空压机的性能检测

1空压机的概述

1.1 NPT5 空压机的组成结构和工作原理

(1)组成结构

NPT5空气压缩机是一种常用的空气压缩机，目前为止，它也是机车中使用最多的一种空气压缩机。当环境温度小于30 0C时，它能够连续稳定运转。前面也介绍了，它主要用于铁路机车的制动系统，还包括其它的气源部件，如鸣笛等。NPT5是三缸，立式，风冷，两级压缩的活塞式空气压缩机。其结构图如图1所示。

图1空压机的结构图

NPT5主要由运动部件，空气压缩系统，润滑系统和冷却系统组成，下面分别对各个部分作简单的介绍。

1)运动部件

曲轴是空压缩机中很重要的一个部件。原动机经由曲轴带动，使电机的旋转运动转换成活塞的上下来回运动。在曲轴的一端装有油泵的联轴器带动油泵旋转。连杆是受力部件。活塞环是个密封部件，主要负责布油和导热。

2)空气压缩系统

曲轴由原动机带动作规律的旋转，通过连杆使活塞作规律的往复运动。在活塞不断运动的过程中，气缸内工作容积也在随之不断变化。因为气阀的原因，空气也会按照一定规律在运动，从而形成对空气的压缩作用。

3)润滑系统

对于空压机的运行，润滑系统是一个必不可少也非常关键的系统分。NPT5空压机主要是采用压力润滑的解决办法。

4)冷却系统

压缩机的冷却系统是非常有必要的，不然超过了它的运行温度，会导致空压机不能正常的工作。空压机的冷去系统主要包括对压缩空气的冷却和受热机件的冷却。本压缩机采用了强迫通风的冷却装置，结构很简单，主要部件为风扇和冷却器。

( 2) NPT5空压机的工作原理

电动机通过联轴器将动力输入，然后带动空压机的曲轴按指定的方向作旋转运动。由于8

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连杆的作用，然后带动装在连杆小端的活塞在气缸内做活塞运动。在活塞的不停运动中，活塞的

顶部与气缸之间形成进气和排气的空气压缩过程。气阀的工作原理如图2所示。

图2气阀的工作原理

1.2 NPT5 空压机的主要参数

表1为NPT5 的主要参数

表1 NPT5 的主要参数

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1.3 NPT5 空压机常见的故障及处理方式

NPT5 空压机在运行中常见的故障、原因和处理方式如下表2

表 2 NPT5 空压机在运行中可能产生的故障及其原因和处理方式

2 NPT5性能测试试验台的设计依据

根据NPT5空压机组实际的工况条件，以及NPT5空压机性能检测的具体要求，NPT5空压机性能检测试验台需要对它的各个性能参数进行检测。按照其用户的要求，其性能检测试验台具体设计要求如下:

(1)空压机性能检测试验台要能对轻轨列车用NPT5空压机性能检测试验，可以选择自动和手动，根据需要系统将采集记录的相关参数，存入数据库，便于以后的查询或者打印。

(2)测试试验过程前配置测试项的时间，电机的转速，还有些试验要能记录试验的时间，测试中能够实时显示，空压机有关的压力、温度、电机输入电压、电机电流及转速等实时参8

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数的值，而且参数值超出预设的上限值时，试验台应立即给出报警，并快速作出相应的报警处理。

(3)测试试验台主控设备须采用稳定可靠的工业控制控制系统，手动或自动选择试验，手动试验时可以任意的执行某一个子测试项，能够对试验数据进行自动采集和处理、能自动生成试验报表，以及实现试验过程中的自动调节和控制。

(4)检测试验台需易于安装和维护，试验台还应预留一些接口，以备口后试验台的升级和扩展。

3 NPT5性能测试测控系统的总体方案

3.1 NPTS性能测试的测试试验

试验台根据GB3853-83《空气压缩机机性能试验方法》和JTNPT5《NPT5型空气压缩机试验及验收技术条件》总结出了需要做的测试实验，主要包括磨合试验，泄露试验，温度试验、风量试验和超负荷试验。下面将对各试验试的测试指标和要求分别在下面作详细的介绍。

3.2测试内容和要求

(1)磨合试验。打开泄压阀和两个手动闸阀，测量转速、电流、电压、室温、油温、出风口

温度。磨合试验主要按下列步骤进行:

1)在电机转速达到450 rpm(转/分)后，保持转速，并持续运行30min;

2)在电机转速达到600 rpm后，保持转速，并持续运行20min;

3)在电机转速达到800 rpm后，保持转速，并持续运行l0min;

4)在电机转速达到1000 rpm后，保持转速，并持续运行30min;

磨合试验要求磨合后期出风口不许有喷油现象，油压应在350-600kPao

(2)温度试验。在进行磨合试验完成后进行。首先关闭泄压阀，在试验过程中不断开启与关

闭泄压阀，使风缸保压在900kPa士l0kPa(可设置)。

1)当转速为1000 rpm时，使风缸保持在在900kPa，测量出口温度，要求其不能超过40℃;

2)在连续运转30分钟后，在排气接管处测实际排气温度，要求不大于190℃;

3)测空压机机体内润滑油温度，要求其不大于80℃。

(3)泄漏试验。测试开始使泄压阀处于关闭状态，当风缸的空气压力达到900kPa后，使电机停止运转，在接下来的10分钟内监测风缸压力的下降量，要求测得气缸压力下降量不大于100kPa。

(4)风量试验。停机，开启泄压阀，使空压机的气缸压力降为0;开启电机，提高转速，使到

电机转速达到1000 rpm，关闭泄压阀，开始计时，计算当压力到900kPa时的时间。在转速达到1000 rpm时，如果空压机风缸容积为400升时，风缸压力从0上升到900kPa所需的时间要求不能大于100秒;如果空压机风缸容积为1600升时，风缸压力从0上升到900kPa所需的时间要求

不能大于420秒。

(5)超负荷试验。在风量试验完成后进行，在试验过程中不断开启与关闭泄压阀，使风缸保压在990kPa士5kPa(可设置)。维持转速为1000 rpm，使风缸压力维持在990--1000kPa之间，然后连

续运转2分钟。要求不允许有异音或其它异常现象。超负荷试验完后，立即测量油温，要求油温不超过80 0C X11℃。

3.3测试项及指标

在试车台和压缩机接口处的风管上装有压力变送器和温度变送器，在润滑油箱的入口处插入温度变送器，可以在空压机运行实时测量并记录出气口的温度和压力，工作时的润滑油温度以及空压机的转速。

打开试车台出风口的电空阀，排出网管中的压缩空气，延时5秒后关闭电空阀，实现压缩机启动前及启动过程中的空载状态，保证压缩机的正常启动。本系统可自动控制采用充罐8

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法测试空压机的排气量。表3为具体的待测量及其质量标准。

表3 测试项目指标

3.4 试验的参数设置

空压机的性能测试，上面已经说明了要具体的测试项目，以及各测试的指标和具体要求，为了明确试验的目的，方便得到试验结果，还要必须对于个测试项的测试运行参数和限度参数进行说明。

(1)空载磨合试验工况设置