陳繼濤
(中國北車集團大連機車車輛有限公司 進出口部,遼寧 大連116021)
中國北車集團大連機車車輛有限公司為蒙古國家鐵路公司設(shè)計制造的CKD4B型內(nèi)燃機車為AC-DC電傳動干線牽引用內(nèi)燃機車。
機車裝用16V240ZJD2型柴油機,制動系統(tǒng)采用空氣制動。機車在蒙古干線鐵路上運行,環(huán)境溫度為-40℃~+40℃,最高海拔1600 mm,軌距為1520mm,最大濕度90%,風(fēng)沙和塵土較多,運用條件惡劣,特別是在冬季-20℃以下時,嚴(yán)寒環(huán)境給機車的運用和停放帶來巨大的困難。因此需要進行預(yù)熱、保溫工作,并采取一些列有效的、可行的防寒措施。
1.1.1 預(yù)熱系統(tǒng)的組成
機車預(yù)熱系統(tǒng)是在外界氣溫很低,而機車又在外界長時間停機時,為保證柴油機能在規(guī)定的油、水溫度下啟動,必須對柴油機機油、水進行加熱而設(shè)置的。預(yù)熱系統(tǒng)主要由預(yù)熱鍋爐、水泵電機組、高低溫水泵、拉截塞門、扣壓膠管等組成,其組成和原理圖如圖1所示:
圖1 預(yù)熱系統(tǒng)
1.1.2 預(yù)熱系統(tǒng)的工作原理和過程
如圖1所示,預(yù)熱系統(tǒng)工作時,水的循環(huán)是以預(yù)熱鍋爐循環(huán)水泵為動力,分別從機車高、低溫冷卻水系統(tǒng)的逆止閥前吸入冷卻水,打入鍋爐加熱后再分別進入高、低溫冷卻水泵出口處,進入柴油機及中冷器,按正常工作路線循環(huán)至逆止閥前再進入預(yù)熱鍋爐。如此,水溫不斷提高,并分別通過燃油預(yù)熱器、機油熱交換器加熱燃油及機油。
預(yù)熱時,除預(yù)熱鍋爐各機組工作外,同時還有輔助機油泵,必要時燃油輸送泵也工作。
預(yù)熱時,預(yù)熱各機組可由地面50-60Hz、220V交流電源經(jīng)機車主車架上的預(yù)熱鍋爐電源專用插頭座供電,也可由機車蓄電池組供電驅(qū)動。具體由預(yù)熱鍋爐控制柜動力方式開關(guān)控制。為了節(jié)省蓄電池電力消耗,保證柴油機的正常啟動,建議預(yù)熱鍋爐工作用外電源供電。蓄電池組供電只作檢查機組是否能正常工作之用。
百葉窗動作執(zhí)行機構(gòu)可根據(jù)冷卻系統(tǒng)冷卻水溫規(guī)定的要求,及時打開或關(guān)閉百葉窗,調(diào)節(jié)冷卻系統(tǒng)的水溫,適應(yīng)機車的運用要求。
1.2.1 機構(gòu)的組成
百葉窗動作執(zhí)行機構(gòu)由微機控制電路、電磁換向閥、百葉窗氣缸、截斷塞門和連接管路等組成。兩個電磁換向閥并聯(lián)連接在總風(fēng)管上,分別控制兩側(cè)百葉窗的開啟和關(guān)閉。
百葉窗氣缸為雙作用兩側(cè)緩沖不供油型氣缸,由活塞桿、前蓋、緩沖圈、缸筒、支承環(huán)、后蓋和各型密封圈等組成。換向電磁閥的作用是根據(jù)微機發(fā)出的指令,控制氣缸的進氣或排氣,從而使氣缸活塞改變運動方向。
1.2.2 機構(gòu)的動作原理
機車?yán)鋮s水的低溫冷卻系統(tǒng),在百葉窗打開風(fēng)扇運轉(zhuǎn)后或機車負(fù)荷降低,機車?yán)鋮s水溫若逐漸下降,降到低于52℃時,微機控制低溫電磁閥換向,氣缸后端排氣,前端進氣,使活塞朝關(guān)閉百葉窗方向移動,驅(qū)使百葉窗后于風(fēng)扇的停止工作而關(guān)閉。
由于蒙古冬季氣候極為寒冷,而機車前窗和兩側(cè)側(cè)窗玻璃的保溫效果較低,為保證司機室在冬季能達到一定溫度,機車在司機室內(nèi)安裝了暖風(fēng)機和空調(diào)。暖風(fēng)機用于司機室冬季取暖,采用PTC發(fā)熱元件為發(fā)熱體,輔以強迫通風(fēng)將熱量散出,以達到室內(nèi)升溫的目的。暖風(fēng)機額定電壓直流110 V,額定功率500 W(前端暖風(fēng)機)、1800 W(后墻、側(cè)墻)、300W(腳爐)。
機車司機室后墻垂向安裝了具有制冷和制熱作用的空調(diào),能在低溫環(huán)境下加熱司機室,保證司機室的溫度,有效改善了駕駛室內(nèi)工作條件??照{(diào)品牌和型號:山東朗進JK9.0/DBPG-A01;電源:DC110V;額定制冷量:9000W;額定制冷功率:3600W;額定制熱量:11200W;額定制熱功率:4000W;最大室內(nèi)通風(fēng)量:1870m3/h;
機車防寒方法除了機車上安裝的防寒、保溫、加熱裝置外,還有防寒措施及注意事項,主要包括以下幾個方面:
機車的16V240ZJD2型柴油機用的冷卻水以去離子水為基礎(chǔ)水,并采用2號硅系復(fù)合添加劑配制而成。冷卻水的標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)和去離子水的要求,以及其使用、檢查和維護要求,參見《蒙古CKD4B機車司機操縱手冊》第2篇“運行前準(zhǔn)備”第3節(jié)“冷卻水整備”。
為對機車進行保溫,機車在冬季應(yīng)該掛防寒被并進行防寒打溫處理,才能上線運行。機車在冬季運行或短期停放時,冷卻間低溫部分應(yīng)掛裝防寒被,高溫部分可掛裝過濾棉。
《內(nèi)燃機車防寒技術(shù)條件》規(guī)定:機車柴油機冷卻水和機油溫度低于20℃時,不能起機;油、水溫度低于40℃時不能加載。為防止嚴(yán)寒導(dǎo)致柴油機油水管路凍結(jié)而影響柴油機性能,內(nèi)燃機車冬季在段內(nèi)停留時都必須進行持續(xù)打溫,每天都應(yīng)啟動柴油機并運行一段時間(根據(jù)環(huán)境條件決定打溫次數(shù)和時間),并保證機車油水溫度符合該技術(shù)條件要求。
機車短期停放一般不做特殊處理,但在冬季或較長時間庫外停放應(yīng)做如下處理:將柴油機、冷卻裝置的散熱器組、機油冷卻器、機油濾清器及各管路系統(tǒng)的油、水放凈,并將所有排水閥置于開啟狀態(tài);放出燃油濾清器內(nèi)的燃油;用塑料布將柴油機煙囪排氣口及呼吸管口封閉,并綁扎嚴(yán)實;將總風(fēng)缸及油水分離器放水閥置于開位,排除積油積水;蓄電池應(yīng)充電,電解液的相對密度和高度均應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)。然后將每箱及箱與箱之間的連線斷開,接點涂凡士林油;關(guān)閉所有車門。
低溫環(huán)境不僅影響柴油機油水系統(tǒng)管路,而且對空氣制動系統(tǒng)閥、墊、密封圈等具有重要影響,因此應(yīng)當(dāng)做好機車空氣制動和柴油機油水管路防寒工作。應(yīng)當(dāng)對機車動力間、冷卻間百葉窗、司機室熱風(fēng)機、取暖設(shè)備等系統(tǒng)進行檢修,確保設(shè)備作用良好,管路無漏泄,風(fēng)、水閥開關(guān)正常;對總風(fēng)缸排水閥、油水分離器加裝電熱套,對油、水、風(fēng)管路進行包扎防寒,加涂外層保溫材料,保證低溫狀態(tài)下不發(fā)生凍結(jié)。檢查門窗、玻璃、車頂天窗、取暖加熱設(shè)備;重點檢查機車走行部制動風(fēng)缸的管路,避免風(fēng)缸管路裸露而發(fā)生凍結(jié);應(yīng)當(dāng)為管路安裝加熱套,并在打溫時進行重點檢查。并對機車如下部位進行防寒包扎。
1)機油管路
(1)車上部分:機油熱交換器放油閥及管路。
(2)車下部分:機油上油管及閥、柴油機污油坑排污管及閥、機油污油箱排污管及閥、冷卻間排污管及閥、電器間排污管。
2)燃油箱吸油、回油管路、燃油污油箱排污管及閥、燃油粗濾器。
3)制動系統(tǒng)
(1)車上部分:中繼閥、總風(fēng)遮斷閥、緊急放風(fēng)閥、空氣干燥器排污管、704調(diào)壓器截止閥及管、監(jiān)控裝置風(fēng)管路、電動放風(fēng)閥及截止閥。
(2)車下部分:司機室下方列車管路及截止閥、油水分離器及排污閥、遠(yuǎn)心集塵器及排污閥、司機室下總風(fēng)管路及截止閥、總風(fēng)缸排水閥、制動缸截止閥、司機室下均衡風(fēng)缸及排水閥。其中油水分離器、總風(fēng)缸排水閥加裝電熱套。
4)冷卻單節(jié)排氣閥及管路、機油熱交換器放水閥及管路、冷卻單節(jié)放水閥。
[1]中國北車集團大連機車車輛有限公司.8F4型機車運用保養(yǎng)手冊[S].2010.
[2]中國北車集團大連機車車輛有限公司.蒙古CKD4B機車司機操縱手冊[S].2010.
[3]中國北車集團大連機車車輛有限公司.16V240ZJD2型柴油機運用保養(yǎng)手冊[S].2010.
[4]許秀杰.機車防寒知識[M].北京:中國鐵道出版社,2012.
[5]TB/T2728-1996內(nèi)燃機車防寒技術(shù)條件[S].鐵路運輸行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(TB),1996.