ЭЛЕКТРОВОЗА ВЛ80С
Компрессоры предназначены для обеспечения сжатым воздухом тормозной сети поезда и пневматической сети вспомогательных аппаратов: электропневматических контакторов, реверсоров, песочниц и другого [6].
Применяемые на подвижном составе компрессоры классифицируются по числу цилиндров (одно-, двухцилиндровые и так далее); по расположению цилиндров (горизонтальные, вертикальные, V-и W-образные); по числу ступеней сжатия (одно- и двухступенчатые); по типу привода (с приводом от электродвигателя или от двигателя внутреннего сгорания).
Вспомогательные компрессоры служат для наполнения сжатым воздухом пневматических магистралей, например, главного воздушного выключателя, блокирования щитов высоковольтной камеры и токоприемника при отсутствии сжатого воздуха в главных резервуарах и резервуаре токоприемника после длительной стоянки электроподвижного состава в нерабочем состоянии.
Компрессоры должны полностью обеспечивать потребность в сжатом воздухе при максимальных расходах и утечках его в поезде. Во избежание недопустимого нагрева режим работы компрессора устанавливается повторно-кратковременным. При этом продолжительность включения (ПВ) компрессора под нагрузкой допускается не более 50 %, а продолжительность цикла до 10 мин.
Основные компрессоры, применяемые на подвижном составе, как правило, являются двухступенчатыми. Сжатие воздуха в них происходит последовательно в двух цилиндрах с промежуточным охлаждением между ступенями.
При первом ходе вниз поршня 1, в соответствии с рисунком 1.1а, открывается всасывающий клапан 3, и в цилиндр 2 первой ступени поступает воздух из атмосферы при постоянном давлении. Линия всасывания АС, в соответствии с рисунком 1.1б, располагается ниже штриховой линии атмосферного барометрического давления на значение потерь на преодоление сопротивления всасывающего клапана. При ходе поршня 1 вверх всасывающий клапан 3 закрывается, объем рабочего пространства цилиндра 2 уменьшается и воздух сжимается по линии CD до давления в холодильнике 4, после чего открывается нагнетательный клапан 5 и происходит выталкивание сжатого воздуха в холодильник по линии нагнетания DF с постоянным противодавлением.
1 — поршень; 2 — цилиндр первой ступени; 3 — всасывающий клапан; 4 — холодильник; 5— нагнетательный клапан
Рисунок 1.1 Схема двухступенчатого компрессора (а) и теоретическая индикаторная диаграмма его работы (б)
В процессе последующего хода поршня 1 вниз происходит расширение оставшегося во вредном пространстве (объем пространства над поршнем в его верхнем положении) сжатого воздуха по линии FB до тех пор, пока давление в рабочей полости не понизится до определенного значения и всасывающий клапан 3 откроется атмосферным давлением. Далее процесс повторяется. На первой ступени воздух сжимается до давления 2,0…4,0 кгс/см2.
Аналогично работает вторая ступень компрессора со всасыванием воздуха из холодильника 4 по линии FE, сжатием по линии EG, нагнетанием в главные резервуары по линии GH, расширением во вредном пространстве цилиндра второй ступени по линии HF’. Заштрихованная площадь индикаторной диаграммы характеризует уменьшение работы сжатия вследствие охлаждения воздуха между ступенями.
Сжатие воздуха сопровождается выделением теплоты. В зависимости от интенсивности охлаждения и количества теплоты, отбираемой от сжимаемого воздуха, линия сжатия может быть изотермой, когда отводится вся выделяющаяся теплота и температура остается постоянной, адиабатой, когда процесс сжатия идет без отвода теплоты, или политропной при частичном отводе выделяющейся теплоты.
Адиабатический и изотермический процессы сжатия являются теоретической идеализацией. Действительный процесс сжатия является политропным.
Основными показателями работы компрессора являются производительность (подача), объемный, изотермический и механический КПД.
Производительностью компрессора называется объем воздуха, нагнетаемый компрессором в резервуар в единицу времени, замеренный на выходе из компрессора, но пересчитанный на условия всасывания. Производительность компрессора локомотива определяют по времени повышения давления в главных резервуарах с 7,0 до 8,0 кгс/см2.
Объемный КПД характеризует уменьшение производительности компрессора под влиянием вредного пространства; он зависит от объема вредного пространства и давления. Двухступенчатое сжатие позволяет понизить температуру воздуха в конце сжатия, улучшить условия смазывания компрессора и уменьшить потребляемую компрессором мощность за счет работы, сэкономленной благодаря охлаждению воздуха в промежуточном холодильнике, а также повысить объемный КПД за счет уменьшения соотношения давлений нагнетания и всасывания.
Изотермический КПД позволяет оценить совершенство компрессора.
Механический КПД компрессора учитывает потери на трение в самом компрессоре и потери на привод вспомогательных механизмов — вентилятора и масляного насоса.
Компрессор воздушный КТ-6ЭЛ предназначен для обеспечения сжатым воздухом всех пневматических цепей электровоза. Техническая характеристика компрессора КТ-6Эл приведены в таблице 1.1.
Таблица 1.1 Техническая характеристика компрессора КТ-6Эл
| Тип | трехцилиндровый, двухступенчатого сжатия |
| Рабочее давление сжатого воздуха | 0,9 Мпа (9,0 кгс/см2) |
| Подача воздуха | 2,75 м3/мин |
| Потребляемая мощность | 24кВт |
| Частота вращения | 440об/мин |
| Смазка | комбинированная: под давлением от масляного насоса и разбрызгиванием |
| Вместимость картера | 10-12л |
| Разогрев масла в зимнее время | электронагреватель, мощностью 200-250Вт, напряжение 50В |
| Охлаждение | воздушно-принудительное |
| Режим работы | Повторно-кратковременный с отношением времени работы ко времени выключения 1:2. Время работы под нагрузкой не должно превышать 15 мин. |
| Общая масса (сухая) | 646 кг |
| Габаритные размеры | 740х1255х1105мм |
Конструкция и принцип действия. Кривошипно-воздушный компрессор КТ6-Эл, в соответствии с рисунком 1.2, трехцилиндровый с w-образным расположением цилиндров, двухступенчатого сжатия, с промежуточным охлаждением воздуха. С электродвигателем компрессор соединен муфтой.
 |
 |
1-клапанная коробка ступени 1; 2 — цилиндр ступени 1; 3 — поршень ступени 1; 4-сапун; 5 —клапанная коробка ступени II;6 — поршень ступени II; 7 — цилиндр ступени II; 8-узел шатунов; 9 — промежуточный холодильник; 10 — воздушный фильтр; 11 — масляный манометр; 12 — предохранительный клапан холодильника; 13 -рым-болт; 14 — болт; 15 — вентилятор; 16 — кронштейн; 17 — подшипник; 18 — крышка; 19 — картер; 20 — коленчатый вал; 21 — масляный насос; 22 — редукционный (перепускной) масляный клапан; 23 — крышка; 24 — маслоподогреватель трубчатый; 25-сливная пробка; 26 — заливная пробка; 27 — маслоуказатель
Рисунок 1.2 Компрессор КТ6-Эл.
При вращении коленчатого вала через узел шатунов 8 происходит возвратно-поступательное движение 2-х поршней 3 низкого и одного 6 высокого давления в цилиндрах. При обратном ходе поршней 3 через всасывающие фильтры 10, маслосборник и клапанные коробки 5 воздух из атмосферы поступает в надпоршневое пространство, а при прямом ходе сжимается до давления 0,4 МПа и подается в холодильник 9 для остывания. Последний состоит из ряда трубок с навитой на них латунной спиралью для увеличения охлаждающей поверхности. Этому же способствует вентилятор 15. На холодильнике установлен манометр 11 масляного насоса и предохранительный клапан 12 для защиты от избыточного давления при нарушении регулировки клапанных коробок 5.
Аналогично описанному происходит процесс сжатия воздуха из холодильника второй ступенью компрессора до давления ГР. В нижней части корпуса компрессора расположен картер 19 с маслом и масляным фильтром. Смазка трущихся деталей комбинированная: разбрызгиванием и от масляного насоса.