
图 1 撒 砂 装 置 示 意 图

撒砂装置在动车组上的应用

撒砂装置在动车组上的应用
以实 现 … 。
2 撒 砂装 置 的工 作 原 理
撒砂装置是 一种在 一定压力 范围内工作 的气 动传送装 置 , 与传
图 4 撤砂 装 置 原 理 图 3 撒 砂 装 置 的 使 用 及维 护
( 转下页 )
作者简介 : 王志龙 ( 1 9 8 8 一) , 男, 黑龙江人 , 硕士研 究生, 中车长春轨道客 车股份有限公 司制动设计 工程 师。
图 3 撒 砂 加 热 器 1 一撒 砂 加 热 器 箱 体 、 2 一撒 砂 加 热 器 加 热 棒 3 - P MA防水接头、 4 一电缆保护软管、 5 一喷砂管 6 一金属外皮软管 A、 7 一金属外皮软管 B 、 8 一螺母( 不锈钢 ) 9 一 I I 型卡 套 ( 不锈 钢 ) 、 1 0 一加热 箱 出 口接 头 )
阀的 调 试 方 法 。
关键词 : 全量型安全 阀; 电站 锅 炉 ; 调试 ; 维 护
1概 述 意 改变各 部件 出厂 时 的相 对位 置 。 安全 阀在安装前 首先 检查 上 、 下调 整 全量型安全阀在我国电站锅炉上得到广泛应用 ,安全阀是保障锅 杆铅封是否被破坏 , 如被破坏应重新检验各部件的位置。 新供货的阀门 炉安全运行的最重要 的安全附件 , 必须灵敏 , 可靠 。没有安全阀或者安 现场安装后只要进行校验性试验。检修后安全阀的密封面被研磨或是 全阀失 灵 的锅炉 是禁 止运 行 的。 由于我 国很 多用 户对 安 全 阀的调 试方 更换零件 ,应重新进行调整试验 .有些现场用油压千斤顶整定启跳压 面知识了解的很少, 从而造成很多不必要 的事故。 正确规范的调试和维 力 , 针对不同情况分别说明调试方法。 护安全阀, 直接影响到锅炉运行的安全性和经济 性。 3全 量型 安全 阀的调试 2 全量 型安 全 阀的结构 特性 3 . 1 调试 前准 备 全量型安全阀整定压力与启闭压差的调整 ,由安全阀阀瓣下端的 ( 】 ) 应根据电力行业锅炉操作规程制定安全阀凋试大纲, 成立 由H 】 上下调整环和导向套 , 调整螺丝来调整。如图 1 所示。 户、 电建 、 监理和制造厂联合组成的安全阀渊试领导小组 , 统一指挥 , 各 个单位分工明确, 各负其职。( 2 ) 使用的压力表要经过校验 , 指示准确的 精密压力表 , 要确认压力表安装位置标高修正后的值 。( 3 ) 搭建安全阀 拆卸, 组装平台; 调试现场和通道应清理十净. 以便发生意外事故时安 全离 开 现场 。 ( 4 ) 现 场应 配置 通畅 的联络 T 具 , 以方便 主控室 和调 试 人 员针对调试步骤的联络。 安装照明设备, 方便i 岗 试人员对阀门] 作状态 的观察和试验结果的记录。( 5 ) 配备必要的拆卸阀门币 u 起 吊的] - 具 3 . 2新 开箱 的安 全阀调 试 般来说直接进行启跳试验就可, 根据启跳结果判断是 要调整 , 图 1 调整 步骤 如下 : 全量型安全阀在制造厂已按铭牌上的整定压力和启闭压差调整完 ( 1 ) 安全阀应逐步进行调整。( 2 ) 试验过程中, 要时刻注意容器内压 毕, 上、 下调整环 、 调整套 , 调整螺丝的位置都 已调好 , 并作 了记录, 供货 力变化。( 3 ) 当容器内压力升到整定压力的 8 0 %附近时, 用手动机构开 同时交给用户 , 请用户注意保存 , 以便位置不明确时备查 , 用户不可随 启安全阀进行吹扫, 每只安全阀要吹扫 1 5 秒钟左右 , 同时检 ( 转1 . 砂箱、 2 . 撒砂单元、 3 . 砂箱盖、 4 撒 砂加热器 撒砂单元和撒砂加热 器安装在车下一位端转 向架前 , 由车辆提 供的 D C 1 I O V电源驱 动。撒砂单 元能够在控 制模 块提供的压力下 正 常T作 , 由设置在 司机 台上专 门的按 钮进行控制 , 将砂箱 里的砂 子喷 洒 在 轨 道 上 以 改 善 轮 轨 间粘 着 , 撒 砂 量 与 撒 砂 时 间 成 正 比。 撒 砂单 元组 成 部 分 如 图 2所 示

CRH2型及380A(L)动车组排障器及撒沙安装臂螺栓预紧力减少分析与研究

CRH2型及380A(L)动车组排障器及撒沙安装臂螺栓预紧力减少分析与研究
科 技 论坛
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C RH2型 3 8 0 A( L) 动车组排障器及撒沙安装臂 螺栓预 紧 力减少分析 与研究
茼 涛
( 中车青 岛四方机 车车辆股份有限公 司, 山东 青岛 2 6 6 0 0 0 )
摘 要: 螺纹联接的可靠性是保证动 车组安全运营的重要 因素之一 。其 中预紧力减 少是螺纹联接 常见现 象。对 C R H 2型及 3 8 0 A ( L ) 动 车组 排 障 器及 撒 沙 装 置安 装 臂 的 紧 固螺 栓 预 紧 力 减 少 的现 象进 行 深 度 分 析 和研 究 。 关键词 : 螺纹联接 ; 预 紧力; 排 障器及撒 沙装置 ; 动车组 松动影响分析 。对于螺纹联接来说 ,螺纹松动主要由于动态横 向载荷 即垂直于螺栓轴线的载荷 ) 的影响, 轴向载荷影响很小。利用固体放在 因为螺纹联接连接力大 、 结构紧凑 、 便于拆卸等优点 , 所以广泛存 ( 在于各类机械结构中, 是最常用的紧固手段之一。在实际大量的使用过 斜面上 的简化模型可 以从理论上说 明横向载荷引起螺纹松动这一理 程中, 螺纹联接的可靠性对机械结构的安全 陛显得尤为重要。正因为如 论。 将一固体放置在有一定斜度的平面上, 如果斜面倾斜的角度小于摩 则固体不会在没有外力的作用下 自动下滑, 只有在斜面的角度大 此, 在实际工作和研究 中, 很多学者都对螺纹联接可靠性或失效形式进 擦角, 行了大量 的研究工作。在 C R H 2型及 3 8 0 A ( L ) 动车组排障器及撒沙装 于摩擦角, 固体会 自动下滑 。这里可以将斜面代表螺纹面, 那么其倾斜 置 安装臂 的紧 固设 计 中也 因为 螺纹 联接 的显 著优 势特 I 生 选 择 了螺 纹 紧 角度可以代表螺旋角 , 从而可以从理论上说明当摩擦角大于螺旋角是 , 固联接。但是 , 在实际车辆运营过程中, 螺纹联接必然会出现各种各样 当受到轴向载荷时螺纹联接不会松动 ,只有受到一定的横 向载荷螺纹 3 . 1 . 2 螺纹松动过程的分析。 这里近似将螺栓 的失效形式 , 其 中预紧力减少是很普遍很关键的失效形式之一。 在 日常 联接才会出现相对的松动。 的动车组运营过程中,发现撒沙装置及排障器安装臂存在偶发预紧力 理想状态下的张紧力( 剩余预紧力) 理解为螺栓的预紧力。研究表明除 从材料 、 力学的方面考虑 , 比较普遍的促使螺栓顶 减少的现象。这里主要讨论安装臂紧固螺栓预紧力减少的问题分析与 温度等 因素的影响, 研究, 希望不仅可以从实际问题出发来对问题进行深度的解读 和研究 , 紧力下降的原因主要有两个, 即材料的塑性变形以及螺栓的松动。 当以 并 且希 望可 以 以此 在 动车 组螺 纹联 接 的失效 研 究方 面提 出方 向 ,做 出 较大拧紧力矩进行预紧的螺纹联接承受足够大的垂直于螺栓轴线的横 向周期 载荷 时 , 其螺 栓张紧 力 的变化可 以划分 为两 个不 同阶段 。 第 一 阶 参考并积累经验。 C R H 2 型及 3 8 0 A ( L ) 动车组用排障装置和撒沙装置安装臂安装结 段 , 螺母 与螺 栓之 间没 有相 对运 动 或者相 对运 动非 常小 , 螺栓 张 紧力 的 下降主要是由材料的塑性变形及其扩展引起的。 第二阶段 , 伴随比较明 构相同, 均采用螺栓 、 止转垫片及弹垫 紧固方式。 2 普查 分析 显的螺栓松动或者螺栓与螺母之间的相对转动 , 预紧力下降明显。r 【 ] 于 在发现问题后 ,为了解运营过程中的高铁动车组排障装置及撒砂 这两个阶段的松动机理不同,可以分别将其命名为材料松动期和结构 装置安装臂安装螺栓状态 , 结合运用修 , 对运行在京广、 贵广 、 武广等动 松动期口 】 。 3 . 1 . 3安装臂螺栓预紧力减少的原因初步判断。 a 根据扭力校核 普查数据来看 , 扭力校核时发现预紧力减少 的数量 占总数 2 . 4 % , 0 且松 车组排障装置及撒砂装置安装臂安装螺栓进行普查。 2 . 1 现场扭矩普查( 截止 2 0 1 6年 1 2月 1 2日) 。 2 . 1 . 1 武汉动车所 。 普 动的角度一般约为 2 至5 。左右, 由此可以看出安装臂的结构在大部分 查了3 5列车, 共计普查 1 9 3 6个螺栓 , 预紧力减少 的螺栓共计 5 个, 占 情况下应 当是可靠的。b . 在对螺纹松动机理分析基础上 , 由此可以初步 总数百分比 0 . 2 6 %。 7 ∞细 矩校核时发现 2 个螺栓松动, 占n1 %; 8 咖 判断安装臂螺栓预紧力减少的原因是由于横向载荷或震动造成的。 c 对 矩 校 核 时 发 现 0个 松 动 ; 9 O %扭 矩 松 动 校 核 时 发 现 1 个螺栓松动 , 占 于横 向载 荷 或震 动产 生 的原 因初 步 判断 为运 营轮 轨不 良情 况 造成 的 , 0 . 0 5 %; 1 0 0 V  ̄ 校核时发现 2 个螺栓松动 , 占0 . 1 %。2 . 1 . 2 广州南动车 这也和武汉 、 广州 、 北京普查情况有明显 区别相吻合; 同时里程越大必 所 。普查 了 4 1 列车, 共 计普查 2 0 4 8 个螺栓, 预 紧力减 少 的螺栓共 计 9 3 然 增加 震动 次数 和高 强度 震动 的可 能性 ,从 而增 加材 料松 动期 间的棘 这 也正 和普 查发 现里 程可 能是 影响 因素 之一 相吻合 ; 并且 应 当 个, 占总数 百 分 比 4 . 5 4 %。7 咖 矩 校 核 时发 现 0个 螺栓 松 动 , 占0 %; 轮 效应 , 8 O %扭矩 校核 时 发现 1 个 松动 ,占 0 . 0 4 8 8 %; 9 0 % ̄ / 1 矩 松动 校 核 时发 现 不 能忽 略近几 年发 现车 轮多边 形影 响 。 3 . 2 安装臂紧固螺栓防松分析 。安装臂紧固螺栓防松结构采用弹簧 1 0 个螺栓松动,占 0 . 4 8 8 %; 1 0 % 扭矩校核时发现 8 0 2个螺栓松动 , 占 4 %。2 . 1 . 3 石家庄和北京动车所。普查了 2 1 列车, 共计普查 1 5 5 2 个螺 垫圈和止转垫片的组合。使用弹簧垫圈的 目的是通过增加轴向回弹力 从而 防止螺 纹连接 的松 动 。 但是 目 栓, 预紧力减少的螺栓共计 3 5 个, 占总数百分比 2 . 2 6 %。7 0  ̄ /  ̄ 矩校核 来 补偿 由于 压 陷导致 的张 紧力损 失 , 时 发现 2 6 个螺栓松动 ,占 1 . 6 8 %; 8 0 % 扭矩校核时发现 1 个松动 , 占 前 研究 表 明对 于较 大 的预 紧力来 说 , 由于 当螺栓 被完 全拧 紧后 , 弹簧 垫 其防松效果很有限。 通过震动测试弹簧垫圈的防忪 0 . 0 6 %; 9 0 %扭矩松动校核时发现 6个螺栓松动, 占n 3 9 %; 1 0 0 %扭矩校 圈通常就被压平了, 核 时发 现 2 个 螺栓松 动 , 占0 . 1 3 %。 效 果极 其 有 限 , 而N O R D — L O R D防松垫 圈能 够有效 锁 紧处 于振 动或 动 2 . 2 扭矩普_ 旮 睛况初步分析。2 . 2 . 1 根据扭力校核普查数据来看 , 扭 力负载 中的紧 固件 。所 以可 以考 虑研究 将 弹簧垫 圈 和止转 垫片 的组 合 力校核时预紧力减少的螺栓数量占总数 2 . 4 % 。2 0 . 2 . 2 从i个地区单独 改为 N O R D — L O R D防松垫圈和止转垫片的组合 , 并通过进一步的多次 的普查数据来看 , 武汉预紧力减少的螺栓百分比约为 0 . 2 6 %; 广州南预 对 比震 动试 验验 证效果 。 计力减少螺栓占比约为 4 . 5 4 %,且预紧力减少的螺栓 8 5 . 4 %都是 2 0 0 N . 4 未 来研 究建议 m时发现的; 石家庄和北京预紧力减少的螺栓占比约为 2 . 2 6 %, 但是预 4 . 1 在保持现有结构的基础上,考虑研究将弹簧垫罔和止转垫, } } 的 紧力减 少 中的 7 4 _ 3 %是 1 4 0 N . I T I 时发 现 的 , 1 4 0 N . m校 核扭 矩发 现预 紧力 组合 改为 N O R D — L O R D防松 垫 圈和止 转垫 片 的组合 , 并通 过进 一步 的 减少的螺栓 2 6 个, 预紧力减少的情况较严重。由此可以看出武汉预紧 多次对 比震动试验验证效果。 4 . 2 持续加大对轮轨之间的震动和车轮多边形的研究及相关优化的 力减少 的螺栓很少 , 广州南最多但不严重 , 石家庄和北京较多且 比较严 重。 说 明地 区不 同 , 预 紧力减 少严 重程度 存在 明显 的不 同 。 2 . 2 . 3 从三 个 研 究 。 参考 文献 地 区整体的数据来看 , 石家庄的里程要普遍大很多, 里程可能也是预紧 力减少严重不同的因素之一。 [ 1 】 侯世远 , 螺 纹联 接 松 动 过程 的研 究现 状 与发 展 趋 势 . 强度 与 环 境 ,

HXD3CA型电力机车撒砂装置故障研讨

HXD3CA型电力机车撒砂装置故障研讨

HXD3CA型电力机车撒砂装置故障研讨摘要:本文主要通过对HXD3CA型的电力机车散单装置进行研究分析了其基本结构以及相应的工作原理,集合机车运行过程当中的环境对撒砂装置的常见问题进行了相应的分析,并找出了判断的方法,结合所出现的问题,提出了相应的解决措施,希望可以为行车安全提供一定的帮助。

关键词:电力机车;机砂;撒砂装置;故障;措施一、撒砂装置结构及工作原理1.机车撒砂装置结构机车撒砂装置主要是由进风接口、阀体等11个部件组合而成的,具体的结构形式如下图所示:2.撒砂装置工作原理撒砂装置的工作原理是指将压缩之后的空气通过相应的办法让其进入到进风管之后,通过在重力压差式撒阀的作用之下,将空气送入到相应的砂箱之内,连同空气一起吹入到相应的撒砂管之后将其扬出,将其吹落到相应的钢轨之上。

拿某一型号的撒砂阀作为研究实例,JFSSF—1是一种重力压差兼容式的撒砂阀,气压在将砂子扬起来之后,通过砂子自身的重力撒出去,具体的情况如下图所示。

汽车当中的风压从图六的位置吹出来之后,将从1处的进砂口内的砂子扬起来,扬起来的所有砂子会通过相应的力的作用,落入到2的出砂口当中,砂子凭借着自身的重力,从五号出口的出砂口当中撒出去,落入到相应的钢轨与相应的轮对之间。

二、常见故障分析1.撒砂装置问题第一,拆下的撒砂器进入风管接头,检查是否有压缩空气或者是压力大小等相关的问题,若无压缩的空气,则需要检查空气管道中的线路以及各个管路,排除相应的故障检查故障发生的位置;第二,需要对砂箱的密封性进行检查,看其是否处于较好的状态,如果有泄露的情况,必须要及时的对相应的位置进行检修;第三,将拆下来的砂管与撒砂器连接接头,给出相应的工作信号,检查撒砂器是否出现相应的问题,撒砂器的出口是否有漏砂的问题存在,则可通过这一情况,判断砂管的部分是否出现了相应的问题;第四,如果出现了不出砂的情况,则可以确定是撒砂器的相应位置或者是工作过程中的某一环节出现了相应的故障,需要把放砂堵拆下来,之后关闭进砂,防止有砂子流出,通过使用专业的设备、仪器以及相应的专业扳手对各个位置进行检查,检查整个装置是否出现了相应的问题,对风嘴开展相应的疏通工作,如果在检查过程当中发现风嘴这一部件出现非常严重的磨损问题时,也要及时的对其进行更换,第五,如果开展各项检查工作时发现风嘴并没有出现堵塞或者是相应的磨损状况时,可以将撒杀阀拆下之后对砂箱当中的物质进行检查,检查是否有杂物或者是小石子,查看其是否将砂口的位置堵住了,致使砂子无法流到相应的位置。

高速铁路动车组-CRH380B型动车组转向架轮缘润滑、撒砂及排障装置

高速铁路动车组-CRH380B型动车组转向架轮缘润滑、撒砂及排障装置

CRH380B型动车组转向架轮缘润滑、撒砂及排障装置
一、轮缘润滑装置 1. 轮缘润滑概述 轮缘润滑:轮缘润滑系统的设计是为了有效降低车轮轮缘与轨道摩擦所产生的磨损和噪声。轮缘润滑系统安装在1车、8车的1轴轮对(动力轮对)附近并将润滑剂喷射到轮缘上,一轴轮对轮缘得到润滑剂后,通过接触,轨道也得到了润滑剂,轨道上的润滑剂又会传送到后面的车轮上。
(三)组成及各部分的作用
3. 润滑剂的选用 为减小润滑剂对环境造成的污染,因此润滑剂的耐压性能必须要好,因为车轮和轨道之间的表面压力极高。因此,润滑剂中必须含有极压添加剂,如石墨、铝粉等,其作用是使消耗及磨损大幅降低。如果采用稀油,黏度可高至220 cSt(40℃);半流体干油可采用000号等级的润滑脂,其中含有15%的固体颗粒。
(四)转向架的主要技术要求
三、排障装置 在头车的一位端的动力转向架上还安装了排障装置(扫石器)。排障装置用于清除钢轨上的障碍物,以降低轮对踏面受损和列车脱轨的风险。它只能排除轨道上的道砟等小型障碍物,更大的障碍物由车体的排障器排除。
(四)转向架的主要技术要求
(四)转向架的主要技术要求
二、撒砂装置 另外1、8号车一轴和3、6号车一轴、四轴,安装了撒砂装置,用于改善轮轨间的粘着条件。
(四)转向架的当轮轨间摩擦系数降低时,可以通过在车轮和钢轨轨面之间撒砂增加摩擦系数。增大制动效率,从而减少车轮打滑趋向。“撒砂”的信号由牵引控制单元(TCU)发出或通过头车司机室撒砂开关发出。撒砂时,来自总风管的压缩空气进入撒砂单元。压力空气经减压阀,流经电磁阀,到达砂箱底部的撒砂器。在撒砂器启动时,砂子被空气吹经砂管到达加热器,防止砂子打团。撒砂分为高压撒砂和低压撒砂,当车速大于160km/h时高压撒砂(6.3bar),小于160km/h时低压撒砂(2.7bar)。

电力机车撒砂装置的工作原理及常见故障分析

电力机车撒砂装置的工作原理及常见故障分析

电力机车撒砂装置的工作原理及常见故障分析摘要:机车在运行过程中,通过撒砂提高黏着系数以防止空转与打滑。

本文介绍了撒砂装置的组成与工作原理,并对两种常用的撒砂器进行对比。

最后对撒砂装置常见的故障进行分析并提出解决办法。

关键词:机车;撒砂;防空转铁路运输的快速发展对机务系统行车安全提出了更高的要求。

机车作为行车运输的主要移动设备,不但要防止自身的行车安全事故,而且也要有效预防其他相关的行车设备带来的安全隐患。

机车撒砂的目的在于改善轮轨接触面的状态,提高黏着力。

钢轨与车轮的表面状态对黏着系数的影响很大,在雨、雾、雪、冻的气候条件下行车,轮轨黏着系数会降低20%~30%;当轮轨上粘有油污时,对轮轨间的黏着状态更为不利。

在这种状况下,良好的撒砂会使黏着系数达到0.22~0.25,能有效防止空转或打滑。

1 撒砂装置的组成撒砂装置主要由砂箱、撒砂器、空气管路与撒砂软管等组成。

每台转向架配备有四套撒砂装置。

分别安装在每个转向架前、后轮对两侧,分别实现两个行进方向的撒砂。

以三轴转向架为例,砂箱、空气管路及撒砂器的安装如图1所示:图1 撒砂装置安装示意图1—砂箱;2—撒砂器;3—空气管路;4—橡胶软管1.1 撒砂器常见的撒砂器有两种,在HXD1C、HXD1B与铁道部新八轴配备的是1.1.1所述的多功能撒砂器,而神华交流车配备的撒砂器是1.1.2所述的撒砂阀。

二者构造不同,但原理类似。

1.1.1 多功能撒砂器图2 TSQ1多功能撒砂器结构示意图注:P1—干燥风进风口 P2—撒砂风进风口工作原理:TQS1多功能撒砂器属完全气动撒砂装置。

通过P1和P2两个供风口分别向撒砂器提供干燥风与撒砂风,风经过加热层加热后,透过透风层吹动砂箱里的砂子。

出砂管通过撒砂软管与外界相通,因为气压差绝大部分风量通过导风盖经出砂管排出实现撒砂。

1.1.2 撒砂阀图3 撒砂阀撒砂阀与砂箱相连,机砂从进砂口进入撒砂阀腔体内。

撒砂气流进入撒砂阀后分为两部分,分别通过风咀A与风咀B喷出。

LK-HXD1新型重力式撒砂器的分析及改进

LK-HXD1新型重力式撒砂器的分析及改进

LK-HXD1新型重力式撒砂器的分析及改进摘要:LK-HXD1新型重力式撒砂器精准地控制撒砂量,节省砂子浪费,也减免了撒砂过多对轨道电路的影响,避免砂子板结固化等,提高机车安全质量与运用效率。

同时研制的该型撒砂器是一套控制机车非必要用砂的装置,可以节省烤砂、上砂、清扫及管路淤积的费用,减少乘务员、整备及相关人员工作量,也解决机车运用管理人员在日常运用管理中因撒砂产生的交接扯皮、雨季缺砂引起的空转运缓等问题,实现我段机车节能降耗工作的需要。

也确保列车运行的安全生产和节支增效。

关键字:机车撒砂器;改造;故障率;节能降耗。

一、引言随着铁路改革和铁路提速的不断深入,机车交路的加长,机车整备周期和乘务员交接次数的增加,机车牵引、制动性能良好成为安全的核心。

机车撒砂器质量的优劣,严重地影响者机车高速紧急制动、机车空转及列车启动控制。

新八轴HXD2型电力机车自投入运用以来,不断发生机车撒砂器不下砂及撒砂器体裂损活项,严重影响机车运用质量及检修整备进度。

通过对整备及库内检修机车撒砂器进行了多次试验和分解检查,发现新八轴HXD2型机车撒砂器存在以下问题:撒砂器丝根壁薄断裂造成撒砂堵脱落,且撒砂接头有铸造镂空现象;堵塞故障发生频繁,撒砂阀的检修频率高,人力资源成本高,直接影响机车检修生产效率,成为制约机车检修效率,缩短机车检修停时的瓶颈问题。

而且改型撒砂器撒砂量调节难以掌握,各撒砂量不均匀;对砂子的品质要求高,大量的石英砂使机车整备用砂成本高,同时造成机车走行部部件脱落隐患。

二、问题的分析及改造效果针对新八轴HXD2型机车现装撒砂器诸多缺陷问题,项目组通过对目前各型撒砂器的广泛调研,发现以铸钢建模技术增强撒砂器螺纹根部强度,并借鉴应用地铁机车撒砂器耐低温硅橡胶防寒套和节流阀材料气流技术,改造了新八轴HXD2型机车撒砂器,通过目前试验情况来看获得了满意的效果。

能精准地控制撒砂量,节省砂子浪费,也减免了撒砂过多对轨道电路的影响;避免砂子板结固化等,提高机车安全质量与运用效率。

HXD3型机车不撒砂问题分析及解决措施

HXD3型机车不撒砂问题分析及解决措施

HXD3型机车不撒砂问题分析及解决措施1.HXD3型机车撒砂装置结构原理1.1撒砂装置图示A 计量气流B 排出气流C 砂箱D 砂箱盖E 砂流 H 筒形加热器 dB 阻气门 (排除空气-可选) dS 阻气门(提供用于撒砂的空气) dT 阻气门(提供用于干燥的空气) hmax 最大可接受水平 hmin 最小可接受水平 S 提供用于撒砂的空气端口 T 提供用于干燥的空气端口 R 撒砂出口1.2砂阀结构图1 排出室 3 排出软管 4 管夹 5 排出筒 6 砂室 8 烧结板 14 螺旋塞 (可选) 17 干燥气阻气门 (dT) 24 压紧螺钉 26 机壳 27 撒砂阻气门 (dS) 28 过滤器 34 铭牌40 管 41 筒形加热器 S 提供用于撒砂的空气口 T 提供用于干燥的空气口1.3撒砂原理压缩空气由端口(S)进入。

阻气门dS(27)调节从底部通过烧结板(8)进入砂箱(C)的空气。

在砂箱(C)中,供给的空气被分为两股:计量的气流(A)和排出的气流(B),计量的气流流入砂室(6)并将砂子推向撒砂出口(R),排出的气流流经砂箱中的砂子使它们松散,通过排出室(1)、排出筒(3)、排出阻气门(dB)回到机壳,两股气流在机壳中重新汇合并且流向撒砂出口(R)。

1.4辅助撒砂功能HXD3型机车撒砂装置还有两个辅助撒砂功能,一是安装了筒加热器(41),天气潮湿时,打开交流撒砂加热开关,筒加热器给烧结板加热,防止烧结板上面的砂子潮湿板结;二是设计有干燥风源,天气潮湿时,打开直流撒砂加热开关,加热后的压缩空气从干燥气阻气门dT(17)流经烧结板,干燥砂箱内的砂子,防止砂箱内砂子板结并疏松砂子。

此时,砂箱内的压缩空气压力增大,撒出的砂子的砂量相应增加。

2.HXD3型机车撒砂管不撒砂的问题分析2.1影响HXD3型机车撒砂质量的因素分析HXD3型机车撒砂装置的结构原理,影响HXD3型机车撒砂量的关键在于机壳上阻气门dS的孔径、烧结板的透气性、砂室的状态、砂箱盖的密封、所用砂子的质量。

HXD1C机车撒砂的实验研讨

HXD1C机车撒砂的实验研讨

一、关于撒砂方法的研讨雨季来临,近期在行车中发现,当HX机车发生空转时,司机采用连续撒砂方式并不能有效的抑制机车轮对空转,而使机车牵引力不断地自动减载,最后机车因牵引力不足而被迫停车。

针对此类问题,我车间近期组织教育、运用和监控分析等专职进行了针对性地各类试验,以期试验出在天气不良时最佳的操纵办法来可靠、有效地发挥机车牵引力。

试验内容一:撒砂方式的试验。

在列车运行途中,当雨雪天气或其他情况线路条件不良而机车产生空转时,司机采用持续撒砂方式时,出现撒砂初期机车空转得到有效抑制,机车牵引力得以较好的发挥;但在持续撒砂之后,发现机车牵引力再次发生减载现象,列车运行速度仍然开始下降,说明持续撒砂并不能持续有效地抑制机车轮对的空转现象,而是在撒砂初期的短暂时间段有效。

当机车在禁止状态时,采用连续撒砂方式撒砂,发现机车大部分砂管均不能连续性下砂,而是在初次下砂持续10秒之后,就会出现撒砂间断,间断撒砂之后再次下砂,再次下砂之后仍然出现中断下砂的情况。

在实际试验过程中发现,撒砂中断的时间长短不同,有10秒、20秒、30秒等不同时段的中断。

在试验时还发现有部分机车存在初次下砂之后就停止下砂不出砂情况,等于机车丧失了撒砂和粘着功能。

而对于雨天行驶的满吨列车,如果出现此类现象那么坡停是一个必然结果。

此时,我们让司机改变原有的持续撒砂,改为持续踩踏并间歇充风式撒砂。

分别采用间断1秒、3秒、5秒、10秒的时间,再次进行了撒砂试验。

因为机车下砂系统的性能所限,在司机踩下撒砂阀时大概需要3秒左右的时间机车砂管才能出砂,在前期的试验中发现机车撒砂的连续时间大概为10秒左右,所以暂定间断撒砂方法的连续撒砂时间为10秒。

而当采用撒砂间隔时间为1秒的时候,发现机车依然存在下砂中断或终止下砂的现象。

随后又采用间断3秒、5秒、10秒的撒砂时间分别进行了试验。

在多次的试验过程中发现,在采用撒砂时间为10秒,间隔为3秒的撒砂方式,机车可以较好的实现撒砂性能。

浅谈动车组撒砂制动系统

浅谈动车组撒砂制动系统

浅谈动车组撒砂制动系统作者:刘世鸿王双华来源:《中国科技博览》2018年第13期[摘要]撒砂制动系统是动组制动系统的重要组成部分,广泛应用于国内外动车组及电力机车上。

在恶劣条件下,通过撒砂装置改善轮轨接触面的工作环境,可有效防止轮轨间的相对滑动,提高运行品质。

本文主要对撒砂制动原理、系统部件组成、工作原理及型式试验方面对撒砂制动系统进行了介绍。

[关键词]撒砂系统;制动系统;动车组中图分类号:U266 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)13-0326-021 撒砂制动原理及应用制动是列车运行的主要也是最重要的工况之一,由于动车组运行速度的提高,轮轨间粘着系数随着制动初速度的增加而下降[1]。

当动车组制动过程中遇到轨面存在雨雪、油脂等杂物时,轮轨间的粘着系数降低,造成车辆滑行及车轮与钢轨的擦伤。

撒砂制动是通过向车轮踏面与轨面之间喷撒干燥石英砂,将被压碎的颗粒镶嵌进入轮轨接触面内,提高轮轨间粘着系数,减少车轮滑行的制动方式,以其在恶劣工况下的可靠性,广泛运用在国内外高速动车组上。

陈亚等人对对国内外撒砂系统的研究现状的调查总结,分析了目前机车车辆轮轨黏着的研究现状[2]。

申鹏等人通过在JD.1型轮轨模拟试验机上进行试验表明,在水介质工况下撒细砂可使轮轨粘着系数增加50%左右,撒粗砂可使轮轨粘着系数增加65%左右[3]。

撒砂制动系统广泛运用在国内外动车组上。

日本新干线500系、700系、800系、E5采用踏面清扫及喷洒陶瓷粒子的方式进行增粘。

欧洲ICE及TGV动车组均采用撒砂方式进行增粘,AGV-V150采用喷射陶瓷粒子用于增粘。

在国内,CRH3C、CRH380B(L)、CRH5、CRH380D型动车组均设置有撒砂装置。

CRH2/CRH380A型动车组在保留踏面清扫及现有防滑控制模式基础上加装撒砂装置。

综合轮轨粘着,牵引空转、对称布置以及轴重的影响及满足制动力要求下,对撒砂装置进行布置。

高速动车组撒砂装置的应用、维护、故障分析

高速动车组撒砂装置的应用、维护、故障分析

高速动车组撒砂装置的应用、维护、故障分析发表时间:2020-07-22T02:40:04.979Z 来源:《中国科技人才》2020年第7期作者:王永波孙丽鑫宋斌[导读] 撒砂装置作为车辆核心技术之一,也是保障车辆运行的关键部位。

可以改善轮轨接触面的工作环境,改善粘着系数,提高运行品质。

在风、沙、雨、雪等恶劣条件下,通过撒砂装置的作用提高轮对与轨道面之间的摩擦系数,从而保证了车辆在制动情况下的稳定性。

王永波孙丽鑫宋斌中车长春轨道客车股份有限公司吉林长春 130062摘要:撒砂装置作为车辆核心技术之一,也是保障车辆运行的关键部位。

可以改善轮轨接触面的工作环境,改善粘着系数,提高运行品质。

在风、沙、雨、雪等恶劣条件下,通过撒砂装置的作用提高轮对与轨道面之间的摩擦系数,从而保证了车辆在制动情况下的稳定性。

关键词:撒砂装置;制动系统;动车组前言:随着我国高速铁路的快速发展,列车运行速度明显提高,如何保障列车安全运行成为重中之重。

对于高速动车组的制动系统而言,制动系统中的撒砂装置保障了列车的运行安全可靠性。

本文对撒砂装置的应用、维护、故障进行论述。

1、撒砂装置介绍:撒砂装置主要用于车辆起车和制动时增加轮对表面和轨道表面的摩擦系数,提高车辆运行的制动性能。

撒砂装置采用压差式的撒砂单元,由撒砂控制模块、砂箱、撒砂单元、砂箱盖和撒砂加热器组成。

撒砂管路、撒砂喷嘴、和撒砂加热器分别安装在动车的转向架前,由车辆提供的低压110V电源进行驱动。

撒砂单元能够在控制模块提供的压力下正常工作,由设置在司机台上专门的按钮进行控制,在遇到恶劣的天气情况下,将砂箱里的砂子喷洒在轨道表面上,增加轮轨之间的摩擦力。

从而保证制动稳定性。

注:使用的砂子是动车组专用砂。

撒砂单元安装有电加热棒(加热功率小于45W)具有烘干功能,采用热空气烘干砂箱中保存的砂子。

干燥棒自身有温度自反馈控制功能,防止干燥棒持续供电的情况下过热,导致撒砂故障,无法正常工作。

CRH380A型动车组撒沙专项试验

CRH380A型动车组撒沙专项试验

文章编号:1008-7842(2020)04-0047-03犆犚犎380犃型动车组撒沙专项试验梁德龙(中车青岛四方机车车辆股份有限公司 电气开发部,山东青岛266111)摘 要 撒沙增黏为主动防滑控制的一种方式。

结合CRH380A型动车组的撒沙专项试验,从测试方案及设备、数据采集原理及撒沙效果等方面,进一步研究了撒沙对动车组高速运行工况下的黏着改善效果。

关键词 动车组;滑行;撒沙;试验中图分类号:U266.2 文献标志码:A doi:10.3969/j.issn.1008-7842.2020.04.09 动车组运营过程中,特别是恶劣环境条件及复杂工况下,制动的安全性、可靠性要求越来越高。

目前动车组主要是采用黏着制动方式,列车能否实现有效的制动,轮轨黏着条件起关键作用。

因此,在恶劣环境下,改善轮轨黏着条件,是提升动车组制动安全性的一种有效方式。

研究表明[1 2],撒沙可提高轮轨间的表面粗糙度,破坏轮轨之间的水膜或油膜,从而有效改善黏着。

根据地面试验结果,水介质工况下,撒沙可增加轮轨黏着系数50%~65%[3];干轨工况,撒沙对黏着系数的影响较小。

针对前期动车组在恶劣黏着工况下发生了制动距离不同程度延长的问题,选取配置不同增黏装置的动车组进行80km/h制动初速度、干轨及湿轨工况下的低速制动距离对比测试。

其中动车组1配置研磨子增黏装置,湿轨工况增黏后的制动距离相对干轨制动距离延长25%;动车组2配置撒沙增黏装置,湿轨工况自动撒沙增黏后的制动距离相对干轨制动距离延长17%,手动撒沙增黏后的制动距离相对干轨制动距离延长3%。

通过低速对比测试,可以看出撒沙增黏效果最为明显。

为了进一步验证撒沙对黏着条件改善的效果,考虑实际线路与地面试验存在速度等级、车下走行风、振动等方面的差异,基于已加装撒沙装置的CRH380A型动车组,按照相关标准及方法[4 7]开展了200km/h、250km/h、300km/h等速度等级的干轨、喷洒减摩液工况的线路撒沙专项试验。

HXD3型电力机车撒砂装置常见问题分析

HXD3型电力机车撒砂装置常见问题分析

HXD3型电力机车撒砂装置常见问题分析摘要:根据HXD3型电力机车在实际运用情况,针对机车撒砂装置的构造原理,系统分析了撒砂装置故障原因,并提出了相应的改进措施及建议。

关键词:HXD3型机车撒砂装置密封故障措施引言上海铁路局南京东机务段自2007年4月起投入货运服务,主要行走京沪线。

HXD3型电力机车具有牵引功率高,启动牵引力大,故障率低,符合长交路、大轮乘、大整备技术要求等特点。

但在实际运用过程中,也逐渐暴露了个别技术不符合现场运用的需要,比较突出的是HXD3型机车撒砂装置。

在长大坡道并不时伴有曲线的线路情况下,给重载货车爬坡带来很大难度,机车容易空转。

若遇雨、雪、霜天气因撒砂不良造成列车停运,严重干扰正常线路行车,给运输安全带来极大的影响。

1、HXD3型电力机车撒砂装置工作原理HXD3型电力机车安装使用的是SDN14-1型撒砂装置,该型撒砂装置是一种在一定压力范围内工作的气动传动装置。

与传统重力撒砂装置相比,其下砂量控制精准、故障率低,具备砂箱及砂箱管干燥功能。

如图1所示。

压缩空气由端口S进入。

阻气门dS调节从底部通过烧结板进入砂箱C的空气。

在砂箱中,供给的空气被分为两股:计量的气流A和排出的气流B,计量的气流流入砂室并将砂子推向撒砂出口R,排出的气流流经砂箱中的砂子使他们松散,通过排出室、排出筒、排出阻气门的dB回到砂阀底部,两股气流在砂阀中重新汇合并且流向撒砂出口。

该型撒砂装置的下砂量为0.5~1L/min。

2常见问题及分析2.1撒砂系统常见问题的几种表现HXD3型机车撒砂系统常见问题主要表现在:(1)砂管口不出风、不出砂。

主要原因是撒砂系统外部接口漏风严重;阻气门dB堵塞;砂室卡爪破损,砂室落在管口上;砂箱盖未关闭、破裂。

如机车同一方向的4个砂管口均不出风、不出砂,应为电磁阀故障。

(2)砂管口出风、不出砂。

主要原因是砂箱盖密封不良(砂箱盖上的密封垫失效或砂箱盖的扭簧弹力弱);砂子风尘多,堵塞烧结板;砂箱内砂子过满。

探讨动车组撒砂装置吊装结构优化

探讨动车组撒砂装置吊装结构优化

探讨动车组撒砂装置吊装结构优化1、引言国内高速动车组的制动仍以粘着制动为主,而对于粘着制动而言,在制动过程中会不可避免的带来车轮滑行的问题。

随着车辆速度的提高,轮轨间的粘着系数降低,车轮滑行几率增大。

为改善恶劣轨面粘着状态,可通过撒砂装置有效改善轮轨接触面的工作环境,改善粘着系数,提高动车组运行品质。

在动车组中,撒砂喷嘴设置在距离轨面70cm左右高度内,砂箱焊接在车体上或者吊挂在车体上。

来自砂箱的砂子通过软管引到转向架喷嘴处。

撒砂喷嘴处设有加热棒。

此段软管及加热线缆通过钢丝绳及套环等部件连接。

因此连接属于柔性结构,且在列车运行过程中,受气流冲击影响,套环部位会发生磨损,如果磨损严重导致套环断裂脱落将给列车运营带来严重的安全隐患。

2、优化前结构撒砂装置主要由砂箱、喷砂管、加热线缆、撒砂喷嘴、固定卡等组成。

砂箱吊挂或焊接在车体上,撒砂喷嘴固定在转向架距离轨面70cm左右高度内。

砂子通过喷砂软管引到喷砂嘴处,喷砂嘴处设有加热棒,加热线缆需从车体底架引到喷砂嘴处。

喷砂管及加热线缆用柔性钢丝绳、支架及管卡等固定。

2.1具体固定方式固定喷砂管及线缆是通过钢丝绳、管卡及套环一系列紧固装置实现。

钢丝绳下端通过支架连接需要吊装的物体,上端吊装在支架上,为避免直接磨蹭钢丝绳,采用套环与支架相连,通过钢丝绳夹将钢丝绳套在套环上,以保护钢丝绳。

安装过程中,可以根据实际需要调整钢丝绳的长度。

具体固定方式如下图所示。

图1 现有吊装结构及磨损图2.2现有固定方式存在问题用于吊装撒砂管保护钢丝绳的套环磨损严重,磨损情况如图1所示。

由于撒砂装置安装于车下转向架区域,套环断裂脱落将给列车运营带来严重的安全隐患。

2.3套环磨损原因砂箱固定于车体底架,喷砂嘴需要固定在转向架构架上,由于空间有限,高度落差大,并且转向架与车体之间有相对运动,无法采用刚性连接的结构,砂箱与喷砂嘴、加热电缆之间的连接采用了钢丝绳柔性吊装连接方式,因此易受到气流、振动冲击的影响。

CRH5型动车组撒砂装置的工作过程分析

CRH5型动车组撒砂装置的工作过程分析

CRH5型动车组撒砂装置的工作过程分析摘要:简述撒砂系统的作用和目的,分析CRH5型动车组上撒砂设备具体的分布和结构,头车和中间车撒砂系统的区别。

从结构开始说明在CRH5型动车组上的撒砂设备的一般工作过程,砂子加热过程及撒砂过程。

关键词:制动距离撒砂设备撒砂过程引言撒砂装置是铁路车辆的一种设备,安装目的是利用沙以增加车轮与路轨的磨擦力,缩短制度距离和增加攀斜的摩擦力。

铁路的始创以来,撒砂装置主要给大轮出的蒸气机车主轴使用。

由于动力分布式的电车和柴油车,主轴的输出并没有那么大,设有这装备的例子少,但并非完全有,香港的路面电车和九广轻铁电车,设有这个装置。

喷沙装置,最简单的是,把干燥了的沙放入设置于高处的贮沙箱,利用喉管,将沙放掉到驱动车轮附近的轨道上。

印度等地,拿了沙箱子的人(沙男)登上机车的最前端,必要时按情况用手播撒砂。

1 CRH5型动车组上的撒砂设备CRH5型动车组上根据列车运行方向,在动轴处及在两个头车1位轴处安装有撒砂设备,如图1-1所示。

图1-1 车组中撒砂装置的位置[1]1.1 MC2/MC1撒砂设备图1-2 MC1和MC2车上撒砂装置[1]主风缸管的压缩空气经由司机室(MC1和MC2)内的截止旋塞(F07)、减压阀(F08)和电磁阀(F09)送至撒砂模块(F06)和第一个轴。

撒砂模块由以下部件组成:电磁阀(F09/1,F09/2)检测口(F04)减压阀(F08)截止旋塞(F07)图1-3 MC2/MC1撒砂装置气路组成[1]1.2 中间动车车撒砂装置1-撒砂装置2-砂箱3-转向架图1-4中间动车撒砂装置[1]撒砂模块位于制动箱(B02)内。

撒砂模块由以下部件组成:电磁阀(F06.05,F06.06和F06.07)检测口(F06.04)减压阀(F06.03)截止旋塞(F06.02)图1-5 中间动车撒砂装置气路组成[1]2 撒砂装置的一般工作过程图2-1 撒砂装置工作[1]经由压缩空气接线(1,撒砂模块)和牵引车上第一个轴上的信号装置,主风缸管压力到达减压阀(F06.03和F08)并经由电磁阀传至(F06.05,F06.06,F06.07和F09)砂箱底部的撒砂设备。

时速160动集动车组撒砂弯管磨损分析及优化

时速160动集动车组撒砂弯管磨损分析及优化

交通科技与管理79技术与应用 当时速160动集动车组(以下简称动车组)车轮空转时,通过撒砂器给车轮踏面和轮轨之间撒布砂子,来提高车轮与钢轨间的粘着系数,进而提高车辆的牵引力和制动力。

前期动车组在运行过程中,连续出现撒砂器与胶管相衔接的弯管出现磨损情况,影响撒砂器的正常撒砂。

如图1所示。

图1 弯管位置及磨损示意图1 弯管磨损分析1.1 弯管实物检查 对返回的故障件检查及现场调研,发现弯管磨损的位置均在其45°折弯处,通过X 光检查,弯管顶部至缺口处的内壁为逐渐变薄状态,且厚度明显低于其他部位,缺口处且呈锯齿状,如图2所示。

说明弯管折弯处受到来自内部的冲击力,即受到了高压风带动砂粒的冲击,在撒砂过程中,砂粒不断的冲击磨损弯管内壁最终被磨穿。

图2 弯管破损检查图1.2 弯管磨损机理分析 根据以上实物检查分析,弯管磨损符合冲蚀磨损,是指流体携带颗粒以一定的速度和角度对材料表面进行冲击所造成的表面材料流失的现象。

其主要有三种理论:(1)微观切削,当颗粒模型和冲击方向适当时,颗粒就像刀具一样对表面进行刮削和犁皱。

(2)挤压剥落,颗粒在压力作用下进入摩擦表面并产生凹痕,表面材料挤压出分层或鳞片状剥落碎片。

(3)疲劳失效,在颗粒形成的循环接触力作用下,致使外表材料因疲劳而剥落。

由于在管道弯曲磨损过程中,不只存在一种机制,并且往往一起存在几种机制,同时,随着内、外部状态变动,磨损机制也会发生相应的变化,往往会从一种机制转变为另一种机制。

因此弯管的磨损可同时以上述三种理论解释,砂粒不断的对弯管内表面切削、剥离及疲劳破坏,导致弯管表面材料逐渐流失最终磨损。

参照相关资料[3],在 45°冲蚀角度时对材料冲蚀磨损量最大,并且砂粒为石英砂呈不规则棱角状,更加加剧了对弯管的磨损。

因此,这就解释了弯管磨损位置相似性的原因。

图3 弯管示意图2 改进措施 为了解决弯管磨破现象,通常加设耐磨填充物和增加管道厚度两种方法,因考虑到产品已运行在动车组上,在不改变弯管外形及结构,兼顾成本、组装的条件下,通过改变弯管材质、厚度及合适的热处理工艺,增加弯管的强度以提高其耐磨性,以下为新、旧弯管模拟动车组弯管安装环境,在撒砂使用条件一致情况下同时进行耐磨对比试验。

复兴号动车组撒砂功能分析

复兴号动车组撒砂功能分析

复兴号动车组撒砂功能分析摘要:介绍了CR400BF型复兴号动车组压差式撒砂系统基本组成及主要功能,撒砂系统工作原理,电子砂位显示控制设计原理等内容关键词:动车组撒砂系统原理撒砂系统是动车组制动系统的重要组成部分,可以有效改善轮轨接触面的工作环境,改善黏着系数,提高运行品质。

特别是在雨、雪、霜等恶劣天气下钢轨变得很滑,车辆容易产生空转或者滑行,通过撒砂系统可以有效减少此类问题发生。

本文介绍了复兴号动车组差压式撒砂系统基本部件组成及主要功能,撒砂系统工作原理,电子砂位显示控制设计原理等内容。

1撒砂系统组成及主要功能复兴号动车组差压式撒砂系统主要由撒砂指令设备、撒砂控制模块、砂箱、撒砂单元、砂箱盖和撒砂加热器、砂位显示器组成。

1.1撒砂指令设备司机台中央操作区上的“撒砂”黑色球型拨键开关(自复位),用于发出撒砂电气指令。

1.2撒砂控制模块撒砂控制模块由截断塞门、270kpa减压阀、630kpa减压阀、低速撒砂电磁阀、高速撒砂电磁阀、干燥电磁阀,压力测试点,撒砂控制模块接收来自总风管的压力,总风管压力到达减压阀,流经电磁阀至砂箱底部的撒砂单元,电磁阀状态由制动控制单元控制,压力测试点用于调试时压力确认。

1.3撒砂单元撒砂单元底座采用耐腐蚀合金铝板,并有足够的强度,满足 1000kPa 压缩空气气密性和高低温环境要求,撒砂单元是在撒砂控制模块提供的压力下正常工作。

撒砂单元可以使成比例的砂子通过砂管喷洒到铁轨上,撒砂量可以进行调整。

撒砂单元上配备有干燥棒(电加热棒),具有烘干功能,采用热空气烘干砂箱中保存的砂子;撒砂单元的带有自动温控装置,防止燥棒持续供电的情况下过热。

加热棒电气参数(最大加热功率:75 w,工作电压:110 V DC)。

1.4撒砂加热器撒砂加热器通过 4 个 M8 螺栓安装在转向架的固定支架上,撒砂加热器的金属外皮软管通过卡套接头与撒砂单元底部的出砂口相连,当列车运行中的环境温度不高于+5℃时,列车对撒砂加热器加热棒进行通电,防止砂管冻结,当环境温度大于+5℃时,列车停止对撒砂加热器加热棒进行通电。

撒砂装置在动车组上的应用分析

撒砂装置在动车组上的应用分析

撒砂装置在动车组上的应用分析摘要:撒砂装置对于动车组来说十分重要,属于整体动车制动系统的主要组成元素,在恶劣的行驶条件当中,动车组能够利用撒砂装置来,有效地改善轮轨接触面的工作环境,提升黏着系数,避免轮轨之间出现滑动严重的情况,提升动车组运行质量,本文主要分析了撒砂装置在动车组上的应用措施。

关键词:撒砂装置;动车组;应用;动车组的高速运行过程中,由于黏着系数比较低,会导致动车组车辆产生滑行或者是空转的情况,不仅会降低动车组的运行安全性,还会造成大量的能源能量浪费,增加车轮和轨道之间的磨损量。

结合撒砂装置的应用,可以向动车组轮轨的接触面积进行撒砂操作,增加轮轨表面的粗糙程度,有效提升动车组的运行安全性。

一、撒砂装置介绍动车组中的撒砂装置主要适用于车辆起步和运行过程中使用,旨在于增加车辆轮轨之间的摩擦力,确保动车组能够在高速的运行过程中,提升自身的制动性能。

该装置主要是通过压差的方式,控制砂子从撒砂单元喷出,其结构可分为撒砂单元、砂箱盖、撒砂管路、砂箱以及撒砂控制模块共同组合而成。

图1中明确标示出了撒砂装置的组成,1是砂箱,2是撒砂单元,3是砂箱盖,4是撒砂口加热器。

通过图示我们能够了解到,撒砂加热器以及撒砂单元都是安装在车下一位端转向架前的(以中国标准动车组为例),通过车辆提供的电源完成驱动操作。

车辆在运行过程中控制模块提供的压力驱动撒砂单元完成正常的工作[1]。

撒砂单元主要由司机台上专门的按钮进行控制操作,确保砂箱当中的砂子能够均匀的喷洒在轨道上,从而改善车辆行驶过程中轮轨之间的黏着性,一般来说,撒砂的时间与撒砂量是成正比的。

如图2当中标示出来的内容,1是排气帽,2是喉箍,3是输水胶管,4是排气管,5是撒砂帽,6是流砂管,7是隔砂板,8是撒砂单元加热棒,9是金属密封圈,10、11是缩堵,12是端直通接头,13是防水接头,14是电缆保护软管,15是底座密封垫,16是气堵,17是撒砂单元气路板。

如图所示,撒砂单元上配合安装电加热棒,或者是干燥棒,能够充分发挥出烘干功能,利用热空气烘干砂箱当中保存的砂子材料。

撒砂装置在动车组上的应用

 撒砂装置在动车组上的应用

撒砂装置在动车组上的应用发表时间:2020-04-14T14:33:17.813Z 来源:《工程管理前沿》2020年4期作者:季晓冬姚岳刘虹志石超、赵常宇[导读] 现如今我国改革开放深入进行,国民经济快速发展,这就给我国的发展带来了极大的挑战和机遇。

摘要:现如今我国改革开放深入进行,国民经济快速发展,这就给我国的发展带来了极大的挑战和机遇。

在我国经济飞速发展的条件下,我国各行各业也都进入了飞速发展的阶段,技术的不断更新、各种装置的更新换代都是我国快速发展的有力支撑条件。

我国在动车组上的研究发展也有了一定程度上的加快,动车组的发展是我国近年来改革开放深入进行的一个重要标志,目前动车组仍是国民出行的主要代步工具之一,主要得益于动车组的乘坐价格比较低,同时也是极为便利的。

本文中我们将研究的是动车组的撒砂装置,撒砂装置是动车组制动系统的重要组成部分,能够对撒砂装置进行合理的改善,可以改善车轮与轨道间接触面的工作环境,从而能够有效的防止车轮与轨道间的相对滑动,提高动车组运行的品质,改善我国动车组的现有运行状态。

关键词:撒砂装置、动车组、制动系统、应用研究一、对撒砂装置的基本介绍撒砂装置作为动车组制动装置的关键部分,主要是通过增大车轮与轨道间的接触面积来发挥作用的,在动车组起步或是制动时,撒砂装置就会发挥其作用,撒砂装置对于动车组的制动性能的提升是极为显著的,能够极大程度上提高动车组的制动性能。

目前撒砂装置所采用的样式大部分是压差式的撒砂单元,这种撒砂装置主要是由以下几部分组成,分别是撒砂控制模块、砂箱、撒砂单元、砂箱盖和撒砂加热器五部分。

该装置如图一所示,其中1代表的是砂箱装置,2是撒砂单元,3是砂箱盖,4是撒砂加热器。

撒砂单元及撒砂加热器的安装是在动车组的下一位端转向架前方,安装过程需要由动车组提供电源来驱动。

在这里要提到的是,控制模块所给予的压力并不会影响到撒砂单元的工作,撒砂单元仍可以正常进行工作,且是由动车组司机台上的专门按钮进行控制的,这是撒沙装置其中两部分的使用方法。

动车组撒沙系统振动和疲劳性能研究

动车组撒沙系统振动和疲劳性能研究

动车组撒沙系统振动和疲劳性能研究发布时间:2022-09-25T02:39:03.293Z 来源:《科学与技术》2022年第5月第10期作者:付兴金,周洋[导读] 本文通过在线测试的方式验证动车组加装撒沙系统是否会对动车组造成疲劳损伤以及撒沙系统本身是否有安全运营风险,并测试了振动和动应力两种参数付兴金,周洋(青岛四方阿尔斯通铁路运输设备有限公司,山东,青岛,266111)摘要:本文通过在线测试的方式验证动车组加装撒沙系统是否会对动车组造成疲劳损伤以及撒沙系统本身是否有安全运营风险,并测试了振动和动应力两种参数。

通过数据分析结果来看,车辆运营250km/h速度级时,振动量级会有一定大幅度的降低;动应力满足疲劳寿命2000万公里的要求。

满足安全运营的技术要求关键词:动车组;撒沙系统;加速度;动应力动车组以其安全快速等的特点已经逐渐被人们接受,根据动车组日常运营以及适应各种环境和天气等安全运营的需要,需加装撒沙系统,为安装撒沙管路及喷嘴,对原排障器支架结构进行了更造。

为验证更造后结构的振动和强度,需对扫石器及转向架构架的加速度及动应力进行在线测试,以确保新结构满足要求。

因此,在测试车辆的轴箱、转向架构架和扫石器上布置加速度传感器和应变片分别测量其振动和动应力,以评估结构的动态特性以及在整个运行过程中结构强度,从而掌握撒沙装置的运行状况是非常重要的。

1.引言撒沙装置(图1)安装在转向架的端头,向动轮和钢轨建撒微小的颗粒的干砂来增大摩擦力。

主要为了增加动车组在恶劣天气(如雨和雪)轮轨之间的粘着系数,作为悬臂机构,需要承载来自轨道的载荷,其振动特性及疲劳强度会影响该结构的安全。

传统的分析方法是在实验室进行静力学分析,算出主要应力分布。

但是该结构主要运行在动车组的运营过程中,在其运行过程要承载宽频带的随机振动,在疲劳寿命分析时要考虑其动力学性能。

因此,撒沙装置需要进行随机振动响应和动态疲劳强度分析两个方面入手。

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不同速度等级动车组撒砂装置对比分析
作者:张冬冬陈磊陈玄圣王振宏
来源:《中国高新科技·下半月》2017年第01期
摘要:动车组具有较高的运行速度,如遇轨面湿滑易发生空转滑行。

动车组速度越高,轮轨黏着越差,不同速度等级动车组对于撒砂功能的需求不同。

文章选取两种速度等级的动车组,对其撒砂装置功能原理进行了分析,为动车组撒砂装置的设计提供了指导。

关键词:动车组;撒砂装置;运营速度文献标识码:A
中图分类号:U270 文章编号:2096-4137(2017)02-087-03 DOI:10.13535/ki.10-1507/n.2017.02.29
动车组在高速运行中,由于黏着系数过低,车辆产生空转或滑行,除了使运营安全性降低和能量浪费外,还会使车轮和轨道磨耗量增加。

通过撒砂装置向轮轨接触面撒砂,增加轮轨表面的粗糙度,从而改善黏着,提高动车组运营品质。

列车的运营速度也是黏着系数的影响因素之一,动车组的速度等级不同,对撒砂功能需求也不相同。

现以160km/h速度等级的城际动车组和300km/h速度等级的高速干线动车组为例,对其撒砂装置的功能原理进行阐述。

1 城际动车组撒砂装置
城际动车组在MC01和MC08两个头车的第一根轴设有撒砂装置,如图1所示:
1.1 撒砂装置结构组成
城际动车组由于其快启快停、经济舒适的市场定位,撒砂装置往往独立于制动控制装置,单独设立。

撒砂装置主要由两部分组成:撒砂控制模块和撒砂单元。

撒砂控制模块安装在司机室车上柜体内,控制撒砂动作,如图2所示。

撒砂单元布置于车下,由车辆提供的DC 110V 电源驱动,受撒砂模块控制,执行撒砂动作。

撒砂量与撒砂时间成正比。

撒砂单元主要由砂箱、撒砂加热器及管路附件等组成,如图3所示。

撒砂单元为气动压差式,流量很大的撒砂气流从撒砂进风口进入,通过砂箱底板进入砂箱,此时砂箱内干燥的砂子会在气流的吹动下翻腾,翻腾的砂子和大量的气流一起通过撒砂口流出,通过出砂口进入加热箱再撒向钢轨。

砂箱干燥过程中,干燥时流量很小的气流从干燥进风口通过砂箱底板进入砂箱,气流缓慢穿过砂粒,最后从排气口排出。

此时砂箱内的砂子不会翻腾,所以不会有砂粒撒出。

在排气口
的底部有一个气堵,通过气堵可以调整撒砂过程中通过撒砂口和排气口的气流大小,来调节撒砂量的大小。

1.2 撒砂装置控制原理
撒砂控制气路工作原理如图4所示,基于列车控制层面,撒砂动作由列车中央控制单元(以下简称CCU)控制完成。

由于城际动车组基于硬线控制为主,撒砂动作相应采取硬线指令控制。

由于速度等级较低,动车组采用手动撒砂控制,未设置自动撒砂功能。

启动司机台撒砂按钮,撒砂指令信号通过输入输出采集模块进入CCU,由CCU发出硬线指令控制占用端头车撒砂电磁阀动作,经减压阀(设定值5bar)的压力空气通往撒砂单元,实现撒砂。

同时CCU控制干燥电磁阀动作,用于控制通向撒砂单元的干燥空气。

撒砂模块隔离塞门带有一个手柄,通过操作手柄可以将撒砂控制装置的控制气路切断并将隔离塞门以下气路中的空气排空。

隔离塞门内部设有微动开关,列车监控系统(以下简称TCMS)通过隔离塞门的微动开关监控撒砂控制装置的状态。

为防止外温较低,撒砂装置冻结停止工作,撒砂装置设置低温加热装置。

当低于一定温度时,CCU通过硬线指令控制撒砂伴热投入工作。

伴热的电源为交流230V。

施加额定电压时,撒砂加热管加热至运行温度。

加热箱中的加热电偶根据外部条件由CCU控制,低于7℃开始工作,高于15℃停止工作。

温度由CCU从车辆的温度传感器采集,从而控制加热棒工作,实现撒砂加热功能。

2 高速动车组撒砂装置
干线高速动车组为8辆编组的动力分散式电动车组,最高运营速度可达300km/h。

为满足高速运行所需黏着力,在端车的1轴和中间车的1轴和4轴均设有撒砂装置,具体配置如图5所示。

2.1 撒砂装置组成
撒砂装置主要由砂箱、辅助控制单元、砂量指示器、撒砂设备、撒砂加热管等组成,如图6所示。

撒砂设备同样基于压差式,辅助控制单元控制撒砂设备实现撒砂动作。

当撒砂电磁阀激活时,系统将压缩空气充入连接的撒砂设备,使成比例数量的砂通过砂管输送到铁轨。

砂的数量可以通过砂量指示器中的阻气阀进行调节,并通过供气压力的大小进行调节。

撒砂器根据压力原理进行工作,砂箱需要采用带有降压保护作用的专用罩关闭密封。

2.2 撒砂装置控制原理
制动系统撒砂装置气路原理图(F06),如图7所示:
由于列车速度不同,轮轨黏着力不同,导致的空转滑行程度不同。

为保证高速动车组全速段内的黏着系统可控,设置高低压撒砂功能。

BCU可根据速度大小激活相应的电磁阀,自动调节砂箱内的压差,保证适量的砂子被撒到轮轨接触的部位,达到最优的增粘效果,有效防止轮对擦伤,保证列车的安全运行。

高速动车组采用网络控制,撒砂动作的实施也基于网络指令的传输。

撒砂控制过程可分为如下三个部分:信号的产生、信号的分配和执行部分。

如图8所示。

撒砂模块集成于制动控制单元(以下简称BCU)模块中,由司机台上撒砂扳钮实现前进/全列方向撒砂。

其控制方案为:当司机按“撒砂”按钮前进位,产生的信号由BCU读取。

由BCU控制总风管压力经由速度控制电磁阀流入砂箱底部的撒砂设备,完成前进方向撒砂动作。

高速位时,扳动扳钮至后退位,CCU检测列车行驶方向,通过车辆总线“MVB”和列车总线“WTB”将网络指令控制信号相应地传递到本地本车气动控制单元BCU,完成全列撒砂动作。

除了撒砂的信号外,干燥砂子的信号也将由BCU分配给干燥电磁阀。

撒砂管装有撒砂管加热器,以防止在零下温度时由于雪或结冰堵塞砂管。

当环境温度低于5℃时,由CCU通过输入输出模块控制激活电加热功能。

由于高速动车组运营速度快,为了优化砂子的分配量,高速时的砂分配装置的加压压力比低速时的更大。

这通过BCU从两个阶段进行控制,以速度为基础激活相应的高、低速电磁阀(F06.07)、(F06.06)。

列车速度高于160km/h时,高速撒砂电磁阀得电,撒砂装置施加630kPa的压缩空气;若列车速度低于160km/h时,低速撒砂电磁阀得电,撒砂装置施加
270kPa的压缩空气。

为及时改善轮轨黏着,消除运行的不利因素,高速动车组设置自动撒砂功能。

制动工况下,BCU检测出列车处于严重滑行时进行撒砂请求。

CCU汇总全列的自动撒砂请求,并与后向撒砂开关指令合并后,通过MVB发给BCU。

由BCU控制本车输出前进方向自动撒砂。

3 结语
两种不同速度等级的动车组均采用气动压差式撒砂装置,与传统重力撒砂装置相比,其下砂量控制精准、故障率低。

两种撒砂系统均具有撒砂干燥和控制砂管加热功能。

两种速度等级动车组的撒砂装置,基于整车设计输入及成本控制,功能执行上有所不同,但均可以满足动车组的轮轨黏着改善
需求。

160公里速度等级的城际动车组撒砂控制装置,采用独立模块设计,由CCU采集相关信息进行控制诊断。

由于速度等级相对较低,只设置前进方向撒砂功能,未进行分级控制。

撒砂、加热功能均由CCU控制并通过硬线指令执行。

300公里速度等级的高速干线动车组撒砂控制装置,集成于制动控制模块,由BCU直接进行数据采集。

针对高速运行工况下黏着改善需求,设置高/低速分阶撒砂功能,全列/前进方向分级撒砂功能和自动撒砂功能。

基于整车网络控制为主,撒砂、换向及加热动作均由网络指令控制执行。

参考文献
[1] 李邦国,孙栋栋,孙正军,张宝.和谐号动车组撒沙
装置及控制[J].铁道机车车辆,2011,(31).
[2] 申鹏,王文健,张鸿斐,等.撒砂对轮轨黏着特性的
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[3] 胡准庆.动车组制动系统[M].北京:北京交通大学
出版社,2012.
[4] 李芾,安琪,王华.动车组概论[M].成都:西南交
大出版社,2008.
(责任编辑:陈代保)。

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