單小磊

(吉林鐵道職業(yè)技術學院，吉林 吉林 132200)

1 結構組成

TSA螺桿式空壓機基本結構如圖1所示：由其工作原理可分成4個組成部分，即安裝裝置、動力裝置、壓縮裝置和冷卻裝置；(1)安裝裝置主要由2共用底座組成，由于空壓機前后重量相差較大，前面主要由19裝有10kg潤滑油的油氣筒組成，后面由5空壓機的電動機組成，若下部沒有安裝共用底座，使二者合二為一，由于重量偏差太大，中間連接部位聯(lián)軸器及陰陽螺桿會受到較大的垂向位移，導致斷裂故障發(fā)生；(2)動力裝置為電動機，若安裝在韶山系列的電力機車上，動力裝置空壓機電機應選擇為380V交流電動機，由劈相機供電，若安裝在東風4系列內燃機車上，應選取110V直流電動機，由啟動發(fā)電機供電；(3)壓縮裝置由陰陽螺桿及油氣筒組成，陽桿通過聯(lián)軸器與電機轉子相連，電機旋轉時，陽桿與陰桿嚙合，并將螺桿底部的空氣持續(xù)不斷地送入油氣筒內，油氣筒由于壓力維持閥的作用，暫時為一封閉的空間，當空氣由陰陽螺桿持續(xù)不斷地充入油氣筒內，油氣筒本身體積保持不變，則空氣進行壓縮；(4)冷卻裝置，空氣進行壓縮時，體積變小，溫度必然升高，若不將壓縮后的空氣進行降溫，會影響后續(xù)的應用，TSA空壓機采用雙重冷卻方式，壓縮時與潤滑油充分混合，用滑油帶走一部分熱量，壓縮后的空氣經過9空油冷卻器時，蝸殼內的葉輪產生空氣，將溫度進一步降低，油冷加風冷的冷卻方式，潤滑油循環(huán)幾次后，溫度也會升高，此時也需要通過空油冷卻器由空氣進行降溫。

圖1 TSA空壓機組成

2 空氣氣路

螺桿在旋轉過程中，將螺桿底部空氣推到螺桿頂部，底部變?yōu)檎婵?，由于大氣壓力的存在，將外部空氣吸入螺桿底部。為保證空氣的潔凈，在吸氣管路上加裝空氣濾清器，為防止壓縮后空氣溢出，加裝進氣逆止閥門，在螺桿處壓縮過程中與潤滑油充分混合，降溫后油氣混合物打到油氣筒內壁，分離90%，未分離完全的混合氣體進入油細分離器，進行二次分離，通過壓力維持閥維持壓力至600kPa后進入空壓冷卻器，降溫后注入干燥塔、總風缸?？諝鈿饴匪婕暗牟考壿嬯P系為圖2所示：

圖2 TSA-230A空壓機氣路所涉及部件的邏輯關系

3 滑油油路

圖3 TSA-230A空壓機油路路徑

潤滑油的作用主要是給壓縮空氣降溫，吸收溫度后本身溫度也會升高，幾次循環(huán)過后潤滑油也需要降溫，油氣筒內10kg的潤滑油由壓力維持閥迅速建立油壓，為滑油循環(huán)提供動力，每次循環(huán)過程中，先進入溫控閥進行檢測，溫度低時，進入油過濾器進行過濾后噴射到螺桿上，當溫控閥檢測油的溫度高時，進入空油冷卻器，降溫后進入油過濾器，再進行循環(huán)，循環(huán)路徑如圖3所示。

4 TSA空壓機自我保護部件

卸荷閥，當空壓機停機后，油氣筒內會有壓縮空氣，若不將內部殘壓排出，再啟動電機時會帶載荷啟動，損失電機轉子。所以，將卸荷閥與進氣的逆止閥合在一起，構成進氣閥門，空壓機停機后，通過卸荷閥將內部壓力降低，起到再啟動電機時保護電機的作用。

安全閥，當壓力維持閥發(fā)生故障即壓力至600kPa不釋放時，為保證內部壓力不至于太大，通過安全閥將壓力釋放，開啟壓力值為1110kPa。

電控箱，電控箱的控制對象為空壓機電機，與其密切相關的部件為壓力開關和溫度開關，壓力開關當空壓機電機停機后才起作用，空壓機停機后，內部壓力通過卸荷閥排出機體，當壓力開關監(jiān)測內部壓力不低于300kPa時，將壓力信號傳給電控箱，電控箱默認電機不能啟動，只有當壓力開關監(jiān)測壓力排放至300kPa及以下時，電機才能正常啟動。

5 控制過程

以SS4改電力機車為例，SS4改型電力機車有2種壓縮機。主壓縮機和輔助壓縮機，主壓縮機控制分控制電路和工作電路2部分，工作電路對應電源為劈相機，開關為203KM，負載為空壓機電機2MA，203KM閉合時，劈相機通過開關給空壓機電機供給380V交流電；控制電路為為導線577→按鍵開關405SK→風壓繼電器517KF→劈相機啟動中間繼電器566KA→壓縮機故障隔離開關579QS→203KM線圈→導線400，203KM對應主觸頭吸和；517KF為壓力調節(jié)器，風壓低于700kpa時，自動閉合，高于900kPa時，自動斷開，保證總風缸內風壓保證在700～900kPa之間。若需高于900kPa的風壓時，按壓408SK強泵開關，短接517KF聯(lián)鎖，使空壓機一直處于工作狀態(tài)，具體電路為：導線577→按鍵開關408SK→劈相機啟動中間繼電器566KA→壓縮機故障隔離開關579QS→203KM線圈→導線400，此時，操作人員必須監(jiān)聽安全閥在1000kPa整定動作的冒氣聲，及時停止強泵工作。

6 結語

通過分析空壓機內部部件的邏輯關系可知，壓縮機在使用過程中逆止閥門、油細分離器、滑油濾清器同時作用在多個循環(huán)系統(tǒng)中，部件易損壞，在使用整備保修時一定注意這些關鍵部件的狀態(tài)，同時各真空指示器、空氣濾清器等部件一定要在規(guī)定時間間隔內做好更換工作，以保證整個空壓機系統(tǒng)的穩(wěn)定性。