摘要：机车冻结故障是冬季的惯性质量问题,严重影响机车的正常运用,运行中发生冻结故障,经常会造成机破事故,给运输生产带来极大的损失。由于缺少对冻结问题的认识,忽视了对机车冻结故障的攻关、控制,因冻结故障影响运输秩序,影响经济损失。可见,对冻结故障攻关、控制十分重要。基于机车风管路冻结的故障进行了原因分析，制定了改进措施，确保机车安全运用。
关键词：制动系统；空气管路；冻结；预防措施
在机车车辆的空气管路系统中，压缩空气的质量对于其作用的好坏关系极大，尤其是压缩空气中含有过量的水蒸汽，不仅会加剧管道与阀类部件的腐蚀和锈蚀，而且可能产生凝结水，恶化阀类部件的工作条件，使制动机及其他风动设备的灵敏度和工作寿命降低，检修周期缩短。在冬季，当空气管路系统中的凝结水结冰后，可堵塞压缩空气的输送与传递，并导致整个空气制动机及其他风动设备工作失灵，甚至造成严重的行车故障。可以这样说，压缩空气的干燥程度，对保障空气制动机和其他风动设备的正常工作以及列车或机车的安全运用极为重要。
一、机车制动系统空气管路冻结的原因
机车在寒冷地区运用，油水分离器、中继阀等部位经常冻结，导致列车管或总风缸充不进风的故障频繁发生。
1、工作原理。中继阀是受自动制动阀的控制，从而操纵列车管压力变化的装置，它既能向列车管充气，又能把列车管内的压力空气排向大气。中继阀由双阀口式中继阀、总风遮断阀和管座组成。总风遮断阀根据遮断阀管的压力变化来控制遮断阀口的开启和关闭。当自阀手柄在过充位和运转位时，管内的压力空气排向大气，遮断阀口呈开启状态，当自阀手柄在后五位时，通总风缸，遮断阀口呈关闭状态。
中继阀安装位置在地板下方，总风遮断阀的8号管直径小，在冬季容易冻结堵塞，导致机车缓解时总风遮断阀管8的风拍不出去，遮断阀口不能开启，切断了列车管充风的风源。当自动制动阀手柄即使由制动区移回运转位，总风缸不能通过中继阀向列车管充风，导致机车不能缓解。
2、空气干燥器的作用是清除压缩空气中的油分、水分和尘埃等，使输入总风缸的压缩空气含尘埃的颗粒度不大于20μm，含油率不超过1/10?。在冬季，油水分离器里面的油、水等杂质若排放不及时，很容易造成结冰，空压机打出的风被堵塞在油水分离器之前，导致总风缸充不进风，并且造成空压机损坏。
3、空气系统冻结。空气系统冻结故障主要表现在空气管路、总风缸排水阀电空接触器风管及皮碗等的冻结。(1)制动系统管路排水、排污不及时或排水不彻底。机车总风缸排水阀如不进库缓冻,多数都会冻结排不出水,所以在室外排水一定要用专用工具将排水孔捅开,才能保证排水效果。要充分利用好机车定修、中检入库修理等时机,彻底排水。排水时,风泵应不间断泵风,让管路内空气流动，方能达到良好的排水效果。(2)空气管路各阀进气孔滤网堵塞,尤其是风泵活塞环不良时,会将大量的机油泵入管路内,与空气中的水分混合,形成大量的粘稠物,加之外温低,更容易堵塞进口滤网,造成机车制动机故障。(3)制动缸入冬前没有涂变压器油,当温度过低时,皮碗硬化,发生漏风故障。
二、机车制动系统管路冻结措施
1、给“中继阀安装坑道”打排水小孔，防止“中继阀安装坑道”冻冰影响总风遮断阀的开启而造成列车管不充风。二室中继阀安装坑道的后侧下方打10mm的小孔，下侧打10mm的小孔，保证排水畅通；冬季，给中继阀加装电热防寒套。
2、加装“自动排水阀”。将油水分离器下部的排污塞门拆下，加装自动排水阀。这样，能够随时排出油水分离器中的杂质，有效地防止分离器的冻结。当空压机打风时，自动排水阀的内腔充入压力空气，压力空气推动排水阀下移，关闭排水阀口，当空压机停止打风时，排水阀在弹簧作用下向上移动，打开排水阀口，排出油水分离器中的油粒、水汽等杂质。
3、由压缩机输送到空气干燥器处理的压缩空气应尽可能接近环境温度，从而使尽可能多的水分在压缩空气进入空气干燥器前冷却析出，减少吸附剂(干燥剂)的工作负担，保障空气干燥器对压缩空气的干燥效果。但实际上为防止冬季冷却管内结冰，不可能将进入空气干燥器的压缩空气冷却到与环境温度相同，这就使经空气干燥器干燥处理后的压缩空气与环境温度之间存在一个温差。所以温度高于环境温度15℃左右，流量为空气干燥器额定处理量下测得的干燥器出风口处的压缩空气。这样也就满足了机车车辆空气管路系统在压缩空气降温到环境温度时对压缩空气干燥质量的要求。
4、为满足空气管路系统不结冰、不腐蚀、不锈蚀的要求，机车空气干燥器后的空气管路系统可以考虑对其进行加热防冻处理，管材与管道附件(如管接头)也可以采用不锈钢或铝合金材料制造(含在钢制管材或管道附件内部进行的镀镍、镀锌等防锈与防腐处理)。但由于空气干燥器进排气阀、出气止回阀、排泄阀及排泄阀管内部都有冷凝水，为防止凝结水冻结，在空气干燥器进排气阀、出气止回阀、排泄阀及排泄管上均要采用电加热措施。对其在冬季运用时要进行加热处理，以防结冰而影响空气干燥器的正常工作。排泄管可采用自控电伴热线，为避免热散失，还应在排泄管外表面包扎防寒材料。进排气阀、出气止回阀、排泄阀应单独设置加热效果较好的一些加热装置，以保证机车空气干燥器后的空气管路系统中使用的压缩空气相对湿度能完全控制在35％以下。
5、对温控阀进行普查、整修,发现温度控制失灵、风扇起动温度过低时要及时更换温控阀。有条件的段春鉴时高温温控阀换66～74℃温包,秋鉴时换74～82℃温包;低温温控阀秋鉴时换66～74℃温包,春鉴时恢复55～66℃温包。这样既可控制夏季水温高,又可提高冬季燃油的预热能力,还能保证冬季自动百叶窗不会过早打开。
6、加强制动管路的日常排水,严格控制机车风源净化装置和防冻装置的使用。(1)运用机车的风源净化装置和防冻装置在冬季必须开通使用,若其作用不良,必须及时提票进行整修,否则不得出库运用，出库前必须彻底排污，出库后各排口开放排风时间应不少于3min。(2)冬季机车在中间站停车时,乘务员必须对总风缸排水阀、油水分离器排水阀、紧急放风阀按规定进行排水,不得用检车锤敲打开关塞门,防止塞门折断。(3)机车入库后,利用机车整备线的水蒸气对机车油水分离器、总风缸排水阀和紧急放风阀进行解冻,并打开总风缸安全阀下部放气塞门及空气滤清器排污阀进行彻底排水。(4)定期排水：结合机车季修、半年修、年修等修程打开EPCU总风过滤器排污阀进行排水。自动排水阀位置：冬季第一总风缸排水阀自动位、第二总风缸排水阀手动位。入暖库或修车时排水：在暖库长时停留时，将制动系统彻底排水与解冻。
结束语：
机车空气管路系统的防寒工作经过长期的摸索，目前已积累了一定的经验。通过采取上述各项措施可以有效地控制机车制动系统管路的冻结，为确保机车能够在寒冷地区更好的运用，建议从优化机车布置，提高空气干燥器干燥效果与可靠性、增加空气管路除水措施等方面考虑机车防寒，并通过整改试验相关措施追踪记录整改车型，进一步提高空气管路系统在低温环境下工作可靠性。
参考文献：
[1]刘豫湘，陆缙华，潘传熙.电空制动机与电力机车空气管路系统[M].北京：中国铁道出版社，2018.
[2]周湘浩，程道乎，宁东升.JKG1型气干燥器的防寒应用[M].北京：机械工业出版社，2019.