電力機車風(fēng)源系統(tǒng)詳解

第二章電力機車風(fēng)源系統(tǒng)現(xiàn)在是1頁\一共有52頁\編輯于星期日第一節(jié)概述一、風(fēng)源系統(tǒng)的構(gòu)成SS系列電力機車風(fēng)源系統(tǒng)包括：主空氣壓縮機組、壓力控制器、總風(fēng)缸、止回閥（或逆流止回閥）、高壓安全閥、無負(fù)載啟動電空閥、空氣干燥器（或油水分離器）、塞門及連接管等組成?，F(xiàn)在是2頁\一共有52頁\編輯于星期日二、SS系列及HXD系列電力機車風(fēng)源系統(tǒng)1、SS4改型電力機車風(fēng)源系統(tǒng)SS4改型電力機車風(fēng)源系統(tǒng)分為：●壓縮空氣的生產(chǎn)●壓縮空氣的壓力控制●壓縮空氣的凈化●壓縮空氣的儲存●總風(fēng)的重聯(lián)現(xiàn)在是3頁\一共有52頁\編輯于星期日現(xiàn)在是4頁\一共有52頁\編輯于星期日現(xiàn)在是5頁\一共有52頁\編輯于星期日2、SS9型電力機車風(fēng)源系統(tǒng)SS9型電力機車的風(fēng)源系統(tǒng)分為：●壓縮空氣的生產(chǎn)●壓縮空氣的壓力控制●壓縮空氣的凈化●壓縮空氣的儲存●壓力空氣的風(fēng)源保護現(xiàn)在是6頁\一共有52頁\編輯于星期日現(xiàn)在是7頁\一共有52頁\編輯于星期日現(xiàn)在是8頁\一共有52頁\編輯于星期日3、HXD3型電力機車風(fēng)源系統(tǒng)HXD3型電力機車風(fēng)源系統(tǒng)分為兩個相對獨立的部分：一部分為主空氣壓縮機組、主空氣干燥器等組成的主風(fēng)源系統(tǒng)；一部分為輔助壓縮機組、輔助干燥系統(tǒng)、風(fēng)缸及連接管路等組成的輔助風(fēng)源系統(tǒng)。HXD3型電力機車主風(fēng)源系統(tǒng)由主空氣壓縮機組、壓力控制器、安全閥、主空氣干燥器、微油過濾器、總風(fēng)缸安全閥、總風(fēng)缸、止回閥、限流閥、折角塞門及連接管路等組成。現(xiàn)在是9頁\一共有52頁\編輯于星期日第二節(jié)VF-3/9型空氣制動機SS4改型電力機車采用的是VF-3/9型空氣壓縮機。該壓縮機為四缸、V形排列、中間冷卻、兩級壓縮、活塞式空氣壓縮機。一、VF-3/9型空氣壓縮機的構(gòu)造VF-3/9型空氣壓縮機包括：1、運動機構(gòu)2、空氣壓縮系統(tǒng)3、潤滑系統(tǒng)4、冷卻系統(tǒng)現(xiàn)在是10頁\一共有52頁\編輯于星期日現(xiàn)在是11頁\一共有52頁\編輯于星期日二、VF-3/9型空氣壓縮機的空氣壓縮系統(tǒng)作用過程當(dāng)?shù)蛪夯钊逻\動時，氣缸容積增大，氣壓減小，進氣閥在大氣壓力作用下被打開，空氣經(jīng)消聲器和進氣閥進入氣缸；當(dāng)活塞往上運動時，氣缸容積縮小，壓力升高，進氣閥自動關(guān)閉不再吸氣，隨著活塞繼續(xù)往上運動，氣缸內(nèi)空氣壓力不斷升高，當(dāng)壓力高于排氣閥彈簧力和排氣管道中壓力空氣所產(chǎn)生背壓的合力時，排氣閥開啟，經(jīng)一級壓縮的空氣排入集氣箱；經(jīng)過冷卻的壓力空氣進入高壓氣缸，進行二級壓縮（其過程同上），然后排入機車總風(fēng)缸。如此周而復(fù)始，外界大氣不斷吸進空氣壓縮機低、高壓氣缸，又不斷被壓縮，源源不斷地進入總風(fēng)缸，使機車總風(fēng)缸中的空氣壓力逐漸升高。現(xiàn)在是12頁\一共有52頁\編輯于星期日三、VF-3/9型空氣壓縮機的維護與保養(yǎng)（1）應(yīng)經(jīng)常檢查潤滑油油位，及時補充潤滑油。（2）每班在空氣壓縮機啟動后檢查潤滑油壓力應(yīng)在150~350kPa范圍之內(nèi)。（3）新空氣壓縮機運轉(zhuǎn)50h后需要更換全部潤滑油，以后每運轉(zhuǎn)500h更新全部潤滑油。（4）每運轉(zhuǎn)500h檢查并更換消聲器中紙質(zhì)濾芯，檢查并清洗氣閥和濾油器，對易損零件片閥、彈簧、活塞環(huán)應(yīng)及時更換?，F(xiàn)在是13頁\一共有52頁\編輯于星期日（5）每運轉(zhuǎn)1000h檢查和清洗油泵。（6）每班應(yīng)開啟中間冷卻器的排水閥兩次。（7）潤滑油應(yīng)采用N68、N100號壓縮機油或者13號（冬季）、19號（夏季）壓縮機油。（8）應(yīng)定期檢查空氣壓縮機上的螺栓、螺母等緊固件有無松動，檢查各處是否存在漏泄，并定期校驗檢查油泵油壓表。現(xiàn)在是14頁\一共有52頁\編輯于星期日第三節(jié)TSA-230AD型螺桿式空氣壓縮機和V-2.4/9型活塞空氣壓縮機一、TSA-230AD型螺桿式空氣壓縮機（一）概述TSA-230AD型螺桿式空氣壓縮機是SS9型機車獨立通風(fēng)機車專門開發(fā)的下排風(fēng)式螺桿壓縮機，其主要特點有：①效率高②振動?、墼肼暤廷軇愚D(zhuǎn)平穩(wěn)⑤可靠性好⑥易損件少⑦維修成本低現(xiàn)在是15頁\一共有52頁\編輯于星期日現(xiàn)在是16頁\一共有52頁\編輯于星期日（二）工作原理TSA-230AD系列空氣壓縮機是一種雙軸回轉(zhuǎn)容積式壓縮機，電機（采用FS200-2型驅(qū)動電動機，其額定電壓為380V）通過聯(lián)軸器直接驅(qū)動壓縮機轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子為兩個互相嚙合的螺桿，具有非對稱的嚙合型面，并在一個鑄鐵殼內(nèi)旋轉(zhuǎn)，其壓縮原理為四個過程：1、吸氣過程2、封閉及輸送過程3、壓縮及噴油過程4、排氣過程

現(xiàn)在是17頁\一共有52頁\編輯于星期日現(xiàn)在是18頁\一共有52頁\編輯于星期日1、吸氣過程當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時，主、副轉(zhuǎn)子的齒溝在轉(zhuǎn)至進氣口時，其空間最大，轉(zhuǎn)子的齒溝空間與進氣口自由空氣相通。外界空氣即被吸人，沿軸向流人主、副轉(zhuǎn)子的齒溝內(nèi)。當(dāng)空氣充滿了整個齒溝時，轉(zhuǎn)子齒溝之進氣側(cè)端面轉(zhuǎn)離了機殼之進氣口，在齒溝間的空氣即被封閉，以上為“進氣過程”?，F(xiàn)在是19頁\一共有52頁\編輯于星期日2、封閉及輸送過程主、副兩轉(zhuǎn)子在吸氣終了時，主、副轉(zhuǎn)子齒峰與機殼封閉，此時空氣在齒溝內(nèi)閉封不再外流，即“封閉過程”。兩轉(zhuǎn)子繼續(xù)轉(zhuǎn)動，齒峰與齒溝在吸氣端吻合，吻合而逐漸向排氣端移動，此即“輸送過程”?，F(xiàn)在是20頁\一共有52頁\編輯于星期日3、壓縮及噴油過程在輸送過程中，嚙合面逐漸向排氣端移動，嚙合面與排氣口間的齒溝空間逐漸減小，齒溝內(nèi)氣體逐漸壓縮，壓力提高，此即“壓縮過程”。壓縮的同時，潤滑油亦因壓力差的作用而噴入壓縮室內(nèi)與空氣混合。壓縮機憑借其自身所產(chǎn)生的壓力差不斷向壓縮室及軸承噴入潤滑油?，F(xiàn)在是21頁\一共有52頁\編輯于星期日潤滑油主要有三個作用：(1)潤滑作用：潤滑油可以在轉(zhuǎn)子之間形成油膜，避免了轉(zhuǎn)子間的接觸，減少摩擦。(2)密封作用：潤滑油產(chǎn)生的油膜能對壓縮空氣起到密封作用，提高了壓縮機的容積效率。(3)冷卻作用：由于潤滑油吸收了大量的壓縮熱，使壓縮過程接近于等溫壓縮，降低了壓縮機的比功率。另外還能降低高頻壓縮機產(chǎn)生的噪音?，F(xiàn)在是22頁\一共有52頁\編輯于星期日4、排氣過程當(dāng)轉(zhuǎn)子的壓縮氣腔(齒溝)轉(zhuǎn)到與機殼排氣口相通時(壓縮氣體壓力最高)，被壓縮的氣體開始排出，直至齒溝的嚙合面移至排氣端面，此時兩轉(zhuǎn)子的嚙合面與機殼排氣口間之齒溝空間為零，即完成“排氣過程”。與此同時，轉(zhuǎn)子之嚙合面與機殼進氣口之間的齒溝長度又達(dá)到最長，其吸氣過程又在進行?，F(xiàn)在是23頁\一共有52頁\編輯于星期日（三）系統(tǒng)流程TSA-230AD系列壓縮機系統(tǒng)包括空氣系統(tǒng)、潤滑油系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)。1．空氣系統(tǒng)流程空氣系統(tǒng)由空氣濾清器、進氣閥、油氣筒、油細(xì)分離器、壓力維持閥和后部冷卻器組成?？諝狻諝鉃V清器5→進氣閥6→主壓縮室壓縮并與潤滑油混合→油氣筒7→油細(xì)分離器8→壓力維持閥9→冷卻器10→使用系統(tǒng)中?，F(xiàn)在是24頁\一共有52頁\編輯于星期日現(xiàn)在是25頁\一共有52頁\編輯于星期日主氣源通路中各組件功能說明：(1)空氣濾清器：現(xiàn)在是26頁\一共有52頁\編輯于星期日(2)進氣閥①進氣止回閥：防止從油氣筒回流至進氣閥的含油空氣排人大氣。避免因壓縮空氣倒流造成空氣壓縮機轉(zhuǎn)子反轉(zhuǎn)。②卸壓閥：當(dāng)壓縮機停機后，該閥能在很短時間(約14s)內(nèi)將油氣筒內(nèi)壓力卸至300kPa以下，以保證空氣壓縮機在低負(fù)荷下再次啟動，有利于電機的正常工作?，F(xiàn)在是27頁\一共有52頁\編輯于星期日(3)溫度開關(guān)當(dāng)排氣溫度達(dá)到溫度開關(guān)所設(shè)定之溫度值時，則溫度開關(guān)斷開而停機。(4)油氣筒現(xiàn)在是28頁\一共有52頁\編輯于星期日(6)安全閥當(dāng)機車上的主風(fēng)缸壓力開關(guān)調(diào)節(jié)不當(dāng)或失靈而致使油氣筒內(nèi)壓力比額定排氣壓力高出200kPa以上時，安全閥即會自動起跳而泄壓，使壓力降至設(shè)定的排氣壓力以下?，F(xiàn)在是29頁\一共有52頁\編輯于星期日(7)壓力維持閥功能主要為：①啟動時優(yōu)先建立起潤滑油的循環(huán)壓力，確保機器的潤滑。②壓力超過(600±50)kPa之后方行開啟，可降低流過油細(xì)分離器的空氣流速，除確保油氣分離效果之外，并可保護油細(xì)分離器避免壓差太大而受損。③止回功能：當(dāng)停機后油氣筒內(nèi)壓力下降時，防止主風(fēng)缸內(nèi)壓縮空氣回流?，F(xiàn)在是30頁\一共有52頁\編輯于星期日(8)壓力開關(guān)進氣閥閥座內(nèi)壓力超過400kPa時，壓力開關(guān)斷開。隨著油氣筒內(nèi)的壓力被卸壓閥快速卸除，進氣閥閥座內(nèi)壓力也降低，當(dāng)壓力降至300kPa時，壓力開關(guān)恢復(fù)接通，此時壓縮機才能再次啟動，保證了電動機在低負(fù)載下啟動，壓縮機再次啟動的最短時間間隔。(9)后冷卻器冷卻壓縮空氣，將排氣溫度控制在環(huán)境溫度+15℃以下。現(xiàn)在是31頁\一共有52頁\編輯于星期日2．潤滑油系統(tǒng)流程潤滑油系統(tǒng)由油細(xì)分離器、溫控閥、油冷卻器和油過濾器等組成。（潤滑油）油氣筒→溫控閥口→油冷卻器→油過濾器→機體下部→壓縮室（冷卻壓縮空氣）→機體兩端（潤滑軸承組）→壓縮機室底部→油氣筒?，F(xiàn)在是32頁\一共有52頁\編輯于星期日油路上各組件功能說明(1)油冷卻器(2)油過濾器現(xiàn)在是33頁\一共有52頁\編輯于星期日(3)油細(xì)分離器將壓縮空氣中所含霧狀油氣完全濾去。在更換油細(xì)分離器時，須使用專用工具鏈鉗或帶鉗。現(xiàn)在是34頁\一共有52頁\編輯于星期日(4)溫控閥維持排氣溫度在壓力露點溫度以上，避免空氣中的水汽在油氣筒內(nèi)凝結(jié)而乳化潤滑油。溫度76→85全開現(xiàn)在是35頁\一共有52頁\編輯于星期日3．冷卻系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)由離心風(fēng)機、蝸殼、油冷卻器和后部冷卻器組成。冷卻空氣由冷卻風(fēng)機抽入，由蝸殼導(dǎo)向吹過油冷卻器和后部冷卻器的散熱翅片，同時冷卻壓縮空氣及潤滑油。現(xiàn)在是36頁\一共有52頁\編輯于星期日現(xiàn)在是37頁\一共有52頁\編輯于星期日(四)電機TSA-230AD型螺桿式空氣壓縮機的電機型號為FS200—2AB，是專為逆變器供電方式設(shè)計的?，F(xiàn)在是38頁\一共有52頁\編輯于星期日第四節(jié)SL22-47型螺桿式空氣壓縮機HXD3型電力機車采用兩臺SL22-47型螺桿式空氣壓縮機組作為系統(tǒng)風(fēng)源。SL22-47型螺桿式空氣壓縮機具有溫度、壓力控制裝置，可以實現(xiàn)無負(fù)荷啟動。冷卻器排風(fēng)口向下，向車內(nèi)排風(fēng)。空氣壓縮機組的開停狀態(tài)由總風(fēng)壓力開關(guān)進行自動控制，也可以通過手動按鈕強行控制開?！，F(xiàn)在是39頁\一共有52頁\編輯于星期日（一）技術(shù)參數(shù)（二）空氣壓縮機組成SL22-47型螺桿式空氣壓縮機組的主要部件包括：三相電機、壓縮機、彈性支座（FI）、電氣系統(tǒng)和空氣濾清器。其他控制部件功能如下：1、真空指示器2、溫度開關(guān)3、溫度傳感器4、啟動開關(guān)5、油加熱器現(xiàn)在是40頁\一共有52頁\編輯于星期日（三）工作原理螺桿式空氣壓縮機為間歇工作制。動作值為8.25kPa時啟動，達(dá)1000kPa時停止。螺桿式空氣壓縮機有兩個螺旋形的轉(zhuǎn)子。空氣輸送幾乎沒有波動，1000kPa的壓縮空氣壓力是一級壓縮產(chǎn)生的。其工作過程包括：1、空氣壓縮過程2、油循環(huán)過程3、其他現(xiàn)在是41頁\一共有52頁\編輯于星期日第五節(jié)壓力控制器SS4改型、SS7E型、SS9型電力機車采用YWK-50-C型壓力控制器，設(shè)在電空制動屏柜內(nèi)。YWK-50-C型壓力控制器為鑄鋁殼體，防水型，其規(guī)格為0~1MPa。國產(chǎn)SS系列電力機車所采用的壓力控制器主要有YWK-50-C型壓力控制器和704型壓力調(diào)節(jié)器兩種?，F(xiàn)在是42頁\一共有52頁\編輯于星期日YWK-50-C型壓力控制器與704型壓力調(diào)節(jié)器的主要區(qū)別在于：空氣壓力傳感部分采用波紋管，較704型壓力調(diào)節(jié)器橡膠膜板壓力傳感器要敏感且壽命長；采用單端點的大開距開關(guān)替代雙斷點自行改造的小開距開關(guān)，使動作更加可靠，故障率下降?，F(xiàn)在是43頁\一共有52頁\編輯于星期日一、作用原理YWK-50-C型壓力控制器是利用杠桿，波紋管，調(diào)節(jié)彈簧以及切換差旋鈕內(nèi)的彈簧組成一個杠桿體系，并充分利用動觸頭和靜觸頭組成的單斷電大開距微動開關(guān)具有瞬動開閉的特點而設(shè)計的一種結(jié)構(gòu)簡單的壓力調(diào)節(jié)控制裝置。當(dāng)被控壓力空氣的壓力上升或下降時，波紋管伸長或縮短，通過杠桿與撥臂，撥開微動開關(guān)，使觸動閉合或斷開而達(dá)到控制壓力空氣的目的?，F(xiàn)在是44頁\一共有52頁\編輯于星期日現(xiàn)在是45頁\一共有52頁\編輯于星期日二、調(diào)整與使用1、安裝與調(diào)整方法2、調(diào)整注意事項（1）切換差旋鈕上的數(shù)字以及調(diào)節(jié)桿和指針在標(biāo)尺牌上數(shù)值僅表示上、下限設(shè)定切換值的大小而非實際值，實際值由標(biāo)準(zhǔn)壓力表（即司機室內(nèi)總風(fēng)壓力表）讀取。（2）若欲控制壓力空氣不超過某一給定的壓力范圍，應(yīng)先調(diào)下限設(shè)定值（調(diào)整調(diào)節(jié)桿使指針在該壓力值上），后調(diào)上限設(shè)定值（調(diào)整切換差旋鈕，使