辛愛良 姚付棟



摘要:動車組運營時,柳絮等漂浮物易堵塞裙板過濾網及空壓機冷卻器,導致空壓機油溫高故障。本文介紹了動車組空壓機冷卻原理,提出柳絮季節對空壓機保養建議及優化方案的說明。
關鍵詞:柳絮;空壓機冷卻原理;空壓機油溫高;優化方案
1.引言
柳絮等漂浮物易附著在空壓機冷卻器散熱片上產生粘連,如果有油污的話,粘連情況會更加嚴重,嚴重影響空壓機冷卻器的冷卻效果,導致壓縮機機頭溫度升高報警停機,嚴重者可能導致螺桿抱死。為了降低類似故障的影響,本文對空壓機冷卻原理及優化方案進行了分析介紹。
2.空壓機結構
動車組空氣壓縮機是固定式、風冷、噴油螺桿壓縮機,為車載制動系統等氣動部件提供壓縮空氣。螺桿壓縮機系統包括:壓縮機機頭、整體冷卻風扇、復合冷卻器(空氣/油)、油氣分離器及驅動電機等部件。
3.空壓機冷卻原理介紹
空氣壓縮機組工作時,主要形成兩個回路,分別為空氣回路和潤滑油回路。
空氣回路:空氣通過空濾被吸入,進入壓縮機機頭與潤滑油混合壓縮成油氣混合物,油氣混合經單向閥進入油分罐,并在離心力、重力及吸附的作用下將空氣和油分離,然后進入后冷卻器冷卻,最后產生壓縮空氣。
潤滑油回路:具有壓力的油氣混合物進入油分罐,油箱將油壓出,進入恒溫閥,如果油溫高于設定溫度,則溫控閥開啟,潤滑油進入油冷卻器冷卻,之后經過油濾再進入壓縮機轉子再次循環;如油溫低于設定溫度,則恒溫閥關閉,油直接進入油濾過濾后進入轉子,同時油霧分離器分離后的油通過回油管進入壓縮機進行壓縮。
油濾的主要作用是過濾潤滑油中的雜質,保證壓縮機的安全可靠運行,延長壓縮機的使用壽命。如果油濾堵塞就會導致潤滑油循環不暢,無法對空壓機轉子進行冷卻。
油冷卻器使潤滑油冷卻,保證進入轉子的潤滑油的溫度適當,如果油冷卻器無法降低潤滑油的溫度,將導致進入轉子的潤滑油油溫升高,轉子出口處的溫度升高,導致溫度高報警情況發生。
4.柳絮對空壓機影響
柳絮多出現在華北平原地區,根據動車組在中國北方的運營情況,在每年4、5月份,會發現大量柳絮直接附著在動車組裙板過濾網及空壓機冷卻器散熱片表面,造成散熱性不良。檢查空壓機空氣過濾器,發現內部同樣附著大量柳絮。以上原因易導致空壓機油溫高故障。
空壓機冷卻系統包括空氣冷卻器 (AC)和油冷卻器(OC)。油冷卻器散熱主要通過風扇 (FN) 產生流動空氣風冷油散熱片和空氣散熱片,冷卻空氣經冷卻器吸入,從電機側排出。當油冷卻器風冷油散熱片和空氣散熱片附著柳絮會導致通風散熱效果差,冷卻性能不良。同時動車組裙板過濾網附著大量柳絮后造成車下設備艙內空氣流通性差,溫度升高,更不利于風冷效果。最終導致空壓機油溫高報警。
空壓機空濾被柳絮堵塞嚴重時會減少進氣量,影響噴油壓力,引起高溫故障。堵塞的空濾會讓空壓機的能耗流失、浪費電。
5.柳絮季節空壓機保養及優化方案
鑒于柳絮多出現在華北平原地區,建議北京、濟南、鄭州等路局在每年4月份之前對動車組空壓機的油濾、空濾、空壓機油進行更換保養。
進入柳絮飄飛季節,動車運用所應結合日常運用修加強對動車組裙板過濾網、空壓機油濾的空氣散熱片和油散熱片、空壓機空濾的除塵清灰工作。密切關注空壓機油位變化,發現油量減少馬上添加。
對空壓機的排風方式進行優化,改造空壓機的冷卻風道,將原先的排風口由側排方式改造為下排方式,并在下排風口處設置橡膠導通風道,設備艙底板采用孔狀結構,使其具有更好的通風效果。
6.結語
通過柳絮季節來臨之前對動車組空壓機的油濾、空濾、空壓機油更換。結合運用修對裙板濾網、油冷卻器、空濾的除塵清灰工作。還有空壓機產品的優化改進一定能將柳絮對動車組空壓機的影響降低,保障動車組的正常運行。
參考文獻:
[1] 劉建民,陳建軍. 螺桿式空壓機運行及維護技術問答[M].中國電力出版社.2011.27-48.
[2]魏少明.CRH380A型動車組電動空氣壓縮機工作原理及故障分析[J].中國科技期刊數據庫.2018(11)