电力机车多功能撒砂器
电力机车撒砂装置的工作原理及常见故障分析
电力机车撒砂装置的工作原理及常见故障分析摘要：机车在运行过程中，通过撒砂提高黏着系数以防止空转与打滑。
本文介绍了撒砂装置的组成与工作原理，并对两种常用的撒砂器进行对比。
最后对撒砂装置常见的故障进行分析并提出解决办法。
关键词：机车；撒砂；防空转铁路运输的快速发展对机务系统行车安全提出了更高的要求。
机车作为行车运输的主要移动设备，不但要防止自身的行车安全事故，而且也要有效预防其他相关的行车设备带来的安全隐患。
机车撒砂的目的在于改善轮轨接触面的状态，提高黏着力。
钢轨与车轮的表面状态对黏着系数的影响很大，在雨、雾、雪、冻的气候条件下行车，轮轨黏着系数会降低20%~30%；当轮轨上粘有油污时，对轮轨间的黏着状态更为不利。
在这种状况下，良好的撒砂会使黏着系数达到0.22~0.25，能有效防止空转或打滑。
1 撒砂装置的组成撒砂装置主要由砂箱、撒砂器、空气管路与撒砂软管等组成。
每台转向架配备有四套撒砂装置。
分别安装在每个转向架前、后轮对两侧，分别实现两个行进方向的撒砂。
以三轴转向架为例，砂箱、空气管路及撒砂器的安装如图1所示：图1 撒砂装置安装示意图1—砂箱；2—撒砂器；3—空气管路；4—橡胶软管1.1 撒砂器常见的撒砂器有两种，在HXD1C、HXD1B与铁道部新八轴配备的是1.1.1所述的多功能撒砂器，而神华交流车配备的撒砂器是1.1.2所述的撒砂阀。
二者构造不同，但原理类似。
1.1.1 多功能撒砂器图2 TSQ1多功能撒砂器结构示意图注：P1—干燥风进风口 P2—撒砂风进风口工作原理：TQS1多功能撒砂器属完全气动撒砂装置。
通过P1和P2两个供风口分别向撒砂器提供干燥风与撒砂风，风经过加热层加热后，透过透风层吹动砂箱里的砂子。
出砂管通过撒砂软管与外界相通，因为气压差绝大部分风量通过导风盖经出砂管排出实现撒砂。
1.1.2 撒砂阀图3 撒砂阀撒砂阀与砂箱相连，机砂从进砂口进入撒砂阀腔体内。
撒砂气流进入撒砂阀后分为两部分，分别通过风咀A与风咀B喷出。
HX_D3系列机车撒砂装置故障分析
２１ 辆
￣ｔｉ ｃ ｍｏ￣ ｓ ＆ Ｍ ａ ｓ Ｔｒｎ ｉ ｅＩ ／ｓ ｒｃ Ｌｏ ｏ ｅ ｓ ａ ￣ ｔ Ｊ ｅ
Ｖｎ．３ Ｎｏ． １ ３ ． ６
Ｎｏ ．２ ｈ， ０１ ｖ ０ｔ ２ ０
Ｈ Ｄ 列机 车撒 砂 装 置 故 障分 析 Ｘ ３系
均坡 度为 ８ ％ 的上坡 道 ，并且还不 时伴有 曲线线路 ， ． ｏ ９ 这 给重载货 车爬坡带来很大难度 ， 机车很容 易空转 。 、 、 雨 雪
Ｃ
霜等恶 劣天气 ， 若碰巧撒砂装置 出现 不能撒砂故 障 ， 易 极
发生机车轮对空转 、牵引力发挥 不出来 的现象 ，造成坡 停， 堵在 线路上 ， 严重干扰 正常线 路行 车 ， 给运输 安全 带
９ 维护保养不 当。 ） 机车整备 时， 整备人员不严格执行 工艺要求 ， 使湿砂或混有杂物 （ 如编织袋 、 小石子等 ） 的砂 子进人砂箱 ， 进入撒砂 帽 ， 日积月 累将撒砂 帽堵塞 ， 导致
不下 砂 。
３查看撒砂器出 口处有无砂子流 出。拆开砂管与撒 ） 砂器连接接头 ， 出撒砂信号 ， 给 检查撒砂器 出砂 口处是否 有砂子流出 ， 若有砂子流出 ， 可判断是砂管部分 出了问 则
题， 疏通堵塞砂管 ； 若无砂子流 出 ， 可判断是撒砂器 出 则 现故 障。
１） ０ 撒砂器本 身存在缺陷。 在烧结板与撒砂器连接面 上有两个孔 ， 分别 为低管 、 出室 高管安装孔 。烧结板与 排 撒砂器之 间装有衬 垫 ， 而排 出室高管处则没有 ， 使得烧结
板与撒砂器 问存在 间隙。一些粉尘和细小的砂子直接从 连接处进入撒砂器 内部 ， 堵塞撒砂器风路 ， 成不下砂 。 造
图 １ 撒 砂 装 置 示 意 图
CRH380A型动车组撒砂装置介绍及常见故障分析
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四、撒砂装置的常见故障分析
DS-8A型撒砂装置的常见故障主要是不出砂或出砂量小，偶尔也出现出砂量大的 故障，当出现故障时可按以下步骤进行检查： 1、首先检查供风是否正常，在动车组的制动控制装置的撒砂控制模块的测试接头 处插入压力表，检查有无压力或压力是否正常，若无压力或压力不正常，则应检 查以下项点： （1）撒砂控制塞门手柄状态，检查手柄是否处于打开位。 （2）减压阀输出压力是否正常（低压360-380Kpa，高压620-640Kpa），若 压 力不正常，则应调节相应的减压阀到正常压力。 （3）给予撒砂信号，检查电磁阀动作是否正常，如动作不正常则应更换相应电 磁阀。
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四、撒砂装置的常见故障分析
2、检查沙箱气密性是否良好，砂箱盖有无松动，有无明显泄露处。 3、查看撒砂器出口处有无砂子流出，拆开砂管与撒砂器连接接头，给予撒砂信 号，检查撒砂器出砂口处是否有砂子流出，若有砂子流出。 4、若无砂子流出，则可判断为撒砂单元发生故障，应检查以下项点 （1）拆下故障撒砂器并解体，检查内部是否堵塞，如有堵塞则应清理干净。 （2）检查撒砂单元加热棒状态，如有故障则需更换加热棒。
9
DS-8型撒砂控制箱气路原理图
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三、撒砂装置的使用与维护
1、主要技术指标 撒砂控制箱主要技术指标如下： (1)箱体材质：SUS304，气路板材质：铝合金。 (2)干燥供风输出压力：370kPa±10kPa。 (3)低压撒砂供风输出压力：370kPa±10kPa。 (4)高压撒砂供风输出压力：630kPa±10kPa。 (5)所有电磁阀的工作电压：DC110V：-30%～+25%。
HXD3CA型电力机车撒砂装置故障研讨
HXD3CA型电力机车撒砂装置故障研讨摘要：本文主要通过对HXD3CA型的电力机车散单装置进行研究分析了其基本结构以及相应的工作原理，集合机车运行过程当中的环境对撒砂装置的常见问题进行了相应的分析，并找出了判断的方法，结合所出现的问题，提出了相应的解决措施，希望可以为行车安全提供一定的帮助。
关键词：电力机车；机砂；撒砂装置；故障；措施一、撒砂装置结构及工作原理1.机车撒砂装置结构机车撒砂装置主要是由进风接口、阀体等11个部件组合而成的，具体的结构形式如下图所示：2.撒砂装置工作原理撒砂装置的工作原理是指将压缩之后的空气通过相应的办法让其进入到进风管之后，通过在重力压差式撒阀的作用之下，将空气送入到相应的砂箱之内，连同空气一起吹入到相应的撒砂管之后将其扬出，将其吹落到相应的钢轨之上。
拿某一型号的撒砂阀作为研究实例，JFSSF—1是一种重力压差兼容式的撒砂阀，气压在将砂子扬起来之后，通过砂子自身的重力撒出去，具体的情况如下图所示。
汽车当中的风压从图六的位置吹出来之后，将从1处的进砂口内的砂子扬起来，扬起来的所有砂子会通过相应的力的作用，落入到2的出砂口当中，砂子凭借着自身的重力，从五号出口的出砂口当中撒出去，落入到相应的钢轨与相应的轮对之间。
二、常见故障分析1.撒砂装置问题第一，拆下的撒砂器进入风管接头，检查是否有压缩空气或者是压力大小等相关的问题，若无压缩的空气，则需要检查空气管道中的线路以及各个管路，排除相应的故障检查故障发生的位置；第二，需要对砂箱的密封性进行检查，看其是否处于较好的状态，如果有泄露的情况，必须要及时的对相应的位置进行检修；第三，将拆下来的砂管与撒砂器连接接头，给出相应的工作信号，检查撒砂器是否出现相应的问题，撒砂器的出口是否有漏砂的问题存在，则可通过这一情况，判断砂管的部分是否出现了相应的问题；第四，如果出现了不出砂的情况，则可以确定是撒砂器的相应位置或者是工作过程中的某一环节出现了相应的故障，需要把放砂堵拆下来，之后关闭进砂，防止有砂子流出，通过使用专业的设备、仪器以及相应的专业扳手对各个位置进行检查，检查整个装置是否出现了相应的问题，对风嘴开展相应的疏通工作，如果在检查过程当中发现风嘴这一部件出现非常严重的磨损问题时，也要及时的对其进行更换，第五，如果开展各项检查工作时发现风嘴并没有出现堵塞或者是相应的磨损状况时，可以将撒杀阀拆下之后对砂箱当中的物质进行检查，检查是否有杂物或者是小石子，查看其是否将砂口的位置堵住了，致使砂子无法流到相应的位置。
电力机车总体及走行部-司机室设备
司机控制器 利用控制电器的低压电器间接控制主电路器的电器设备。用来控制机 车的运用工况和行车速度。司机控制器主手柄上设置有警惕按钮。
司机控制器
警惕按钮
复位按钮
机车在正常运行中发生牵引变流器故障同时不能自行恢复时，故障信 息在司机室信息显示单元中显示出来，通过按动故障复位按钮一次，恢 复故障
无
撒
人
风
砂
警
笛
惕
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总结
本节课主要讲了HXD3型电力机车司机室布置，司机室内设 有操纵台、八灯显示器、司机座椅、端子柜、饮水机、紧急放风 阀、灭火器、暖风机等设备。 同学们，思考下， HXD3型电力机车操纵台设备是怎样布置得呢？
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复位开关
脚踏开关
撒砂：撒沙装置的作用是增大车轮与钢轨之间的摩擦力增大牵引力或制动力. 无人警惕 ：为了防止司机睡觉或者意外的发生,到了一定的时间或者一定的条件,司机 得踩踏一次,否则会触发紧急制动。 风笛：为联络信号,主要为机车运行时司机与车站值班员、扳道工、运转车长等联络; 为警告信号,主要是警告机车运行前方的行人、车辆及线路作业人员等。
ATP显示器
多功能状态组合模块
由双针速度表、电测量机车双针仪表、信号指示灯、紧急制动按钮和监控解锁按 钮组成，可测量并显示机车运行的即时速度和运行区间的限制速度、机车网压/控制 电压参数；可显示机车设备的运行状态，如：工作状态、故障黄台等。
多功能组合模块
压力仪表语音葙组合模块
压力仪表语音箱组合模块是由双针压力表、语音箱组成，用来向司机表达列车运 行参数及相关信息的重要装置。压力表主要用于测量总风缸、制动风缸和列车管的压 力。压力表采用LED环形光源的内照明。
HXD3型电力机车撒砂装置故障分析及制作风压测量装置
HXD3型电力机车撒砂装置故障分析及制作风压测量装置摘要:针对HXD3型电力机车撒砂装置存在的故障,分析撒砂装置的构成及工作原理,提出了相应改进措施及建议。
关键词:HXD3型电力机车撒砂装置故障分析风压测量制作1 引言随着铁路改革的不断推进,大功率交流机车得到了推广应用。
特别是大功率的HXD3交流电力机车于2007年在京广线开始担当货运牵引任务以来,列车定轴由原来的5000t提升至6000t,为货物运输任务的完成提供强大保障。
随着机车牵引力的增加,对机车粘着的要求也越来越高,配套的增加轮轨粘着力的撒砂装置也越来越重要。
新型HXD3机车,需要在制动产生撒砂时,往往由于撒砂装置不良,撒砂量不足或不撒砂,容易发生空转,对行车安全造成很大威胁。
特别是在连续上坡道区段,如丰台机务段担当的京广线下行临城—隆尧间(临城出站后为 3.4%400m、4%1000m、3.6%400m、4.1%500m、3.6%400m、4.1%7400m、3.8%600m较长的连续上坡道),以及平南至石家庄四场间等均为上坡道的困难关键地段,需要的机车牵引力要求比较大,如果机车的撒砂装置不能正常工作,轮轨间不能提供合理、有效地粘着力,将会大大降低机车功率的有效发挥。
特别是在遇降雨、雪等恶劣天气,极易发生机车轮对空转,致使机车牵引力下降,造成坡停和堵塞正线,严重干扰正常行车,给正常的运输生产造成极大的威胁。
2 HXD3电力机车撒砂装置构成及工作原理HXD3型机车SDN14—1型撒砂装置,是一种在一定压力范围下工作的气动传送装置。
与传统重力撒砂装置相比,其下砂量控制精准、故障率低,具备砂箱及砂管干燥功能。
撒砂装置主要由:砂箱(C)、砂箱盖(D)、砂室、排出室高管、低管、筒形加热器(H)、烧结板等构成。
压缩空气由端口(S)进人,阻气门(dS)调节从底部通过烧结板进入砂箱(c)的空气。
在砂箱(c)中,供给的空气被分为两股:计量的气流(A)和排出的气流(B)。
HXD1C型电力机车撒砂器介绍及常见故障的分析
HX D 1C 型电力机车撒砂器介绍及常见故障的分析摘要：撒砂器是机车重要组成部分，本文通过对HXD1C型电力机车撒砂系统的工作原理的介绍，结合机车实际运用情况，对机车撒砂系统因砂箱不下砂、撒砂量不足等问题，导致机车黏着系数降低的原因进行了分析，并提出解决方案。
关键词：HXD1C；撒砂系统；撒砂量1.HXD1C型电力机车撒砂器工作原理HXD1C型电力机车多功能撒砂器（简称撒砂器）为通过TQS1装置，用于实现机车在轨道车辆车轮与轨道之间的撒砂，从而增加两者间附着力，改善轨道车辆的启动与制动性能。
撒砂器中设置有加热器，用于解决砂箱内有潮气、砂子易冻结和结块等问题，对砂子加热并达到干燥的目的。
通过对撒砂口供气管路上设置的节流阀的调节，当气源压力设定在指定气压时，可对排砂量在0.5-1.5L/min的范围内进行调节。
其结构如下图1所示：1底板螺钉9导砂盖2通孔双头螺10导砂管栓3滤气网11主基板4小过气嘴12旁通盖5加热板引出线13卡箍6加热板14透气板7底板15旁通导管（二）8旁通导管（一）16大过气嘴图1 撒砂器的结构图2是撒砂系统撒砂示意图。
撒砂器通过P1和P2两个供风口箱撒砂器内供风，风经过加热板6加热（见图）后，透过透气板14（见图），吹动砂箱c里的砂子e。
出砂（见图）通过出砂管T与外界相通，这样，因为气压差，绝大部分风量通过导风盖9（见图），经出砂管T排出。
只要供风的压力在给定的范围内，气流将吹起导风盖内的砂子一起排出出砂管，导砂盖9外层砂子不断补充，从而达到撒砂的目的。
图1中，导砂盖9旁较长的旁通管10也与出砂管T相通，其作用是：排出因撒砂器加热层烘烤砂子过程中积聚在砂箱上部的水气，使砂箱c内的砂子e干燥不板结。
c砂箱7旁通盖d砂箱盖8旁通管e砂子9导砂盖P1干燥供风口10导砂管P2撒砂供风口11（撒砂器）主基板6加T出砂管热板14透气板图2 撒砂器撒砂示意图二、撒砂系统存在的问题及原因分析HXD1C型电力机车大多存在多个砂箱不下砂、撒砂量不足的问题，给现场整备作业带来了巨大困难。
国内轨道车辆撒砂装置探讨及展望
2021.08科学技术创新国内轨道车辆撒砂装置探讨及展望王晟晟陈诚(湖南联诚电气科技有限公司,湖南株洲412001)1国内撒砂装置种类根据TB/T3254-2019《机车车辆撒砂装置》规定,国内撒砂装置分为重力式和差压式。
以下针对这两种类型的撒砂装置进行介绍。
1.1重力式撒砂装置国内重力式撒砂装置统称为撒砂阀,主要利用砂子的重力流动,借助压缩空气将砂粒吹出。
使用比较广泛的主要有三种,以下简称为撒砂阀Ⅰ型、撒砂阀Ⅱ型、撒砂阀Ⅲ型。
1.1.1撒砂阀Ⅰ型撒砂阀Ⅰ型结构呈7字状结构,工作原理为:总进风进入后分成两路,一路通过喷嘴吹向砂箱底部,以便于吹散砂粒沿砂腔通道B流出;另一路通入吹砂风口,其吹出的压缩空气使吹散的砂粒沿砂腔通道A经砂管吹向轨面。
撒砂阀总进风上设计有缩堵,通过改变风道的截断面控制撒砂量。
图1撒砂阀Ⅰ型示意图主要优点:(1)撒砂阀采用铸件结构,成本低、结构简单;(2)对砂粒要求低;(3)使用维护简单,通过自身的清理口即可进行维护。
主要缺点:(1)砂粒消耗高、精度低;(2)喷嘴埋于砂子内,易被砂粒堵塞影响撒砂;(3)撒砂呈抛物线状弹射至车轮踏面和轮轨之间,撒砂利用率低。
撒砂阀主要用于韶1、韶2、韶3、韶4电力机车及东风内燃机车。
1.1.2撒砂阀Ⅱ型撒砂阀Ⅱ型结构呈S状结构,工作原理为:总风进入进风盖分成两路,一路搅砂风咀将腔体A内的砂子扬起,另一路吹砂风咀将扬起的砂子经腔体B吹出。
撒砂阀上设计有风门调节杆,通过调整两个风道孔的重合截面控制撒砂量如图2。
主要优点:(1)撒砂阀采用铸件结构,成本低、结构简单;(2)对使用的砂粒要求低;(3)使用维护简单,通过砂堵即可对内部砂腔进行维护。
主要缺点:(1)砂粒消耗高、精度低;(2)撒砂风咀位于砂腔顶部,有几率被扬起的砂粒吸入导致其堵塞;(3)风咀对砂腔直接冲击易被磨损;(4)撒砂呈抛物线状弹射至车轮踏面和轮轨之间,撒砂利用率低。
撒砂阀主要用于韶4、韶6、韶8、韶9型电力机车、神华八轴、H X D3D型电力机车。
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电力机车多功能撒砂器
申请号/专利号：200920315037
本实用新型涉及一种交流传动电力机车多功能撒砂器，它包括喷砂装置，特征是撒砂器内设有空气加热装置并与喷砂装置合为一体。
空气加热装置包括透气板、引入电源的三芯电缆、加热板和主基板配装；喷砂装置包括砂箱和旁通盖、导砂盖，旁通导管和导砂管、进气的大过气嘴及小过气嘴。
主基板用螺栓固定在砂箱的下侧，它用作压缩空气的导入口和空气与砂子混合物的外出通道，旁通盖位于砂箱最高砂子平面上的顶部，它通过旁通导管连接到主基板，导砂盖则位于砂箱的最低砂子平面处，它通过刚性的导砂管连接到主基板。
本撒砂器设有空气加热装置，在冬天或潮湿气候条件下能正常工作，有效增加车轮与铁轨间的摩擦等级，保证铁路机车的安全有效运行。
主要是列车启动的时候防止空转，比如轨面湿滑、重车、坡道这些情
况，运行中一般不撒。
撒沙要适量，撒少了起不到作用，撒多了机车消耗不完，被后边的车
辆轧到反而增大阻力。
运行中也会撒的。
运行中遇到雨、雪、霜天气。
动轮容易发生空转，肯定要撒的，要不会造成牵引电机的损毁。
不是增大阻力，是增大摩擦力。
是为了使牵引力与粘着力找到一个适合的平衡点。
随着铁路改革和铁路提速的不断深入，机车交路的加长，机车整备周期的增加和乘务员交接次数的增加，机车用砂越来越多，而机车砂箱容量有限，为确保机车需要用砂时（如高速紧急制动、机车空转和列车启动等）有充足的砂，机车用砂问题成为机车日常管理的重要一环。
因机车节能降耗工作的需要，减少机车非必要撒砂是非常必要的，若能研制出一套控制机车非必要用砂的装置，这样不仅节省机车用砂的购置费用，而且可节省烤砂、上砂、清扫及管道清淤的费用，减少乘务员、整备人员相关人员的工作量，也解决机车运用管理人员在日常运用管理中因砂产生的交接扯皮、雨季缺砂引起的空转运缓等问题。
研制机车低速撒砂控制装置，使机车运行速度在5km/h以下的非常制动时，通过切除撒砂阀的撒砂指令而达到控制无效撒砂的目的。
本发明涉及的交流传动电力机车加热撒砂阀将喷砂装置与空气加热装置合成一体，其喷砂装置包括排气拱顶、排气软管、排气管和排气门，还有砂子拱顶、进砂管、撒砂管道接头、撒砂气门和加热气门，
其空气加热装置则有烧结板、ＤＲ－１００加热器和热传导外壳。
由于将喷砂装置与空气加热装置合为一体，本发明的撒砂阀即使在冬天或潮湿气候条件下也能正常工作，以有效增加车轮与铁轨间的摩擦等级，保证铁路机车的安全有效运行
交流传动电力机车加热撒砂阀包含喷砂装置，其特征在于：它还包含空气加热装置，所述的空气加热装置有烧结板（２６）、ＤＲ－１００加热器（２７）和热传导外壳（３０），而所述的喷砂装置包括砂箱和排气拱顶（１）、砂子拱顶（５），排气软管（３）及排气管（４），进砂管（６）及撒砂管道接头（１１），还有排气门（１６），撒砂气门（１７）和加热气门（１８）；其中的加热传导外壳（３０）用螺栓固定在砂箱的下侧，它可用作压缩空气的导入口和空气与砂子混合物的外出通道，其中的排气拱顶（１）位于砂箱最高砂子平面上的顶部，它通过一根粗糙的排气软管（３）及排气管（４）连接到热传导外壳（３０），其中的砂子拱顶（５）则位于砂箱的最低砂子平面处，它通过刚性的进砂管（６）连接到热传导外壳（３０）。