城轨车辆制动系统

贺文锦、熊律、揭薇、宁善平、赵晨、罗羽羚、郭芷旗、张宝林

目录

  • 1 序言
    • 1.1 什么是制动
    • 1.2 为什么要学习城轨车辆制动系统
    • 1.3 城轨车辆制动技术前沿
    • 1.4 课程要点概览
    • 1.5 制动趣味小知识
  • 2 制动基本理论
    • 2.1 制动的基本概念
    • 2.2 牵引力和制动力的形成
    • 2.3 制动力影响因素
    • 2.4 章节课后习题演练
  • 3 空气制动
    • 3.1 直通式空气制动机
    • 3.2 自动式空气制动机
    • 3.3 电空制动机
    • 3.4 章节课后习题演练
  • 4 动力制动与电磁制动
    • 4.1 动力制动
    • 4.2 电磁制动
    • 4.3 章节课后回顾
    • 4.4 小组拓展-储能制动
  • 5 供气系统
    • 5.1 空气压缩机
    • 5.2 空气干燥器
    • 5.3 风缸及其他空气管路部件
    • 5.4 章节课后习题演练
  • 6 基础制动装置
    • 6.1 单元制动机
    • 6.2 闸瓦
    • 6.3 盘形制动
  • 7 制动与防滑控制技术
    • 7.1 制动控制系统的组成和原理
    • 7.2 防滑原理和防滑控制
    • 7.3 章节课后习题演练
  • 8 KBGM型制动控制系统
    • 8.1 KBGM型制动控制系统的结构原理
    • 8.2 KBGM型制动控制系统的控制过程
    • 8.3 KBGM型制动控制系统的特点
  • 9 EP2002型制动控制系统
    • 9.1 EP2002型制动控制系统
空气压缩机
  • 1 课堂学习
  • 2 思政拓展
  • 3 巩固练习

任务一  空气压缩机

认知空气压缩机基本概念与分类形式

熟知活塞式空气压缩机基本结构和作用原理

熟知螺杆式空气压缩机基本结构和作用原理


供风系统是向整个列车提供压缩空气的风源。它不仅针对空气制动系统,而且也为其他用风部件提供风源,例如风动塞拉门、风喇叭(气笛)、受电弓风动控制、车钩操作风动控制设备、空气弹簧及刮雨器等。供风系统制造的压缩空气为用风设备的驱动提供动力,而压缩空气的净化和干燥处理是不可或缺的,其目的是除去压缩空气中所含有的灰尘、杂质、油滴和水分等,保证制动系统及其他用风设备能长时间可靠地工作。为得到清洁、干燥的压缩空气,一般供气系统主要是由空气压缩机组、二次冷却器、空气干燥器、风缸及其他空气管路辅助元件等组成的。 

城市轨道车辆采用的空气压缩机要求具有噪声低、振动小、结构紧凑、维护方便、环境实用性强的特点,其直流驱动电机已逐渐被交流电机驱动取代。目前,城市轨道车辆中采用的主要有活塞式空气压缩机和螺杆式空气压缩机两种。


一.活塞式空气压缩机


1-润滑油泵;2-机体;3-油压表;4-空气滤清器;5、8-进气阀片;6-排气阀片;7、9-低压活塞;10-高压活塞;11-主风缸;12-压力控制器;13-上集气箱;14-散热管;15-下集气箱。

     

  VV120/150-1型活塞式空气压缩机如图2-5所示。此压缩机为3个缸,其中两个缸为低压缸,一个为高压缸,3个缸呈W形排列,两级压缩带有两个空气冷却器。其排气量为920L/min,输出压力为1000Kpa,转速为1450r/min,由380V、三相、50Hz交流鼠笼式异步电动机驱动,电机与压缩机之间是永久连接,不需要维护,有一个自对中心的法兰连接,这种布置就不需要在电机和压缩机之间有很精确的直线连接。其空气过滤器采用过滤纸过滤,其效果较油浴式过滤器好,但应用成本较高。冷却风扇的叶片不直接安装在曲轴端头,是通过温控液力联合器连接,也称粘性连接。在温度较低时,联轴器内的液体粘度很低,不传递转矩,故可节约能源。该空气压缩机组的一个主要优点是在4.6m距离内噪声的声压级只有64dB(A)。 


1-驱动电机;2-进气过滤器;3-呼吸器;4-聚合过滤器;5低压缸;6-低压阀;7-高压缸;8-高压阀;9-冷却进口;10-黏滞风扇;11-扇叶;12,18-弹性装置;13-曲轴;14-曲轴箱;15-油位观测镜;16-中间法兰;17-柔性连轴节;A1-空气出口;A2-空气进口;A3-冷却空气。


二.螺杆式空气压缩机 

1-电动机;2-中托架;3-蜗壳;4-护压器;5-冷却器;6-冷却系统;7-机体油气桶部分;8-压力维持阀;9-真空指示器;10-进气阀;11-机头;12-油气桶油过滤器;13-视油镜;14-空气过滤器。


它的主机是双回转轴容积式压缩机,转子为一对互相啮合的螺杆,螺杆具有非对称啮合型面。主动转子为阳螺杆,从动转子为阴螺杆。常用的主副螺杆齿数比依压缩机容量而有所不同,为4:5、4:6、或5:6。两个互相啮合的转子在一个只留有进气口的铸铁壳体里面旋转,螺杆的啮合和螺杆与壳体之间的间隙通过精密加工严格控制,并在工作时向螺杆内喷压缩机油,使间隙被密封,并将两转子的啮合面隔离防止机械接触摩擦。另外,不断喷入的机油与压缩空气混合,用来带走压缩过程所产生的热量,维持螺杆副长期可靠地运转。当螺杆副啮合旋转时,它从进气口吸气,经过压缩从排气口排出,得到具有一定压力的压缩空气。 

螺杆副是一对齿数比为4:6以特定螺旋角互相啮合的螺杆。其中阳螺杆(通常作驱动螺杆)为凸形不对称齿,而阴螺杆(常用作从动螺杆)为瘦齿形弯曲齿。两螺杆的齿断面形线是专门设计并经过精密磨削加工的,在啮合过程中两齿间始终保持“零”间隙密贴,形成空气的挤压空腔。 


1-螺杆式空气压缩机;2-联轴器;3-冷却风机;4-电动机;5-空、油冷却器(机油冷却单元);6-冷却器(压缩空气后冷单元);7-压力开关;8-进气阀;9-真空指示器;10-空气滤清器;11-油细分离器;12-最小压力维持阀;13-安全阀;14-温度开关;15-视油镜;16-泄油阀;17-温度控制阀;18-油气筒组成;19-机油过滤器;20-逆止阀。

该压缩机的工作过程分为吸气、压缩、排气三个阶段