王振宏++陳磊++朱立強(qiáng)++李童生++張冬冬

摘 要：針對(duì)城際動(dòng)車組運(yùn)營(yíng)過(guò)程中壓差式撒砂單元出沙量偏少的故障進(jìn)行了分析，介紹了撒砂裝置及撒砂單元的工作原理，通過(guò)對(duì)撒砂單元拆解、縮堵及濾芯的更換，使出砂量得到明顯改進(jìn)，運(yùn)營(yíng)效果良好。并給出了撒砂單元的維護(hù)建議，對(duì)于采用同類型撒砂單元的動(dòng)車組解決出沙量偏少問(wèn)題起到了一定的指導(dǎo)作用。

關(guān)鍵詞：城際動(dòng)車組；壓差式撒砂單元；縮堵；濾芯

中圖分類號(hào)：U266 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2017）07-0054-02

城際動(dòng)車組制動(dòng)系統(tǒng)依托高速動(dòng)車組技術(shù)平臺(tái)，綜合考慮高速動(dòng)車組和時(shí)速250公里動(dòng)車組的優(yōu)點(diǎn)，根據(jù)運(yùn)營(yíng)模式和速度等級(jí)對(duì)系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，進(jìn)而升級(jí)而成的動(dòng)車組制動(dòng)系統(tǒng)技術(shù)平臺(tái)。該動(dòng)車組設(shè)計(jì)時(shí)速為250KM/h，并于2015年10月起奔赴大西線進(jìn)行自主化部件運(yùn)營(yíng)考核。

撒砂系統(tǒng)作為制動(dòng)系統(tǒng)的重要組成部分，可以改善輪軌接觸面的工作環(huán)境，改善粘著系數(shù)，提高運(yùn)行品質(zhì)。如果動(dòng)車的撒砂裝置不能正常工作，輪軌間不能提供合理、有效地粘著力，將會(huì)大大降低動(dòng)車組功率的有效發(fā)揮。特別是在遇降雨、雪等惡劣天氣，極易發(fā)生動(dòng)車組輪對(duì)空轉(zhuǎn)，致使動(dòng)車組牽引力下降，造成坡停和堵塞正線，嚴(yán)重干擾正常行車，給鐵路運(yùn)輸造成極大的安全隱患，因此撒砂裝置對(duì)動(dòng)車組列車的安全運(yùn)行起到了一定的保障作用。

1 城際動(dòng)車組撒砂裝置構(gòu)成及工作原理

動(dòng)車組頭車的第一根軸的每一個(gè)車輪前裝有一個(gè)撒砂單元，撒砂單元受撒砂控制裝置控制，執(zhí)行撒砂動(dòng)作。撒砂單元主要由砂箱、撒砂加熱器及管路附件等組成，每列車共4套。

撒砂裝置由撒砂控制模塊、撒砂單元、砂箱蓋和撒砂加熱器組成。其中撒砂控制模塊位于BCU內(nèi)，砂箱、砂箱蓋、撒砂單元及加熱器如圖1所示。

1.1 撒砂裝置功能描述

撒砂裝置原理如圖2所示，通過(guò)壓縮空氣連接管，主風(fēng)缸的壓力空氣經(jīng)過(guò)隔離塞門（01）、減壓閥（02），到達(dá)干燥電磁閥（04）和撒砂電磁閥（05），最后流入撒砂單元（06）。撒砂裝置受列車控制系統(tǒng)控制，執(zhí)行撒砂動(dòng)作。

1.2 撒砂單元

撒砂單元有兩個(gè)空氣入口：

第一個(gè)通入由干燥電磁閥流入的壓力空氣，用于干燥砂子；

第二個(gè)通入由撒砂電磁閥流入的壓力空氣，用于撒砂。

砂箱采用帶有降壓保護(hù)作用的專用砂箱蓋密封，撒砂加熱器用于加熱砂管以避免低溫時(shí)砂管凍結(jié)。

2 撒砂故障描述及原因分析

城際動(dòng)車組大西線自主化部件運(yùn)營(yíng)考核期間，撒砂裝置例行檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)8車左撒砂裝置出沙量較之前例行檢查時(shí)明顯偏少，于是對(duì)1車撒砂裝置進(jìn)行測(cè)試，發(fā)現(xiàn)1車撒砂裝置出沙量較8車明顯增多，經(jīng)過(guò)對(duì)比分析，初步判定8車撒砂功能異常。

結(jié)合上述出沙量不同的現(xiàn)象，為了進(jìn)一步驗(yàn)證各撒砂裝置出沙量，決定對(duì)城際動(dòng)車組頭車共四個(gè)砂箱出沙量采取量化對(duì)比分析。利用城際動(dòng)車組庫(kù)內(nèi)檢修期間進(jìn)行撒砂功能試驗(yàn)，試驗(yàn)前準(zhǔn)備4個(gè)塑料袋，先在1車兩個(gè)撒沙口套上塑料袋準(zhǔn)備接沙，根據(jù)撒砂控制原理，在占用端司機(jī)室內(nèi)啟動(dòng)撒砂按鈕后，占用端頭車兩側(cè)砂箱會(huì)同時(shí)出沙，撒砂時(shí)間設(shè)定為30秒。司機(jī)換端后，同樣的操作方法在另一頭車進(jìn)行撒砂試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果如圖3、圖4所示，由左向右依次為1車左、1車右、8車右、8車左等四個(gè)位置撒砂單元撒砂30s時(shí)撒砂噴嘴的出沙量。

經(jīng)計(jì)算，1車左、1車右及8車右出沙量大約分別為0.62L、0.47L、0.3L，由此可判定，8車左砂箱基本不出沙，撒砂功能出現(xiàn)異常。

通過(guò)對(duì)撒砂裝置及功能原理分析，當(dāng)撒沙量偏少時(shí)應(yīng)該從風(fēng)壓、砂箱氣密性、沙質(zhì)、撒砂軟管堵塞及撒砂單元內(nèi)部等方面進(jìn)行分析。經(jīng)過(guò)目視檢查及儀器檢測(cè)，通過(guò)對(duì)撒砂控制模塊壓力測(cè)試口檢測(cè)風(fēng)壓符合要求。沙質(zhì)來(lái)源為動(dòng)車所與其他車型用沙一致，軟管目視檢查未見(jiàn)異常。8車左砂箱蓋與其他撒砂單元砂箱蓋的比較，未發(fā)現(xiàn)明顯異常。初步判定可能原因?yàn)槿錾皢卧獌?nèi)部問(wèn)題。

3 撒砂故障處理

為保障撒砂檢修順利，在動(dòng)車組二級(jí)修期間，對(duì)8車左砂箱撒沙單元進(jìn)風(fēng)口連接管路進(jìn)行拆解，其拆解位置如圖5圈中所示。

將螺堵拆卸后，用鑷子將里面縮堵及濾芯小心取出，如圖6所示，左側(cè)為縮堵，右側(cè)為濾芯。

由圖可見(jiàn)，縮堵及濾網(wǎng)塑料外表均有少量灰塵，濾網(wǎng)（圖中圈）由于灰塵覆蓋已經(jīng)相當(dāng)嚴(yán)重。為此，將過(guò)濾網(wǎng)及縮孔進(jìn)行更換，并將縮孔換成金屬材質(zhì)的產(chǎn)品。擬更換的縮孔及濾網(wǎng)如圖7所示。

換裝新的縮堵及濾芯并恢復(fù)安裝后，對(duì)8車撒沙單元進(jìn)行撒沙30S測(cè)試，8車左右砂箱出沙量如圖8所示。左圖為左砂箱出沙量（原來(lái)幾乎不出沙），右圖為右砂箱出沙量（與原來(lái)出沙量無(wú)變化）。

經(jīng)測(cè)量，8車左沙箱30s出沙量約為0.56L，右砂箱出沙量仍約為0.3L，左沙箱出沙量明顯改善，撒砂功能恢復(fù)正常。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)8車左撒砂單元縮堵及濾芯的更換，出沙量明顯改善，撒砂功能恢復(fù)正常，由此可以判定造成撒砂單元不能正常出沙的原因?yàn)?，濾網(wǎng)的過(guò)濾作用將壓縮空氣中殘存的雜質(zhì)附著于過(guò)濾網(wǎng)上，阻礙了撒砂單元供風(fēng)口壓縮空氣的流動(dòng)，風(fēng)壓降低，從而導(dǎo)致撒砂單元不能正常出沙。

相對(duì)于原塑料縮堵，金屬縮堵具有耐高溫、耐老化，孔徑穩(wěn)定等特點(diǎn)，更利于撒砂功能的持續(xù)運(yùn)行。鑒于撒砂長(zhǎng)時(shí)間工作可能出現(xiàn)的雜質(zhì)沉積，動(dòng)車組在后續(xù)運(yùn)行期間可定期對(duì)撒砂單元撒砂供風(fēng)口及干燥供風(fēng)口內(nèi)縮堵及濾芯進(jìn)行檢查清理，必要時(shí)更換濾芯，確保撒砂功能正常，保障列車行駛安全。故障處理完后列車已運(yùn)行近20萬(wàn)公里，未出現(xiàn)撒砂量偏少的現(xiàn)象，運(yùn)行效果良好。

因壓差式撒砂單元原理及結(jié)構(gòu)非常相似，因此對(duì)裝有壓差式撒砂單元的其他車型同樣適用，對(duì)解決出沙量偏少問(wèn)題起到了一定的指導(dǎo)作用。

參考文獻(xiàn)

[1]周小軍，汪虎，董智.HXD3機(jī)車撒砂裝置故障淺析.機(jī)車電傳動(dòng)，2009.

[2]蔣紅果，徐紅星.撒砂裝置在低地板車輛上的應(yīng)用.技術(shù)探討，2013.

[3]TB/T 3254-2011 機(jī)車、動(dòng)車用撒砂裝置[S].