Тяговый и моторвагонный подвижной состав железных дорог оборудуется компрессорными установками, которые предназначены для обеспечения сжатым воздухом тормозной сети поезда и пневматической сети вспомогательных аппаратов.
Компрессоры разделяют:
по числу цилиндров:
· на одноцилиндровые
· двухцилиндровые
· трёхцилиндровые
по расположению цилиндров:
· на горизонтальные
· вертикальные
· и W и V-образные с тремя и двумя цилиндрами соответственно
по числу ступеней сжатия:
· на одноступенчатые
· и двухступенчатые
по приводу:
· с приводом от электродвигателя
· или от главного двигателя.
В одноступенчатом компрессоре всасывание и сжатие атмосферного воздуха происходят в одном цилиндре 3 за два хода поршня. При движении поршня 4 вправо в точке А открывается всасывающий клапан 2 и по линии А-В-С При движении поршня 4 влево в точке С закрывается всасывающий клапан и начинается процесс сжатия. В точке D открывается нагнетательный клапан 1 и на участке D-F поршень выталкивает воздух в главный резервуар ГР при постоянном давлении pк.
При обратном движении поршня оставшийся во вредном пространстве воздух (V0) расширяется по линии F-B'. В точке B' открывается всасывающий клапан 2.
В двухступенчатом компрессоре сжатие воздуха происходит в двух цилиндрах с промежуточным охлаждением.
При движении поршня 1 вниз открывается всасывающий клапан 3 и на участке А-В-С происходит всасывание при постоянном давлении p0. При ходе поршня 1 вверх в точке С всасывающий клапан 3 закрывается. На участке C-D воздух сжимается и в точке D открывается перепускной клапан 4 и происходит нагнетание сжатого воздуха в холодильник 5 по линии D-F. При движении поршня 1 вниз в цилиндр низкого давления 2 происходит расширение сжатого воздуха, оставшегося во вредном пространстве V0, по линии F-B. В точке В открывается всасывающий клапан 3 и процесс повторяется. В цилиндре высокого (II ступень сжатия) при движении поршня вниз воздух из холодильника 5 по линии F1 и E1 будет поступать в цилиндр. При движении поршня вверх по линии E1-G произойдёт сжатие и по линии G-H нагнетание в главный резервуар ГР.
В полости цилиндра при I ступени сжатия давление повышается до 0,2-0,4 МПа, а в плоскости II ступени сжатия - до 0,75-0,9 МПа.
Тип компрессора выбирают в зависимости от рода тягового подвижного состава. Компрессоры должны полностью обеспечивать потребность в сжатом воздухе при максимальных расходах и утечках его в поезде.
Во избежание перегрева компрессора режим его работы устанавливают повторно кратковременным: продолжительность включения (ПВ) под нагрузкой не более 50% и продолжительность цикла до 10 мин.
Непрерывная работа двухступенчатого компрессора допускается до 45 мин и одноступенчатого до 15 мин, но не чаще одного раза в течение 2 ч.
Tемпература воздуха в нагнетательной трубе на расстоянии от 0,8 до 1,0 м от патрубка цилиндра при ПВ=50% не должна превышать 200°С, а температура масла в картере - 85°.
Одним из основных показателей работы локомотивного компрессора является его подача (производительность), то есть объём воздуха, нагнетаемый за единицу времени (м3 мин).
Производительность компрессора проверяется по повышению давления сжатого воздуха в главных резервуарах с 7 кгс/см2 до 8 кгс/см2, то есть в наиболее тяжёлом режиме работы для компрессора. Время повышения давления сжатого воздуха в главных резервуарах зависит от объёма главных резервуарах и подачи воздуха компрессором.
Одним из основных показателей работы компрессора является его подача, т.е. объём воздуха, нагнетаемый им за единицу времени.
В условиях эксплуатации подачу компрессора определяет по времени нагнетания в главные резервуары объёма воздуха, пересчитанного на условия всасывания.
Теоретическую подачу компрессора (м3/мин) определяют по формуле:
QT = Fhni, где F - площадь поршня, м3;
h - ход поршня, м;
n - число ходов в 1 мин (частота вращения вала об/мин).
Действительная подача компрессора:
Qк = QTl, где l - коэффициент подачи компрессора.
Важным показателями, характеризующими работу компрессора, являются коэффициент подачи и объёмный коэффициент полезного действия.
Коэффициентом подачи компрессора называется отношение поданного в главный резервуар объёма воздуха, приведённого к температуре и давлению всасывания, к объёму, описываемому поршнем. Коэффициент подачи учитывает все потери - сопротивление всасывающих клапанов, неплотность поршневых колец, условия охлаждения и др. (для компрессора КТ6 он составляет 0,7-0,85).
Объёмным коэффициентом полезного действия компрессора называется отношение засасываемого объёма воздуха в цилиндр к теоретическому объёму; он зависит от величины вредного пространства и давления. Коэффициент подачи всегда меньше объёмного к.п.д.
Согласно ГОСТ 10393-74*, компрессоры на перспективу должны иметь подачу 1; 2; 3; 3,5; 7 и 10,5 м3/мин, номинальное избыточное давление 1,0 МПа и частоту вращения вала 1450 об/мин, кроме компрессоров с подачей 1 м3/мин, у которых номинальное избыточное давление 0,8 МПа и частота вращения вала 100 об/мин.
Надёжность компрессоров должна соответствовать следующим показателям:
· число отказов до первой плановой переборки - 0,003 на 1 тыс. часов работы, или 0,1 на 1 млн. км пробега
 |
ресурс до первой плановой переборки (замена поршневых колец) - 10-13 тыc. часов работы, или 0,3-0,44 млн. км пробега ресурс до первого капитального ремонта 40-45 тыс. часов работы, или 1,2-1,35 млн. км