HXD1C型电力机车干燥器故障分析及塔部结构应力仿真
发布时间：2021-08-01 11:36
空气干燥器对压缩空气进行净化和干燥处理,就是要除去压缩空气中所包含的灰尘、杂质和油、水分等,保证机车的制动系统及其他用气设备能长时间的可靠工作。近些年,国家铁路网不断拓展和延伸,有些线路所处的环境恶劣,地理环境和气候条件相对复杂,在列车运行当中可能会遇到一些极端天气,比如说沙尘暴,气温低下,雨雪等,当机车所处环境温度较低时,就有可能出现环境温度低于其露点温度的情况,此时空气管路系统当中就会有水分析出,如果压缩空气的干燥程度不够,其凝析出来的水分就有可能在通风管路中冻结,堵塞管路畅通,在此种情况下极易造成机车机破,对行车安全造成极大的影响。本文以HXD1C型电力机车干燥器为研究对象,分析其故障发生原因,计算在最大工况下的压力露点,对干燥器塔部结构进行有限元分析。首先,本文以干燥器故障分析为切入点,对于实际运用中出现的干燥剂颗粒粉末化严重、干燥剂颗粒油污化严重、干燥器塔体积水、排污口长时间大排气、外部环境引发故障、干燥器结构部件损坏六个主要故障类型,从多个方面多个层次上对这几种故障作较深入的论述。其次,针对环境因素引发故障,本文通过计算得到了特定环境下机车风源系统前处理后的露点温度为43℃...
【文章来源】：兰州交通大学甘肃省
【文章页数】：60 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
干燥颗粒结块化严重
HXD1C型电力机车干燥器故障分析及塔部结构应力仿真-6-Bd)均处于失电状态，两排气阀亦处于关闭状态。故A塔继续吸附而B塔却停止再生。A塔的干燥空气仍源源充入B塔，因B塔无排出使压力逐渐上升，B塔在这段时间处于“充气状态”，也就是柔性转换，然后电控器开始向Ad供电，A塔，B塔再生吸附相互转换，完成转换周期。如此在每一个转换周期改变左右干燥塔的干燥与再生。这样，左右干燥塔反复进行干燥和再生。TAD-2.8-HB型机车干燥器主要技术指标见表2.1：表2.1TAD-2.8-HB干燥器主要技术指标主要技术指标外形尺寸(长×宽×高)520mm×415mm×865mm总质量≤95kg处理空气3m3/min工作压力900KPa吸附剂Φ3mm~Φ5mm再生方式无热、常压出气口露点≤-40℃再生耗气率≤18%含油率≤5ppm干燥塔转换周期80s2.2TAD-2.8-HB型双塔干燥器故障类型及原因分析2.2.1干燥器干燥剂粉末化严重在进行干燥器检修过程中，需要对干燥剂状态进行检查，对干燥器开盖检查后发现，干燥器干燥颗粒呈现粉末化，其出气止回阀阀座处，干燥器塔上部滤筒处，滤网及滤网支撑处都有大量的干燥剂粉末堆积，严重影响风管路的畅通，并且发现干燥剂变为粉末状后形成结块，使得干燥剂失效，严重制约了干燥器的干燥效果。图2.2、图2.3为干燥器干燥剂粉末化、结块化严重故障图。图2.2干燥颗粒结块化严重图2.3干燥颗粒粉末化严重
HXD1C型电力机车干燥器故障分析及塔部结构应力仿真-8-的高压空气首先会经过风管路进入干燥塔下部的离心式油水分离器，进行初步的排油处理，同时除去较大的水滴和灰尘等。然后压缩空气通过底部滤网进入吸附剂层，进行进一步的吸附干燥处理，最后，经过干燥后的压缩空气通过干燥塔上部滤网进入出气止回阀流入总风缸进行储存。一般情况下，出现干燥颗粒油污化严重的地方大多出现在干燥剂层底部靠近油水分离器处，在塔上部滤筒处也比较容易出现干燥颗粒被污染的情况。图2.4为干燥颗粒被油污浸染后的状态。图2.4干燥颗粒油污化严重干燥器干燥剂油污化严重原因分析如下：机车干燥器在使用过程中是不会主动产生油污的，由干燥器的工作原理可以判断，其被干燥剂吸附的油渍一般是由产生压缩空气的空压机产生的。空气压缩机含有润滑用油脂，若空压机中微油过滤装置发生故障，就有可能让含有大量油气的压缩空气进入干燥器中，从而造成干燥颗粒吸附油渍而失效，现分析造成干燥剂油污化严重的原因主要有以下几个方面。(1)干燥器离心式油水分离装置故障从空压机进入干燥器的压缩空气首先会进入干燥塔下部的油水分离装置，油水分离装置的作用就是分离压缩空气当中较大的水滴，油滴等杂质的，如果其油水分离装置产生故障而丧失分离作用，就会造成含油气的压缩空气直接进入吸附剂层，从而造成吸附剂吸附油渍而失效。(2)螺杆式空气压缩机油细分离器滤芯损坏油细分离器滤芯是空压机对其产生的压缩空气进行最后净化的装置，它是由许多层细密的玻璃纤维制成，在连接处由胶粘连，如果滤芯表面或连接处有破损，则压缩空气会直接通过破损处进入风管路，从而失去对油气的过滤效果，造成干燥器吸附剂失效。(3)压缩机机油油位过限HXD1C型电力机车采用的是螺杆式
【参考文献】：
期刊论文
[1]内燃机车风源净化系统故障原因分析及处理[J]. 王磊. 科技创新与生产力. 2019(05)
[2]HXD2C机车空气干燥器干燥剂粉化原因分析及改进措施[J]. 李华. 内燃机与配件. 2019(04)
[3]JKG-1B型空气干燥器的干燥剂粉末化形成原因[J]. 林春雷. 内蒙古科技与经济. 2018(20)
[4]SS4改型电力机车空气管路防寒问题[J]. 李勇墙. 设备管理与维修. 2018(19)
[5]高低温环境对丁腈橡胶O形圈密封性能的影响[J]. 王杰,张跃. 润滑与密封. 2018(08)
[6]HXD1D型电力机车空气干燥器排油原因分析和预防措施[J]. 王坤. 铁道技术监督. 2018(07)
[7]对双塔式空气干燥器故障频发的原因分析与改进建议[J]. 孙兵元. 太原铁道科技. 2017(04)
[8]核电电机法兰端盖的强度校核及结构优化[J]. 杨文卓,杨文玲,刘阳,张新春. 机电工程技术. 2017(07)
[9]HXD1C型机车主风源系统水汽含量研究分析[J]. 刘锋,张娟,王位,高殿柱,毛金虎. 电力机车与城轨车辆. 2017(03)
[10]HXD1C型机车在西北地区的运用研究[J]. 张江伟. 铁路工程造价管理. 2015(04)
硕士论文
[1]基于电伴热的电力机车空气管路防寒技术研究[D]. 葛瑞涛.大连交通大学 2018
[2]汽车用空气干燥器性能检测装置的研制[D]. 师超钰.中国计量学院 2014
[3]压力容器非径向接管的应力分析与补强研究[D]. 邹军.华南理工大学 2012
本文编号：3315454
【文章来源】：兰州交通大学甘肃省
【文章页数】：60 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
干燥颗粒结块化严重
HXD1C型电力机车干燥器故障分析及塔部结构应力仿真-6-Bd)均处于失电状态，两排气阀亦处于关闭状态。故A塔继续吸附而B塔却停止再生。A塔的干燥空气仍源源充入B塔，因B塔无排出使压力逐渐上升，B塔在这段时间处于“充气状态”，也就是柔性转换，然后电控器开始向Ad供电，A塔，B塔再生吸附相互转换，完成转换周期。如此在每一个转换周期改变左右干燥塔的干燥与再生。这样，左右干燥塔反复进行干燥和再生。TAD-2.8-HB型机车干燥器主要技术指标见表2.1：表2.1TAD-2.8-HB干燥器主要技术指标主要技术指标外形尺寸(长×宽×高)520mm×415mm×865mm总质量≤95kg处理空气3m3/min工作压力900KPa吸附剂Φ3mm~Φ5mm再生方式无热、常压出气口露点≤-40℃再生耗气率≤18%含油率≤5ppm干燥塔转换周期80s2.2TAD-2.8-HB型双塔干燥器故障类型及原因分析2.2.1干燥器干燥剂粉末化严重在进行干燥器检修过程中，需要对干燥剂状态进行检查，对干燥器开盖检查后发现，干燥器干燥颗粒呈现粉末化，其出气止回阀阀座处，干燥器塔上部滤筒处，滤网及滤网支撑处都有大量的干燥剂粉末堆积，严重影响风管路的畅通，并且发现干燥剂变为粉末状后形成结块，使得干燥剂失效，严重制约了干燥器的干燥效果。图2.2、图2.3为干燥器干燥剂粉末化、结块化严重故障图。图2.2干燥颗粒结块化严重图2.3干燥颗粒粉末化严重
HXD1C型电力机车干燥器故障分析及塔部结构应力仿真-8-的高压空气首先会经过风管路进入干燥塔下部的离心式油水分离器，进行初步的排油处理，同时除去较大的水滴和灰尘等。然后压缩空气通过底部滤网进入吸附剂层，进行进一步的吸附干燥处理，最后，经过干燥后的压缩空气通过干燥塔上部滤网进入出气止回阀流入总风缸进行储存。一般情况下，出现干燥颗粒油污化严重的地方大多出现在干燥剂层底部靠近油水分离器处，在塔上部滤筒处也比较容易出现干燥颗粒被污染的情况。图2.4为干燥颗粒被油污浸染后的状态。图2.4干燥颗粒油污化严重干燥器干燥剂油污化严重原因分析如下：机车干燥器在使用过程中是不会主动产生油污的，由干燥器的工作原理可以判断，其被干燥剂吸附的油渍一般是由产生压缩空气的空压机产生的。空气压缩机含有润滑用油脂，若空压机中微油过滤装置发生故障，就有可能让含有大量油气的压缩空气进入干燥器中，从而造成干燥颗粒吸附油渍而失效，现分析造成干燥剂油污化严重的原因主要有以下几个方面。(1)干燥器离心式油水分离装置故障从空压机进入干燥器的压缩空气首先会进入干燥塔下部的油水分离装置，油水分离装置的作用就是分离压缩空气当中较大的水滴，油滴等杂质的，如果其油水分离装置产生故障而丧失分离作用，就会造成含油气的压缩空气直接进入吸附剂层，从而造成吸附剂吸附油渍而失效。(2)螺杆式空气压缩机油细分离器滤芯损坏油细分离器滤芯是空压机对其产生的压缩空气进行最后净化的装置，它是由许多层细密的玻璃纤维制成，在连接处由胶粘连，如果滤芯表面或连接处有破损，则压缩空气会直接通过破损处进入风管路，从而失去对油气的过滤效果，造成干燥器吸附剂失效。(3)压缩机机油油位过限HXD1C型电力机车采用的是螺杆式
【参考文献】：
期刊论文
[1]内燃机车风源净化系统故障原因分析及处理[J]. 王磊. 科技创新与生产力. 2019(05)
[2]HXD2C机车空气干燥器干燥剂粉化原因分析及改进措施[J]. 李华. 内燃机与配件. 2019(04)
[3]JKG-1B型空气干燥器的干燥剂粉末化形成原因[J]. 林春雷. 内蒙古科技与经济. 2018(20)
[4]SS4改型电力机车空气管路防寒问题[J]. 李勇墙. 设备管理与维修. 2018(19)
[5]高低温环境对丁腈橡胶O形圈密封性能的影响[J]. 王杰,张跃. 润滑与密封. 2018(08)
[6]HXD1D型电力机车空气干燥器排油原因分析和预防措施[J]. 王坤. 铁道技术监督. 2018(07)
[7]对双塔式空气干燥器故障频发的原因分析与改进建议[J]. 孙兵元. 太原铁道科技. 2017(04)
[8]核电电机法兰端盖的强度校核及结构优化[J]. 杨文卓,杨文玲,刘阳,张新春. 机电工程技术. 2017(07)
[9]HXD1C型机车主风源系统水汽含量研究分析[J]. 刘锋,张娟,王位,高殿柱,毛金虎. 电力机车与城轨车辆. 2017(03)
[10]HXD1C型机车在西北地区的运用研究[J]. 张江伟. 铁路工程造价管理. 2015(04)
硕士论文
[1]基于电伴热的电力机车空气管路防寒技术研究[D]. 葛瑞涛.大连交通大学 2018
[2]汽车用空气干燥器性能检测装置的研制[D]. 师超钰.中国计量学院 2014
[3]压力容器非径向接管的应力分析与补强研究[D]. 邹军.华南理工大学 2012
本文编号：3315454
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