内燃机车总体及走行部的检查与维护 风源系统 20.风源系统.doc

和谐5型内燃机车HXN5 和谐5型内燃机车 9 空气管路与制动系统HX 9 空气管路与制动系统 PAGE 262 PAGE 261 241 9 .1 风源系统 风源系统由空气压缩机、压力传感器、后冷却装置、总风缸及自动排水阀、J1安全阀、空气干燥器、单向阀及空气滤清器等组成，如图9-1所示。 图9-1 风源系统 9.1.1 空气压缩机 空气压缩机（又称风泵）是全列车制动系统和机车上其它气动装置的压力空气源，它的作用是把压缩空气提供给第一总风缸。在HXN5型机车上采用Gardner Denver旋转式螺杆空气压缩机。Gardner Denver螺杆空压机利用啮合螺旋转子来实现压缩。每一对转子由安装在压缩室外侧的高容量耐磨耗轴承支撑。转子两端用单列圆柱滚子轴承来承受径向载荷。另外转子的排气端还安装有角接触球轴承来承受轴向推力载荷。主动转子与从动转子并排安装。 9.1.1.1 基本机构 （1）2个交流电动机 电动机按其磁极（或绕组）的不同可以以2极或4极运转。机车控制系统通过选择功率接触器确定特殊操作。电动机可以以两倍柴油机速度或柴油机速度运转。两倍柴油机速度工作能够在柴油机空转时允许空气压缩机为空气系统输送空气，从而节约燃油。电动机布置图见图9-2。 （2）空气滤清器 两个纸质滤芯空气滤清器在空气送往空气压缩机的两个螺旋泵之前对出口空气进行过滤，并在靠近滤清器壳体处设节流显示器用作自检。空气滤清器布置图见图9-2。 图9-2 空气压缩机布置（一） （3）空气压缩机前、后端的油气分离器 每台空气压缩机前后端均有1个由相互啮合的两个螺旋齿轮组成的油气分离器。它将机油/空气混合物经螺杆压缩，使机油从压缩空气中分离出来。布置图见9-4。 （4）机油盒 空气压缩机机油盒有两个重要的用途： A 储存一定量的干净润滑用机油和使空气压缩机能有效工作所需的压缩机油； B 在压缩空气进入机车空气系统前，扮演从压缩空气中分离机油的重要角色。 机油盒的布置图见图9-3。 (5) 机油滤清器 空气压缩机的机油滤清器用于将机油中微粒直径大于27微米的杂粒滤出。螺旋型滤清器位于机油盒之前。机油滤清器的布置图见图9-4。 (6) 机油检查孔 位于机油盒上的机油检查孔可以从机车的左侧看到，并可直接观察机油油面的高低。机油检查孔的布置图见图9-3。 (7) 机油采样阀 机油采样阀靠近机油检查孔，必要时用来采样。机油采样阀的布置图见图9-3。 图9-3 空气压缩机布置（二） 图9-4 空气压缩机布置（三） 9.1.1.2 基本原理 通过主动转子与从动转子在一个风筒里同步啮合实现空气压缩。主动转子有四个螺旋凸型齿（每90度一个）与从动转子的五个螺旋凹型齿（每72度一个）啮合。 进气口位于空压机风筒的顶端驱动轴端边上。排气口位于空压机风筒底部边上，见图9-5。压缩循环开始时两转子在进气口未啮合，空气进入主动转子的凸型齿和从动转子的凹型齿组成的空腔内（如A图所示）。当两转子继续转动，进风口关闭，空气聚集在齿片空腔内并随着转子的转动沿轴向流动（如B图所示）。转子继续啮合，更多的主动转子齿进入从动转子齿沟，容积减小，压力升高。 润滑油进入风筒可以带走压缩热量并密封腔体缝隙。容积减小，压力持续升高直到聚集在转子形成的腔体中的气油混和物经排风口排出（如C图所示）。每一个转子空腔都在高速连续地进行着同样的吸气、压缩、排气循环，释放出来的空气流持续、平稳且无冲击。 压缩循环中的空气流-空气进入空滤器，经过进气止回阀后进入空压机进口法兰。经过压缩后油气混和物进入储油腔，在这里大部分汽化油通过改变流向和碰撞被分离出来。更多的汽化油通过离心运动被分离出来进入储油腔。空气和剩余的汽化油进入凝结元件中，在这里分离油气并经过一个排油管路派到空压机的低压区域。洁净的（几乎无油）的空气通过低压阀进入后冷却器、气水分离器，最后进入空气管路和控制系统。 图9-5 风筒 润滑、冷却和密封-储油腔的油被差动压力压入，然后经过由冷却器、伺服油混和阀、油过滤器，再进入空压机。一部分油直接进入空压机内部润滑轴承和形成轴油封。其余的油喷入空压机转子间以便带走压缩热量、密封腔体间隙并润滑转子。 9.1.1.3 工作参数 每个空压机由一个大转矩感应电机驱动。电机通过接线方法可实行2极和4极驱动。感应电机的额定电压和频率由机车辅助交流电机提供，使得压缩机和电机装配能释放相应的压缩空气来满足机车空气系统的需求。空压机和电机装配主要工作参数见表9-1：表9-1 空压机和电机装配主要工作参数 柴油机转速(r/min) 交流电压（V） 频率（Hz） 电机接线 电机轴转速（r/min） 电机输入功率（kW） 压缩空气流量 （CMN） 330 126.4 33 2极 1900 16.1 1.52 440 168.5