淺談南京地鐵兩種制動(dòng)風(fēng)源系統(tǒng)的維護(hù)

蔡磊

摘 要：車輛風(fēng)源系統(tǒng)的好壞對(duì)制動(dòng)效果有很大的影響，是車輛運(yùn)營安全的保障。地鐵車輛風(fēng)源系統(tǒng)的日常維護(hù)中主要涉及到油、濾芯的檢查與更換，正確、科學(xué)地做好風(fēng)源系統(tǒng)的維護(hù)是很重要的?，F(xiàn)從南京地鐵兩種不同風(fēng)源系統(tǒng)的維護(hù)入手，從原理上找出維護(hù)的差異性。

關(guān)鍵詞：空壓機(jī)；干燥塔

目前，南京地鐵一號(hào)線車輛均采用6節(jié)編組的車輛。在每輛列車中，分別在拖車安裝了一組制動(dòng)系統(tǒng)的風(fēng)源單元?，F(xiàn)使用的有兩種不同制造廠商生產(chǎn)的風(fēng)源系統(tǒng)，分別是：Knorr（克諾爾）制造生產(chǎn)系統(tǒng)與Faiveley（法維萊）制造生產(chǎn)系統(tǒng)?？酥Z爾系統(tǒng)采用是活塞式空壓機(jī)，法維萊系統(tǒng)采用的是螺桿式空壓機(jī)。

本文將從兩種不同系統(tǒng)的原理進(jìn)行入手，分析結(jié)構(gòu)上不同。進(jìn)而去分析兩種系統(tǒng)維護(hù)中的不同和優(yōu)缺點(diǎn)。

1.兩種系統(tǒng)的工作原理

1.1風(fēng)源系統(tǒng)的組成

地鐵車輛的風(fēng)源系統(tǒng)最本質(zhì)的目的就是將空氣進(jìn)行壓縮、干燥，變成符合車輛制動(dòng)所需求的壓縮空氣。所以車輛的風(fēng)源系統(tǒng)中包含兩大部件：一是將空氣壓縮的裝置—空壓機(jī)，二是干燥壓縮空氣的裝置—干燥塔。

1.2克諾爾風(fēng)源系統(tǒng)工作原理

克諾爾系統(tǒng)采用是VV120型電動(dòng)空氣壓縮機(jī)單元。它是由3個(gè)活塞缸、中間冷卻器、后冷卻器和電動(dòng)機(jī)組成，它采用空氣冷卻并且提供公稱壓力10bar冷卻壓縮空氣約950L/min給車輛制動(dòng)系統(tǒng)。

空氣壓縮機(jī)的兩個(gè)低壓活塞缸和一個(gè)高壓活塞缸在同一個(gè)曲軸上呈W型布置，由400V的三相交流電來驅(qū)動(dòng)。電動(dòng)機(jī)和壓縮機(jī)通過自動(dòng)找正的中間聯(lián)軸節(jié)來聯(lián)接?？諌簷C(jī)潤滑油采用飛濺的方式，通過曲軸在曲軸箱中來旋轉(zhuǎn)來挖灑潤滑油，一個(gè)結(jié)合過濾器安裝在曲軸箱的的出氣口處用來分離活塞運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的空氣中的潤滑油。這些油將通過油槽回到曲軸箱的油槽中，一個(gè)可視鏡能夠指示曲軸箱中潤滑油量，油箱中的油量決不允許從可視鏡中消失，油量太少會(huì)導(dǎo)致溫度過高或停機(jī)，油量過高會(huì)導(dǎo)致閥體碳化。空氣壓縮機(jī)在進(jìn)行壓縮低壓空氣時(shí)的空氣先經(jīng)過油紙過濾器，產(chǎn)生的低壓空氣經(jīng)過中間冷卻器，在這里能夠?qū)嚎s產(chǎn)生的一些熱能散發(fā)掉，低壓空氣經(jīng)過高壓活塞缸進(jìn)一步壓縮產(chǎn)生的高壓空氣進(jìn)入后冷卻器進(jìn)行冷卻，產(chǎn)生的高壓空氣經(jīng)過空氣干燥器處理后進(jìn)入用風(fēng)系統(tǒng)。

該系統(tǒng)采用的干燥器是雙塔干燥器，它再生干燥劑采用活性氧化鋁。雙塔的運(yùn)轉(zhuǎn)的形式采用平行工作制，當(dāng)潮濕空氣在一個(gè)塔中進(jìn)行干燥時(shí)則另一個(gè)干燥塔的干燥劑正在再生。一些干燥的空氣將流出、膨脹經(jīng)過一個(gè)正在干燥的干燥塔里一些再生困難和濕透的干燥劑，通過干燥和膨脹這些再生困難和濕透的干燥劑來吸附其中的水分，最后這些濕透的空氣將排人大氣中。

1.3法維萊風(fēng)源系統(tǒng)工作原理

法維萊風(fēng)源系統(tǒng)采用的是CRV65型空壓機(jī)。該空壓機(jī)通過三相電機(jī)（400Vac/50Hz）經(jīng)由一個(gè)直通柔性耦合器來驅(qū)動(dòng)，為螺桿式空壓機(jī)。螺桿式空壓機(jī)通過陰陽轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)來將空氣壓縮。陰陽轉(zhuǎn)子的兩端分別通過滾珠軸承與球軸承固定。陰陽轉(zhuǎn)子在機(jī)頭的內(nèi)腔內(nèi)通過相互嚙合產(chǎn)生壓縮室。通過轉(zhuǎn)子的葉片之間的旋轉(zhuǎn)嚙合運(yùn)動(dòng)，空氣從進(jìn)氣口處被吸入到由兩個(gè)葉片形成的空間之中。當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)到如圖3所示的第二階段的位置時(shí)，葉片之間的空間就已經(jīng)充滿了空氣，并且此時(shí)這個(gè)空間與進(jìn)氣口的連接被切斷。陽轉(zhuǎn)子在陰轉(zhuǎn)子對(duì)應(yīng)的凹槽內(nèi)運(yùn)動(dòng)，之后通過陰陽轉(zhuǎn)子的繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，葉片之間的空間逐漸減小，空氣被壓縮直至被壓縮到需要的壓力值，壓縮空氣通過一個(gè)出氣口被傳遞出去。

干燥器由水過濾器、兩個(gè)集成預(yù)過濾器和兩個(gè)含干燥劑（活性氧化鋁）的塔組成，工作原理是基于無熱再生吸附原理。每個(gè)塔里的吸附材料是為了阻止含在壓縮空氣中的水和水蒸汽，保證空氣濕度在指定的限界內(nèi)。兩個(gè)塔是交替工作，當(dāng)一個(gè)塔在進(jìn)行干燥時(shí)，另一個(gè)塔在進(jìn)行再生。循環(huán)結(jié)束后，兩個(gè)塔中的氣流進(jìn)行交換，干燥的空氣將對(duì)消耗的干燥劑進(jìn)行再生。單個(gè)塔中的氣流由電磁閥控制，整個(gè)干燥器由電控箱控制，一個(gè)周期持續(xù)大約2 秒鐘，同時(shí)激活“壓縮機(jī)工作”信號(hào)，當(dāng)壓縮機(jī)停止周期被凍結(jié)，當(dāng)壓縮機(jī)啟動(dòng)時(shí)周期重新啟動(dòng)。

2.兩種系統(tǒng)的維護(hù)內(nèi)容

由于兩種系統(tǒng)的工作模式的差異，導(dǎo)致了兩種系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)上存在一定的差異性。南京地鐵在日常的全效修修程中安排了不同的維護(hù)計(jì)劃。

3.兩種風(fēng)源系統(tǒng)的維護(hù)優(yōu)缺點(diǎn)

克諾爾風(fēng)源系統(tǒng)的日常維護(hù)中更換的濾芯只有空氣過濾器濾芯。法維萊更換的濾芯包括：空氣過濾器濾芯、油分離器濾芯、油過濾器。更換的濾芯法維萊較多。在日常的維護(hù)中，我們也發(fā)現(xiàn)法維萊日常更換的濾芯遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法滿足正常的需求。一級(jí)、二級(jí)過濾器濾芯均有不同程度的失效。通過對(duì)比我們得出：克諾爾的日常維護(hù)項(xiàng)目較少，維護(hù)的成本與時(shí)間不多，有利于日常的維護(hù)。法維萊的風(fēng)源系統(tǒng)由于其工作中油氣的混合情況特殊，導(dǎo)致在干燥過濾的過程中過濾器較多，維護(hù)的成本較高，需要拆卸的設(shè)備較多，給維護(hù)帶來了很大的麻煩。

4.結(jié)論

通過兩種不同風(fēng)源系統(tǒng)的對(duì)比，我們可以看出克諾爾的風(fēng)源系統(tǒng)在維護(hù)中較為方便。我們?cè)谀壳耙仓饾u通過備件的國產(chǎn)化，逐步降低了克諾爾系統(tǒng)的維護(hù)成本，而法維萊的風(fēng)源系統(tǒng)維護(hù)中項(xiàng)目較多，且維護(hù)的效果也不太理想，維護(hù)的成本較多。對(duì)于如何優(yōu)化法維萊風(fēng)源系統(tǒng)的日常維護(hù)計(jì)劃，我們還有很長(zhǎng)的路要走，只有結(jié)合備件國產(chǎn)化與系統(tǒng)的工作特性，才能夠更好更優(yōu)地做好設(shè)備的維護(hù)。