市域车空压机高温故障分析及维保方案

冯明

摘  要：随着城市轨道交通的不断发展，城轨车辆运行速度也在不断提升，制动及风源系统是保障车辆安全运行的关键系统。目前城轨车辆风源系统中空压机的可靠性越来越好，但偶尔会有高温故障出现，影响列车正常运行。文章介绍了某市域列车空压机的组成、功能原理，对运用中发生高温故障的原因进行分析，提出了空压机日常维护保养的方案。

关键词：风源系统;空压机;高温故障;维护保养

中图分类号：TH45         文献标志码：A         文章编号：2095-2945（2019）30-0118-02

Abstract： With the development of urban rail transit， the speed of vehicles is also increasing. Brake and air supply system is very important for the safe operation of vehicles. The reliability of air compressor in the air supply system of urban rail vehicles is getting better， but occasionally high temperature faults occur. This paper introduces the composition and function principle of the air compressor of a city train， analyses the causes of high temperature failure， and puts forward the maintenance plan of the air compressor.

Keywords： air supply system; air compressor; high temperature fault; maintenance

引言

城軌市域车辆通常采用8辆编组，最高运行速度160km/h。车辆风源系统主要用于为制动系统、门系统、空气弹簧、车钩系统、风笛、空调供风、受电弓供风等。作为整个动车组的压缩空气制造单元，主空压机的正常工作尤为重要。通过多年来对车组的运行故障分析及日常检修，现总结出了主空压机高温故障发生的可能性原因及后续防范措施，有利于日常故障检修。此外，建议用户要合理按照正规方式进行维护保养。

1 空气压缩机主要组成及功能原理

1.1 空压机组成

空气压缩机由螺杆式压缩机、驱动电机、干燥器、精细滤油器、空气滤清器、安全阀等组成（图1）。

1.2 功能原理

压缩机包括一个螺杆式螺旋式压缩机，压缩机通过弹性联轴节由电机直接驱动，并且与电机刚性安装在一起。整列车装有两套风源装置，可满足8辆编组市域列车的供风需求。经过干燥净化的压缩空气先进入列车总风缸中，再通过总风管传送到整列车的总风缸中，实现制动系统及其它各系统用风。

电动压缩机组为间断工作，由压力控制器控制。螺杆式压缩机为双轴转动排量式供风。压缩机转子体由两个相互配合且带有螺旋槽的转子组成，转子上有互相啮合的外形。空气进入压缩机后，通过转子体箱体内特殊形状的开口轴向输出。压缩过程为单级连续压缩，没有冲击振动。在压缩过程中通过循环液压油进行润滑及冷却。

2 空压机高温故障产生原因

根据运营经验分析，以下原因均可能导致城轨车辆空压机高温故障：

选用不合适的润滑油或润滑油内混入杂质;

油位过低导致散热不良;

空压机内定子转子之间润滑不良造成磨损产生高温;

油位过高、未及时更换油气分离器导致内部温度过高;

未及时更换油过滤器及润滑油导致内部温度过高;

未定期清洁（或更换）回油管内的过滤器网及散热器。

对空压机产生高温故障的原因进行分析如下：

（1）对空压机添加了不符合规定型号的润滑油导致高温故障发生，空压机润滑油的选择是经过了大量测试及数据分析。如擅自更改润滑油型号，润滑性能、散热性能、温度耐受力等无法保证满足空压机设计输入的各种要求，尤其是在极端条件下，会引发空压机系统故障，最终导致空压机损坏、维修保养周期缩短、寿命降低等。如果将不同润滑油混用，可能产生润滑油杂质，堵塞空压机的润滑系统，导致内部温度过高，引发空压机烧损。

（2）空压机润滑油主要有密封、润滑及冷却的作用，油位过低会使空压机冷却功能降低。油位过低的主要原因除了添加有误还有空压机使用及维护过程中出现接头松动、密封圈失效、排油阀故障等，导致主空压机漏油，冷却能力下降，产生空压机高温故障（图2）。

（3）空压机的空气由进气口进入经转子体运转压缩，由出气口排出。若误将电机控制线路接错，电机反转几秒后可能会造成啮合的转子对磨损损坏，此时空压机正常运转工作时也极易产生高温故障。此外，不同润滑油混用容易产生杂质，堵塞润滑油系统，导致系统内温度过高;杂质也容易造成转子磨损卡滞，甚至烧损电机（图3）。

（4）润滑油加入过多也会带来危害，如果油位淹没空压机的油气分离设施（挡油板），影响空压机内油气的有效分离，造成油气分离器因润滑油浸泡而失效，此时润滑油随压缩空气进入后续系统，不但污染车辆用风系统，危及列车运行安全，还会导致空压机内油位下降，产生高温故障。

（5）如未及时更换油过滤器和润滑油，会使油过滤器功能失效，失去过滤效果，导致杂质进入转子，造成压缩机转子磨损，轴承碎裂等危险，并在空压机工作时产生异常噪音，严重时导致转子卡死，电机烧损。根据运营经验，只要出现转子异常磨损，空压机内部温度就会过高，导致高温故障（图4）。

（6）未定期清洁或更换回油管内部的过滤网，润滑油流通不畅，随着分离的油越积越多，最终导致油气分离器失效，使润滑油随压缩空气进入后续系统，造成空压机油位下降进而导致空压机温度升高，发生高温故障，严重时烧损空压机。另外，散热器阻塞也会导致散热不良，空压机内部温度升高。

3 维护保养方案

通过以上分析，空压机高温故障多数由于空压机内润滑油缺失或空压机内含有杂质导致转子异常磨损所致。在日常维护时应加强检查空压机是否漏油、油位是否正常、空压机运转是否有异常噪音、定期检查过滤器及过滤网是否需要清洁或更换、检查散热器是否阻塞，严格按照操作规范对空压机进行维护保养。

（1）需使用规定型号的润滑油。如果添加了其它油品，必须立即将润滑油排净，加入足量规定润滑油，运转15分钟以上并再次将润滑油排净，同时更换油过滤器。换上新的油过滤器，然后加入规定的润滑油。

（2）定期检查空压机油位，当空压机停机且无负载时，即启动空压机运转5分钟以上，停机5分钟至20分钟以内进行油位检查，润滑油位应该位于上下限之间。如发现润滑油量过多，则需从空压机的排油阀处排放出多余润滑油。如油位过高未及时发现，且空压机经过运转，除了要排出多余润滑油之外，还需检查空气过滤器和油气分离器。

（3）每次打开加油口盖并重新拧紧前必须更换新的密封垫，按照要求的力矩拧紧。如加油时不小心混入杂质，则需将润滑油排净，并多次使用规定的润滑油清洗空压机油路后排净，更换新的油过滤器，重新加入润滑油，方可投入运用。

（4）定期检查并清洁或更换回油管内的过滤网。如有必要则需更换油气分离器和空气过滤器。应考虑实际使用情况，合理制定检修周期，但周期不得大于空压机维护说明书中规定的日期，到达日期必须立即更换油过滤器，并更换润滑油。

4 建议措施

建议车辆设计时空压机高温故障能够在司机室屏幕上提示，或利用监控来观察空压机内部实际温度，以提示操作人员空压机是否发生高温故障。目前的常规设置是空压机高温故障后热保护继电器动作，空压机停止工作，当空压机内部温度降低，空压机可再次工作。这样的好处是可以保证当前的运行，但这会使处于故障的空压机反复工作，有可能会导致空压机完全故障而产生严重的破坏。因此建议在车辆到达段内后及时检修，避免更大的故障发生。

5 结束语

根据车辆运营经验，从多方面分析了空压机高温故障产生的原因，提出了维护保养方案，给出了合理的建议措施，为工程技术人员提供参考。

參考文献：

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