【TB铁路运输标准】 内燃机车用冷却风扇

ICS29.280
中华人民共和国铁道行业标准
TB/T2709-2013
代替TB/T2709—2007
内燃机车用冷却风扇
Coolingfanfordiesel locomotive2013-03-13发布
2013-07-01实施
中华人民共和国铁道部发布
规范性引用文件
环境条件
技术要求
检验方法
检验规则
RAMS要求
标志、包装、运输和储存
附录A（规范性附录）
附录B（规范性附录）
冷却风扇气动性能试验记录表
水蒸气的饱和压力及饱和水蒸气密度表TB/T2709—2013
TB/T2709-2013
本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。本标准代替TB/T2709--2007《内燃机车用冷却风扇》。本标准与TB/T2709—2007相比主要技术变化如下：一增加了“环境条件\规定（见第3章）；增加了冷却风扇的安装、重量、噪声、冲击和振动要求（见4.1.4、4.1.5、4.1.6、4.1.7；一删除了碳素钢的具体型号要求（见2007年版的3.5）；删除了空气全压的计算公式（见2007年版的3.6）：增加了对装配式结构的冷却风扇的相关要求（见4.2.6）；增加了对材料的质量要求（见4.2.7）；修改了内转子冷却风扇各部分名称及定义（见图1,2007年版的图1）；增加了通过外转子电机驱动的冷却风扇各部分名称及定义（见4.3.2）；增加了冷却风扇的制造要求（见4.4）；一增加了动平衡试验、探伤检查、称重、噪声测量、涂膜检验、冲击和振动试验项目（见表1、5.4、5.55.8,5.9,5.105.11);
修改了外观和尺寸检查、静平衡试验的试验方法（见5.2、5.3,2007年版的4.2.2、42.1）；修改了\检验规则\（见第6章，2007年版的4.1.1.2)；增加了“RAMS要求\（见第7章）：修改了“标志、包装、运输和储存的要求（见第8章，2007年版的第5章）。本标准由南车株洲电力机车研究所有限公司提出并归口。本标准主要起草单位：中国北车集团大连机车研究所有限公司。本标准参加起草单位：株洲南车时代电气股份有限公司、南车戚墅堰机车有限公司、中北车集团大连机车车辆有限公司、威海克莱特菲尔风机股份有限公司、株洲联诚集团有限责任公司。本标准主要起草人：张延蕾、刘俊杰。本标准参加起草人：李益丰、张少元、董志忠、王新、阳吉初。本标准所代替的历次版本发布情况：TB/T1733-1986；
TB/T2709—1996.TB/T2709--2007。I
1范围
内燃机车用冷却风扇
TB/T2709-2013
本标准规定了内燃机车用冷却风扇（以下简称“冷却风扇”）的环境条件、技术要求、检验方法、检验规则、RA.MS要求、标志、包装、运输和储存本标准适用于内燃机车用新造冷却风扇。内燃动车用新造冷却风扇可参照本标准执行。规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T191
包装储运图示标志（GB/T191-2008：ISO780：1997，MOD）GB/T699-1999
GB/T700--2006
GB/T1173—1995
GB/T2829
优质碳素结构钢
碳素结构钢（ISO630：1995，NEQ）铸造铝合金（ASTMB26：1992，NEQ）周期检验计数抽样程序及表（适用于对过程稳定性的检验）GB/T2888—2008
GB/T6388
风机和罗茨鼓风机噪声测量方法运输包装收发货标志
GB/T9239.1—2006
机械振动恒态（刚性）转子平衡品质要求第1部分：规范与平衡充差的
检验（ISO1940-1:2003IDT）
GB/T9438-
GB/T13306
GB/T19418—2003
GB/T21562—2008
2002.IDT)
CB/T21563—2008
铝合金铸件（ASTMB26/B26M：1992NEQ）钢的弧焊接头缺陷质量分级指南（ISO5817：1992，IDT）重可靠性、可用性、可维修性和安全性规范及示例（IEC62278：轨道交通
机车车辆设备冲击和振动试验（IEC61373：1999，IDT）轨道交通
GB/T25343（所有部分）铁路应用轨道车辆及其零部件的焊接【EN15085（所有部分）】JB/T6445—2005
JB/T6886—2010
3环境条件bZxz.net
工业通风机叶轮超速试验
通风机
涂装技术条件
在下列机车使用环境条件下，冷却风扇应能正常工作：海拔不超过2500m；
周围空气温度：-40℃~+45℃；
最湿月月平均最大相对湿度小于95%该月月平均最低温度为25℃）；c）
冷却风扇应能承受技术文件规定的雨、雪、霜、沙尘以及其他污染物的侵蚀d)
当冷却风扇使用环境条件超出上述条件时，由供需双方协商确定：技术要求
4.1一般要求
TB/T2709-2013
冷却风扇应按照规定程序批准的产品图样及技术文件制造和检验。4.1.1
要求。
冷却风扇空气流量、功率和空气全压三项主要技术性能指标应符合产品图样或技文件的同型号的冷却风扇（气动性能及外形尺寸相同）应具有互换性。冷却风扇应方便安装，拆卸及吊装，以便进行检修、维护。冷却风扇的重量应符合技术文件的规定。冷却风扇运转时噪声应符合技术文件的规定。冷却风扇应能承受机车在运行中造成的冲击和振动。4.2材料要求
冷却风扇的主要部件材料应采用碳素结构钢或铸铝材料。碳素结构钢材料性能应符合GB/T699—1999和GB/T700—2006的规定铸铝材料应选用ZAISi7Mg、ZAISi9Mg、ZAICu5Mn，材料性能应符合GB/T1173-1995的规定。焊接材料应与母材相适应，焊缝力学性能不应低于母材性能。可采用产品图样或技术文件中规定的力学性能相当的其他材料。对于装配式结构冷却风扇，风扇叶片与轮毂之间连接螺栓应保证足够强度。4.2.6
所用材料应具有生产厂商的检验报告、合格证等相关证明文件，对相关文件不齐备或丁购方对其质量有疑问时，应按相应标准进行复验。4.3
冷却风扇结构要求
通过轴与驱动装置连接的冷却风扇（内转子冷却风扇）各部分名称及定义见图1。4
说明：
叶片：
2—轮毂；
3轴套：
整流罩；
紧固件：
配重块：
一叶片根部高度：
6-叶片尖部高度；
叶片节距：
9—叶片安装角度：
B-风扇体高度；
风扇直径。
图1内转子冷却风扇结构示意图
通过外转子电机驱动的冷却风扇各部分名称及定义见图2。外形尺寸偏差要求如下：
叶片尖部径向跳动量不大于1.5mm；叶片节距t偏差不大于10mm：
叶片根部高度a偏差不大于3mm；叶片尖部高度6偏差不大于10mm；说明：
叶片：
轮毂；
平衡块：
紧固件：
叶片根部高度：
一叶片尖部高度：
叶片节距：
叶片安装角度；
一风扇体高度：
风扇直径：
图2外转子电机驱动冷却风扇结构示意图叶片安装角度日偏差不大于±30°：TB/T2709—2013
风扇叶片胎模压（拉）制成形的叶片表面与样板间隙不应大于1mm；整体铸铝风扇叶片表面与样板间隙不应大于叶片宽度的1%；距叶片根部50mm内不做样板间隙检查。表面粗糙度要求如下：
a）叶片表面粗糙度Ra的上限值为50μm（对于模锻叶片表面粗糙度上限值为100μm）：b）轴套配合表面粗糙度Ra的上限值为3.2μm。4.3.5内转子冷却风扇轴套锥形孔尺寸见图3，锥孔锥度1:8，配用平键尺寸宜为12mm×8mm，也可由供需双方协商确定。
单位为毫米
图3轴套锥形孔及所用平键结构示意图4.4制造要求
4.4.1冷却风扇可采用整体式结构（焊接或整体铸造），也可采用装配式结构。4.4.2冷却风扇的各组成零部件，如轴套、整流罩和叶片等均不应拼焊，4.4.3铸铝件应符合GB/T9438-1999中Ⅱ类铸件的要求。4.4.4焊接结构冷却风扇应符合GB/T25343（所有部分）的要求，焊缝外观质量等级不应低于GB/T19418—2003中的C级。
4.4.5内转子风扇轴套锥形孔与塞规贴合面积不应小于75%；外转子电机驱动冷却风扇与电机定子3
TB/T2709—2013
之间间隙应符合图纸或技术文件的规定。4.4.6冷却风扇许用不平衡量应符合GB/T9239.1一2006中G6.3级的规定，加配重块重不应大于200g。
4.4.7冷却风扇各部件不应有影响冷却风扇安全运用的缺陷4.4.8冷却风扇应能承受短时超速运行。超速试验后，冷却风扇不应出现裂纹、开焊和螺松动等现象，冷却风扇直径变形量应符合JB/T6445—2005的规定。4.4.9冷却风扇表面除有特殊要求外，均应进行涂装，涂装应符合JB/T6886—2010的规5检验方法
5.1仪器仪表要求
测量仪器仪表的准确度等级应为一级，试验测量用的各种仪器仪表均应按期进行计量检定。5.2外观和尺寸检查
按4.3、4.4.3~4.4.5及产品设计图样、技术文件的要求，对冷却风扇的外观、外形及安表尺寸、连接状态、产品标志等进行检查，检查冷却风扇表面是否光滑、平整、无毛刺，焊接风扇是否有早渣，铸造风扇是否有夹渣、凹坑及其他缺陷，检查冷却风扇装配是否完整、正确，紧固用螺钉、螺栓及螺母是否紧等。
5.3静平衡试验
5.3.1采用静平衡试验的条件：
a）当最高工作转速n<1500r/min、风扇高度B与风扇直径D之比小于或等于0.2；当最高工作转速n≥1500r/min、风扇高度B与风扇直径D之比小于或等于0.1围；b)
静平衡设备可以满足所要求的转子平衡品质等级且只能进行单面（静）平衡时。c）
5.3.2静平衡试验方法如下：
静平衡试验台保持水平，专用静平衡轴符合图样要求：a）
根据冷却风扇初始不平衡量，在冷却风扇指定区域加配配重块；b)
配重后，冷却风扇配重点在左侧、左侧上45°、右侧上45°、右侧四个位置都应平衡净止（见图c）
图4静平衡点示意图
5.4动平衡试验
当冷却风扇超出5.3.1要求时，应进行动平衡试验。冷却风扇动平衡试验应按照GB/T9239.1—2006进行。5.5探伤检查
在冷却风扇叶片根部（正、反面）和轴套进行探伤检查，铸造铝合金部件采用着色探伤，制部件采用磁粉探伤，检查后应进行退磁处理，剩磁Br≤3×10-\T。5.6气动性能试验
冷却风扇气动性能试验宜按照如下方法进行，如供需双方有明确约定的，按供需双方术文件规定执行。
5.6.2试验设备
冷却风扇试验台主要组成设备如下：a）试验台由风洞、风扇安装钢结构、动力系统、测量仪器仪表等组成；风洞由人口集流器、蜂窝器、收缩整流段、测试段、扩散段组成：b）
风扇安装钢结构由钢骨架、风筒、风量调节装置等组成：c
动力系统由驱动电动机、传动齿轮箱、整流柜等组成。d）
5.6.3测量用仪器仪表
TB/T2709—2013
5.6.3.1空气流量测量：用皮托管和补偿式微压计测量，也可用准确度相当的其他仪器测量。2风扇前后空气全压测量：用全压探针及倾斜式排管压力计测量，也可用准确度相当的其他仪5.6.3.2
器测量。
大气压力测量：用空盒式大气压力计测量，也可用准确度相当的其他大气压力计测量5.6.3.3
5.6.3.4大气温度、相对湿度测量：用干一湿球温度计测量，也可用准确度相当的其他仪器仪表测量风扇转速及功率测量：用装在传动轴上的转速转矩传感器及转速转矩仪表测量，也可用准确5.6.3.5
度相当的其他仪器仪表测量
5.6.4测试参数
气动性能试验的测试参数见附录A5.6.5试验方法
试验按以下方法进行：
启动驱动电机，使被试验风扇稳定在额定转速之下，将风量调节装置开度置于最大位置，使风a)
量达到最大值；待各测量仪器仪表显示的测试参数均稳定之后，同步采集表A.1中的各测量参数，同一试验工况采集数据不应少于3次，取参数平均值作为试验值；保持风扇同一转速，调节（关闭）风量调节装置，以改变风量大小：待各测量仪器仪表显示的测b）
试参数均稳定后，再同步采集表A.1中的各测量参数，风量改变次数不应少于6次；按表A.1中气动性能试验计算表的计算方法计算出风扇的空气全压H。、功率N。、空气全压效e)
率n与空气流量Q。的数值，并绘制H。=J（Q。）,N。=J（Q。），n=J(Q.）的关系曲线；根据需要，可以改变风扇转速，用5.6.5中a）~c）的方法，测量并计算出不同转速下风扇的空d)
气全压H。功率N。空气全压效率n与空气流量Q。的数值，并绘制出相应的关系曲线5.7超速试验
超速试验的转速为冷却风扇额定工作转速的1.15倍，持续时间应不少于15min，也可按照供需双方的技术协议执行。
5.8称重
宜采用直接称重法，也充许各部件单独称重后相加进行重量检测5.9噪声测量
冷却风扇稳定运转在额定转速下，测量冷却风扇噪声，按照GB/T2888一2008规定的方法进行测量。
5.10涂膜检验
冷却风扇涂膜检验按照JB/T6886—2010中第5章进行。5.11冲击和振动试验
冷却风扇冲击和振动试验按照GB/T21563—2008的1类B级进行。6检验规则
6.1检验分类
检验分为型式检验和出厂检验。5
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6.2型式检验
对批量生产后冷却风扇产品进行型式检验时，应按GB/T2829规定抽样，抽样数量不应：>于2台。属于下列情况之一者应进行型式检验：a）
新产品试制或鉴定：
产品异地生产；
产品停产2年及以上恢复生产：
当改变产品的设计、工艺、材料而对产品的性能和可靠性有较大影响时；连续生产3年或累计生产1500个。e）
出厂检验
每台冷却风扇应经过出厂检验合格后才能出厂，并应附有产品检验合格证。6.4检验项目
冷却风扇的检验项目见表1。
表1检验项目
检验项目
外观和尺寸检查
静/动平衡试验
探伤检查
气动性能试验
超速试验
噪声测量
涂膜检验
冲击和振动试验
检验分类
型式检验
符合5.3.1时可只进行静平衡试验出厂检验
注！：“”为应做的项目，
\为不需要做的项目
注2：供需双方对检验项目有特殊约定时，按双方协议执行7RAMS要求
技术要求对应的条款
4.4.3~4.4.5
检验方法对户的条款
7.1产品制造商应按照GB/T21562—2008进行RAMS/LCC分析，并提供分析报告。7.2冷却风扇的故障率、平均修复时间（MTTR）、预防性维护费用、纠正性维修费用和寿命居期费用应符合技术文件的规定。
7.3产品制造商应开展维修性预计工作，按照GB/T21562一2008要求提供产品平均修复时间（MTTR）值、在线可更换单元（LRU）清单。8标志、包装、运输和储存
在每台冷却风扇易于观察的位置设置能在整个使用期内保持清晰的标牌，标牌的形式与尺寸应符合GB/T13306的规定，其内容至少包括：6
产品名称；
产品型号；
产品编号：
d）生产日期；
生产厂名称（或商标代号）；
用户要求的产品其他信息
8.2包装
8.2.1冷却风扇出厂运输时应采用专用的包装箱，冷却风扇在箱内放置应牢固。TB/T2709-2013
包装箱内应附有包装者签章的装箱单，装箱单应注明产品及配件名称、型号、数量、产品编号和8.2.2
生产日期。
包装箱内应附有检验员签章的产品合格证、产品使用维护及检修手册。8.2.4
包装箱应能防雨、雪等
包装箱外部应标明：
收货单位及地址：
生产厂名称及地址；
产品名称、数量及毛重：
外形尺寸：长×宽×高：
按照GB/T6388和GB/T191的规定，做出“向上”、“小心轻放”“怕压\等标志。运输和储存
冷却风扇在运输过程中应注意防摔、防水，不应倒置。8.3.1
冷却风扇应存放在通风、干燥和无腐蚀性环境的库房内。自出厂之日起，冷却风扇在包装箱内存放1年不应有变形、裂纹和锈蚀。7
TB/T27092013
附录A
（规范性附录）
冷却风扇气动性能试验记录表
表A.1给出了冷却风扇气动性能试验的测试参数及确定方法。表A1冷却风扇气动性能试验记录表试验编号：
大气压力
干球温度
相对湿度
水蒸气饱和压力
饱和水蒸气密度
标准大气密度
测量段静压
测量段空气密度
测量段动压
皮托管修正系数
测量段空气平均流速
测量段面积
试验空气流量
风扇后空气全压
风扇前空气全压
风扇空气全压
空气有效功率
电机转速
齿轮箱传动比
风扇转速
电机轴初始功率
电机轴输出功率
齿轮箱传动效率
风扇轴功率
确定方法
见附录B
见附录B
1.2×(B-h.-@·P.)x293
101325x(273+t)
w=ey2hg/p
Q=F·w
H=H,-H,
N,=Q-H/1000
n=i·na
N=(N,-N.)+m
试验日期：
试验状态！化
准状中
风扇额定转速
空气流量
空气全压
风扇功率
空气全压效率
冷却风扇气动性能试验记录表（续）确定方法
H=H.Po.(n）
N=N,-Pa.(\)
TB/T2709—2013
试验状态变化
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