機車通風系統及防風沙結構設計論文

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1通風系統及防風沙設計重點

1.1車內負壓

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

1.2司機室內空氣清潔度

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

1.3高溫對機車性能影響

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

2通風系統、防風沙結構設計

2.1電氣室通風系統、防風沙結構

傳統的車內開放式通風必將造成車內很大負壓，而將獨立通風裝置布置在頂蓋上，雖然可以較好解決車內負壓問題，但會有一定的幾率將柴油機排出的廢氣再一次吸入車內，造成二次污染。通過綜合考慮，出口蘇丹CKD8S型內燃機車電氣室采用獨立風道結構，將電氣室中整流柜與II端牽引電機冷卻用風整合在一個獨立風道回路中，獨立風道結構的進風口布置在左、右兩側墻上，這樣可以避免將柴油機廢氣吸入車內。該獨立風道采用初級過濾、二級細濾，過濾后空氣經過上升式風道進一步沉積后進入用風設備，如圖2所示。風道上設有開孔以補償設計與制造之間的誤差。整流柜及II端牽引電機通風：獨立風道→整流柜→通風機→車架風道→牽引電機。整流柜中電氣元件對風沙較敏感，所以該通風系統初級過濾采用不銹鋼鋼板網+旋風除塵器，二級過濾布置在風道內，二級過濾為鋼板網結構（可加裝無紡布）。旋風除塵器過濾效率優于慣性過濾器，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+小功率通風機結構，保持電器柜正壓，以減少沙塵進入柜體內。

2.2動力室通風系統、防風沙結構

動力室空氣部分由主發電機排風供給，為避免車內負壓及二次污染問題，主發電機冷卻采用獨立風道結構，獨立風道結構的進風口布置在左、右兩側墻上，該獨立風道同樣采用初級過濾、二級細濾，過濾后空氣經過上升式風道進一步沉積后進入主發電機，這樣經過主發排到動力室內的空氣相對比較清潔，在兩側墻頂端斜面處布置各布置一臺通風機，加強通風，以達到降低動力室溫度和將油霧排出車外的目的。通風機電機選用耐高溫型號，以適應動力室高溫環境，降低故障率。主發電機通風：獨立風道→主發電機→動力室。此外動力室側墻上的慣性過濾器+鋼板網（加裝無紡布）的結構給動力室提供冷空氣，同時啟動防風沙目的。如圖4所示。鋼板網用手柄螺栓固定，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冷卻室通風系統、防風沙結構

在側墻上設有百葉窗，百葉窗后加裝鋼板網（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，當冷卻能力足夠時，百葉窗不打開，風沙不易進入。百葉窗打開時鋼板網+無紡布的結構可以對空氣進行過濾。在動力室和冷卻室相連的隔墻上設有可調節的開口，當動力室溫度過高時，動力室內的熱空氣可以被冷卻風扇吸出，以達到降低動力室溫度目的。

2.4輔助室通風系統、防風沙結構

由于空間有限，沒有獨立風道結構，側墻上安裝與動力室相同的過濾裝置，經過2級過濾后的空氣供空壓機及I端牽引電機使用。

2.5司機室內設備布局

在司機室內設備布局方面，采用立式結構操作臺，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的目的。

3結束語

CKD8S型內燃機車車體通風采用獨立通風結構，獨立通風結構進風口布置在側墻上，解決了車內負壓大的問題及避免二次污染問題，可以有效降低車內沙塵的堆積，各室側墻上布置了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任公司機車研發中心