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为什么蒸汽机车有时往轨道上撒沙子?

学徒那时,我就困惑开火车为什么要往轨道上撒沙子?

上班第一天,师父就交代:接班必做的检查事项之一就是爬上机车锅炉顶,打开沙包盖检查里面的存砂量。附图所见,位于机车锅炉顶烟囱后边第二个隆起的大圆包就是沙包,拉起那个矩形提手掀起沉重的沙包盖,能查看里面的砂量。每班接班后,只要不是跑客车,机车都得开入整备线上水,上沙子。检查砂包存沙量和输沙管路等附属设施看似无足轻重,但急用时就知道重要性了。

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机车锅炉顶烟囱后边第二个隆起的圆圆大包就是沙包
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机车锅炉顶烟囱后边第二个隆起的圆圆大包就是沙包

沙包里的沙子必须事先充分干燥(俗称“炒沙子”),机车用的沙子,不是随便哪个河套拉来的河沙都行,必须由专门沙场供给,交由炒沙房烘干,再翻炒;没经过充分干炒,彻底干燥的沙子蒸汽机车是不能用的。因为有的沙子基本不流动,甚至板结冬天结冰,急用时撒不出来;即便是炒过的干燥沙子,风管吹,有时也撒得不流畅......。大的站车整备单位都专门配有负责炒沙子,上沙子的员工,炒好了,传送到高吊在机车整备停车位上方的密封注沙塔里(通常位于水鹤附近),经过传输管道注入沙包。

蒸汽机车撒沙子机会很多,比如:

列车爬坡时,往钢轨上适当撒沙子增强动轮碾压钢轨的粘着力,有助于预防机车动轮打滑空转,助力爬坡;即便平坦路况,雨天轨道滑,也要撒沙子;有时平坦路况拉大列超轴,起车也得撒点沙子,防止拉不动,动轮打滑;

机车高速运转过程中遇到险情,紧急剎车时,撒沙子可以增加动轮碾压钢轨的摩擦系数,加强制动力,此时撒沙子,不但有助于阻碍动轮滑行,也有助于避免擦伤动轮;有时遇到撞车伤亡事故,调查人员还要勘察测量事故现场与钢轨以及轨道路基上散落及钢轨踏面上被碾压砂子的痕迹和距离,据实填写事故报告,以供讨论事故时,确定大车对于险情处理措施是否得当,鉴定司机是否对事故负有责任。尤其是压人撞车之类,死难家属咬着打官司,这些证据就显得尤为重要。

那时的沙包设施简陋,就一个助吹沙子的风管助吹器,助吹是有死角的,几乎有 1/4 的沙子吹不到,漏不下去;

沙包容积也有限,遇到,开车没有谱的司机,心里没底,不知道究竟该什么时候,什么状况撒沙子,撒多少合适,因为,撒少了或提前撒,都不管用还浪费,撒多了反倒成了阻力,撒晚了,动轮打空转了,才想起撒沙子,很有可能更加妨碍爬坡,因为没有车速......

我经历过几次大列爬坡,几下子沙子就被大车撒光了,干瞪眼听着车轮子打空转,爬不上坡,退回去......

还遇到过一位“二百三”大车(师傅们说,他连二百五都不够,就送他绰号“二百三”), 曾经有过几次机车爬大坡恰逢沙包出砂不畅,沙子不能及时流落到轨道面,动轮空转,被总吹自己是司机学校科班出身的他央求,打开前档门,拉着手把杆,爬上快速行进,颠簸的机车车顶,冒着凌冽的寒风,打开沙宝盖往下扒拉沙子!回来,皮帽子毛都挂霜 --- 全是我的呼汽冻的!

行车时,乘务员出驾驶室非常危险,弄不好随时可能掉下机车(操作规程,机车行进期间严禁司乘人员出驾驶室)。

有知友问:为什么撒沙子能增加动轮黏着力?

钢轨 与车轮踏面都是钢铁的平滑面,硬碰硬,平道或牵引车辆少无所谓。如果拉大列爬坡,机车牵引吃力动轮转动速度慢了,就容易打空转(打滑)。尤其雨天,几个空转,就得趴窝停那儿,所以遇到这个情况,大车就要适时打开撒砂器,往动轮前方撒沙子,以增加动轮对钢轨的黏着力,

为什么能增加黏着力? 因为动轮把沙子都碾压成了几乎与钢轨一体的滞渉踏面,动轮碾压就不再打滑了,机车速度虽然慢,只要牵引力足够 就能蹈住钢轨,亦步亦趋爬坡......

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往轨道踏面撒沙子

后来机车有了配套完善的“撒沙系统”(包括沙箱,截断塞门、电磁阀、风管、撒沙管、喷嘴等)。原理很简单,就是通过高压气体,把沙箱里的沙子由喷嘴喷向铁轨踏面。

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