Bộ trao đổi nhiệt truyền động tàu hỏa: Tại sao nó là bộ phận quan trọng

Tại sao thành phần này nằm trên đường quan trọng

Một hộp số quá nóng có thể khiến đầu máy ngừng hoạt động nhanh hơn hầu hết các lỗi cơ học khác. Dầu truyền động thậm chí chạy ở nhiệt độ cao hơn phạm vi thiết kế 20-30°C sẽ bắt đầu mất độ nhớt trong vòng vài phút và một khi điều đó xảy ra, mọi lưới bánh răng và bộ ly hợp ở hạ lưu sẽ hoạt động theo thời gian mượn. các bộ trao đổi nhiệt được tích hợp trong mạch làm mát hộp số là thứ giữ dầu đó bên trong cửa sổ làm việc của nó và nó hoạt động liên tục dưới các chu kỳ rung, bụi và tải sẽ làm hao mòn một bộ phận nhỏ hơn trong một khoảng thời gian ngắn.

Người vận hành hiếm khi nghĩ đến phần này cho đến khi nó bị lỗi, đó chính xác là vấn đề. Không giống như động cơ kéo hoặc hệ thống phanh, lỗi làm mát không tự phát ra bằng đèn cảnh báo ngay lập tức. Nó xuất hiện dần dần khi các chỉ số về nhiệt độ dầu tăng lên và bị loại bỏ cho đến khi bản thân hộp số bị hỏng.

Điều gì xảy ra bên trong hộp số khi làm mát không thành công

Nhiệt làm suy giảm chất lỏng truyền động về mặt hóa học trước khi nó phân hủy bất cứ thứ gì về mặt cơ học. Các chất phụ gia kiểm soát ma sát và ngăn ngừa sự phân hủy quá trình oxy hóa, đồng thời làm loãng dầu, làm giảm độ bền màng bảo vệ răng bánh răng và bề mặt ly hợp khi chịu tải. Trên đầu máy chở hàng có trọng tải lớn, lớp màng mỏng hơn đó có nghĩa là kim loại tiếp xúc với kim loại vào đúng thời điểm tải trọng cao nhất.

Chi phí hạ nguồn tăng lên nhanh chóng. Bộ ly hợp bị mòn bị trượt, tạo ra nhiều nhiệt hơn, làm tăng tốc độ phân hủy dầu hơn nữa, một vòng phản hồi mà các kỹ sư gọi một cách không chính thức là hiện tượng thoát nhiệt trong hệ thống truyền động. Những gì bắt đầu bằng việc kéo dài khoảng thời gian bảo trì thường kết thúc bằng một cuộc đại tu hộp số ngoài kế hoạch và những cuộc đại tu đó thường tốn kém hơn nhiều so với bộ trao đổi nhiệt lẽ ra đã ngăn cản chúng. Để có cái nhìn sâu hơn về cách quản lý nhiệt nhất quán giúp kéo dài tuổi thọ làm việc của các bộ phận hệ thống truyền động , mô hình này áp dụng cho hầu hết mọi bộ phận quay trên xe, không chỉ hộp số.

Các loại thiết kế cốt lõi và nơi mỗi loại phù hợp

Ba kiến trúc thống trị ứng dụng này và mỗi kiến trúc có sự cân bằng khác nhau giữa tính nhỏ gọn, khả năng sử dụng và chi phí.

• Thi công thanh và tấm xử lý tốt các mạch dầu áp suất cao và chịu đựng được độ rung khi vận chuyển hàng hóa nặng.
• Thiết kế tấm vây đóng gói nhiều diện tích bề mặt hơn vào một diện tích nhỏ hơn, điều này quan trọng đối với nhiều đơn vị và phương tiện đường sắt hạng nhẹ nơi không gian dưới khung chật hẹp.
• Đơn vị bó ống vây ủng hộ việc bảo trì tại hiện trường dễ dàng hơn và phổ biến ở các đội xe cũ, nơi việc trang bị thêm thiết bị dạng tấm nhỏ gọn là không thực tế.

Hệ thống tàu điện ngầm và đường sắt tốc độ cao có xu hướng chỉ định các đơn vị dạng tấm hoặc thanh và tấm vì tiết kiệm trọng lượng chuyển trực tiếp thành tiết kiệm năng lượng trong một chu kỳ làm việc với khả năng tăng tốc thường xuyên. Đầu máy xe lửa chở hàng, chạy lâu hơn và tải ổn định hơn, thường ưu tiên khả năng bảo trì và khả năng chịu áp lực. Một so sánh chặt chẽ hơn về sự đánh đổi kỹ thuật đằng sau những lựa chọn này có sẵn trong phân tích các phương pháp thiết kế có độ tin cậy cao để làm mát hệ thống truyền động tàu hỏa .

Tài liệu và chứng chỉ thực sự quan trọng

Nhôm đã trở thành vật liệu mặc định vì một lý do đơn giản: nó giảm trọng lượng khoảng 1/3 so với các loại đồng hoặc thép tương đương, đồng thời mang lại khả năng dẫn nhiệt giúp duy trì kích thước lõi ở mức có thể kiểm soát được. Lõi nhôm được hàn chân không cũng chống lại chu kỳ áp suất và độ mỏi do rung gây ra rò rỉ tại các khớp nối sau nhiều năm sử dụng, điều này quan trọng hơn số lượng độ dẫn tối đa trên biểu dữ liệu.

Các chứng chỉ cho người mua biết một điều mà bảng dữ liệu không thể làm được: liệu quy trình hàn và chế tạo của nhà sản xuất có thực sự được kiểm soát hay không. Chứng nhận hàn EN 15085 cho các bộ phận đường sắt là tiêu chuẩn mà các nhà khai thác châu Âu đang tìm kiếm, vì nó xác minh rằng nhân viên hàn, các quy trình và việc kiểm tra được tuân thủ theo hệ thống chất lượng được ghi lại thay vì để lại cho từng kỹ thuật. Tiêu chuẩn ISO 9001 và CE đáp ứng những kỳ vọng cơ bản đối với bất kỳ nhà cung cấp nào đấu thầu thiết bị quản lý nhiệt đường sắt. Nhẹ bộ làm mát hệ thống truyền động bằng nhôm được chế tạo theo tiêu chuẩn này ngày càng trở thành thông số kỹ thuật cơ bản hơn là một tùy chọn cao cấp.

Danh sách kiểm tra lựa chọn cho các nhóm mua sắm và kỹ thuật

Bảng dữ liệu liệt kê hàng chục con số, nhưng chỉ một số ít quyết định liệu một thiết bị có thực sự tiếp tục hoạt động hay không. Trước khi ký hợp đồng với nhà cung cấp, hãy xác nhận trực tiếp những điểm này thay vì dựa vào bản sao tiếp thị.

1. Xếp hạng áp suất với biên độ cao hơn áp suất hệ thống cao nhất, không chỉ là điểm vận hành danh nghĩa.
2. Sự giảm áp suất được ghi lại ở lưu lượng định mức, do lõi quá nhỏ buộc bơm dầu phải làm việc vất vả hơn và tuổi thọ của nó cũng bị rút ngắn.
3. Khả năng chống ăn mòn phù hợp với môi trường hoạt động, đặc biệt đối với các tuyến đường ven biển hoặc hệ thống tiếp xúc với hóa chất làm tan băng.
4. Khả năng tương thích về lắp đặt và kết nối với vỏ hộp số hiện có, để tránh các giá đỡ tùy chỉnh làm tăng thêm chi phí và thời gian thực hiện.
5. Cấp chứng chỉ hàn phù hợp với phân loại an toàn của bộ phận.

Việc bỏ qua bất kỳ điều nào trong số này có xu hướng xuất hiện như một vấn đề hiện trường trong vòng hai năm đầu tiên, trước khi hết tuổi thọ định mức của thiết bị.

Tín hiệu bảo trì cho biết đã đến hạn thay thế

Một số dấu hiệu cảnh báo luôn đi trước lỗi làm mát hộp số: chỉ số nhiệt độ dầu tăng lên trong các chu kỳ làm việc tương tự, sự ăn mòn có thể nhìn thấy ở cánh tản nhiệt hoặc các cạnh cánh bị uốn cong làm giảm luồng không khí và dấu vết cặn dầu nhỏ xung quanh các khớp nối hàn đồng cho thấy sự rò rỉ đang phát triển chứ không phải là rò rỉ đột ngột. Bản thân những điều này không có gì đáng chú ý, đó chính xác là lý do tại sao chúng bị bỏ sót trong quá trình kiểm tra định kỳ.

Xây dựng việc kiểm tra nhiệt độ định kỳ trong quá trình bảo trì theo lịch trình, thay vì chờ cảnh báo nhiệt độ, là cách bảo hiểm rẻ nhất hiện có đối với việc xây dựng lại toàn bộ hệ thống truyền động. Các nhóm coi bộ trao đổi nhiệt như một bộ phận hao mòn với khoảng thời gian kiểm tra riêng luôn báo cáo ít sự cố truyền ngoài ý muốn hơn trong đội xe của họ.