机车通风系统及防风沙结构设计论文|防风通圣散

机车通风系统及防风沙结构设计论文

机车通风系统及防风沙结构设计论文 1通风系统及防风沙设计重点 1.1车内负压 主发电机、牵引电机作为内燃机车的用风大户,传统的冷却方式是车内开 放式进风,即在侧墙或者阿萨德风道顶盖布置过滤装置,外界空气经过滤后进入 到车内,用风设备在车内吸风,这样的进风方式必将造成车内很大的负压,在苏 丹多风沙的环境中,容易造成大量的沙尘弥漫在车内。通过调研的资料可以看出, 在苏丹运用效果较好的国内及国外内燃机车,大都采用独立的通风系统,过滤装 置布置在顶盖上一个大的箱体内,过滤后空气在大的箱体内进一步沉积后,不经 过车内,而是直接供给用风设备,采用这种结构可以很好解决车内负压的问题。

1.2司机室内空气清洁度 通过了解,目前在苏丹运用的内燃机车,司机室内风沙也较严重,平面布 局的操纵台面上堆积大量沙尘,按钮、扳键、控制开关经常被沙尘堵死,需要修 理,司机室地板下车架开孔处密封不严,地板间隙大,沙尘会渗入到司机室内。

1.3高温对机车性能影响 高温将造成车内设备故障率提高,空压机高温保护停机、车内电气元件溶 化等问题频繁出现,降低车内温度,特别是降低动力室的室内温度在此次设计中 尤为重要,合理的布置通风装置,既要满足降低温度的作用,又要满足防风沙要 求。

2通风系统、防风沙结构设计 2.1电气室通风系统、防风沙结构 传统的车内开放式通风必将造成车内很大负压,而将独立通风装置布置在 顶盖上,虽然可以较好解决车内负压问题,但会有一定的几率将柴油机排出的废 气再一次吸入车内,造成二次污染。通过综合考虑,出口苏丹CKD8S型内燃机 车电气室采用独立风道结构,将电气室中整流柜与II端牵引电机冷却用风整合在 一个独立风道回路中,独立风道结构的进风口布置在左、右两侧墙上,这样可以 避免将柴油机废气吸入车内。该独立风道采用初级过滤、二级细滤,过滤后空气经过上升式风道进一步沉积后进入用风设备,如图2所示。风道上设有开孔以补 偿设计与制造之间的误差。整流柜及II端牵引电机通风:独立风道→整流柜→通 风机→车架风道→牵引电机。整流柜中电气元件对风沙较敏感,所以该通风系统 初级过滤采用不锈钢钢板网+旋风除尘器,二级过滤布置在风道内,二级过滤为 钢板网结构(可加装无纺布)。旋风除尘器过滤效率优于惯性过滤器,且具有自 动排灰功能,无需维护的特点,但造价较高。旋风除尘器过滤单元架之间采用橡 胶件进行密封,并在电器柜上方布置过滤元件+小功率通风机结构,保持电器柜 正压,以减少沙尘进入柜体内。

2.2动力室通风系统、防风沙结构 动力室空气部分由主发电机排风供给,为避免车内负压及二次污染问题, 主发电机冷却采用独立风道结构,独立风道结构的进风口布置在左、右两侧墙上, 该独立风道同样采用初级过滤、二级细滤,过滤后空气经过上升式风道进一步沉 积后进入主发电机,这样经过主发排到动力室内的空气相对比较清洁,在两侧墙 顶端斜面处布置各布置一台通风机,加强通风,以达到降低动力室温度和将油雾 排出车外的目的。通风机电机选用耐高温型号,以适应动力室高温环境,降低故 障率。主发电机通风:独立风道→主发电机→动力室。此外动力室侧墙上的惯性 过滤器+钢板网(加装无纺布)的结构给动力室提供冷空气,同时启动防风沙目 的。如图4所示。钢板网用手柄螺栓固定,方便拆卸对无纺布进行清洗。无纺布 采用防火材料,风速2m/s时,过滤颗粒直径不小于50μm~80μm的粉尘时,过滤 效率不小于80%。

2.3冷却室通风系统、防风沙结构 在侧墙上设有百叶窗,百叶窗后加装钢板网(可加装无纺布),该车散热 器采用顶置式散热器,同时还加大了冷却能力储备,当冷却能力足够时,百叶窗 不打开,风沙不易进入。百叶窗打开时钢板网+无纺布的结构可以对空气进行过 滤。在动力室和冷却室相连的隔墙上设有可调节的开口,当动力室温度过高时, 动力室内的热空气可以被冷却风扇吸出,以达到降低动力室温度目的。

2.4辅助室通风系统、防风沙结构 由于空间有限,没有独立风道结构,侧墙上安装与动力室相同的过滤装置, 经过2级过滤后的空气供空压机及I端牵引电机使用。2.5司机室内设备布局 在司机室内设备布局方面,采用立式结构操作台,防止沙尘堆积在台面上, 使用橡胶部件对地板间隙进行密封,以达到防止沙尘进入司机室内的目的。

3结束语 CKD8S型内燃机车车体通风采用独立通风结构,独立通风结构进风口布 置在侧墙上,解决了车内负压大的问题及避免二次污染问题,可以有效降低车内 沙尘的堆积,各室侧墙上布置了2级的过滤装置,提供清洁空气的同时,增加机 车的散热面积,提高机车运行可靠性。

作者:金大朋 单位:北京二七轨道交通装备有限责任公司机车研发中心