改进双流道散热器检修工艺的建议

张振海

摘要：结合双流道散热的结构特点和现行检修工艺的不足，分析了双流道散热器易产生油、水温度高的产生的原因为：（1）检修工艺没有结合双流道散器的结构特点进行改进；（2）散热器性能测试不全面；（3）拆除了拆除了机车冷却空气过滤设计装置。并为改进双流道散器检修工艺提出了解决建议

关键词：双流道散热器；工艺；改进；建议

1 问题的提出

夏季机车水温高故障是内燃机车的季节惯性故障，如何防止是每个机务段夏季机车检修及整备工作的重中之重。天津机务段2017年6月至10月就发生东风8B型内燃机车水温高9台次，较往年呈上升趋势。水温高机车在吹扫无效后，更换部分或整台份散热器，严重干扰了正常运输秩序，而且带来了检修成本的增加。因此，开展东风8B型内燃机车散热器失效原因分析，采取相应治理措施以保障机车正常运用，显得迫切而重要。

2 双流道散热器

双流道散热器是20世纪90年代初研制的新产品，主要应用在DF11系列及DF8B型等内燃机车上。所谓双流道散热器，就是将1个散热器分隔为2个彼此独立的腔道，靠迎风侧的腔道设置为低温散热器，出风侧腔道设置为高温散热器，高、低温冷却水均由同一股冷却空气进行冷却。由于双流道散热器特殊的结构设计，有效利用高、低温冷却水与冷却空气的平均对数温差，提高了单位体积散热器的散热量，同时能够减少冷却风扇辅助功率的消耗。相对于单流道散热器而言，提高了散热能力，耐振动和冲击，减少裂漏，减少冷却器的长度及降低冷却装置成本有明显效果。

2.1 结构特点

双流道散热器有管带式和管片式两种结构。两者的不同是管带式为焊接结构，管片式为机械胀管结构。管片式双流道散热器应用较多，由联接箱箱、螺栓、管板、垫片、冷却扁管、格散热片及侧护板等组成。双流道散热器在联接箱与管板的连接处，将腔道分隔成两部分，分别通入高、低温冷却水，使其成为高、低温两个流道。双流道外侧是低温部分，内侧是高温部分，冷却空气先进入低温部分进行冷却，再进入高温部分进行冷却。

2.2 存在的弊病

（1）双流道散器将单流道散热器的高、低温水整合为一体，单个散热器的厚度增加，加大了空气流通的阻力。高、低温散热片分置于各自的冷却扁管上，在高、低温流道之间形成一个空腔，容易造成花絮、尘土等杂物聚集。在机车整备及修程中，用压力空气吹扫冷却器时，空腔内的杂物等随气流在空腔内移动，不能清除干净，积少成多，堵塞空气流通通道，降低散热性能。2017年6月至11月，天津机务段中修的5台东风8B型内燃机车在负载试验时都出现水温高现象，用风速测定仪测定冷却器通风量低。拆下的散热器经解体发现为高、低冷却器空腔内有大量絮状物。

（2）单流道散热器日常检查时，可以在冷却风扇运转后从散热片之间的空隙进行透光检查。双流道散热器由于高、低温散热片安装时无法保证每个对应的散热片在一个平面内，造成透光检查困难，对吹扫后的冷却器清洁效果无法判定。

（3）现行检修工艺的不足。检修工艺没有结合双流道散热器的结构特点，与单流道散热器检修雷同。装有双流道散热器的东风8B型及东风11系列型内燃机车，与装有单流道散热器的东风4系列型内燃机车的检修工艺都是“将专用清洗剂加水加热到60℃～80℃浸泡单节，然后用温水冲洗干净”。

依据《内燃机车用散热器》 TB/T 11602013 [s]， 衡量双流道散器性能的两个重要指标是通过散热器的空气质量流量Ga和水流量。在散热器段修实际工作中只对水流量进行抽样测试，即对每台车的散热器单节清洗、检修后，任意抽取其中4个单节进行流量试验，没有考虑到散热器因污物和油垢造成空气通道不畅对散热性能的影响。散热器装车后当发现机车油、水温度高时，检修人员用风速测定仪测试散热器的通风性能，对通风性能不良的的散热器进行更换.这不仅造成了人力、物力的浪费，还影响了正常的检修进度，延误了检修停时。

（4）拆除了机车冷却空气过滤设计装置。在东风8B型内燃机车的原设计中，冷却间侧百叶窗安装有不锈钢防尘滤网，对冷却空气中的絮状物、颗粒物起阻挡作用，防止这些杂质进入并吸附在散热器空气流通通道，对散热器的冷却性能造成影响。但在生产现场，由于增加了去除吸附在滤网表面及中间夹层中的杂质的工作，现行工艺中也没有针对不锈钢滤网的使用、清洁制定相应的工艺，作业人员索性拆除了不锈钢防尘滤网，从而失去了散热器前空气的清洁屏障。

3 建议

（1）增加双流道散热器进行空气质量流量测试工艺要求。在内燃机车用散热器 TB/T 11602013标准中，将空气质量流量、水流量等列为性能试验的工况参数。北京局各型机车段修散热器检修工艺中只有水流量试验的技术要求，而空气质量流量不能测试。为弥补检修后的散热器空气质量流量的测试要求，可对检修后的散热器，比照水流量测量的方法，抽取一定比例数量的散热单节进行测试。通过多点位测试单位面积空气质量流速来判定某一散热单节的检修后的性能是否符合技术要求。空气质量流量与空气质量流速的换算公式为Ca=ua.fa式中，Ga为空气质量流量，kg/s； ua为散热器内空气质量流速kg/m2.s；fa为散热器气流横截面积，m2。

（2）恢复冷却间侧百叶窗不锈钢防尘滤网，并制定相应的檢修工艺。按机车原设计方案，恢复机车冷却间侧百叶窗的不锈钢防滤网，并制定日常及修程检修的工艺。

（3）不良散热器可在散热器两侧护板上沿高、低温分界缝隙处开长条孔，为保证侧护板的强度，每侧护板的长形孔应间隔一定距离，两侧护板的长条孔对应错开，方便进行吹扫。

（4）生产厂家应考虑将散热器高、低温散热片制成一体式，便于检查和维修。

参考文献：

[1]张少元，施国友.内燃机车用铜散热器标准修订综述[J].铁道技术监督，2014，09：713.

[2]内燃机车用散热器TB/T 11602013 [s].