HXD2B型电力机车的通风系统浅析

摘要：hxd2b电力机车在我国铁路货运中运用较多，机车采用中间走廊，整体独立通风系统，分布式微机控制系统，实现逻辑控制与自诊断功能。本文对HXD2B电力机车通风系统进行简单分析。

关键词：HXD2B电力机车；电力机车；通风系统

中图分类号；U264

一、前言

HXD2B电力机车，又称为和谐电2B型机车，是我国铁路交流电传动干线的主要货运电力机车车型。是中国铁路首三款使用最大功率1，600千瓦交流电牵引电动机的六轴“和谐型”电力机车车型之一。从2006年开始，我国北车集团大同电力机车与阿尔斯通公司展开HXD2B型机车项目的谈判招标。2007年订购500辆电力机车。

二、HXD2B电力机车通风系统。

HXD2B型机车独立通风系统由侧墙过滤器、牵引电机通风系统、主变流器和牵引变压器冷却器通风系统、辅助变流柜通风系统、机械间补风系统等组成，除辅助变流柜通风系统和压缩机通风系统为车内吸风。其余各部分均为独立从车外进风，经过风道，最后排出车外。机车的通风系统按机车纵向中心线斜对称布置在机车中间走廊两侧。司机室通风系统布置在两端司机室端部。各通风系统有各自相对独立的通风部件和管道，各风路系统相互不影响，进风量均匀，不需进行风量再分配。

1.过滤装置

HXD2B型机车过滤器装置有侧墙过滤器和顶盖百叶窗装置2种。侧墙过滤器共设6组进风滤水除尘装置，为牵引通风和机械间通风系统服务。牵引电动机通风冷却系统采用惯性过滤器，分为一、二级过滤器，第一级为滤水装置，具有阻力小、阻水效率高、免维护自清洁等特点；第二级为除尘装置，采用纤维层过滤器，框架采用焊接结构；滤料采用可反复水洗的无纺布，其特点是根据通风系统的要求采用G2～G4级的滤料，满足通风系统的要求，具有拆装方便、滤料易更换、自动排尘等特点。进入机械间的空气经过三级过滤器防尘，保持了机械间的清洁，使机械间内电气部件少积灰尘，提高了部件工作的可靠性，并且将部分净化空气排入机车机械室内使机械间成为正压。顶盖百叶窗装置共有3组，安装在顶盖主变流柜进风口处，为主变流柜和牵引变压器通风除尘和挡雨。

HXD2B型机车过滤器装置有侧墙过滤器和顶盖百叶窗装置2种。侧墙过滤器共设6组进风滤水除尘装置，为牵引通风和机械间通风系统服务。牵引电动机通风冷却系统采用惯性过滤器，分为一、二级过滤器，第一级为滤水装置，具有阻力小、阻水效率高、免维护自清洁等特点；第二级为除尘装置，采用纤维层过滤器，框架采用焊接结构；滤料采用可反复水洗的无纺布，其特点是根据通风系统的要求采用G2～G4级的滤料，满足通风系统的要求，具有拆装方便、滤料易更换、自动排尘等特点。

在其前部设有前部导流体，中间设有中部漩流体，后部设有后部出风体，下部设有沉积室，在沉积室的下部前方设有排尘排水口。外界空气在前部导流体的进风口处加速，加速后的灰尘和水滴因含有较高的冲量而进入中部漩流体和后部出风体并减速，由于本身的重力而下坠至沉积室，随即排出，实现免维护和自清洁。除尘装置通过紧固件固定在风道上，采用纤维层过滤器，主要由骨架、滤料等组成。骨架采用铝板焊接结构，滤料采用可清洗重复利用的无纺布。无纺布在过滤器前部和过滤器后部之间，该结构设计简单，易于检修维护。

2. 牵引电机通风系统

牵引电机通风系统采用独立通风方式，在机车机械间内前后斜对称各设置3台牵引电动机通风机，每台通风机给1台牵引电动机通风冷却。通风机进风口和车体侧墙过滤器之间通过过渡风道连接，过渡风道采用焊接结构，下风道焊接在车体台架上。车外空气经车体侧墙过滤器进入过渡风道、通过通风机进风口进入通风机，再经下风道和车体与转向架之间的软风道进入牵引电动机，对牵引电动机进行通风冷却。

3. 主变流器和牵引变压器冷却器通风系统。

主变流器与主变流器水冷却器、牵引变压器与牵引变压器油冷却器采用一体化设计，2个冷却器之间采用过渡风道相连，缩减了油、水连接管路，提高了制造工艺性，降低了液体流动阻力，提高了冷却性能，减轻了重量，使得机车总体设计更加合理。主变流器通风系统采用独立通风方式，每台机车共有3套完全相同的主变流器通风系统，通风系统通过主变流风机将空气从车顶百叶窗吸入，向下先冷却主变流器的水/乙二醇混合液散热器，再通过主变流器和牵引变压器的连接风道冷却牵引变压器的油散热器，最后热风从车底排风口排出车外。

4. 机械间补风系统。

机械间补风系统采用独立通风方式，主要包括侧墙一、二级过滤器，过渡风道，机械间风机和三级过滤―30―器。在1、3、5位牵引电机通风机上部均设有机械间通风机。空气从侧墙过滤器引入，经过渡风道、机械间风机、机械间风机三级过滤器后进入机械间，空气质量可达到G4级，从而给机械间补风。机械间风机总进风量为4.95m3/s，辅助变流风机总排风量为0.6m3/s，风源系统用风总量为0.08m3/s，根据机械间进风量与排风量之差为4.27m3/s，从而使机械间保持微正压。另外，为了保证机械间的相对清洁，当机车通过隧道时，机车控制系统会自动关闭机械间风机。

5. 辅助变流柜通风系统。

在机车机械间内前后斜对称的位置各设有1台辅助变流柜，每个辅助变流柜拥有2台轴流通风机。辅助变流柜通风系统采用2种通风方式进行通风冷却：冬季采用车内循环的方式，夏季采用车内吸风车顶排风的方式。2种通风方式通过辅助变流柜上部风道隔板进行调整转换。

三、通风系统的除尘故障维修

电力机车独立通风系统，其进风口是空气的过滤器，其有较高阻挡尘埃能力，保证在冷却电器时，不被尘埃污染。当过滤器工作一个周期后，由于过滤器过滤网内塞满了尘埃，进风能力将有一定的下降，在有突发恶劣尘埃的环境下，进风阻力增大，致使电器元件散热不足，电器元件较快老化，当车体内通风系统负压较大时机车则报警，影响行车。机车司乘人员为确保机车的正点运行，则有可能对过滤器进行破坏性的处理。所以改善电力机车通风系统滤尘效果，对所有电力机车包括车体通风都有指导工作意义。电力机车通风系统滤尘效果不良原因主要包括过滤器上的滤网孔隙被尘埃及植物严密覆盖、过滤器上的滤网孔隙被飞虫严密覆盖。对原过滤器进行加装一些装置，在不影响原通风系统的结构的情况下，安装自动除尘控制装置就能改善通风系统的滤尘效果，确保通风系统风量和清洁。在原独立通风系统的基础上改造增加的，包括脉冲电磁阀、110DV脉冲控制盒、0.02m3的风包等，其动能是干燥的压缩空气。 其中风包用于储存风能，脉冲阀是脉冲式排风的控制元件，喷嘴排出的压力风与通风系统中的风方相反， 故称反吹。喷嘴和安装方向决定除尘效果。用脉冲式压缩空气自动除尘，可以解决通风系统滤尘效果不良和通风量减少的故障。

四、结束语

HXD2B型机车采用侧墙独立通风方式，通风系统设计采用高度集成化、模块化的设计思路，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。机车的强电设备需要采用强迫冷却，使工作温升不超过允许值，从而保证机车正常可靠地运营，通风系统对电气设备进行冷却，作用非常重要。

参考文献：

[1]任广慧.HXD2B型机车的通风系统[J].机车电传动，2011，（3）：28-30.

[2]范春斌，张同玲，秦宝清等.HXD2B型大功率交流传动机车通风冷却系统[J].内燃机车，2012，（11）：18-20.

[3]于海霞，陈立峰.HXD2B型大功率交流电力机车辅助电路设计[J].机车电传动，2012，（4）：14-17，22