动车组螺杆空压机介绍及运用维护研究

孙会智 李童生 谢春杰

中车唐山机车车辆有限公司 -产品研发中心 河北唐山 063500

摘要：螺杆空压机已经在很多动车组上安装运用。至今为止，空压机发生过多种故障，经过现场检查，故障分析，现场走访等确定现场维护保养过程中与使用说明纯在差异。针对这些发现，明确了如果维护保养不当，或未严格按照使用说明操作，将会导致空压机故障。所以空压机的正确维护对空压机的使用寿命有着重要的影响。

关键词：螺杆空压机 维护保养

1 螺杆空气压缩机组组成

系统包括空气系统、润滑油系统和冷却系统。

1.1空气系统

空气系统由空气滤清器、进气止回阀、主机、油气筒、油细分离器、最低压力阀和后冷却器组成。

1.2润滑油系统

润滑油系统由油细分离器、调温器、油冷却器和油过滤器等组成。

1.3冷却系统

冷却系统由离心风扇、蜗壳、后冷却器组成。冷却空气由冷却风机吸入，经蜗壳和扩压器导向吹过后冷却器的散热翅片，同时冷却压缩空气及润滑油。

2 螺杆压缩机工作原理

主空气压缩机为螺杆式空气压缩机，由一对斜齿啮合的转子对组成，转子对具有不对称齿廓，在一个灰铸铁机箱内运行。空气通过压缩机单元外壳中的特殊成型的开口径向流入、轴向流出。工作循环分为吸气、压缩、排气三个过程。随着转子的旋转，每对相互啮合的齿相继完成相同的工作循环。

2.1吸气过程

随着转子的旋转，转子齿的一端逐渐脱离啮合而形成了齿间容积，这个齿间容积的扩大，在其内部形成一定的真空，空气在压差的作用下流入其中。随着转子的旋转，齿间容积达到最大后，齿间容积不再增加，齿间容积在此位置与吸气口断开，吸气过程结束。

2.2压缩过程

随着转子的旋转，齿间容积由于转子齿的啮合而不断减小被密封在齿间容积的空气所占据的容积也随之减小，导致压力升高，从而实现对空气的压缩过程，压缩过程可一直持续到即将与排气孔口接通之前。同时，大量的润滑油被喷入齿间容积中，与所压缩的空气混合，起到润滑、密封、冷却和降低噪声的作用。

2.3排气过程

齿间容积与排气孔口连通后，即开始排气过程。随着齿间容积的不断缩小，具有排气压力的空气逐步通过排气孔口被排，此过程一直持续到齿末端的型线完全啮合。此时齿间容积内的空气通过排气孔口被完全排出，封闭的齿间容积体积将变为零。随着转子的旋转重新开始新的工作循环。

3 常见的空压机错误维护情况：

3.1润滑油加入太多

多数操作人员心中有一个观点，那就是空压机亏油是不允许的，而多加油则是无所谓的，因此在实际操作中，通常加入的润滑油超出允许的最高限度很多。这种观点和行为是错误的！

加入过量的油，导致过高的油位，这将会淹没空压机的油气一级分离设施（挡油板），使得空压机系统内的油气混合物不能有效分离，导致以下故障发生：

3.1.1油耗过高，不及时补油易导致空压机烧损；

3.1.2油气分离器因润滑油浸泡失效，使得大量润滑油随压缩空气进入后续管路和空气干燥器，甚至进入制动器、风缸中，后果不可想象；

3.1.3油气分离器失效同时也会导致从进气卸载阀喷出大量油雾，因此污染空气滤清器。表现为：空滤进口有明显的油迹；

3.1.4空压机系统内部压力超高，使得安全阀动作喷出油雾。所以要严格按照维护保养手册要求的方法进行润滑油检查，并依此加入符合要求的足量润滑油。一旦发现润滑油加入过多，则需要立即从空压机的排油阀处将多加入的润滑油排放出来。

3.2加油口盖未拧紧

每次加完油或因其他原因而打开了加油口盖，要更换新的密封垫。如果不更换新的密封垫，不能确保铝垫下一次拧紧时的变形与上一次的变形一致，这样将会导致密封不严，使得空压机运转时加油口处喷出润换油。如果因未拧紧加油口盖而发生了喷油故障，首先需要按照要求重新拧紧，然后按照正确的油位检查方法检查，以确定是否缺油，如缺油，则必须立即补足润滑油量。

3.3加油时将杂质带入空压机机壳内

在加油时，如果不注意防护，将杂质/杂物带入空压机机壳内，该杂质尤其是金属杂质，将会导致压缩机转子磨损，空压机风量下降，严重时导致空压机损毁，电机烧损。应使用专用洁净容器来进行补加油工作。如果加油时不小心掉入杂质，则需要将润滑油排尽，并需要多次使用同型号的润滑油来清洗空压机油路系统后排尽，最后更换新的油过滤器，重新加入润滑油，再投入使用。

3.4未及时更换空气滤清器

不按照要求定期更换空气滤清器，将直接导致空压机的排风量明显下降，表现为机车风缸的充风时间明显变长。不管真空发生器有没有动作，空气过滤器滤芯最迟使用一年之后必须予以更换新件。一旦发现风缸的充风时间明显变长，可以首先将空气滤清器与进气卸载阀之间的连接软管摘下，然后使空压机启动，重新测算风缸的充风时间，如果新的充风时间明显缩短，则需要立即更换空滤滤芯。如果重新测算的充风时间没有明显好转，则需要检查其他部件。

3.5未及时更换油滤器及润滑油

如果没有及时更换油过滤器和润滑油，将会使得过滤下来的杂质残存在空压机系统内，导致油过滤器功能失效，达不到过滤效果，杂质进入转子，造成压缩机转子磨损，轴承碎裂，空压机风量下降，并产生空压机工作时异音，严重时导致转子卡死，电机烧损。

3.6未及时更换油气分离器

未及时更换油气分离器，直接导致油气分离器的效果明显下降，即油气分离器失效，引起以下故障：

3.6.1因油气分离器失效，使得大量润滑油随压缩空气进入后续管路和空气干燥器及制动器、风缸之中。

3.6.2油气分离器失效同时也会导致从进气卸载阀喷出大量油雾，因此污染空气滤清器，表现为：空滤进口有明显的油迹；

3.6.3油气分离器失效也使得空压机的供风不畅，导致空压机系统内部压力超低，使得安全阀动作喷出油雾。

3.6.4大量润滑油流失，使得空压机因缺油而导致空压机工作时温度升高而发生高温短路保护，严重时烧损空压机。

按照要求，应考虑实际使用情况，调整更换和周期，但是最晚空压机使用两年之后，必须立即更换油气分离器。

3.7未定期清洁（或更换）回油管路内部的小过滤器网

未定期清洁（或更换）回油管路内部的小过滤器网，过滤网堵塞，使得经油气分离的润滑油不能及时的返回空压机润滑油系统，随着分离的油越积越多，将导致：

3.7.1因油气分离器失效，使得大量润滑油随压缩空气进入后续管路和空气干燥器及制动器、风缸之中。

3.7.2油气分离器失效同时也会导致从进气卸载阀喷出大量油雾，因此污染空气滤清器，表现为：空滤进口有明显的油迹；

3.7.3大量润滑油流失，使得空压机因缺油而导致空压机工作时温度升高而发生高温短路保护，严重时烧损空压机。按照要求，最晚空压机使用两年之后，必须立即清洁或更换回油管内部的小过滤器网。如果发生上述提到的故障现象，则需要立即清洁或更换回油管内部的小过滤网，并更换油气分离器和空气过滤器，检查油位补加油等。

3.8、未定期清洁散热器，未定期清洁散热器，则会导致散热不良，空压机内部的系统温度上升，而发生高温短路保护，严重时烧损空压机。同时，未定期清洁散热器，也会导致空压机排出的压缩空气的温度偏高，影响后续干燥器的干燥性能。按照要求，最晚空压机使用两年之后，必须立即清洁散热器。打开散热器导流罩的维护盖，使用高压风，通过维护孔，从上至下，将散热器翅片上累计的尘土等杂物清洁干净。

4 总结

螺杆空压机是动车上的关键部件，如果不正确运用及按照要求进行维护保养，一旦照成空压机故障，会加大动车的维修量和维修成本，严重时将大大减少空压机的使用寿命，于此同时，还会造成动车不应该发生的事故，严重影响动车的正常运用。

尽管目前空压机出现诸多的应用问题，但是如果严格按照标准进行维护和保养，上述问题都是可以解决的。

参考文献

［1］ 王林.CRH3 型动车组主空压机典型故障分析［J］.城市建设理论研究，2015，5（13）：23

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