任務二：熟悉風源系統的主要部件

-空氣壓縮機熟悉風源系統的主要部件【知識準備】風源系統的主要任務是及時供給列車空氣制動系統足夠的、符合規定壓力的、高質量的壓縮空氣。同時也供給機車撒砂系統、自動控制系統和其他輔助用風裝置的壓縮空氣。任務二：熟悉風源系統的主要部件【任務實施】認知4VF-3/9型空氣壓縮機；認知TSA-230AD型螺桿式空氣壓縮機；認知4VF-3/9型空氣壓縮機4VF-3/9型空氣壓縮機主要技術參數認知4VF-3/9型空氣壓縮機包括運動機構、空氣壓縮系統、冷卻系統及潤滑系統等。4VF-3/9型空氣壓縮機組成為V型、四缸、兩級壓縮風冷活塞式原動機通過聯軸器將動力直接輸入，帶動壓縮機按順時針方向旋轉（從油泵一端看）。認知4VF-3/9型空氣壓縮機1—機體；2—曲軸；3—連桿；4—氣管；5—二級氣缸；6—二級活塞；7—二級氣閥；8—中冷器；9—氣缸蓋；10—導風罩；11—空濾器；12—消聲器；13—一級氣缸；14—一級活塞；15—一級氣閥；16—氣缸蓋；17—聯軸器；18—油泵；19—軸承；20—銅套；21—油壓表。認知4VF-3/9型空氣壓縮機運動機構主要包括曲軸、連桿及活塞等。認知4VF-3/9型空氣壓縮機空氣壓縮系統主要包括氣閥、氣缸、濾清器等。氣閥分為進氣閥、排氣閥兩種，均采用環狀閥結構。低壓氣缸和高壓氣缸均安裝有進氣閥和排氣閥。濾清器采用紙質濾芯，與消聲器結合的結構。認知4VF-3/9型空氣壓縮機冷卻系統冷卻主要包括一、二級壓縮之間的空氣冷卻、機體、氣缸、缸頭等受熱體的冷卻。

冷卻風扇產生的冷風經導風罩充分冷卻機體、氣缸、缸頭等受熱體。

由低壓氣缸生產的壓縮空氣送入中間冷卻器冷卻，然后進入高壓氣缸再壓縮后到達空壓機出風管。認知4VF-3/9型空氣壓縮機潤滑系統曲軸、連桿及活塞等主要部件采用油泵壓力潤滑的方式。正常工作時，潤滑油壓力應為：大于250kPa且小于300kPa。氣缸壁和活塞環等部件采用飛濺式潤滑。

油泵從機箱內吸油并壓縮后，進入曲拐體油道從曲拐頸油孔溢出，潤滑曲拐和連桿瓦后，進入連桿體油孔到小頭襯套，潤滑活塞和小頭襯套。再回到機箱。

旋轉的曲軸把機箱內儲油帶動著飛濺起來，落到氣缸壁上，再由往復運送的活塞帶動潤滑氣缸壁和活塞環等部件。認知4VF-3/9型空氣壓縮機作用原理原動機通過聯軸器帶動壓縮機按順時針方向旋轉（從油泵一端看）。曲軸的旋轉產生活塞的往復運動。認知4VF-3/9型空氣壓縮機作用原理當活塞往下運動時氣缸容積增大，壓力減小，吸氣閥在大氣壓力作用下被打開，空氣經消聲器和吸氣閥進入氣缸；活塞往上運動時氣缸容積縮小，壓力升高，吸氣閥在彈簧力的作用下關閉，隨著活塞繼續往上運動，空氣壓力不斷升高，當空氣壓力高于排氣管道中的空氣壓力時，排氣閥開啟，高壓空氣經排氣管道流入總風缸，使總風缸壓力逐漸升高。認知4VF-3/9型空氣壓縮機作用原理當總風缸壓力升高到900kPa時，高壓空氣頂開壓力開關，切斷電源，機器停轉。當總風缸中壓力低于750kPa時，壓力開關自動復位，接通電源，壓縮機繼續運轉。認知4VF-3/9型空氣壓縮機壓縮空氣流動路徑大氣濾清器（過濾雜質）低壓氣缸進氣閥低壓氣缸低壓氣缸排氣閥中間冷卻器高壓氣缸進氣閥高壓氣缸高壓氣缸排氣閥壓縮機出風管認知4VF-3/9型空氣壓縮機4VF-3/9型空氣壓縮機主要技術參數順號項目單位規范1型式V型四列兩級風冷固定式2型號VF-3/93壓縮級數24氣缸數一級個2二級25氣缸直徑一級mm160二級906活塞行程mm1007轉速（額定值）r/min9808排氣量（吸入狀態）m3/min39額定排氣壓力（表壓）kPa90010軸功率kW≤21認知4VF-3/9型空氣壓縮機4VF-3/9型空氣壓縮機主要技術參數11冷卻方式風冷12潤滑油溫度℃≤7013排氣溫度（吸溫≤40℃）℃≤18014潤滑方式油泵壓力潤滑15潤滑油壓力kPa150～35016低壓安全閥開啟壓力kPa280～30017氣閥形式進排氣分開式環狀閥18傳動方式電動機直聯19壓縮機凈重㎏≈450順號項目單位規范返回認知4VF-3/9型空氣壓縮機曲軸采用QT600-3球墨鑄鐵制成。為雙支點結構，通過軸承座和軸承蓋上的一對球軸承安裝在機體兩端的主軸孔上。曲拐上各安裝有一對一、二級活塞連桿機構。返回認知4VF-3/9型空氣壓縮機連桿猜采用QT450-10球墨鑄鐵制成。返回認知4VF-3/9型空氣壓縮機低壓活塞采用輕型活塞結構，材料為ZL108，活塞上部第一道環為密封環第二道環為扭曲環第三道環為刮油環。高壓氣缸采用HT200鑄鐵制造，為簡形活塞結構，活塞上部第一、二道環為密封環第三道環為扭曲環第四道環為刮油環。返回認知SS型電力機車螺桿式空氣壓縮機TSA系列螺桿空氣壓縮機由于結構簡單、易損件少、排溫低、壓比大、維護費用低、運轉平穩等優點，螺桿空壓機正逐步成為機車車輛空氣壓縮設備的主力軍。主要特點是效率高、振動小、噪聲低、動轉平穩、可靠性好、易損件少、維修成本低。SS4系列電力機車螺桿空氣壓縮機安裝在機械間后端。認知SS型電力機車螺桿式空氣壓縮機螺桿空壓機的型號表示及含義如下：標記示例：鐵路專用，2型螺桿，交流電機功率為30HP(22kW)，冷卻方式上出風的螺桿式空壓機TSA-230A認知SS型電力機車螺桿式空氣壓縮機型號TSA-230ATSA-230AⅡTSA-230AVTSA-230ADIVTSA-3.0ATSA-330ATSA-230DTSA-230AⅢ適用車型SS8、SS4G、SS7A、SS7C、SS7D、SS3、SS6BSS3B重聯車新SS9SS4BDF4D、DF11、DF8CJ、DF8BDF11、米軌車SS7E冷卻型式風冷上出風風冷下出風風冷上出風國祥公司螺桿空壓機組應用情況：

TSA-230AD系列特性參數認知SS型電力機車螺桿式空氣壓縮機由四大主要部件構成：即驅動裝置、空氣壓縮機機體和風冷冷卻裝置、底座。它們用螺栓連接在一起，組成一個緊湊的底座支承的機組，由彈性減振器撓性地連接到一個共用底座上，共用底座與機車用螺栓剛性連接緊固。認知SS型電力機車螺桿式空氣壓縮機驅動裝置：三相交流電動機或直流電動機法蘭式安裝。一對聯軸器分別裝配在驅動電機和主機伸出軸上，電機、中托架、蝸殼、風機后蓋在軸向組成了一個剛性很好的結構，這一結構使其具有自支承作用。認知SS型電力機車螺桿式空氣壓縮機空氣壓縮機機體：空氣壓縮機一對轉子裝配在機體中，組成空壓機主機，主機再裝入油氣筒中。螺桿主機與油氣筒一體的組合方式，使其在空間上達到最緊湊的結構。油氣筒組成上還裝有油分離、過濾、控制元件。活動二：認知SS型電力機車螺桿式空氣壓縮機風冷冷卻裝置：基于機車運行振動的情況，采用聯軸器傳動，并對風機蝸殼、風機后蓋、中托架的加工嚴格要求，止口裝配，保證電機、機體連接的同軸度。認知SS型電力機車螺桿式空氣壓縮機風冷冷卻裝置：蝸殼中容納了離心式風扇－葉輪，葉輪裝在電機端的聯軸器上。蝸殼上部裝有擴壓器與冷卻器相聯接。冷卻器分為前后兩部分，前部起冷卻油的作用，后部起冷卻空氣的作用。冷卻器借助離心式風扇－葉輪供給的冷卻空氣來交換壓縮過程所產生的熱量。認知SS型電力機車螺桿式空氣壓縮機底座：空氣壓縮機機體、驅動裝置及冷卻裝置三大部件采用彈性減震器平穩地固定在一個鋼制共用底座上，底座下方有4個安裝孔與機車固定。共用底座將以上三個部件聯成一個整體，便于運輸與安裝。認知SS型電力機車螺桿式空氣壓縮機1—減震器；2—公用底座；3—電機底座；4—油過濾器；5—電機；6—壓力開關；7—擴壓器；8—壓縮空氣出口；9—空油冷卻器（后冷卻器、油冷卻器）；10—進氣閥；11—真空指示器；12—空氣濾清器；13—油細分離器；14—溫控閥；15—安全閥；16—逆止閥；17—壓力維持閥；18—加油口；19—機體油氣筒組成；20—溫度開關；21—卸油口；22—電控箱；23—壓縮機底座；24—視油孔；25—風機后蓋；26—蝸殼；27—中托架。912357812131415161718192021222324252616認知SS型電力機車螺桿式空氣壓縮機認知SS型電力機車螺桿式空氣壓縮機系統流程空氣系統潤滑油系統冷卻系統油冷卻器溫控閥油過濾器油冷卻器后冷卻器認知SS型電力機車螺桿式空氣壓縮機空氣系統組成空氣濾清器；進氣閥；壓力開關；油氣筒；油細分離器；安全閥；壓力維持閥；后部冷卻器。認知SS型電力機車螺桿式空氣壓縮機空氣由空氣濾清器濾去塵埃后，再由進氣閥進入主壓縮室壓縮，并與潤滑油混合。與油混合之壓縮空氣由壓縮機排至油氣筒，經油細分離器、壓力維持閥及后冷卻器之后送入使用系統中。

空氣系統流程空氣空氣壓縮同時與潤滑油混合油氣混合空氣認知SS型電力機車螺桿式空氣壓縮機（1）空氣濾清器空氣濾清器為一干式紙質過濾器，過濾紙細孔度約為10μm左右?？諝鉃V清器座上裝有一真空指示器。指示器顯示紅色或箭頭指向3.7kPa時應清潔濾清器和倒掉后蓋內塵土。清除的辦法為使用低壓空氣將塵埃由內向外吹出，若發現濾紙破損，則應更換。重新裝上空濾器后，按下指示器頂端的復位按鈕(PRESSTORESET)復位。主氣源通路中各組件功能說明空氣濾清器真空指示器認知SS型電力機車螺桿式空氣壓縮機（2）進氣閥該進氣閥專門用于間歇工作的螺桿式空壓機，主要由兩部分組成：①進氣止回閥當空壓機停機時，在彈簧力的作用下，閥板被迅速推向閥座，關閉進氣通道；防止從油氣筒回流至進氣閥的含油空氣排入大氣。同時也能避免因壓縮空氣倒流造成空壓機轉子反轉。②卸壓閥當壓縮機停機后，該閥能在很短時間(約14s)內將油氣桶內的壓力卸至300kPa以下，以保證空壓機在低負荷下再次啟動，有利于電機長期地正常工作。主氣源通路中各組件功能說明進氣閥進氣閥結構卸壓閥認知SS型電力機車螺桿式空氣壓縮機（3）溫度開關在失油、油量不足、冷卻不良等情況下，均可能導致排氣溫度過高。當排氣溫度達到溫度開關所設定之溫度值時，則溫度開關斷開而停機。溫度開關設定在105℃±5℃，在出廠前即已調好，請勿隨意調整。檢查溫度開關時，拔下溫度開關上的電線護套，用電阻表測量溫度開關兩接線柱間的電阻，在溫度沒有達到105℃±5℃時，該電阻應為0。主氣源通路中各組件功能說明認知SS型電力機車螺桿式空氣壓縮機（4）油氣筒由于油氣筒之寬大截面，可使壓縮空氣流速減小，油滴分離，此為第一段之除油。油氣筒筒側裝有視油鏡，空壓機停機5min后觀察，潤滑油油位應在視油鏡的上限與下限之間。油氣筒下方裝有泄油閥，應在機車每次出庫前略微打開泄油閥以排除油氣筒內的凝結水。筒上方裝有加油孔可供加油用。主氣源通路中各組件功能說明認知SS型電力機車螺桿式空氣壓縮機(5)油細分離器詳細內容請參照：主氣源通路中各組件功能說明油路上各組件功能說明認知SS型電力機車螺桿式空氣壓縮機（6）安全閥當機車上的主風缸壓力開關調節不當或失靈而致使油氣筒內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，使壓力降至設定的排氣壓力以下。安全閥于出廠前已經過整定(設定在1110kPa+40kPa)，因此不能隨意調整。檢查安全閥的方法是在壓縮機滿載工作時(880～900kPa)，輕拉安全閥上方的拉環，若此時安全閥能向外排氣，則視為正常。主氣源通路中各組件功能說明認知SS型電力機車螺桿式空氣壓縮機（7）壓力維持閥位于油氣筒上方油細分離器出口處，開啟壓力設定于600kPa±50kPa左右。壓力維持閥的功能主要為：①啟動時優先建立起潤滑油的循環壓力，確保機器的潤滑。②壓力超過600kPa±50kPa之后方行開啟，可降低流過油細分離器的空氣流速，除確保油細分離效果之外，并可保護油細分離器免因壓差太大而受損。③止回功能：當停機后油氣筒內壓力下降時，防止主風缸內壓縮空氣回流。主氣源通路中各組件功能說明認知SS型電力機車螺桿式空氣壓縮機（8）壓力開關壓力開關受進氣閥閥座內壓力控制，壓縮機停機后，油氣筒內壓力立即傳至進氣閥閥座內，當壓力超過400kPa時，壓力開關斷開。隨著油氣筒內的壓力被卸荷閥快速卸除，進氣閥閥座內壓力也降低，當壓力降至300kPa時，壓力開關恢復接通，此時壓縮機才能再次啟動，保證了電動機在低負載下啟動。壓縮機再次啟動的最短時間間隔為l4s。壓縮機運行時，進氣閥腔內壓力低于大氣壓力，壓力開關處于接通狀態。主氣源通路中各組件功能說明壓力開關認知SS型電力機車螺桿式空氣壓縮機（9）后冷卻器用葉輪將冷空氣抽入，通過后冷卻器冷卻壓縮空氣，將排氣溫度控制在環境溫度+15℃以下。主氣源通路中各組件功能說明認知SS型電力機車螺桿式空氣壓縮機潤滑油系統組成油細分離器；溫控閥；油冷卻器；油過濾器。認知SS型電力機車螺桿式空氣壓縮機潤滑油系統流程油氣筒內之壓力使潤滑油從筒內流出，經過溫控閥口和油冷卻器，進入油過濾器，經油過濾器后分成兩路，一路由機體下部噴入壓縮室，冷卻壓縮空氣，一路通到機體兩端，潤滑軸承組。而后匯集于壓縮機室底部，隨壓縮空氣一起又進入油氣筒。認知SS型電力機車螺桿式空氣壓縮機（1）油冷卻器油冷卻器之翅片易受灰塵覆蓋而影響冷卻效果，可能導致排氣溫度過高而停機。因此每隔一段時間即應對其進行清洗以確保其冷卻效果。油路上各組件功能說明認知SS型電力機車螺桿式空氣壓縮機（2）油過濾器油過濾器是一種紙質的過濾器，其功能為除去油中之雜質，如：金屬微粒、油之劣化物等。對軸承及轉子有完善的保護作用。當油過濾器的保養指示為紅色時，應更換該油過濾器。若油過濾器未及時更換則可能導致進油量不足，造成排氣溫度升高，以致停機；同時油量不足會影響軸承的使用壽命。在更換油過濾器時，須使用專用工具鏈鉗或帶鉗，夾住黑色濾筒上方的白色金屬環，按順時針方向旋轉，拆下舊的油過濾器濾筒。在裝上新的濾筒之后，油過濾指示會自動復位。油路上各組件功能說明認知SS型電力機車螺桿式空氣壓縮機（3）油細分離器油細分離器濾芯是用多層細密玻璃纖維制成，壓縮空氣中所含霧狀油氣經過油細分離器幾乎可被完全濾去，油顆粒大小可控制在0.1μm以下，排氣含油量則可低于5×10-6。正常運轉下，油細分離器可使用約2000～3000工作小時。油細分離器出口裝有安全閥、壓力維持閥，壓縮空氣由壓力維持閥引出，通至冷卻器。油細分離器濾下的油集中于其中央的小圓槽內，再由一回油管回流至機體進口側，可避免已被過濾的潤滑油再隨空氣排出。油路上各組件功能說明內部結構認知SS型電力機車螺桿式空氣壓縮機（3）油細分離器潤滑油的選擇，必須采用所推薦的牌號，最忌使用假油或再制油。潤滑油的油品及周圍環境的污染程度對其壽命影響甚大，如果環境污染甚為嚴重，可考慮加裝前置空氣過濾器。在更換油細分離器時，須使用專用工具鏈鉗或帶鉗，夾住油細分離器的白色金屬環按逆時針方向旋轉，拆下舊的油細分離器，換用新油細分離器后再用專用工具以相反的方向旋緊替換的新件。油路上各組件功能說明認知SS型電力機車螺桿式空氣壓縮機（4）溫控閥油冷卻器前裝有一溫控閥，其功能是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凝結而乳化潤滑油。剛開機時，潤滑油溫度低，此時溫控閥會自動開啟通往機體的油路，油不經過油冷卻器而進入機體內；若油溫升高到76℃以上，則溫控閥逐漸打開至油冷卻器的通路；至85℃時全開，此時油會全部經過油冷卻器再進入機體內。油路上各組件功能說明認知SS型電力機車螺桿式空氣壓縮機冷卻系統組成離心風機；蝸殼；油冷卻器和后部冷卻器?；顒佣赫J知SS型電力機車螺桿式空氣壓縮機冷卻系統流程冷卻空氣由冷卻風機抽入，由蝸殼導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。認知SS型電力機車螺桿式空氣壓縮機電機主機主動齒輪被動齒輪陰轉子陽轉子壓縮原理陰轉子陽轉子認知SS型電力機車螺桿式空氣壓縮機認知SS型電力機車螺桿式空氣壓縮機1.吸氣過程壓縮原理認知SS型電力機車螺桿式空氣壓縮機2.封閉過程壓縮原理認知SS型電力機車螺桿式空氣壓縮機3.壓縮及噴油過程壓縮原理認知SS型電力機車螺桿式空氣壓縮機4.排氣過程壓縮原理認知SS型電力機車螺桿式空氣壓縮機1.吸氣過程3.壓縮及噴油過程2.封閉過程4.排氣過程1.吸氣過程螺桿組的進氣側吸氣口，必須設計成使壓縮機可以充分吸氣，而螺桿式壓縮機并無進氣與排氣閥組。當轉子轉動時，主副轉子的齒溝在轉至進氣端壁開口時，其空間最大，此時轉子的齒溝空間與進氣口之自由空氣相通。因在排氣時齒溝之空氣被全數排出，排氣完了時，齒溝乃處于真空狀態；當轉至進氣口時，外界空氣即被吸入，沿軸向流入主副轉子的齒溝內。當空氣充滿了整個齒溝時，轉子齒溝之進氣側端面轉離了機殼之進氣口，在齒溝間的空氣即被封閉，以上為“進氣過程”。2.封閉及輸送過程：主副兩轉子在吸氣終了時，其主副轉子齒峰會與機殼閉封，此時空氣在齒溝內閉封不再外流，即“封閉過程”。兩轉子繼續轉動，其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”。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，亦即嚙合面與排氣口間的齒溝空間漸漸減小，齒溝內之氣體逐漸被壓縮，壓力提高，此即“壓縮過程”。而壓縮同時潤滑油亦因壓力差的作用而噴入壓縮室內與空氣混合。在壓縮過程中，壓縮機憑借其自身所產生的壓力差不斷向壓縮室及軸承噴入潤滑油。4.排氣過程當轉子的壓縮氣腔(齒溝)轉到與機殼排氣口相通時(此時壓縮氣體之壓力最高)，被壓縮之氣體開始排出，直至齒溝的嚙合面移至排氣端面，此時兩轉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，轉子之嚙合面與機殼進氣口之間的齒溝長度又達到最長，其吸氣過程又在進行。認知SS型電力機車螺桿式空氣壓縮機潤滑油作用：(1)潤滑：潤滑油可以在轉子之間形成油膜，避免了轉子間的接觸，減少摩擦。(2)密封：潤滑油產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：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。(4)降噪：降低高頻壓縮所產生的噪音。

認知SS型電力機車螺桿式空氣壓縮機電機按TBl608-1985(機車、車輛用三相異步電機基本技術條件)的要求進行設計的。其額定電壓為380V，但在供電電壓為270V或460v時也能輸出22kW的軸功率，滿足驅動空壓機的要求；并能在正弦性畸變率30％和電壓不對稱度7％(最高電壓時)或10％(最低電壓時)的情況下正常工作。該電機采用了F級絕緣。認知SS型電力機車螺桿式空氣壓縮機返回認知SS型電力機車螺桿式空氣壓縮機TSA-230AD系列特性參數螺桿組5:6齒形轉子壓縮方式連續，單級壓縮空氣出口壓力

P2=900kPa冷卻方式風冷壓縮空氣出口溫度比環境溫度(0~40℃)高l5℃以下潤滑油量約10kg(視油鏡上下限之間)旋轉方向從電機軸伸端看為順時針電機轉速

N=2955r/min電機功率22kW空壓機公稱容積流量

V=2.4m3/min認知SS型電力機車螺桿式空氣壓縮機工作重量約500kg(包括電機、底座及潤滑油)允許工作循環(ED=（t1/t）×l00％)(t1-每循環中的工作時間；t-每循環的全部時間)

EDmax=100％

EDmin=30％啟動頻率滿足30次啟動/小時環境溫度上限50℃環境溫度下限

-25℃(用低溫油可達到-40℃)空氣壓縮機停機溫度

t=105℃±5℃(油氣桶內溫度)耗油量排氣含油量小于5×10-6(相當于6mg/m3)噪聲≤85dB(A)外形尺寸(長×寬×高)(mm)1355×750×970TSA-230AD系列特性參數返回認知SS型電力機車螺桿式空氣壓縮機油冷卻器溫控閥系統流程空氣系統潤滑油系統冷卻系統認知SS型電力機車螺桿式空氣壓縮機（2）進氣閥主氣源通路中各組件功能說明1—進氣閥體；2—卸荷噴嘴；3—密封墊片；4—墊圈；5—螺母；6—螺釘；7—進氣閥閥板；8—進氣彈簧；9—進氣閥閥座；10—擋圈；11—卸荷氣缸；12、13—O型圈；14—卸荷活塞；15—B型密封圈；16—卸荷彈簧；17—卸荷閥座；18—擋圈。返回活動二：認知SS型電力機車螺桿式空氣壓縮機（3）油細分離器油路上各組件功能說明1機頭2進氣閥3油氣筒4油細分離器5壓力維持閥6回油管7油分蓋8墊