铁路大型养路机械制动系统防冻保暖方案浅析

【摘 要】大型养路机械冬季施工运行时，由于环境温度很低，制动机、空气过滤器、制动管路等部件内空气中水分易冰冻，影响气体流通，会导致制动系统出现故障，存在安全隐患。通过采取制动阀、空气过滤器加热及制动管路保暖等方案，能有效改善养路机械低温环境下制动系统性能。

【关键词】大型养路机械;YZ-1G制动机;空气过滤器;制动管路;防冻保暖;加热器

中图分类号： U216.6 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2019）15-0001-003

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.15.001

Preliminary Analysis of Antifreeze and Warming Scheme for Brake System of Large

Railway Maintenance Machinery

NI Zhong-wei

（China Railway Construction High-tech Equipment Co.，Ltd.，Kunming Yunnan 650215，China）

【Abstract】During the construction of large road maintenance machinery in winter， because of the low ambient temperature， the moisture in the air of brake， air filter， brake pipeline and other components is easy to freeze， which affects the flow of gas， and leads to the failure of brake system and hidden safety hazards. By adopting brake valve， air filter heating and brake pipeline heating schemes， the brake system performance under low temperature environment of road maintenance machinery can be effectively improved.

【Key words】Large road maintenance machinery;YZ-1G brake;Air filter;Brake pipeline;Anti-freezing and warming;Heater

0 引言

随着铁路系统运输的要求逐步向高速、重载方向发展，大型养路机械已成为铁路养护的必然工具。从以往主要春秋两季维修的方式来看，已不能满足铁路长期的高速、重载运输状态要求，势必向四季均衡性维修养护发展，因此在冬季逐渐进行铁路养护作业也将成为必然。由于北方冬季环境温度极低，制动机、空气过滤器、制动管路等部件内空气中水分易冰冻，影响气体流通，会导致制动系统出现故障，存在安全隐患。因此，需采取制动机、空气过滤器加热及制动管路保暖方案，确保大型养路机械冬季施工正常，运行安全。

1 制动机

1.1 制动机简介

YZ-1G养路机械车制动机集成了分配阀、紧急阀、中继阀、遮断阀、无火回送装置、均衡风缸、容积室、紧急室、局减室和相关气动附件等制动系统核心部件，各部件是否正常工作直接影响制动系统性能，故保证制动机冬季施工运行时不出故障尤其重要，图1为YZ-1G养路机械车制动机结构组成图。

1.2 制动机防冻保暖方案

YZ-1G制动机防冻保暖采用在其表面安装三块加热器进行加热的方案。

1.2.1 制动机加热器安装

YZ-1G制动机加热器整装效果如图2所示。

1.2.2 制动机加热器型号

KHT-60-100-170×80A，KHT-60-100-170×80B， KHT-60-100-170×80C。

1.2.3 制动机加热器功率

KHT-60-100-170×80A：40±10W;KHT-60-100-170×80B：25±10W;KHT-60-100-170×80C：45±10W。

1.2.4 制动机加热器安装方式

（1）加热器安装：平板固定式。

（2）温控器安装：平板螺杆固定式或卡箍式。

1.2.5 制动机加热器电学性能

（1）耐压试验

将加热器加热元件电缆的正负线短接，在短接处与加热器外壳之间施加的耐电压为AC500V：1min耐压，试验过程中均不应产生击穿或闪络。

（2）绝缘试验

测试加热器正负极电缆与外壳之间的绝缘电阻;绝缘电阻值（冷态）≥20MΩ，绝缘电阻值（热态）≥20MΩ（断电 30s内测量）。

（3）加热元件电学性能试验

表1 制动机加热器电学性能

根据环境温度的不同电流值有所变化。

1.3 应用实例

YZ-1G制动机加热器在养路机械上安装如图3所示。

2 空气过滤器

2.1 空气过滤器作用

空气过滤器是空气制动系统中的重要部件，其主要作用是过滤空气压缩氣体中含有的各种固体颗粒、水滴、油雾等气溶胶类杂质，以提高压缩气体的品质，确保制动系统的可靠性。

2.2 空气过滤器防冻保暖方案

空气过滤器防冻保暖采用安装集尘杯加热器进行加热的方案。

2.2.1 空气过滤器加热器安装

悬挂式集尘杯加热器安装效果如图4所示，焊接式集尘杯加热器安装效果如图5所示。

2.2.2 空气过滤器加热器型号

悬挂式集尘杯加热器：KHT-60-50-R103L100L;焊接式集尘杯加热器：KHT-60-50-R103L100。

2.2.3 空气过滤器加热器功率

KHT-60-50-R103L100L：50±10W;KHT-60-50-R103L100：50±10W。

2.2.4 空气过滤器加热器安装方式

（1）加热器安装：通过挂钩固定件悬挂在支架上并用螺杆旋紧。

（2）温控器安装：配有专用的焊接块，该焊接块是由用户焊接在金属支撑架上，加热器与焊接块采用螺杆连接固定。

2.2.5 空气过滤器加热器电学性能

根据环境温度的不同电流值有所变化。

2.3 增加自动排水阀

当前大型养路机械使用的空气过滤器只有手动排水阀，手动排水阀需要人工操作，若操作人员未及时排出空气过滤器中的水分，在冬天温度极低时易冰冻。通过增加自动排水阀，可及时排水空气过滤器中的水分及杂质，还能减少操作人员的工作量，空气过滤器增加自动排水阀前后对比如图6所示。

2.3.1 空气过滤器排水阀主要技术要求

（1）自动排水电磁阀型号：E321K10-2995-481865C2;

（2）工作电压：24V;

（3）空气过滤器下部排水阀改为具有自动排水和手动排水功能;

（4）自动排水阀设计为每间隔10分钟排水一次，每次排水1s;

（5）自动排水阀出现故障可通过手动排水阀排水。

2.4 应用实例

空气过滤器加热器安装如图7所示。

3 加热器简介

3.1 主要技术参数

（1）加热器主要由加热芯体、电缆、波纹管、温控模块组成。

（2）加热器工作电压：DC24V±30%。

（3）最高加热温度：60±5℃。

（4）耐电压为AC500V：1min。将加热器加热元件电缆的正负线短接，在短接处与加热器外壳之间施加的耐電压为AC500V：1min耐压，试验过程中均不应产生击穿或闪络。

（5）加热器为干烧管，使用时是加热空气。

（6）配线采用低烟、无毒（低毒）、无卤材料制作，防火等级应满足TB/T3138《机车车辆阻燃材料技术条件》要求。线径2×1.5mm2。

（7）加热器自带温控模块：可以根据环境温度的变化而自动控制加热器的工作与否。环境温度为5±3℃时，温控模块控制加热器加热工作;环境温度为13±3℃时，温控模块控制加热器停止加热。

（8）防水等级：IP65。

3.2 加热器电气连接结构

加热器电气连接结构如图8所示。

4 制动管路

4.1 制动管路防冻保暖方案

制动管路防冻保暖措施采用保暖材料对管道进行包裹的方案，需对主风管、列车管、制动管等进行包裹，发动机间管道不包裹。保暖材料型号：VIXUM AGN-380，VIXUM AGN-380是一种由三聚氰胺甲醛树脂制成的具有弹性的一种蜂窝状泡沫，是热固聚体。其具有耐燃、高吸声功能、极佳的保温性能、重量小等特性。

4.2 应用实例

制动管路包裹如图9所示。

5 总结

上述防冻保暖方案已在铁建装备大修的青藏公司DC-32捣固车、DCL-32捣固车及QS-650清筛机上装车试验，经过近半年的运用考核，防冻保暖效果得到了用户的认可。后续将在此方案基础上不断优化设计，争取广泛应用于今后生产的各型大型养路机械上，尽量减少低温环境对大型养路机械制动机、空气过滤器及制动管路的影响，保证大型养路机械冬季施工正常，运行安全。

【参考文献】

[1]毛必显，主编.大型养路机械YZ-1型空气制动机[M].2000.03.

[2]成大先，主编.机械设计手册[S].第四版第5卷第38篇气压传动，2001.11，3-17.

[3]韩志青，唐定全主编.抄平起拔道捣固车[M].1997.05，271-275.

[4]寇长青，宋慧京主编.全断面枕底清筛机[M].1998.10，183-186.