機車通風(fēng)系統(tǒng)及防風(fēng)沙結(jié)構(gòu)設(shè)計論文

時間:2022-05-19 09:08:31

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機車通風(fēng)系統(tǒng)及防風(fēng)沙結(jié)構(gòu)設(shè)計論文

1通風(fēng)系統(tǒng)及防風(fēng)沙設(shè)計重點

1.1車內(nèi)負壓

主發(fā)電機、牽引電機作為內(nèi)燃機車的用風(fēng)大戶,傳統(tǒng)的冷卻方式是車內(nèi)開放式進風(fēng),即在側(cè)墻或者阿薩德風(fēng)道頂蓋布置過濾裝置,外界空氣經(jīng)過濾后進入到車內(nèi),用風(fēng)設(shè)備在車內(nèi)吸風(fēng),這樣的進風(fēng)方式必將造成車內(nèi)很大的負壓,在蘇丹多風(fēng)沙的環(huán)境中,容易造成大量的沙塵彌漫在車內(nèi)。通過調(diào)研的資料可以看出,在蘇丹運用效果較好的國內(nèi)及國外內(nèi)燃機車,大都采用獨立的通風(fēng)系統(tǒng),過濾裝置布置在頂蓋上一個大的箱體內(nèi),過濾后空氣在大的箱體內(nèi)進一步沉積后,不經(jīng)過車內(nèi),而是直接供給用風(fēng)設(shè)備,采用這種結(jié)構(gòu)可以很好解決車內(nèi)負壓的問題。

1.2司機室內(nèi)空氣清潔度

通過了解,目前在蘇丹運用的內(nèi)燃機車,司機室內(nèi)風(fēng)沙也較嚴(yán)重,平面布局的操縱臺面上堆積大量沙塵,按鈕、扳鍵、控制開關(guān)經(jīng)常被沙塵堵死,需要修理,司機室地板下車架開孔處密封不嚴(yán),地板間隙大,沙塵會滲入到司機室內(nèi)。

1.3高溫對機車性能影響

高溫將造成車內(nèi)設(shè)備故障率提高,空壓機高溫保護停機、車內(nèi)電氣元件溶化等問題頻繁出現(xiàn),降低車內(nèi)溫度,特別是降低動力室的室內(nèi)溫度在此次設(shè)計中尤為重要,合理的布置通風(fēng)裝置,既要滿足降低溫度的作用,又要滿足防風(fēng)沙要求。

2通風(fēng)系統(tǒng)、防風(fēng)沙結(jié)構(gòu)設(shè)計

2.1電氣室通風(fēng)系統(tǒng)、防風(fēng)沙結(jié)構(gòu)

傳統(tǒng)的車內(nèi)開放式通風(fēng)必將造成車內(nèi)很大負壓,而將獨立通風(fēng)裝置布置在頂蓋上,雖然可以較好解決車內(nèi)負壓問題,但會有一定的幾率將柴油機排出的廢氣再一次吸入車內(nèi),造成二次污染。通過綜合考慮,出口蘇丹CKD8S型內(nèi)燃機車電氣室采用獨立風(fēng)道結(jié)構(gòu),將電氣室中整流柜與II端牽引電機冷卻用風(fēng)整合在一個獨立風(fēng)道回路中,獨立風(fēng)道結(jié)構(gòu)的進風(fēng)口布置在左、右兩側(cè)墻上,這樣可以避免將柴油機廢氣吸入車內(nèi)。該獨立風(fēng)道采用初級過濾、二級細濾,過濾后空氣經(jīng)過上升式風(fēng)道進一步沉積后進入用風(fēng)設(shè)備,如圖2所示。風(fēng)道上設(shè)有開孔以補償設(shè)計與制造之間的誤差。整流柜及II端牽引電機通風(fēng):獨立風(fēng)道→整流柜→通風(fēng)機→車架風(fēng)道→牽引電機。整流柜中電氣元件對風(fēng)沙較敏感,所以該通風(fēng)系統(tǒng)初級過濾采用不銹鋼鋼板網(wǎng)+旋風(fēng)除塵器,二級過濾布置在風(fēng)道內(nèi),二級過濾為鋼板網(wǎng)結(jié)構(gòu)(可加裝無紡布)。旋風(fēng)除塵器過濾效率優(yōu)于慣性過濾器,且具有自動排灰功能,無需維護的特點,但造價較高。旋風(fēng)除塵器過濾單元架之間采用橡膠件進行密封,并在電器柜上方布置過濾元件+小功率通風(fēng)機結(jié)構(gòu),保持電器柜正壓,以減少沙塵進入柜體內(nèi)。

2.2動力室通風(fēng)系統(tǒng)、防風(fēng)沙結(jié)構(gòu)

動力室空氣部分由主發(fā)電機排風(fēng)供給,為避免車內(nèi)負壓及二次污染問題,主發(fā)電機冷卻采用獨立風(fēng)道結(jié)構(gòu),獨立風(fēng)道結(jié)構(gòu)的進風(fēng)口布置在左、右兩側(cè)墻上,該獨立風(fēng)道同樣采用初級過濾、二級細濾,過濾后空氣經(jīng)過上升式風(fēng)道進一步沉積后進入主發(fā)電機,這樣經(jīng)過主發(fā)排到動力室內(nèi)的空氣相對比較清潔,在兩側(cè)墻頂端斜面處布置各布置一臺通風(fēng)機,加強通風(fēng),以達到降低動力室溫度和將油霧排出車外的目的。通風(fēng)機電機選用耐高溫型號,以適應(yīng)動力室高溫環(huán)境,降低故障率。主發(fā)電機通風(fēng):獨立風(fēng)道→主發(fā)電機→動力室。此外動力室側(cè)墻上的慣性過濾器+鋼板網(wǎng)(加裝無紡布)的結(jié)構(gòu)給動力室提供冷空氣,同時啟動防風(fēng)沙目的。如圖4所示。鋼板網(wǎng)用手柄螺栓固定,方便拆卸對無紡布進行清洗。無紡布采用防火材料,風(fēng)速2m/s時,過濾顆粒直徑不小于50μm~80μm的粉塵時,過濾效率不小于80%。

2.3冷卻室通風(fēng)系統(tǒng)、防風(fēng)沙結(jié)構(gòu)

在側(cè)墻上設(shè)有百葉窗,百葉窗后加裝鋼板網(wǎng)(可加裝無紡布),該車散熱器采用頂置式散熱器,同時還加大了冷卻能力儲備,當(dāng)冷卻能力足夠時,百葉窗不打開,風(fēng)沙不易進入。百葉窗打開時鋼板網(wǎng)+無紡布的結(jié)構(gòu)可以對空氣進行過濾。在動力室和冷卻室相連的隔墻上設(shè)有可調(diào)節(jié)的開口,當(dāng)動力室溫度過高時,動力室內(nèi)的熱空氣可以被冷卻風(fēng)扇吸出,以達到降低動力室溫度目的。

2.4輔助室通風(fēng)系統(tǒng)、防風(fēng)沙結(jié)構(gòu)

由于空間有限,沒有獨立風(fēng)道結(jié)構(gòu),側(cè)墻上安裝與動力室相同的過濾裝置,經(jīng)過2級過濾后的空氣供空壓機及I端牽引電機使用。

2.5司機室內(nèi)設(shè)備布局

在司機室內(nèi)設(shè)備布局方面,采用立式結(jié)構(gòu)操作臺,防止沙塵堆積在臺面上,使用橡膠部件對地板間隙進行密封,以達到防止沙塵進入司機室內(nèi)的目的。

3結(jié)束語

CKD8S型內(nèi)燃機車車體通風(fēng)采用獨立通風(fēng)結(jié)構(gòu),獨立通風(fēng)結(jié)構(gòu)進風(fēng)口布置在側(cè)墻上,解決了車內(nèi)負壓大的問題及避免二次污染問題,可以有效降低車內(nèi)沙塵的堆積,各室側(cè)墻上布置了2級的過濾裝置,提供清潔空氣的同時,增加機車的散熱面積,提高機車運行可靠性。

作者:金大朋單位:北京二七軌道交通裝備有限責(zé)任公司機車研發(fā)中心