空气制动系统

Page
17
空气干燥器
阶段4 A塔再生-B塔干燥（见图10.18） 17s过后，电磁阀SV2（17）得电。产生动作如下： 切换过滤器排水阀（4），使中介槽（5）中的杂质排向大气。 切换进口分流阀（6），使空气进入干燥塔B（9）。同时，排气 阀（7）打开阀芯A，使干燥器塔A（8）中的空气快速排出，从 而使来自干燥塔A（8）干燥剂中的稳定流动的再生空气也相继 排出。干燥塔A（8）产生的压力差使得出气往复阀（13）切换， 干躁的空气由出口（18）输出。在空气流向干燥器出口（18） 的同时，自动调节净化阀（14）感应到它的流速和压力并根据 压力和流量控制一定比例的压缩空气通过净化往复阀（12）的 B端进入干燥塔A（8）实现再生。 阶段4每周期要持续48s。48s过后，循环又从阶段1开始。
空气制动系统
空气制动系统是HXN5型内燃机车的重要组成部分之一。空气制 动系统由风源系统、电空制动系统、辅助用风系统等组成。风源系统 向机车的用风设备提供清洁、干燥的压力空气；电空制动系统向机车 发送制动与缓解指令，实施机车和车辆的制动与缓解；辅助用风系统 是按操作人员有关指令，利用风源系统的压力空气实现辅助用风系统 有关设备的功能。
①为撒砂系统提供一股初始的压力空气，清扫砂槽和撒砂软管； ②向砂槽提供适当速率的压缩空气以便正常撒砂； ③复位后提供另一股空气自动清扫撒砂系统。
Page
23
空气制动系统
撒砂系统
Page
24
空气制动系统
2）带旋转式撒砂活门的撒砂控制器 撒砂控制器结构如下图所示。 砂子靠重力进入砂槽形成自然休止角， 可调节阀门A的位置以确定撒向轨道 的撒砂量，调节时将端部的指示标记 指向“LO”减小撒砂量，反方向移动则 增加撒砂量，如下图所示。标记“1”、 “2”、“3”用于指示砂的流量。当指示标 记指在“1”和“2”之间时，撒砂器大约每 分钟向轨道撒砂0.3～0.7L。 如果撒砂控制器工作不正常，则应 关闭旋转式撒砂活门。为了便于 关闭，撒砂活门两侧均设有手柄。清洁 各处，重装底部螺堵和快速拆 卸法兰后，再将旋转式撒砂活门旋转至 开启位，此时手柄应处在直上 直下的位置。
Page
18
空气干燥器
3）工作参数 工作压强 517 kPa～1034 kPa（正常情况） 工作电压 （45～85） V（DC） 环境温度 （-40～71） C° 进口空气温度 37 C°（正常） 牵引电流(关闭加热器时直流电74V) 0.5 A 牵引电流(打开加热器时直流电74V) 10 A 空气干燥器重量 70 kg 空气干燥器并不直接与空气管路连接，而是安装在一个固定支架上， 由固定支架与机车车架下的空气管连接在一起。这种布置方式可使干 燥器在维修时容易拆卸而无需变动空气主管路的连接。
Page
19
风源系统
6、空气虑清器
空气滤清器的主要作用是去除压缩空气中的油雾、尘埃及水分。 HXN5型内燃机车装用的空气精滤器如下图所示。空气精滤器主要由 安装座、滤芯、底盖、座圈、适配器及排放阀组件等组成。
Page
20
风源系统
7、单向阀
在风源系统中装有三个单向止回阀。第一个安装在第一总风缸出风口至机车总风均衡管的管路上； 第二个安装在空气干燥器出风口至机车总风均衡管的管路上；第三个安装在第二总风缸的进风口处。 三个止回阀的作用分别为： 第一个止回阀：如果本机的空气压缩机发生故障，则列车编组中的其他机车的总风均衡管内的压缩 空气可以流经该止回阀进入本机的空气系统。 第二个止回阀：通过该止回阀，本机的压缩空气向机车总风均衡管充风。止回阀安装于空气干燥器 之后，可以保证压缩空气经机车总风均衡管供给其他机车之前经过干燥。 第三个止回阀：压缩空气通过该止回阀进入第二总风缸。可阻止压缩空气倒回第一总风缸。因此， 第一总风缸因故障排气后，第二总风缸仍可保持空气压力，为空气系统提供压缩空气。 单向阀的结构如下：
Page
2
空气制动系统
一、风源系统
风源系统由空气压缩机组、压力传感器、后冷却装置、总风缸及 自动排水阀、J1安全阀、空气干燥器、单向阀及空气滤清器等组成， 原理图如下：
Page
3
风源系统
1、空气压缩机
1）结构 空气压缩机组是全列车制动系统和机车上其它气动装置的压力 空气源，它的作用是把空气压缩并提供给第一总风缸。空气压缩机组 是由2个螺杆式空气压缩机交流电动机组，其包括：螺杆式机头、电 机、空气滤清器、油气分离器、油过滤器、 冷却器、油气桶、安全 阀、卸荷阀、温控阀、温度开关、联轴器等组成 ，结构见下图。
空气压缩机
环境温度上限： 环境温度下限： 空气压缩机停机温度： 噪声(声压级)： 最大尺寸(长x宽x高)： 50℃ －45℃ 油气筒内温度t=115℃ ≤80dB（A）（4.6米处） 1430mm×1430 mm×952 mm
Page
9
风源系统
2、后冷却装置
该冷却装置由四根翅片管（1676.4mm×1371.6mm的矩形结构） 组成，布置在机车冷却室内冷却风扇正下方。 当机车启动后，通过 冷却风扇吸风来冷却后冷却装置。
Page
Page 14
空气干燥器
2）工作原理
阶段1 A塔再增压—B塔干燥 电源接通时，SV1（17）和SV2（16） 均未得电。过滤器系统正常工作滤除空 气中的颗粒、水和油，经过过滤后通过 干燥塔B（9）进行干燥。此时，排气阀 （7）的阀芯A和B均处于关闭状态，总 风通过进口分流阀(6)进入干燥塔B（9）。 排气阀（7）的阀芯A关闭时，再生空气 通过自动调节净化阀（14）进入干燥塔 A（8），内部压力逐渐增大。空气通过 B塔得到干燥时，部分空气回流经过增 压器单向阀（11）使压板压紧干燥剂。 同时，空气从B（9）塔流出进入出口往 复阀（13）的阀芯B，从干燥器出口（18） 输出。此时，净化往复阀（12）的阀芯B 得到一个压力信号。自动调节净化阀 （14）得到出口（18）的压力和流量信 号后动作，使压缩空气按最合理的比例 从净化往复阀（12）的A阀芯流入干燥 塔A（8）。
Page
16
空气干燥器
阶段3 A塔干燥-B塔增压 48s后，电磁阀SV1（16）失电，产生以下动作： 排水阀（7）关闭阀芯B。使得干燥塔B(9)中的再生空气停止 再生活动，并开始增压。压缩空气继续通过干燥塔A(8)、 出口往复阀（13）后直接流向干燥器出口。在空气流向干燥 器出口（18）的同时，自动调节净化阀（14）感应到它的流 速和压力，并把流速和压力记录下来。在自动调节净化阀 （14）仪表上显示正确的空气百分比。然后这部分空气通过 净化往复阀（12）的阀芯B进入干燥塔B（9）。
Page
21
空气制动系统
二、电空制动系统 见《CCBII制动系统》讲义。
Page
22
空气制动系统
三、辅助用风系统 辅助用风系统由撒砂系统、风喇叭系统、风动百叶窗系统及其它辅 助用风设备组成。 1、撒砂系统 撒砂系统由撒砂控制电磁阀、撒砂控制器及砂箱等组成。一端和 二端撒砂原理一样，见下图。 1）撒砂控制电磁阀 撒砂控制阀（两位三通阀）用于向撒砂器砂槽提供压缩空气以完 成撒砂系统的如下功能：
PageBiblioteka Baidu
4
空气压缩机
Page
5
空气压缩机
1空气滤清器Air filter 2冷却器Cooler 2.1后冷却器Air cooler 2.2油冷却器Oil cooler 3进气阀Intake valve 4压力开关Pressure switch 6安全阀Safety valve 7压力维持阀Minimum pressure check valve 8卸荷阀 discharged valve 9机械分离器mechanical separator 9.1油细分离器Oil-air separator 10油气筒Compressor housing 10.1隔板Baffle 12温度开关Temperature switch 13放油阀Oil drain valve 14温控阀Oil control unit 15油过滤器Oil filter 17机头Compressor block 22电动机Motor 23电加热器Heaters system 24真空指示器Vacuum indicator 25离心式风扇Centrifugal fan 26联轴器Coupling 27空气供给口Air supply port A1空压机空气入口Compressor air inlet A2压缩空气出口Compressed air outlet A4冷却空气Cooling air
Page
7
空气压缩机
3）工作参数
压缩方式: 单级额定排气压力: 冷却方式: 油量: 旋转方向： 额定转速： 电机功率： 公称容积流量： 工作重量： 起动频率：
Page 8
连续， 960kPa 风冷润滑 约8x2L 从电机轴伸出端看为逆时针 3100r/min 26.6x2kW Q=2.8x2m3/min 960kg（包括电机、底座及润滑油） 不大于30次起动/小时
Page
6
空气压缩机
2）工作原理
空气压缩机通过主动转子与从动转子同步啮合实现空气压缩。 主动转子由四个螺旋凸型齿（每90度一个）组成，从动转子由五个螺 旋凹型齿（每72度一个）组成，空气压缩机工作示意图见下图。当两 转子啮合开始转动时，进风口关闭，聚集在齿片空腔内的空气随着转 子的转动沿轴向流动，见图中的A阶段。随着转子继续啮合，主动转 子和从动转子之间的容积便小，空气压力升高，见图中的B阶段。当 主动转子和从动转子继续转动到，压缩空气从排风口排出，见图的C 阶段。
Page
11
风源系统
Page
12
风源系统
4、安全阀
当第一总风缸空气压力达到950±20 kPa范围内时，安全阀将会 开启，使空气压力降至规定压力。HXN5型内燃机车J1安全阀的下方 管路上还安装有一截止阀（见图10.11），当J1安全阀故障不能及时 排出过高的压力空气时，通过此截止阀排出压力空气。
Page
13
风源系统
5、空气干燥器
1）结构 HXN5型内燃机车用 空气干燥器采用模块化设计 ，由一个聚结式滤清器、一 个遥控液体排放和自动调节 排污阀、一个进口分流排气 阀、一个出口往复排污单向 阀、一个控制箱和一对干燥 塔等组成，如右图。空气干 燥器还带有一个湿度指示器， 通过湿度指示器可以了解空 气干燥器的运行状况，蓝色表示干燥器工作正常，其它颜色，如淡紫色、 白色、黄色或棕色，表示干燥器需要进一步检查。
Page
15
空气干燥器
阶段2 A塔干燥-B塔再生 17s后，电磁阀SV1（16）得电。 输出控制气压如下： 切换过滤器排水阀（4），将过滤 器中的杂质通过过滤槽（3）排入 中介槽（5）。由于电磁阀SV1 （16）得电，进口分流阀（6）和 排气阀（7）均得到一定压力，使 进口分流阀（6）和排气阀（7） 均左移，使空气通过进口分流阀 （6）进入干燥塔A（8），同时排 气阀（7）打开阀芯B，使干燥器 塔B（9）中的空气快速排出，从 而使来自干燥塔B（9）干燥剂中 的稳定流动的再生空气也相继排出。 干燥塔B（9）产生的压力差使得出 气往复阀（13）切换，干躁的空气 由出口（18）输出。在空气流向干 燥器出口（18）的同时，自动调节 净化阀（14）感应到它的流速和压力 并根据压力和流量控制一定比例的压 缩空气通过净化往复阀（12）的B端进入 干燥塔B（9）实现再生。
Page
10
风源系统
3、总风缸和自动排水阀
总风缸的作用是储存压缩空气。HXN5型内燃机车有两个直径为 406.50 mm、长3 952.50 mm的总风缸。第一总风缸（称为总风缸1） 装在机车车底架的左侧下方。第二总风缸（称为总风缸2）装在第一 总风缸上方。两个总风缸总容积为965.58 L 。总风缸外表面上有预先 钻好的深度为1.60 mm的故障警示孔，每个总风缸共有70个这样的故 障警示孔。压缩空气冷却时湿气会冷凝在风缸内，如果总风缸锈蚀或 有破裂的趋势，警示孔首先发生泄漏，防止风缸爆裂。机车总风缸安 装时均稍微向自动排水阀一端倾斜，以使水气集聚在风缸的自动排水 阀端。