第27卷第3期铁道机车车辆Vol.27 No.32007年6月Jun.2007文章编号：1008-7842(2007)03-0028-02防金属粉未型内燃机车空气滤清器的研制李大军，于小明，宋绪松(济南钢铁集团总公司运输部，山东济南250101)摘要对GK型内燃机车的空气滤清器进行了分析，并指出其在冶金企业运用中的缺陷，研制了一种防金属粉末的磁性滤网，并在机车空气系统得到了良好应用。关键词空气滤清器：金属粉末；磁性滤网中图分类号：U262.23+2文献标志码：A内燃机车已成为冶金企业铁路运输的主要动力，表1柴油机故障统计治金企业的运输作业环境非常恶劣，空气中灰尘、沙序号车号检修时间修程柴油机故障情况粒、金属颗粒含量高，而机车基本上是在金属颗粒粉1001001中修一、二道气环全部超限，活塞全部报尘比较多的高炉、焦化、烧结和原料厂区域运行。柴积炭严重，气缸盖进气腔容积接近堵油机工作时，空气中的灰尘、沙粒及金属颗粒粉尘会塞，积炭严重随着空气通过增压器、中冷器进入柴油机气缸，导致10202000中修一道气环全部超限，活塞全部报废，9个气缸套椭圆度超限，活塞顶面积炭严中冷器污染、堵塞，腐蚀增压器压气机叶轮，加剧柴重，气缸盖进气腔容积接近堵塞，积炭严重，增压器一组泵轮报废，一组中冷油机气门、活塞、活塞环和气缸套等部件的磨耗。因器堵塞1/6管片，更换全部气门此，空气滤清系统性能的好坏直接影响柴油机各易损310582003项修一道气环翅限8个，卡滞2个，4个气红套椭因度超限，气缸盖进气腔容积严件、磨耗件及增压器、中冷器的寿命。济南钢铁集团重堵塞总公司运输部从1991年开始使用内燃机车，现已拥有60182003轮修一道气环全部超限，活塞全部报废，气12台装备Z12V190B)型柴油机的GK,型机车和5台缸套椭因度全部超限，活塞顶面积炭严重，气缸盖进气、排气腔容积接近堵6240BJC型柴油机，在运用和机车中修中我们发现了塞，积炭严重，一组中冷器堵塞1/4管片一些问题。60192004中修一道气环全部超限，活塞全部报废，4个气缸套椭圆度超限，活塞顶面积炭严(1)多次中修时发现，柴油机活塞第一道环槽的重，气缸盖进气腔容积接近堵塞，积炭严重侧隙超限，有近1/3的气缸套椭圆度超限（表1）。经过对磨耗部位的积炭进行收集、溶解、过滤后，对残1原机车空气滤清系统分析余的固体部分进行烘干后发现，主要成分是铁屑。经GK型内燃机车空气滤清器（以下简称空滤器）过分析，认为铁屑不是气缸套磨耗物，而是来自柴油采用两级过滤（图1），滤清系统主要由V形滤网，GE机进气。旋风空气粗滤器和GE纸质精滤器组成。V形滤网基(2)柴油机的增压器在进行解体检修时发现，泵本不起过滤作用，仅防止树叶等杂物堵塞进风口。GE轮和涡轮表面有明显的金属颗粒粉尘。泵轮表面的颗旋风空气粗滤器为54个小旋风简的组合体，本身为一粒粉尘来自空滤器。个单独的箱体，箱体下部为集尘槽，槽底设有3个带(3)中冷器在解体检修过程中发现，进气管片中橡胶元件的排尘口，可定期清除汇集在槽内的灰尘。存在大量的金属颗粒粉尘，造成进气不畅，管片中的其工作原理是当外界空气以一定的速度流经外圆筒体粉尘主要来源于进气。的叶片流道时，空气中所含的灰尘杂质经离心作用而(4)乘务员每周清理空滤器旋风筒下方的积尘杯落人箱体下部的集尘槽中。除尘后的空气经内圆筒进1次，每次杯中的粉尘都是满的，以灰尘，矿粉颗粒人2级滤清器。这种方式对于空气中的较大颗粒效果为主。较明显，能达到规定90%以上的滤清度。但对于冶金李大军(1971-）男（满族），辽宁开原人，工程师（收稿日期：2006-10-16）第3期防金属粉末型内燃机车空气滤清器的研制29纸质避免出现磁铁吸附范围以外的空间，每组滤网安装柴油机60~90磁片不等，外层滤网和内层滤网分别采用不同图1空滤器系统原理图的目数，保证进气量，避免出现过大的进气阻力，造企业空气中灰尘、沙粒、金属颗粒粉尘来说，进人旋成柴油机进气量不足。风筒前的风速远远达不到通过离心力分离空气中大量3使用效果粉尘的速度，1级旋风滤清器对空气中的粉尘滤清效我们将新空滤器安装在1020和6023机车上进行果较差。了多次试验，并对使用一段时间的磁性过滤网进行了纸质精滤器靠纸密集的纤维间隙来过滤空气，随对比检查，表2是过滤下来的矿石粉末总重，过滤网着储灰量的增加，纤维间隙越来越小，过滤颗粒越来抽下来时，外层铁丝网很明显变成了铁矿石的红色，越细，阻力也越来越大，如不及时清洗就会完全堵死。旋风筒下面的除尘桶中几乎没有红色的矿石粉末。在粉尘量积累到一定程度时，除造成对纸质精滤器的堵塞外，一部分粉尘将在机车运行的颠簸力和柴提手油机的进气吸力作用下，重新回到进气过滤过程中，片向下一级过滤部件运行，增加了下一级过滤器的过滤负荷。纸质精滤器的多次车下压力风吹扫过程中，将使过滤孔径在外力作用下变大，疏密程度不均匀，这样将会使大颗粒粉尘进人柴油机的进气管内，降低空气滤清质量，加剧运动副的非正常磨耗，降低柴油机部件的使用寿命。围3磁性滤网结构图2磁性滤网的研制表2新空滤器的过滤效果通过上面的分析可以看出，只有对进气的源头进间/天行控制，才能保证进气质量。由于空气粉尘中金属粉重/g后总重/g总重/g10201318502115265186010尘含量比较高，而且金属粉尘对柴油机的危害比一般10201317702055285178515的灰尘要大很多，由于原V形滤网基本不起过滤作602316341038754653520110用，因此考虑去掉，在此处加设一道磁性过滤网，对00013331103860750320595铁矿石粉尘进行吸附，并对其他较大灰尘进行粗过滤。1038281900245055065并能方便地定期清扫。为此在旋风式滤清器前又加装从2004年开始，我们在17台机车上投入了使用，了一级滤清器，系统原理见图2。这样就形成3级过从试验的数据看，各机车柴油机润滑油的消耗量在规滤，磁性过滤部件可用电磁铁或永久磁铁，电磁铁可定范围内，当机车在规定的功率范围内牵引运行时，利用机车本身的电源进行转换，通电即可产生磁性，柴油机的油水温度在规定范围内。机车满负荷运行时，就能进行过滤。但需要增设转换设施，同时处理不当，增压压力为2.2~2.4MPa,且没有出现喘振现象，说会增加故障点。因此采用永久磁铁，将磁铁按原V形明加装的空气滤清器对柴油机进气量大小没有影响。滤网的尺寸加工成网状过滤插接板，直接安装在原V从运动部件的磨损上看，在机务段对2台修程完全相形滤网处，固定牢固，与旋风简之间的密封严密可靠，同的GKF1020号（改造后）和1013号（未改造）机同时插接板在检修时拆装比较简单，清理时只需将磁车进行了抽样检查。每台车打开2个气缸，对活塞、铁片抽出，铁屑型颗粒粉尘就会自动脱落，小型片状活塞环、气缸套、气门的磨损情况进行了对比检查。永久磁铁价格便宜，成本较低，使用寿命较长，故障结论是1020号机车的磨损情况明显好于1013号机车，点少，尺寸比较小。磁性滤网结构图见图3，采用折且1020号机车的活塞顶部没有出现与不洁净空气燃烧叠铁丝网与磁铁交叉装配，并进行黏接处理，保证磁后的结渣现象。铁在振动过程中不脱落，同时保证每片磁铁的间距，加装磁性过滤网，能有效地过滤铁矿石粉末，提纸质高进气质量，延长了纸质精滤器的清扫周期，保证了空气增压器架油机柴油机稳定可靠的工作，避免了因铁矿石粉末进入增围2空气滤清系统改造原理图压器、柴油机等引起的磨损、拉缸等故障。第27卷第3期铁道机车车辆Vol.27 No.32007年6月RAILWAY LOCOMOTIVE CARJun.2007文章编号：1008-7842(2007)03-0030-02线路不平顺对低速磁浮车辆动态响应的影响蒋海波，罗世辉，董仲美(西南交通大学牵引动力国家重点实验室，四川成都610031)摘要线路不平顺与磁浮车辆的动力学性能密切相关，良好的线路状况是车辆稳定、舒适运行的保证。参考各国高速铁路对轨道梁刚度的要求，并考虑轨道粱的动力学特性要求，给出了磁浮列车线路不平顺的具体型式及变量限值，着重分析了线路不平顺的频率对车辆垂向响应的影响。分析结果进一步验证了悬浮控制器的设计思想，即在高频时，应保证列车具有良好的平稳性，而低频时，应与轨道具有良好的跟随性。这些分析结果为以后进一步的研究莫定了基础。中图分类号：U292.91*7文献标志码：A在轮轨车辆系统动力学研究中，一般将轨道不平簧上，车体与滑台之间有沿y方向的平动自由度（这顺分为确定性激励和非确定性激励两大类，确定性激里假定磁浮列车的运行方向为x向，横向方向为y励由车辆和轨道两方面的某些特定因素造成，非确定向)。迫导向机构连于滑台上，并与车体销接，整车共性激励主要指轨道几何随机不平顺。磁浮列车作为一有两套迫导向机构。左右模块通过抗侧滚梁相连，抗种有轨地面交通工具，其线路的不平顺分类与轮轨线侧滚梁相对于模块有绕z轴转动的自由度，左右模块路基本一致，但其产生的原因及具体的不平顺型式不相对应的抗侧滚梁用吊耳相连，吊耳沿杆长方向具有一样。磁浮车辆的振动除了车一桥耦合自激振动外，一定的弹性，左右模块可以实现小角度的侧滚、点头磁浮线路不平顺是激励车辆振动的主要外部干扰。磁和纵向错位，从而实现两模块的充分解耦。2轨道梁不平顺输入浮线路不平顺主要来自轨道粱，轨道梁在磁浮列车通磁浮列车轨道不平顺主要包括两方面：过时要产生垂向和横向的振动，引起垂向和横向的位(1)由于梁的收缩和徐变以及车辆等负载加上后移以及支座端部产生转角，使相邻范围内的线路形成引起的静挠度而造成的轨道梁不平顺，所以其变化波不平顺，从而影响到列车运行的安全性和舒适度。本长与梁的跨度、频率与车速有关，其不平顺近似于正文主要研究线路不平顺对低速磁浮车辆动态响应的影弦曲线，即h(t)=A·sinat,w=2πv/L,A为梁在响，着重讨论线路不平顺的频率对车辆垂向响应的影垂向方向的最大挠度，如图1所示。响。1系统模型该模型主要由车体、悬浮架、直线电机、悬浮电磁铁，迫导向机构等组成。本文所讨论的磁浮车辆，每节车由5个悬浮架构成。车体通过滑台支撑在空气弹图1轨道的周期性不平顺蒋海波(1981-)男，湖南永州人，硕士生（收稿日期：2006-10-27）Development of Preventing Metal Dust Air Filter Used in the LocomotiveLI Da -jun,YU Xiao-ming,SONG Xu-song(Transport Department,Jinan Iron Steel Group Corporation,Jinan 250101 Shandong,China)Abstract:The paper analyses the air filter of the GKI locomotive,and points out it's disadvantage used in the metallurgy trade.A new magnet filter isdeveloped,it takes good use in preventing metal dust,and it has put into good application on the locomotive air system.