Research Findings | 研究成果 |
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喷砂工艺
李苏文
（中国铁路南昌局集团公司，江西 南昌 330201）
摘 要：文章介绍了HXN5B 型机车燃油系统结构特点，并结合现场运用检修经验，对HXN5B 型机车燃油输送泵电源改造方案进行分析，为提高HXN5B 型机车现场适用性提供参考。关键词：HXN5B 型机车；燃油输送泵；双电源改造；方案分析中图分类号：U262 文献标志码：A 文章编号：2096-2789（2020）04-0005-02
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作者简介：李苏文（1984—），男，高级工程师，本科，研究方向：铁路机车检修。
HXN5B 型大功率交流传动调车内燃机车是戚墅堰机车有限公司为解决我国目前各编组站牵引定数不相匹配，解决运力瓶颈而研制的新一代调车内燃机车。向塘机务段配属的HXN5B 型机车自2015年投入运用以来，有力地保障了南昌局集团公司管辖范围如七里湖等大中型编组站的编组、调车作业，但是随着运用里程的不断增加，机车单燃油输送泵单电源设计的现场适应性差等问题日益突出，仅2019年7—8月份全段因燃油输送泵组故障共造成4台机车无法上线运行，较大程度干扰了运输秩序。文章通过研究HXN5B 型机车燃油系统，提出燃油输送泵组件双逆变电源改造方案，并进行分析。
1 HXN 5B 型内燃机车燃油输送泵组件双逆变电源改造实施方案
1.1 HXN 5B 型机车燃油系统分析
燃油系统的作用是向柴油机提供具有一定压力、流量、温度及清洁度的燃油，与柴油机内部的燃油系统形成一个完整的循环系统，主要包括燃油输送泵、燃油粗滤器、燃油加热器、燃油恒温阀及管路等部件。燃油依次经过燃油箱、燃油粗滤器、燃油输送泵（自带安全阀）、燃油恒温阀和燃油加热器，进入柴油机燃油精滤器及柴油机内部燃油管路。
HXN5B 型机车燃油输送泵组件包括1台容积式泵、1台交流电动机、1个逆变器、1个安全阀和1个止回阀。当需要燃油输送泵工作时，由蓄电池向燃油输送泵电源提供直流电。电源内的逆变器把直流电变成交流电供给电动机，电动机带动燃油输送泵运行。燃油输送泵的燃油额定排量约为57L/min ，为避免燃油输送泵超负荷运行，例如燃油滤清器组件被堵塞，设置内部安全阀，安全阀出厂设定的开启压力为900kPa ；止回阀安装在安全阀出口处，以避免通过安全阀和燃油输送泵产生回流。
通过对4起机车故障燃油输送泵组的分解检查，发现故障点均为燃油输送泵电源内的逆变器烧损，更换逆变器后燃油输送泵、电机能正常工作。针对燃油输送泵组逆变器烧损故障，通过对4台故障HXN5B 型机车燃油系统电气线路、管路回路、止回阀开闭状态等部件的分解排查，确定故障原因是该型燃油输送泵逆变电源采用依靠通过泵体的燃油进行冷却的冷却方式，当暑期高温季节时，环境温度上升机车冷却性能下降导致燃油工作温度较高，而机械间燃油输送泵组件所处环境温度高达68℃左右，致使燃油输送泵逆变电源冷却不足，长时
间运行后发生过热烧损失效现象（见图1）。
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针对燃油输送泵组件故障，本着不改变机车构造、不干扰车上其他电器设备、改造实施方便工作强度低的原则，决定将燃油输送泵单电源逆变器改造为双电源逆变器独立装置。改造后的双电源逆变器集控制、驱动、备份于一体，集成了两套独立电源及控制系统，一套系统失效，另一套系统会自动投入工作确保稳定性，同时电源逆变器与燃油输送泵本体分开安装，将其安装在冷却室内，防止逆变器因工作温度过高导致失效。1.2 新增燃油输送泵机组的电气控制方式
通过对HXN5B 型燃油输送泵电机控制电路的分析，决定保留原燃油输送泵机组前所有控制电路不变，在电路终端设置燃油输送泵电源控制盒。将原燃油输送泵电机组的电源线引入新增电源控制盒，分成两路并联（见图2）。
改造后的燃油输送泵电源具备双路电源（A 路电源和B 路电源）。启动运行时，A 路电源首先启动工作并自检，启动时间约4s ，自检结束后，切换到B 路自检，自检均正常后由B 路输出。当工作过程中任一路发生故障时，切换到另一路输出，A 、B 两路电源切换的时间应小于4s 。燃油输送泵电源工作状态显示模块分别显示对应内部两路电源的工作状态。工作正常时两个指示灯长亮，无论哪个灯不亮或闪烁均表示故障。1.3 燃油输送泵逆变电源改造位置
HXN5B 机车燃油输送泵安装在机车支持系统支架上，周围有机车油水管路、机油热交换器、启动机油泵、机油滤清器及相关阀类等多个部件，没有直接安装空间，通过对燃油输送泵电机安装尺寸进行测量，最终确定将增加的燃油输送泵电源安装在固定架上，并将安装座焊
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1 燃油输送泵逆变器故障示意图
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2 燃油输送泵改造后双电源示意图
