DF4D型内燃机车制动部件部分

5 电空制动系统

5.1 结构简介

5.1.1 NPT5型空气压缩机

机车装有两台由直流电动机直接驱动的NPT5型空气压缩机。NPT5型空气压缩机是一种三缸、两级压缩、中间空气冷却、往复活塞式空气压缩机，其结构如图5-1所示。

图5-1 NPT5型空气压缩机结构图

1－机体；2－油泵；3, 15－低压连杆；4, 7－低压活塞；5, 8－低压气缸；6－空气滤

清器；9－高压活塞；10－高压气缸；11－中间冷却器；12－冷却风扇；13－弹性连轴

器；14－高压连杆；16－曲轴。

5.1.1.1 NPT5型空气压缩机主要性能参数

容积流量(m3/min) 2.4

进气压力(kPa) 101.325

最大排气压力(kPa) 900

转速(r/min) 1000

轴功率(kW) ≈21

旋转方向逆时针(从油泵端观察)

滑油温度(℃) ≯80

滑油压力(kPa) 440±10%

气缸数:

一级气缸 2

二级气缸 1

活塞行程(mm) 130

冷却方式风冷

5.1.1.2 NPT5型空气压缩机的结构

除直流电动机外, 空压机本身主要由运动机构，进、排气系统，冷却系统，润滑系统等部分组成。5.1.1.2.1 运动机构

运动机构包括高、低压活塞, 高、低压连杆，曲轴等主要部件。

直流电动机通过弹性联轴器带动空气压缩机旋转, 从而带动装在曲轴中部三个曲拐上的连杆活塞机构作往复运动，以完成吸气、压缩和排气过程。NPT5型空气压缩机运动机构示意图见图 5-2。

图5-2NPT5型空气压缩机运动机构示意图

1－直流电动机；2－弹性联轴器；3－双排向心球面滚柱轴承；4－高压连杆；

5－高压活塞；6, 8－低压活塞；7, 9-低压连杆；10－曲轴；11－单排向心圆柱轴承。

5.1.1.2.2 进、排气系统

进、排气系统主要由空气滤清器, 气缸盖, 进、排气阀等组成。

空气压缩机的进气必须经过过滤，其过滤装置为油浴式空气滤清器。空气滤清器的作用, 直接关系到空气压缩机的正常运转和使用寿命。因此在运用、维修过程中, 必须予以足够的重视。新装或经过检修清洗后的滤网再组装时，应先在润滑油中浸渍，并去掉多余的积油。图5-3为油浴式空气滤清器示意图, 图5-4为气缸盖进、排气道示意图。

图5-3 油浴式空气滤清器示意图

图5-4 气缸盖进、排气道示意图

5.1.1.2.3 冷却系统

冷却系统包括中间冷却器、安全阀和轴流式冷却风扇等主要部件。

空气经一级压缩后，温度显著增高，必须采取降温措施,否则, 在二级压缩过程中，将使空气温度达到空气压缩机不能工作的程度。因此, 空气压缩机装有中间冷却器，以便使空气在一级压缩后得到冷却。冷却风扇由三角皮带驱动。在运用中，皮带的长度会有所伸长，应经常予以调整。

调整的方法是: 松开风扇支架与上、下集气箱相连接的4个螺栓, 将风扇支架向上移动, 或松开风扇轴后部的螺母, 将风扇体向上移动。由于风扇支架或风扇体的向上移动, 使两个皮带的中心距发生变化。这样, 就可以满足皮带所需要的张紧力。

为保证空气压缩机的安全，在中间冷却器下方装有安全阀，安全阀的调整压力为450kPa开启，大于300kPa时关闭。中间冷却器下方还装有排水堵，每周应将排水阀打开一次（在空气压缩机运转时进行）。

5.1.1.2.4 润滑系统

在曲轴轴端装有齿轮油泵，依靠油泵产生的压力油送往各润滑表面。齿轮油泵主要由两个相同模数和相同齿数的齿轮副以及泵体、泵盖、定压阀等组成, 如图5-5所示。

图5-5 齿轮油泵

1－泵体；2－泵盖；3, 6－压油齿轮；4－定压阀弹簧；5－定压阀；7－螺钉。

带有一定压力的油, 还通过油泵盖进入油压表, 以显示油压。同时，还与定压阀相连通，以防止油压过高。定压阀的结构原理如图5-6所示。油泵的正常工作压力应调整在440 10%kPa范围内。当油压过高或过低时, 可将油泵解体, 根据需要减少或增加调整垫3, 即可使油压稳定在所规定的范围内。

注意：空气压缩机润滑油的油位应保持在“最高”与“最低”标志之间，要经常注意空气压缩机的油压是否在规定范围，并应按时打开冷却器的排水阀, 排除积水。

图5-6 油泵定压阀工作原理

1－通油泵排油腔；2－回油孔；3－调整垫；4－定压阀；5－定压弹簧。

5.1.2空气干燥装置

5.1.2.1 空气干燥器原理及性能

JKG1型空气干燥器是一种无热再生双塔式可连续工作的压缩空气除湿装置。机车上以该干燥器为核心，与其它辅助设备，如：散热管（器）、油水分离器、电磁排污阀等，构成机车空气干燥装置，用以清除压缩空气中的油分、水分、尘埃等有害杂质。图5-7为JKG1空气干燥器工作原理图。

经处理的压缩空气，可达到下述净化指标：

（1）空气的相对湿度RH≤35%；

（2）含尘埃的颗粒度不大于10μm；

（3）含油率不超过10ppm。

经过净化的空气，可避免机车车辆空气管系发生冻结和锈蚀现象，亦可防止因空气中的杂质引起制动失灵。因此，采用本装置对保证行车安全、延长制动机检修周期和使用寿命，将获得良好的效果。

图5-7JKG1型空气干燥器工作原理图

P1－进气管（自空气压缩机来）；P2－出气管（到总风缸去）；Ap Bp－排气管（排大气）。

本装置在工作中，具有“定时转换”、“时间累计”和“状态记忆”等多种功能，可适应机车空气压缩机各种工况。同时，两塔在交替工作过程中，具有“柔性转换”的特性，可减少气流对干燥剂的冲击和避免粉末进入管系。此外装置的结构参数和工作参数选配合理，在机车各种环境和工况条件下，均能输出符合湿度标准的干燥空气。

5.1.2.2 主要技术数据

处理空气量：5m3/min

相对湿度：≤35%

工作压力：500～1000kPa

进气温度：5～55℃

环境温度：-20℃～40℃

工作方式：双塔交替，可间歇或连续工作

控制方式：电器、机械联合自动控制

控制电压：DC 110V（可按用户要求）

再生方式：无热、常压

再生耗气率：15±3%

干燥剂：

材质：高效耐水硅胶或活性氧化铝

规格：Φ3～7球型颗粒

颗粒强度：≥80N/粒

装机质量：～22kg/台

外形尺寸（长×宽×高）：930×474×338

整机质量：～125kg

5.1.2.3 结构

JKG1型干燥器将高效油水分离器独立设置。

干燥器的总体结构如图5-8所示。它由干燥器主体、进气阀、排气阀、出气止回阀、电控器、电空阀等主要部件组成。