机车通风系统及防风沙结构设计论文

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1通风系统及防风沙设计重点

1.1车内负压

主发电机、牵引电机作为内燃机车的用风大户，传统的冷却方式是车内开放式进风，即在侧墙或者阿萨德风道顶盖布置过滤装置，外界空气经过滤后进入到车内，用风设备在车内吸风，这样的进风方式必将造成车内很大的负压，在苏丹多风沙的环境中，容易造成大量的沙尘弥漫在车内。通过调研的资料可以看出，在苏丹运用效果较好的国内及国外内燃机车，大都采用独立的通风系统，过滤装置布置在顶盖上一个大的箱体内，过滤后空气在大的箱体内进一步沉积后，不经过车内，而是直接供给用风设备，采用这种结构可以很好解决车内负压的问题。

1.2司机室内空气清洁度

通过了解，目前在苏丹运用的内燃机车，司机室内风沙也较严重，平面布局的操纵台面上堆积大量沙尘，按钮、扳键、控制开关经常被沙尘堵死，需要修理，司机室地板下车架开孔处密封不严，地板间隙大，沙尘会渗入到司机室内。

1.3高温对机车性能影响

高温将造成车内设备故障率提高，空压机高温保护停机、车内电气元件溶化等问题频繁出现，降低车内温度，特别是降低动力室的室内温度在此次设计中尤为重要，合理的布置通风装置，既要满足降低温度的作用，又要满足防风沙要求。

2通风系统、防风沙结构设计

2.1电气室通风系统、防风沙结构

传统的车内开放式通风必将造成车内很大负压，而将独立通风装置布置在顶盖上，虽然可以较好解决车内负压问题，但会有一定的几率将柴油机排出的废气再一次吸入车内，造成二次污染。通过综合考虑，出口苏丹CKD8S型内燃机车电气室采用独立风道结构，将电气室中整流柜与II端牵引电机冷却用风整合在一个独立风道回路中，独立风道结构的进风口布置在左、右两侧墙上，这样可以避免将柴油机废气吸入车内。该独立风道采用初级过滤、二级细滤，过滤后空气经过上升式风道进一步沉积后进入用风设备，如图2所示。风道上设有开孔以补偿设计与制造之间的误差。整流柜及II端牵引电机通风：独立风道→整流柜→通风机→车架风道→牵引电机。整流柜中电气元件对风沙较敏感，所以该通风系统初级过滤采用不锈钢钢板网+旋风除尘器，二级过滤布置在风道内，二级过滤为钢板网结构（可加装无纺布）。旋风除尘器过滤效率优于惯性过滤器，且具有自动排灰功能，无需维护的特点，但造价较高。旋风除尘器过滤单元架之间采用橡胶件进行密封，并在电器柜上方布置过滤元件+小功率通风机结构，保持电器柜正压，以减少沙尘进入柜体内。

2.2动力室通风系统、防风沙结构

动力室空气部分由主发电机排风供给，为避免车内负压及二次污染问题，主发电机冷却采用独立风道结构，独立风道结构的进风口布置在左、右两侧墙上，该独立风道同样采用初级过滤、二级细滤，过滤后空气经过上升式风道进一步沉积后进入主发电机，这样经过主发排到动力室内的空气相对比较清洁，在两侧墙顶端斜面处布置各布置一台通风机，加强通风，以达到降低动力室温度和将油雾排出车外的目的。通风机电机选用耐高温型号，以适应动力室高温环境，降低故障率。主发电机通风：独立风道→主发电机→动力室。此外动力室侧墙上的惯性过滤器+钢板网（加装无纺布）的结构给动力室提供冷空气，同时启动防风沙目的。如图4所示。钢板网用手柄螺栓固定，方便拆卸对无纺布进行清洗。无纺布采用防火材料，风速2m/s时，过滤颗粒直径不小于50μm～80μm的粉尘时，过滤效率不小于80％。

2.3冷却室通风系统、防风沙结构

在侧墙上设有百叶窗，百叶窗后加装钢板网（可加装无纺布），该车散热器采用顶置式散热器，同时还加大了冷却能力储备，当冷却能力足够时，百叶窗不打开，风沙不易进入。百叶窗打开时钢板网+无纺布的结构可以对空气进行过滤。在动力室和冷却室相连的隔墙上设有可调节的开口，当动力室温度过高时，动力室内的热空气可以被冷却风扇吸出，以达到降低动力室温度目的。

2.4辅助室通风系统、防风沙结构

由于空间有限，没有独立风道结构，侧墙上安装与动力室相同的过滤装置，经过2级过滤后的空气供空压机及I端牵引电机使用。

2.5司机室内设备布局

在司机室内设备布局方面，采用立式结构操作台，防止沙尘堆积在台面上，使用橡胶部件对地板间隙进行密封，以达到防止沙尘进入司机室内的目的。

3结束语

CKD8S型内燃机车车体通风采用独立通风结构，独立通风结构进风口布置在侧墙上，解决了车内负压大的问题及避免二次污染问题，可以有效降低车内沙尘的堆积，各室侧墙上布置了2级的过滤装置，提供清洁空气的同时，增加机车的散热面积，提高机车运行可靠性。

作者:金大朋单位:北京二七轨道交通装备有限责任公司机车研发中心