苏喜海

（哈尔滨威克科技股份有限公司，黑龙江哈尔滨150090）

1 前言

红外轴温监测系统是我国铁路上采用的车辆安全监测系统，用于动态检测高速运行列车轴承发热情况，准确预报列车运行情况，确保行车安全。探测站分布的自然环境千差万别，每隔20～30km设探测站。

探测设备均安装在距离车站较远的主线上，北方的冬季高寒多雪，冬季降雪刮风和列车经过时带起的轨边残雪，被带到探测箱探测孔甚至保护门上，堵塞探测孔、保护门。气温高雪融化、气温低结冰，保护门冻住不能开或关，当列车经过时探测站报故障，使设备故障不断增多，产生故障很难得到及时处理，轴温漏报现象时有发生，遇到持续降雪天维护更加艰难，用户强烈要求改进设备防雪性能。目前，铁路上采用的各种探测设备防雪功能很差。

依据用户和调试人员反馈的信息及大量的现场实验观察，设计HTK-499轴温探测箱。经过多年实际运用，解决了轴温探测箱防雪问题。

2 轴温探测站概述

轴温探测站由室外设备、室内设备组成，室外设备包括探测箱、探测器（探头）、分线箱、车轮信号传感器（磁钢）及外部连接电缆等，见图1，室内设备包括主机箱、电源箱、温控箱、信号防雷箱、电源防雷箱等。

探测箱卡于钢轨两侧，探头安装在探测箱内，探测箱起到防护探测器的作用，探头通过探测孔探测高速运行列车轴承部位的发热情况（轴承部位产生的红外辐射热量）。

3 防雪探测箱总体设计

3.1 HTK-499防雪探测箱结构概述

图1 探测站室外设备布置图

HTK-499探测箱由顶罩、上箱体、下箱体、承托架、调角吊架、卡具等组成，探测箱采用二级减震（长条减震器在承托架上对箱体减震，平板减震器在调角吊架上直接对探测器起减震作用），探头与车体轴承同步震动相对位置不变。列车经过时接到1#（开机）磁钢的开机信号，探测箱保护门打开，当车轮压过2#（开门）磁钢，探头开关打开，开始轴温采集，车轮压过3#（关门）磁钢，探头开关关闭，结束轴温采集，并将数据传递到路局红外监控中心，监控中心对数据进行分析、处理并做出最终的判断和预报，保证行车安全。探头可安在探测箱内调角吊架上，与水平面成45°仰角，货车探测位置距轨内侧415mm，客车探测位置距轨内侧260mm。增加挡渣板，保护探测箱箱体，见图2。

图2 探测箱外部结构图

3.2 HTK-499防雪探测箱外观设计

探测箱采用封闭式结构（开放式探测箱采用开放式结构，通风良好，箱温稳定，箱体下部开放，毫无遮拦，雪可以在下部堆积或被吹到保护门处，在保护门处产生积雪或冰雪混合物，只要有雪和风的存在就很有可能产生雪堵故障），雪只能从上部落下，加大封闭范围（增加存雪量），如同井一样，东西落在底部不会在侧面存在,只有量过大才会挂在较高的侧面上。箱体底部封闭，当高速列车经过和刮大风时卷起的雪不会从底部带到箱内，外部采用流线型设计，减小阻力象跳板一样，雪大多跳过探测孔被带走，即使有被带起的雪落到探测箱探测口内保护门处，也不会封住探测口，见图3。

图3 探测箱内部结构图

3.3 HTK-499防雪探测箱保护门设计

老型探测箱保护门挡板与探测方向垂直，保证探测器探测广角，这是在设计上存在的误区。HTK-499探测箱采用竖直方向的保护门，与探测方向成45°，扩大内层探测口的截面同时加大保护门挡板的截面，同样能够保证探测广角。竖直方向的保护门挡板如同井的侧壁，当雪被刮入到顶罩内也不会落到保护门挡板上，只有大量的雪堆满底部后才会落在保护门上，保证保护门电机正常工作。保护门增加自锁装置，防止人为打开保护门损毁探测器。探测箱周围即使有很多雪也不影响探测，从根本上解决了探测箱存在的冬季雪堵问题。见图3。

3.4 HTK-499探测箱其它功能完善设计

HTK-499探测箱箱内温度传感器置于保护门挡板内侧，更好地反映箱体内的实际温度，考虑到采用封闭式箱体可能导致箱温升高（受环境影响），在顶罩内侧加装隔热材料，保持箱温稳定。顶罩探测口周围放置加热膜，局部加热使探测口处无雪及冰雪混合物，已在青藏铁路验证效果良好。箱内探测器用卡簧固定，方便操作。探测箱外部连接法兰采用开口式（配线电缆在出厂时制作好，无须现场穿线压头），方便现场施工。另外在材质上采用环保的ABS塑料取代玻璃钢等不符合环保要求的材料。

4 结束语

结合红外轴温探测设备在实际应用中存在的问题，对红外轴温探测箱的应用现状及存在的雪堵故障进行了详细的分析，保持优点标本兼治设计出HTK-499型具有防雪功能的探测箱，使红外轴温探测系统能更好地探测、预报车辆运行情况，保证列车运行安全。红外设备不再受到高寒多雪等恶劣环境条件的影响，防止故障频发，轴温探测信息准确率进一步提高，减少维护人员的工作量，用准确的探测、预报切实保证行车安全。