SL22型螺桿式空氣壓縮機組淺析

李鋒

摘 要：空氣壓縮機是氣動系統的動力源，它把電動機輸出的機械能轉換成壓縮空氣的壓力能輸送給氣動系統，主要用于為具有中等空氣消耗量的軌道車輛提供所需的壓縮空氣。本文介紹了CRH380B型高寒動車組配裝的SL22型螺桿式空氣壓縮機組的組成及控制原理；結合售后服務現場針對車組運營情況的反饋，對該型空氣壓縮機組的典型問題的根本原因進行了分析，并提出了后續的解決措施。

關鍵詞：軌道車輛；壓縮空氣；CRH380B型高寒動車組；SL22型螺桿式空氣壓縮機組；控制原理；典型問題；解決措施

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.06.225

0 引言

列車的制動性能保障著運行安全及其運行速度。CRH380B型高寒動車組采用“四動四拖”的8輛編組構成，持續運行速度為350km/h，最高運行速度達380km/h，對列車本身的制動性能要求極高，列車配裝有兩組SL22型螺桿式空氣壓縮機組作為壓縮空氣供應裝置以保證壓縮空氣供應充足，進而保證列車的制動性能；若空氣壓縮機組發生故障導致壓縮空氣供應出現問題，會降低列車制動性能，造成制動距離不能保證，嚴重影響運行安全。

1 SL22型螺桿式空氣壓縮機組的組成及控制原理

1.1 SL22型螺桿式空氣壓縮機組介紹

CRH380B型高寒動車組配裝了兩組SL22型螺桿式空氣壓縮機組，作為列車制動系統主風源的組成部分分別吊裝在03和06車車下設備艙內，機組被封裝在主供風單元中用于為整個車輛提供壓縮空氣并以這種方式減少噪音。主要組成：三相交流電動機、空氣壓縮機、干式空氣濾清器、精細濾油器、雙塔干燥器、安全閥、油氣分離器和電氣裝置。機組與一個帶防凍設備的冷凝水收集器相連，機組啟動后經由單向閥、安全閥、主風缸向列車總風管供應10bar的壓縮空氣。

1.2 SL22型螺桿式空氣壓縮機組的控制原理

CRH380B型高寒動車組配裝的SL22型螺桿式空氣壓縮機組的啟動與否受網絡控制，03和06車兩個制動控制單元的制動功能相互獨立，即每個制動控制單元分別使用自己的風源系統；當01車主控時03車的空氣壓縮機組首選工作，08車主控時06車的空氣壓縮機組首選工作；如果首選的空氣壓縮機組因故障不能工作時就由另一臺空氣壓縮機組代替工作；如果首選空氣壓縮機組的運行時間在一小時內超過50%，可用另一臺空氣壓縮機組代替；當總風壓平均值低于8.5±0.2bar時激活首選空氣壓縮機組，當總風壓平均值低于8.0±0.2bar時則激活另一臺空氣壓縮機組，當總風壓平均值高于10±0.2bar時兩個空氣壓縮機組均停止工作。

2 SL22型螺桿式空氣壓縮機組典型問題分析及解決措施

2.1 典型問題

CRH380B型高寒動車組主要在哈大線運營，冬季運行環境的嚴苛對其制動性能提出了很高要求，結合哈大線開通以來的運營表現可以發現SL22型螺桿式空氣壓縮機組自身工作的可靠性、穩定性較高，但近階段在日檢中發現很多CRH380B型高寒動車組出現總風充風慢、空氣壓縮機異常耗油、壓縮空氣中含有水和油的問題，該問題會嚴重影響列車的制動性能。

2.2 原因分析

空氣壓縮機能否正常工作很大程度上取決于對機組能否堅持正常和正確的檢修和維護保養；在氣動控制系統中，壓縮空氣的水分、油污和灰塵會嚴重影響氣動元件的可靠性和使用壽命，因此氣源凈化裝置作為機組內必不可少的輔助元件的正常維護保養顯得萬分重要。目前，配屬在沈陽和哈爾濱鐵路局的所有CRH380B型高寒動車組配裝的SL22型螺桿式空氣壓縮機組運用均已超過兩年，根據廠家提供的使用及維護保養手冊要求在到達維護周期（兩年或使用超過3000小時，以先到為準）時須更換三濾（含潤滑油），即：空氣濾清器濾芯、油氣分離器濾芯和精細濾油器濾芯，如未按要求進行維護保養則會導致上述問題的出現，進而影響列車的制動性能，影響行車安全；分析如下：

2.2.1 在到達維護周期時未及時更換空氣濾清器濾芯

將直接導致壓縮機供風量明顯下降，表現為總風缸的充風時間明顯變長。

2.2.2 在到達維護周期時未及時更換精細濾油器濾芯及潤滑油

會使得過濾下來的雜質殘存在機組內部導致濾油器功能失效，致使雜質進入轉子造成轉子磨損，壓縮機的風量下降，壓力下降，并產生異音，嚴重時導致轉子卡死，電機燒損。

2.2.3 在到達維護周期時未及時更換油氣分離器濾芯

會直接導致油氣分離的效果明顯下降，致使大量潤滑油隨壓縮空氣進入后續管路、干燥器、制動器和風缸中，會使機組因缺油而導致工作時溫度升高而發生高溫斷路保護，嚴重時燒損壓縮機；同時也會導致從進氣卸載閥噴出大量油霧污染空氣濾清器，濾清器進口處會有明顯油跡；油氣分離器失效也會使得空氣壓縮機的供風不暢導致機體內部壓力超壓，使得安全閥動作噴出油霧。

2.3 預防與解決措施

須嚴格按SL22型螺桿式空氣壓縮機組的使用及維護保養手冊要求進行使用及維護保養，亦可結合實際使用工況和運用經驗制定出更切合自身實際的維護保養計劃和三濾（含潤滑油）更換周期，即計劃檢修，但維護保養周期不得晚于手冊內的要求標準，并按照計劃嚴格執行；如已發生上述提到的相應問題，則需根據實際情況立即更換相應濾芯。

3 結語

SL22型螺桿式空氣壓縮機組是CRH380B型高寒動車組上的重大關鍵部件，如不正確使用和按要求維護保養，一旦造成機組故障將會影響列車制動性能，嚴重影響列車的正常運用；若列車擔當長距離運營交路運行時兩組空氣壓縮機中的一組突然因維護保養問題發生故障無法工作，將會造成另一臺機組因工作時間過長導致溫度過高引起高溫斷路保護也停止工作，列車無壓縮空氣供應必將會對列車的運行安全造成不可預計的影響。實踐可以證明，只要嚴格遵守使用及維護保養操作規程進行檢修，必定能保證空氣壓縮機在最佳的工況下運行。

以上是筆者結合所學以及在售后服務現場中所積累的經驗，對CRH380B型高寒動車組配裝的SL22型螺桿式空氣壓縮機組目前存在的典型問題的分析，并提出了相應的解決措施。希望能提高日后SL22型螺桿式空氣壓縮機組故障的查除速率。

參考文獻：

[1]CRH3型動車組[M].北京：中國鐵道出版社，2008.

[2]吳曉明.現代氣動元件與系統[J].北京：化學工業出版社，2014（05）.

[3]李新德.氣動元件與系統：原理·使用·維護[J].北京：中國電力出版社，2015（01）.