SL22型螺杆式空气压缩机组浅析

李锋

摘 要：空气压缩机是气动系统的动力源，它把电动机输出的机械能转换成压缩空气的压力能输送给气动系统，主要用于为具有中等空气消耗量的轨道车辆提供所需的压缩空气。本文介绍了CRH380B型高寒动车组配装的SL22型螺杆式空气压缩机组的组成及控制原理；结合售后服务现场针对车组运营情况的反馈，对该型空气压缩机组的典型问题的根本原因进行了分析，并提出了后续的解决措施。

关键词：轨道车辆；压缩空气；CRH380B型高寒动车组；SL22型螺杆式空气压缩机组；控制原理；典型问题；解决措施

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

0 引言

列车的制动性能保障着运行安全及其运行速度。CRH380B型高寒动车组采用“四动四拖”的8辆编组构成，持续运行速度为350km/h，最高运行速度达380km/h，对列车本身的制动性能要求极高，列车配装有两组SL22型螺杆式空气压缩机组作为压缩空气供应装置以保证压缩空气供应充足，进而保证列车的制动性能；若空气压缩机组发生故障导致压缩空气供应出现问题，会降低列车制动性能，造成制动距离不能保证，严重影响运行安全。

1 SL22型螺杆式空气压缩机组的组成及控制原理

1.1 SL22型螺杆式空气压缩机组介绍

CRH380B型高寒动车组配装了两组SL22型螺桿式空气压缩机组，作为列车制动系统主风源的组成部分分别吊装在03和06车车下设备舱内，机组被封装在主供风单元中用于为整个车辆提供压缩空气并以这种方式减少噪音。主要组成：三相交流电动机、空气压缩机、干式空气滤清器、精细滤油器、双塔干燥器、安全阀、油气分离器和电气装置。机组与一个带防冻设备的冷凝水收集器相连，机组启动后经由单向阀、安全阀、主风缸向列车总风管供应10bar的压缩空气。

1.2 SL22型螺杆式空气压缩机组的控制原理

CRH380B型高寒动车组配装的SL22型螺杆式空气压缩机组的启动与否受网络控制，03和06车两个制动控制单元的制动功能相互独立，即每个制动控制单元分别使用自己的风源系统；当01车主控时03车的空气压缩机组首选工作，08车主控时06车的空气压缩机组首选工作；如果首选的空气压缩机组因故障不能工作时就由另一台空气压缩机组代替工作；如果首选空气压缩机组的运行时间在一小时内超过50%，可用另一台空气压缩机组代替；当总风压平均值低于8.5±0.2bar时激活首选空气压缩机组，当总风压平均值低于8.0±0.2bar时则激活另一台空气压缩机组，当总风压平均值高于10±0.2bar时两个空气压缩机组均停止工作。

2 SL22型螺杆式空气压缩机组典型问题分析及解决措施

2.1 典型问题

CRH380B型高寒动车组主要在哈大线运营，冬季运行环境的严苛对其制动性能提出了很高要求，结合哈大线开通以来的运营表现可以发现SL22型螺杆式空气压缩机组自身工作的可靠性、稳定性较高，但近阶段在日检中发现很多CRH380B型高寒动车组出现总风充风慢、空气压缩机异常耗油、压缩空气中含有水和油的问题，该问题会严重影响列车的制动性能。

2.2 原因分析

空气压缩机能否正常工作很大程度上取决于对机组能否坚持正常和正确的检修和维护保养；在气动控制系统中，压缩空气的水分、油污和灰尘会严重影响气动元件的可靠性和使用寿命，因此气源净化装置作为机组内必不可少的辅助元件的正常维护保养显得万分重要。目前，配属在沈阳和哈尔滨铁路局的所有CRH380B型高寒动车组配装的SL22型螺杆式空气压缩机组运用均已超过两年，根据厂家提供的使用及维护保养手册要求在到达维护周期（两年或使用超过3000小时，以先到为准）时须更换三滤（含润滑油），即：空气滤清器滤芯、油气分离器滤芯和精细滤油器滤芯，如未按要求进行维护保养则会导致上述问题的出现，进而影响列车的制动性能，影响行车安全；分析如下：

2.2.1 在到达维护周期时未及时更换空气滤清器滤芯

将直接导致压缩机供风量明显下降，表现为总风缸的充风时间明显变长。

2.2.2 在到达维护周期时未及时更换精细滤油器滤芯及润滑油

会使得过滤下来的杂质残存在机组内部导致滤油器功能失效，致使杂质进入转子造成转子磨损，压缩机的风量下降，压力下降，并产生异音，严重时导致转子卡死，电机烧损。

2.2.3 在到达维护周期时未及时更换油气分离器滤芯

会直接导致油气分离的效果明显下降，致使大量润滑油随压缩空气进入后续管路、干燥器、制动器和风缸中，会使机组因缺油而导致工作时温度升高而发生高温断路保护，严重时烧损压缩机；同时也会导致从进气卸载阀喷出大量油雾污染空气滤清器，滤清器进口处会有明显油迹；油气分离器失效也会使得空气压缩机的供风不畅导致机体内部压力超压，使得安全阀动作喷出油雾。

2.3 预防与解决措施

须严格按SL22型螺杆式空气压缩机组的使用及维护保养手册要求进行使用及维护保养，亦可结合实际使用工况和运用经验制定出更切合自身实际的维护保养计划和三滤（含润滑油）更换周期，即计划检修，但维护保养周期不得晚于手册内的要求标准，并按照计划严格执行；如已发生上述提到的相应问题，则需根据实际情况立即更换相应滤芯。

3 结语

SL22型螺杆式空气压缩机组是CRH380B型高寒动车组上的重大关键部件，如不正确使用和按要求维护保养，一旦造成机组故障将会影响列车制动性能，严重影响列车的正常运用；若列车担当长距离运营交路运行时两组空气压缩机中的一组突然因维护保养问题发生故障无法工作，将会造成另一台机组因工作时间过长导致温度过高引起高温断路保护也停止工作，列车无压缩空气供应必将会对列车的运行安全造成不可预计的影响。实践可以证明，只要严格遵守使用及维护保养操作规程进行检修，必定能保证空气压缩机在最佳的工况下运行。

以上是笔者结合所学以及在售后服务现场中所积累的经验，对CRH380B型高寒动车组配装的SL22型螺杆式空气压缩机组目前存在的典型问题的分析，并提出了相应的解决措施。希望能提高日后SL22型螺杆式空气压缩机组故障的查除速率。

参考文献：

[1]CRH3型动车组[M].北京：中国铁道出版社，2008.

[2]吴晓明.现代气动元件与系统[J].北京：化学工业出版社，2014（05）.

[3]李新德.气动元件与系统：原理·使用·维护[J].北京：中国电力出版社，2015（01）.