电力机车撒砂装置的工作原理及常见故障分析
电力机车撒砂装置的工作原理及常见故障分析
摘要：机车在运行过程中，通过撒砂提高黏着系数以防止空转与打滑。本文介绍了撒砂装置的组成与工作原理，并对两种常用的撒砂器进行对比。最后对撒砂装置常见的故障进行分析并提出解决办法。
关键词：机车；撒砂；防空转
铁路运输的快速发展对机务系统行车安全提出了更高的要求。机车作为行车运输的主要移动设备，不但要防止自身的行车安全事故，而且也要有效预防其他相关的行车设备带来的安全隐患。机车撒砂的目的在于改善轮轨接触面的状态，提高黏着力。钢轨与车轮的表面状态对黏着系数的影响很大，在雨、雾、雪、冻的气候条件下行车，轮轨黏着系数会降低20%~30%；当轮轨上粘有油污时，对轮轨间的黏着状态更为不利。在这种状况下，良好的撒砂会使黏着系数达到
0.22~0.25，能有效防止空转或打滑。
1 撒砂装置的组成
撒砂装置主要由砂箱、撒砂器、空气管路与撒砂软管等组成。每台转向架配备有四套撒砂装置。分别安装在每个转向架前、后轮对两侧，分别实现两个行进方向的撒砂。以三轴转向架为例，砂箱、空气管路及撒砂器的安装如图1所示：图1 撒砂装置安装示意图
1—砂箱；2—撒砂器；3—空气管路；4—橡胶软管
1.1 撒砂器
常见的撒砂器有两种，在HXD1C、HXD1B与铁道部新八轴配备的是1.1.1所述的多功能撒砂器，而神华交流车配备的撒砂器是1.1.2所述的撒砂阀。二者构造不同，但原理类似。
1.1.1 多功能撒砂器
图2 TSQ1多功能撒砂器结构示意图
注：P1—干燥风进风口 P2—撒砂风进风口
工作原理：
TQS1多功能撒砂器属完全气动撒砂装置。通过P1和P2两个供风口分别向撒砂器提供干燥风与撒砂风，风经过加热层加热后，透过透风层吹动砂箱里的砂子。出砂管通过撒砂软管与外界相通，因为气压差绝大部分风量通过导风盖经出砂管排出实现撒砂。
1.1.2 撒砂阀
图3 撒砂阀
撒砂阀与砂箱相连，机砂从进砂口进入撒砂阀腔体内。撒砂气流进入撒砂阀后分为两部分，分别通过风咀A与风咀B喷出。风咀B喷出的风搅动撒砂阀受体里的机砂，在风咀A气流的带动下喷出撒砂阀，从而实现撒砂。
1.2 砂箱
砂箱一般由焊接而成，顶部设有加砂盖，底端开口与撒砂器相连。由于机砂受潮后很容易板结而导致撒砂失效，所以砂箱加砂口设有带密封功能的加砂盖，形成封闭的空间以防止机车运行过程中砂箱进水。
1.3 撒砂管与喷嘴
在撒砂最后一个环节，机砂随压力气体通过撒砂管喷撒于轮轨间，撒砂管与橡胶软管的安装如图4所示：