地铁中两种空压机的对比分析

胡 晨，周其显

（南京铁道职业技术学院，江苏南京 211800）

1 结构原理

1.1 VV120型活塞式空压机

VV120型空气压缩机是一种活塞式往复空压机，由三相交流电机通过一种耐用的联轴器驱动，机内不会产生转动振动。能在起伏较大温度环境下工作，噪声低，相当于封闭式旋转压缩机。其结构紧凑，安装维修方便，具有较长的使用寿命。维修周期较长，维修频率低。

VV120型空压机的结构如图1所示，主要由3个活塞缸、中间冷却器、后冷却器、曲轴箱、过滤器、安全阀和电动机组成。内部安装的中央法兰，能够有效地解决电机和压缩机同向排齐问题。

VV120型空压缩机最大的特点是采用3个呈“120°/W”形布置的气缸（2个低压缸和1个高压缸），3个气缸中的连杆活塞机构安装在同一根曲轴上，由一台三相交流异步的电动机驱动，利用曲轴的回转运动带动连杆活塞进行活塞运动，进而产生压缩空气。空气首先由空气过滤器吸入并过滤后进入低压活塞缸进行一级压缩，一级压缩后的压缩空气通过中间冷却器进行强制风冷，然后进入高压活塞缸进行二级压缩并再次经过后冷却器冷却后输出压缩空气。活塞在气缸运动过程中利用曲轴在油箱中的旋转带起的润滑油进行飞溅式润滑，以减少运动摩擦部位的磨损。

1.2 S02T-B1.5型螺杆式空气压缩机

S02T-B1.5螺杆式空压机主要由电机、螺杆主机、油气分离器、最小压力阀、温控阀、空气冷却器、油冷却器、冷却风扇、温度开关等部件组成。图2为S02T-B1.5空压机的结构原理图。

压缩机启动后，空气通过空气滤清滤器进入螺杆主机进行压缩后，形成的油气混合物进入油气分离器，在最小压力阀控制下，使油气分离器内压力快速升高，保证润滑油的循环内压快速建立。当后端空气压力达到标准设定值，空压机停止运转，最小压力阀闭合。油气分离器压力通过卸荷电磁阀卸放，确保压缩机下次启动时油气筒内压力下降至300 kPa以下，这种精确协调的过程较大地抑制了润滑油的泡沫化趋势，并且保证机组能够在低负载的情况下重新启动。

润滑油路系统由油气分离器、温控阀、油冷却器和油过滤器等组成。润滑油是利用压差原理进行循环，无油泵。当空压机运行时，在油气桶内建立起来压力，推动油通过油过滤器，然后将油传送到螺杆组的轴承、传动机构以及注油点处，实现机组的润滑、密封、冷却及降噪作用。润滑油在返回螺杆主机前，通过油气分离器及油过滤器实现过滤及油气分离，且当油温超过温度开关设定值时，还会通过温控阀、油冷却器实现润滑油的冷却作用，保证润滑油正常循环使用。

2 对比分析

为了更清晰地对VV120活塞式空压机和S02TB1.5螺杆式空压机进行对比，以下用表格的形式，从2种空压机的主要技术参数、空压机电气控制和维护内容3个方面进行对比。

2.1 主要参数对比分析，见表1

表1 主要参数对比

2.2 常用控制对比分析，见表2

表2 空压机常用控制对比

VV120活塞式压缩机与S02T-B1.5螺杆式压缩机的主电路（AC380V）基本一致，均通过控制三相交流接触器（CMK）的通断来控制压缩机的启动与停机，差别仅在于控制电路及安装位置不同。

VV120活塞式压缩机由于是采用浸入式溅油润滑，润滑油不参与压缩过程，油温通常较低，无需监控温度，因此通常无需监控油温，控制逻辑较为简单，车辆侧发出启动信号后直接控制压缩机启动。整个风源装置整电气控制集成在车辆侧，需与车辆电气控系统（启动指令、压力开关信号等）协同完成风源装置的启停控制，装置内无状态监测信号。

而S02T-B1.5螺杆式压缩机则是采用喷油润滑，润滑油参与压缩全过程，为防止高温，需设置油温开关对空压机工作过程中的油温变化进行监控；为防止螺杆主机带载启动及润滑油泡沫化，需要设置压力开关对机体内的启动压力进行监控。基于上述因素及故障导向原则，S03T螺杆式风源装置设置了以下故障诊断功能，包括机组高温保护监控、机组过载保护监控、机组启动反馈监控等。

图1 VV120型空压机结构原理图

图2 S02T-B1.5空压机的结构原理图

2.3 维护检修对比分析，见表3、4

表3 空压机维护保养内容对比

表4 空压机检修内容对比

3 结论

通过以上2种空压机的对比，我们不难看出S02T-B1.5螺杆式空压机虽是国产新兴设备，但在主要参数、干燥器参数和常用控制方面比较优于VV120活塞式空压机，且需维护配件的频率低于VV120。虽然其维护内容里存在维护配件数量较多的缺点，但是南京地铁也正逐渐摸索，结合实际检修经验，积极制定科学有效地维护方案从而减少所需维护的配件数量。VV120活塞式风源装置虽为老牌进口设备，但因其整机购置成本较低并拥有完整科学的维护方案和优越的稳定性依然使得VV120活塞式风源装置活跃在如今的轨道交通舞台上。由此得出，只有熟知空压机的工作特性并结合配件国产化，从日常检修维护中总结经验，制定一套完整的科学维护方案，从而做好空压机的维护。