浅论铁路客车整备库排烟系统的现状和改进
论文摘要：对铁路客车整备库排烟系统的工作原理进行了深入分析，并根据现场实际需要提出了改进措施。
1概述
我国北方地区冬季铁路客车进入客车整备库整备时，客车独立采暖锅炉、餐车炉灶和茶炉排出大量烟尘，造成库内空气严重污染。为根治这一顽症，呼和浩特铁路局组织攻关，研制了铁路客车整备库内排烟系统，该系统1998年通过铁道部鉴定。经呼和浩特整备库3股道27个单元2a的使用，证明该系统排烟效果明显，现已在通辽、图们、白城、包头等地推广使用。
2 结构特点
客车库内自动排烟系统由机械走行部分、排烟部分和自动控制部分组成(见图1)。机械走行部分由走行小车带动2组升降小车走行，每组升降小车带动2个集烟罩升降，走行到位后自动落罩，集烟罩碰到下限位行程开关后风机自动启动开始排烟；排烟部分由集烟罩、三通、软连接、活动通风口、主烟道组成，压火状态的烟尘由集烟罩通过三通、软连接、活动通风口进入主烟道，由风机排出库外；自动控制部分由主计算机和分配电柜中的可编程序控制器(PLC)组成，主计算机发出相关指令，各分配电柜中的可编程序控制器接到指令后执行相应程序，并将执行结果反馈回主计算机。各分配电柜还设有遥控手动装置，一般软故障可用遥控装置解决。
3 系统动作原理
走行小车是1个由3个通风口组成的静压箱式活动通风口。2个进风口在两侧，1个出风口在上面与主烟道连通，不锈钢带从走行小车下面绕过。不锈钢带在走行小车两边由磁性密封条吸附在走行导轨的下部起活动密封作用。该技术巧妙地利用主烟道外侧作为走行导轨，既解决了活动通风口长距离移动时的移动密封问题，又提供了有一定强度的走行导轨。每个移动单元由2组升降小车带动4个集烟罩，解决了列车编组不用定向的问题。因为25型客车比22型客车长2．1m，所以，当列车编组中25型车超过10辆时就会多出1辆22型车的长度，此时主控制计算机上的编组数量要多输入1辆，这时就会有1组移动装置不落罩，可以适应22型和25型客车的任意混合编组。在升降小车上装有2个导向杆防止集烟罩摆动，在导向杆下部装有下限位行程开关架。
4 使用现状和存在的问题
经过几年的使用，该排烟系统突出地解决了北方客车整备库内烟尘严重污染的问题，改善了库内环境，但仍存在一些问题，主要有：
(1)集烟罩升降小车链条卡阻现象时有发生。这是因为链条单向受力，不受力端链条容易弯曲，经过链轮时发生卡阻现象。
(2)风机及叶片煤焦油积聚，容易产生风机故障。
(3)发生简单排烟故障也需登车顶维修，增加了劳动强度和作业危险性。
(4)餐车灶间和茶炉排烟问题一直无法解决。
(5)出库时，排烟罩升起后风机停止工作，造成列车出库过程中余烟积存。
(6)定位传感器老化或电探头脏，探位不清，造成排烟罩落位不准。
5 改进措施
为进一步解决上述问题，更好地优化和改进现阶段整套排烟系统的性能，通过认真比选，充分讨论，在保持原技术性能的同时，提出了以下几点改进措施：
(1)不锈钢钢丝绳代替链条。将升降小车原来的链条升降形式全部改为不锈钢钢丝绳升降形式，有效地减少由于链条链齿经常卡阻造成的集烟罩升降故障。
(2)遥控代替手动。增加遥控装置，减少操作人员与维修人员的劳动强度和作业危险性，同时提高下行程位置，增加软帘长度，解决了出库客车刮坏烟罩现象。
(3)增加风机加热环。新增加风机电预热圈和相应的控制系统，采用正常排烟前预热和无车定期预热2种方法进行预热，煤焦油经过加温软化后由风机排出，同时也防止了冷凝水冻结发生的风机叶片冻结现象，有效地防止了煤焦油积聚在风机及叶片上引起的风机故障。
(4)加强集烟罩的骨架强度。增大原来的三通尺寸。由150mm改为200mm，进一步增加通风量，减少通风阻力，增强集烟罩的强度。
(5)增加定位餐车灶问排烟罩。以前，因为餐车不能定位，餐车的灶间和茶炉烟囱的烟尘无法清除，近期在呼和浩特客车整备库采用增加1组“凸”字形的餐车灶间和茶炉集烟罩并在2股道分别定位2个车位的办法，增加了餐车灶间和茶炉排烟罩，解决了餐车炉灶和茶炉的排烟难题，排烟效果良好。
(6)整列空调列车的发电车在库内检修试车时也会产生严重的烟尘污染。呼和浩特铁路局客运公司在包头客车整备库进行了发电车排烟装置设计和试验。为了减轻大梁载荷，采用轻型方钢管焊接成的桁架结构，使得结构件变形小、重量轻、载荷大。采用长方形可升降式集烟罩，风机和升降装置都采用遥控方式，可以单独操作，即集烟罩在任何位置时风机都可以启动。集烟罩上部采用桁架结构，升降机构安装在其上部，升降框架上下用防火布连接。长方形的集烟罩可以扣住3台柴油发电机的烟囱，任意1台或几台柴油发电机试车产生的烟尘都可以排除，解决了发电车排烟问题。
(7)其他改进措施。防撞传感器延时停车，延时启动风机，当有浓烟在前进方向时继续前进5s，如果躲过浓烟干扰，小车可以继续前进，并防止浓烟干扰时风机频繁启动；在出库作业时，锁闭所有落罩执行系统，包括自动和手动都不能落罩，防止误操作刮坏集烟罩；升级主计算机，使用最新的WindowsNT操作系统，原主机作为备份主机，1用1备，增加系统的可靠性；改造和增加部分程序，万一发生主控制计算机故障，可以用手动遥控器的按钮组合代替主计算机发出相关指令，便于维修调整操作。
(8)使用单位要加强对客车排烟系统的管理，规范各项制度和操作规程，严格控制好人车和落罩以及出车和升罩的时间，对列车客运人员和排烟设备操作人员配合问题进行制度卡控，以便安全高效地使用本设备，为作业人员提供良好的工作环境。
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1概述
我国北方地区冬季铁路客车进入客车整备库整备时，客车独立采暖锅炉、餐车炉灶和茶炉排出大量烟尘，造成库内空气严重污染。为根治这一顽症，呼和浩特铁路局组织攻关，研制了铁路客车整备库内排烟系统，该系统1998年通过铁道部鉴定。经呼和浩特整备库3股道27个单元2a的使用，证明该系统排烟效果明显，现已在通辽、图们、白城、包头等地推广使用。
2 结构特点
客车库内自动排烟系统由机械走行部分、排烟部分和自动控制部分组成(见图1)。机械走行部分由走行小车带动2组升降小车走行，每组升降小车带动2个集烟罩升降，走行到位后自动落罩，集烟罩碰到下限位行程开关后风机自动启动开始排烟；排烟部分由集烟罩、三通、软连接、活动通风口、主烟道组成，压火状态的烟尘由集烟罩通过三通、软连接、活动通风口进入主烟道，由风机排出库外；自动控制部分由主计算机和分配电柜中的可编程序控制器(PLC)组成，主计算机发出相关指令，各分配电柜中的可编程序控制器接到指令后执行相应程序，并将执行结果反馈回主计算机。各分配电柜还设有遥控手动装置，一般软故障可用遥控装置解决。
3 系统动作原理
走行小车是1个由3个通风口组成的静压箱式活动通风口。2个进风口在两侧，1个出风口在上面与主烟道连通，不锈钢带从走行小车下面绕过。不锈钢带在走行小车两边由磁性密封条吸附在走行导轨的下部起活动密封作用。该技术巧妙地利用主烟道外侧作为走行导轨，既解决了活动通风口长距离移动时的移动密封问题，又提供了有一定强度的走行导轨。每个移动单元由2组升降小车带动4个集烟罩，解决了列车编组不用定向的问题。因为25型客车比22型客车长2．1m，所以，当列车编组中25型车超过10辆时就会多出1辆22型车的长度，此时主控制计算机上的编组数量要多输入1辆，这时就会有1组移动装置不落罩，可以适应22型和25型客车的任意混合编组。在升降小车上装有2个导向杆防止集烟罩摆动，在导向杆下部装有下限位行程开关架。
4 使用现状和存在的问题
经过几年的使用，该排烟系统突出地解决了北方客车整备库内烟尘严重污染的问题，改善了库内环境，但仍存在一些问题，主要有：
(1)集烟罩升降小车链条卡阻现象时有发生。这是因为链条单向受力，不受力端链条容易弯曲，经过链轮时发生卡阻现象。
(2)风机及叶片煤焦油积聚，容易产生风机故障。
(3)发生简单排烟故障也需登车顶维修，增加了劳动强度和作业危险性。
(4)餐车灶间和茶炉排烟问题一直无法解决。
(5)出库时，排烟罩升起后风机停止工作，造成列车出库过程中余烟积存。
(6)定位传感器老化或电探头脏，探位不清，造成排烟罩落位不准。
5 改进措施
为进一步解决上述问题，更好地优化和改进现阶段整套排烟系统的性能，通过认真比选，充分讨论，在保持原技术性能的同时，提出了以下几点改进措施：
(1)不锈钢钢丝绳代替链条。将升降小车原来的链条升降形式全部改为不锈钢钢丝绳升降形式，有效地减少由于链条链齿经常卡阻造成的集烟罩升降故障。
(2)遥控代替手动。增加遥控装置，减少操作人员与维修人员的劳动强度和作业危险性，同时提高下行程位置，增加软帘长度，解决了出库客车刮坏烟罩现象。
(3)增加风机加热环。新增加风机电预热圈和相应的控制系统，采用正常排烟前预热和无车定期预热2种方法进行预热，煤焦油经过加温软化后由风机排出，同时也防止了冷凝水冻结发生的风机叶片冻结现象，有效地防止了煤焦油积聚在风机及叶片上引起的风机故障。
(4)加强集烟罩的骨架强度。增大原来的三通尺寸。由150mm改为200mm，进一步增加通风量，减少通风阻力，增强集烟罩的强度。
(5)增加定位餐车灶问排烟罩。以前，因为餐车不能定位，餐车的灶间和茶炉烟囱的烟尘无法清除，近期在呼和浩特客车整备库采用增加1组“凸”字形的餐车灶间和茶炉集烟罩并在2股道分别定位2个车位的办法，增加了餐车灶间和茶炉排烟罩，解决了餐车炉灶和茶炉的排烟难题，排烟效果良好。
(6)整列空调列车的发电车在库内检修试车时也会产生严重的烟尘污染。呼和浩特铁路局客运公司在包头客车整备库进行了发电车排烟装置设计和试验。为了减轻大梁载荷，采用轻型方钢管焊接成的桁架结构，使得结构件变形小、重量轻、载荷大。采用长方形可升降式集烟罩，风机和升降装置都采用遥控方式，可以单独操作，即集烟罩在任何位置时风机都可以启动。集烟罩上部采用桁架结构，升降机构安装在其上部，升降框架上下用防火布连接。长方形的集烟罩可以扣住3台柴油发电机的烟囱，任意1台或几台柴油发电机试车产生的烟尘都可以排除，解决了发电车排烟问题。
(7)其他改进措施。防撞传感器延时停车，延时启动风机，当有浓烟在前进方向时继续前进5s，如果躲过浓烟干扰，小车可以继续前进，并防止浓烟干扰时风机频繁启动；在出库作业时，锁闭所有落罩执行系统，包括自动和手动都不能落罩，防止误操作刮坏集烟罩；升级主计算机，使用最新的WindowsNT操作系统，原主机作为备份主机，1用1备，增加系统的可靠性；改造和增加部分程序，万一发生主控制计算机故障，可以用手动遥控器的按钮组合代替主计算机发出相关指令，便于维修调整操作。
(8)使用单位要加强对客车排烟系统的管理，规范各项制度和操作规程，严格控制好人车和落罩以及出车和升罩的时间，对列车客运人员和排烟设备操作人员配合问题进行制度卡控，以便安全高效地使用本设备，为作业人员提供良好的工作环境。
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