Приборы питания тормозов сжатым воздухом

Классификация компрессоров

Компрессоры предназначены для обеспечения сжатым воздухом тормозной сети поезда и пневматической сети вспомогательных аппаратов. Вспомогательные компрессоры служат для поднятия токоприемника при отсутствии сжатого воздуха на электропоезде.

Поршневые компрессоры классифицируются:

· по количеству цилиндров: одноцилиндровые, двухцилиндровые и трехцилиндровые;

· по расположению цилиндров: горизонтальные, вертикальные, V-образные, W-образные

· по числу ступеней сжатия: одноступенчатые и двухступенчатые;

· по типу привода: от электродвигателя или от главного двигателя.

Тип компрессора выбирают в зависимости от рода тягового подвижного состава. Компрессоры вместе с ГР должны удовлетворять следующим основным требованиям:

· полностью обеспечивать потребность в сжатом воздухе в поездах при его наибольшем допустимом расходе;

· обладать необходимой производительностью и создавать требуемое давление в ГР за установленное время;

· обеспечивать температуру подаваемого сжатого воздуха в ТМ не более чем на 2 °С по сравнению с температурой окружающей среды, а его относительную влажность не более 85 %;

· исключать попадание конденсата и масла в ТМ и ВР;

· осуществлять полный отпуск тормозов при неработающем компрессоре после полного служебного торможения и экстренного торможения только за счет запаса сжатого воздуха в ГР;

· обладать высокой надежностью, низким удельным энергопотреблением.

Режим работы компрессоров – повторно-кратковременный: продолжительность включения под нагрузкой не более 50% и продолжительность цикла до 10 минут. Непрерывная работа одноступенчатого компрессора до 15 мин, но не чаще одного раза в течение 2 часов.

Одним из основных показателей работы компрессора является его подача, то есть объем воздуха, нагнетаемый им за единицу времени. В эксплуатации подачу компрессора определяют по времени нагнетания воздуха в ГР.

Компрессор ЭК-7Б (ЭК-7В)

Компрессоры ЭК-7Б и ЭК-7В отличаются только типом электродвигателя.

Характеристики указаны в таблице 3.1 (в скобках указаны характеристики для ЭК-7В).

Таблица 3.1 – Характеристики компрессоров ЭК-7Б (ЭК-7В)

Наименование параметра	Единица измерения	Значение
Подача воздуха	м3/мин	0,62 (0,58)
Частота вращения коленчатого вала	об/мин	560 (540)
Давление нагнетания	МПа	0,8
Число ступеней сжатия	-
Расположение цилиндров	-	горизонтальное
Число цилиндров	-
Диаметр цилиндров	мм
Ход поршня	мм
Масса компрессора (общая)	кг
Потребляемая мощность (общая)	кВт	5 (4,7)

Конструкция компрессора ЭК-7Б (ЭК-7В) представлена на рисунке 3.1.

1 – корпус компрессора; 2 – блок цилиндров; 3 – шатун; 4 – поршень; 5 – крышка блока цилиндров; 6 – плита; 7 – поршневой палец; 8 – передний подшипник; 9 – коленчатый вал;

10 – разбрызгиватель; 11 – крышка шатуна; 12 – пробка маслосливного отверстия;

13 – задний подшипник; 14 – блок промежуточных шестерен; 15 – эксцентриковая ось;

16 – шестерня коленчатого вала; 17 – прокладка крышки блока цилиндров; 18 – клапан.

Рисунок 3.1 – Конструкция компрессора ЭК-7Б (ЭК-7В)

Корпус (картер) компрессора, отлитый из серого чугуна, имеет две полости. В левой полости расположен двухступенчатый редуктор с передаточным числом 1,81, а в правой – коленчатый вал на двух радиальных однорядных шариковых подшипниках. Задний подшипник вмонтирован в горизонтальную расточку торцевой стенки корпуса, а передний – в переднюю крышку.

Для монтажа и осмотра коленчатого вала и шатунов в корпусе имеются окна, закрытые крышками. На крышке, закрывающей окно для осмотра коленчатого вала, находится сапун (на рисунке 3.1не показан).

К фланцу картера прикреплен блок цилиндров, наружная поверхность которого сделана ребристой для лучшей теплоотдачи. В цилиндрах перемещаются тронковые поршни, отлитые из серого чугуна. На каждой головке поршня имеются четыре ручья: два верхних для компрессионных колец и два нижних – для маслосъемных. Компрессионные кольца выполнены конусными и устанавливают их торцом меньшего диаметра к днищу поршня. Конусные кольца уменьшают расход и выброс масла при нагнетании и быстрее прирабатываются по цилиндру.

Задние головки (со стороны коленчатого вала) шатунов имеют разъемные подшипники, залитые баббитом, с откидной крышкой; в передние головки запрессованы бронзовые втулки. Поршни соединены с шатунами посредством поршневых пальцев. Между блоком цилиндров и чугунной крышкой находится плита – промежуточная часть с самопружинящими ленточными пластинчатыми клапанами.

Крышка, изготовленная из серого чугуна с ребристой наружной поверхностью для охлаждения, имеет перегородку, разделяющую всасывающую и нагнетательную полости. Между крышкой и плитой находится прокладка. Пластины размером 80 × 0,5 мм разделяются на шесть нагнетательных и шесть всасывающих. Все пластины взаимозаменяемые.

Двухступенчатый редуктор состоит из шестерен и блока шестерен, вращающихся на эксцентриковой оси (эксцентриситет 0,25 мм), которая на концах имеет опорные шейки. По мере износа зубьев шестерен зацепление регулируют. Для этого на левой опорной шейке имеется пять отверстий. Положение оси фиксируется стопорным винтом, который входит в одно из пяти отверстий. Для лучшей смазки эксцентриковая ось делается полой с четырьмя сквозными масляными каналами. В шестерню запрессована бронзовая втулка.

Шестерни редуктора частично погружены в масло и смазывают весь редуктор. При вращении коленчатого вала масло из картера захватывается разбрызгивателями, укрепленными на шатунах, при этом создаётся масляный туман, который и оседает на рабочих поверхностях деталей. Уровень масла контролируется масляным щупом. Масло из полости картера спускают через отверстие, закрываемое пробкой; такое же отверстие и в полости, где расположен коленчатый вал.

Схема работы компрессора представлена на рисунке 3.2.

Рисунок 3.2– Схема работы компрессора

Шестерня, сидящая на валу двигателя, через блок шестерен, вращающихся на эксцентриковой оси, приводит в движение шестерню, сидящую на коленчатом валу. При движении поршня от крышки происходит всасывание, а в другом цилиндре поршень движется к крышке и производит нагнетание. При обратном движении поршня всасывающие клапаны закрываются, а через нагнетательные клапаны сжатый воздух поступает в нагнетательную полость крышки и далее – в ГР. Таким образом, за один оборот коленчатого вала в каждом цилиндре попеременно совершаются процессы всасывания и нагнетания.

Основные неисправности компрессора представлены в таблице 3.2.

Таблица 3.2 – Основные неисправности компрессора ЭК-7Б (ЭК-7В)

Неисправность	Причина	Способ устранения
Резкий стук	Выработался баббит во вкладышах	Заменить вкладыши
Выплавился баббит	Заменить вкладыши
Ослаблена гайка шатунного болта или срез болта	Вскрыть компрессор, заменить болт или подтянуть гайку

Продолжение таблицы 3.2

Ненормальный шум и стук	Изношена втулка головки шатуна	Разобрать компрессор, заменить втулку
Неправильная смазка или сильный нагрев, вызывающий задир поршня	Вынуть и зачистить поршень
Зачистить зеркало цилиндра
Проверить посадку поршневых колец в канавки
Компрессор «гонит» смазку	Изношены кольца, поршень и цилиндр	Заменить кольца или произвести капитальный ремонт компрессора
Течь масла из картера к коленчатому валу	Изношен резиноармированный сальник	Сменить сальник
Уменьшение производительности	Поломка всасывающих или нагнетательных клапанов	Заменить клапан
Износ поршневых колец или неправильное их положение на поршне	Заменить кольца или развести замки смежных поршневых колец на 120°
Износился поршень, повреждена или плохо затянута прокладка головки цилиндра	Заменить поршень, прокладку или подтянуть болты крепления головки