关于对新八轴HXD2型电力机车通风系统的研讨

摘要：通过电力机车通风系统的概述、组成、结构及采取措施等方面，指出造成冷却回路异常、油温高、牵引电机非齿端温升报警等故障的原因进行研讨。

关键词： 电力机车；通风系统故障

我段使用的主型机车为新八轴HXD2型电力机车，对机车复合冷却塔散热器上方进行改造装有过滤网，在车体外侧机械间、牵引风机，辅变风机一级过滤器表面加装防尘过滤网。每年由于4、5月份为风沙柳絮飘扬的季节，易造成滤网堵塞严重，没有安装滤网前机车散热器本身也存在半堵通风不畅，机械间内各柜较脏造成交流传动电力机车经常出现油温高，冷却系统异常故障，牵引电机非齿端温升报警导致机车牵引封锁，影响机车正常运用。

因此，通过对通风系统的概述、组成、结构及采取措施等方面，并根据实际检修情况进行了调研。

一、通风系统

1  概述

机车通风系统是电力机车的一个非常重要的系统，它的主要作用是冷却工作电流和电压都有较大的电气部件，如牵引变压器、牵引变流器、辅助变流器、牵引电机等，从而保证机车正常可靠的运行;机车还设有司机室空调通风系统，以给乘务人员提供一个舒适的工作环境。

机车采用独立通风方式，主要具有以下优点：

①通风系统设计采用高度集成化、模块化的设计思路。

②通风系统采用独立通风冷却方式，具有结构简单，进风面积大，风阻小，各通风支路风量分配均匀等特点。

③通风过滤系统能满足被冷却电气部件对空气洁净度的要求。冷却空气经过具有自动排尘功能的一级过滤器，再经过二、三级过滤器进入被冷却的部件，满足部件冷却的需要。

④机械间通风系统有利于保持机械间微正压，既满足了机械间清洁度的要求，又使机械间内电气部件少积灰尘，提高了运行的可靠性。

2  结构

机车独立通风系统由端部通风系统、冷却塔通风系统、压缩机通风系统、辅助变流柜通风系统和空调通风系统等组成，除压缩机通风系统为车内吸风车内排风外，其余各部分均为独立从车外进风，经过风道，最后排出车外。各通风系统都有相对独立的风道，各风路系统相互不影响，进风量均匀，不需进行风量再分配。

机车的通风系统设备布置按机车纵向中心线斜对称布置在机车中间走廊两侧。空调通风系统设备布置在两端部。

2.1 侧墙过滤器

机车侧墙过滤器采用两级过滤系统，第一级为水过滤器，其特点是阻力小、阻水效率高、免维护自清洁等特点;第二级为除尘过滤器，采用滤袋式纤维层过滤器，框架采用铆接结构，快速卡钉连接;滤料采用可反复水洗的无纺布或不锈钢金属丝网，既能满足通风系统的要求，又具有拆装方便，滤料易更换等特点。

2.2 牵引电机通风系统

采用独立通风方式，在每节机车机械间内前后斜对称各设两台牵引电机通风机。每台牵引电机通风机给两台牵引电机通风冷却。通风机进风口和车体侧墙过滤器之间通过过渡风道连接，车外空气经车体侧墙过滤器进入过渡风道、再通过通风机进风口进入通风机，再经下风道和车体、转向架之间的软风道进入牵引电机最后热风吹向大气。

2.3 冷却塔通风系统

采用独立通风方式，每节机车共有两套完全相同的冷却塔通风系统，冷却空气先通过冷却塔风机从车顶吸入，向下冷却牵引变流器的水冷却器，再冷却牵引变压器的油散热器，最后热风吹向大气。

2.4 辅助变流柜通风系统

采用独立通风方式，通过辅变流柜通风机将空气从侧墙过滤器吸入，经过渡风道和辅助变流柜的三级过滤器进入辅助变流柜风道，冷却辅助变流柜内的发热元器件后，排向车下大气。

2.5 机械间排风系统

机车顶盖位于压缩机上部设有1个排风口，作用是调节机械间的温度。当机械间温度达到一定值时，控制系统会作用顶盖上部的气动伸缩杆，使其打开通风口，机械间内的热量通过通风口排到车外。当机械间温度没有达到此值时，机械间通过自然对流的方式将热量均匀分布。

二、车顶过滤网结构特点

交流传动新八轴HXD2型电力机车，每节车有2个冷却塔，每个冷却塔冷却2个变流器的水，2个冷却塔共同冷却变压器油。在冷却风机的作用下，冷却空气通过车顶进口处的通风过滤网进入，从冷却塔的顶部流向底部，经过水/油复合热交换器后，从底架开孔吹向路轨，冷却塔的热量散发到环境空气中。

目前机车使用的车顶通风过滤网为防寒型，优化设计成63°斜角安装型式，增加百叶式导风片，采用不锈钢丝编制方形单层滤网，过滤网方形孔面积1mm*1mm，该过滤网由2个安装法兰和4个滤网芯采用模块化设计可以进行互换；其主要特点：两侧可进风，保证足够通风量，沙尘、碎片、柳絮等杂质和冰、雪等可依靠重力作用下降至两侧，从两侧的排水孔排走，避免沉积而封堵冷却塔进风口。百叶式导风片引导空气流动，减小阻力，方便拆卸、清洗滤网。但在实际运用中，由于机车在北方运行环境多样化，当遭遇雨雪寒冷天气，雨雪结冰后可能会封堵车顶过滤网，无法保证足够通风量;也可能冻结冷却塔风机叶片，无法保证冷却塔正常工作;当机车运行环境灰尘、柳絮等杂物过多时，车顶过滤网通风孔径过大，机车运行中，冷却塔风机高速旋转将空气中的灰尘、飞虫、小碎片、柳絮、花粉等杂物从机车顶部吸入冷却塔后，附着在散热器铝制波纹式翘片的表面或过滤网上，容易造成散热器或滤网堵塞，冷却器通风不畅，达不到对冷却水及冷却油良好的冷却效果，致使主变流器水温及主变压器油温升高，一旦主变流器水温或主变压器油温超过其额定工作温度后，主变流器将禁止功率输出，直接导致机车运行中断。这就需要频繁的清洗、吹扫散热器及过滤网来保证散热器的清洁度及进风量。为此，必须采取相应措施防止问题发生。

三、采取措施

为预防季节性散热器及滤网堵塞造成通风量下降，冷却不良，发生主变压器油温高、主变压器冷却回路异常、牵引电机过热超温、走行部温升报警、辅变流隔离、机车牵引封锁等故障，综合HXD2型机车多年来预防季节性故障总结的经验。专业科室下发了《防止夏季机车油、水温度高措施》（包机技措[2024]第9号）技术措施，措施中明确了检修、整备及运用部门的职责，检查、检修要求和吹扫的方法、风速检测位置和技术标准以及乘务人员的应急处置方法。

四、执行措施的效果

1.通过对临碎修机车预报主变压器油温高、主变压器冷却回路异常等故障的机车吹扫后，上线观察通风效果显著。

2.进入辅小修中的机车，上线运行没有出现由于通风不良造成主变压器油温高、主变压器冷却回路异常等故障。

五、存在的问题和建议

1.由于对机车通风散热系统构造性能知识的欠缺，主变油温高这方面的问题在吹扫上没有引起足够重视。

2.信息沟通不畅，对于入库其它段整备的机车，没有认真落实本段制定的措施。

3.检修、整备在吹扫主变散热器过程中不认真，造成二次吹扫。

4.严格按照“三检一验”制标准，落实《防止夏季机车油、水温度高措施》，做好关键项点的卡控。

以上通过对机车通风系统、滤网及散热器的了解，在实际运用中存在的缺陷并制定相应措施，到实施效果明显，简单进行阐述，由此可知在线路上机车主变流器水温或主变压器油温高都会影响机车正常的运行秩序。因此，对于预防季节性故障和机车鉴定期间，将制定的《防止夏季机车油、水温度高措施》形成常态化管理，减少甚至杜绝主变压器油温高、主变压器冷却回路异常等故障，才能保证运输秩序的正常运行。