德式电力机车空气压缩机改造

技术改造与改进技术改造与改进第33卷2015年第3期总第177期德式电力机车空气压缩机改造赵世强本钢运输部机动科本溪117000【摘要】介绍了应用SCR2010T型工矿电力机车专用螺杆式空压机替代Z一188型往复活塞式空压机，以解决EL1、EL2型电力机车空气压缩机缺陷的具体方案。【关键词】活塞式空压机螺杆式空压机电力机车MODIFICATIONOFTHEAIRCOMPRESSORFORGERMANYTYPEELECTRICLOCOMOTIVEZHAOSHIQIANGMACHINERYANDPOWERDIVISIONOFBENSTEELTRANSPORTATIONDEPARTMENT，BENXI117000【ABSTRACTINTRODUCETHEAPPLICATIONOFSCR20一LOTSCREWAIRCOMPRESSORFORINDUSTRIALMINEELECTRICLOCOMOTIVEWHICHREPLACEDTHEZ一188PISTONAIRCOMPRESSORDESCRIBETHESPECIFICPLANFORSOLVINGTHEDEFECTEXISTINGINTHEAIRCOMPRESSORUSEDFOREL1ANDEL2ELECTRICLOCOMOTIVE【KEYWORDSLPISTONAIRCOMPRESSOR，SCREWAIRCOMPRESSOR，ELECTRICLOCOMOTIVE本钢运输部承担着本钢厂区内的原材料及产品运输任务，运输部共有电力机车26台，其中德式机车24台，型号为EL，E两种。该电力机车原设计选用的Z一188型往复活塞式空气压缩机是列车制动、卸车、电气控制的动力风源，是电力机车的核心部件。在长期的机车使用与检修实践中发现，Z一188型空气压缩机存在制造精度低，冷却效果差，机体温度高，润滑油泄露严重等缺陷，易发生活塞、阀件、管路等部位积碳，甚至拉缸、断曲轴、烧直流电动机等事故。而且由于内漏和积碳，压缩空气中含有的大量油污，严重影响电磁阀正常动作，加速电磁阀损坏。Z一188型空压机的这些缺点，严重影响了电力机车的运用效率。统计显示Z一188型空压机故障及其连带的ZQD一15型直流电动机故障约占电力机车总故障的35一40，明显高于电力机车主电动机等其他故障，是影响电力机车开动率，困扰铁路运输生产的一个主要问题。2012年决定采用上海斯可络压缩机有限公司研发的SCR2010T型工矿电力机车专用螺杆式空压机代替Z一188型往复活塞式空压机，取得了较好的实际运用效果。1空压机改造方案为解决Z一188型活塞式空压机使用中存在的缺陷，提高EL，EIJ2型电力机车运行效率，通过市场调研、考察比较，最终选用了SCR2010T型工矿电力机车专用螺杆式空气压缩机。因为其使用性能完全可以满足EL，EL2型电力机车的工作要求。2螺杆式空压机简介21螺杆式空压机工作原理SCR2010T型空气压缩机为双螺杆空气压缩机，其主机平行配置一对相互啮合的螺旋形转子，节圆外具有凸齿的转子称为阳转子，具有凹齿的转子称为阴转子。在电机驱动下，阳转子带动阴转子旋转。螺杆式空压机有吸气、压缩和排气三个工作过程。在吸气过程中，转子齿的一端逐渐脱离啮合而形成具有一定真空度的齿间容积，并与吸气口连通进行进气过程。随着转子的旋转，阳转子的齿不断从阴转子的齿槽中脱离出来，齿间容积不断扩大，形成一定的真空度，在压差作用下从吸气口吸人的气体不断增加，直至达到最大值，并在栏目编辑王先强一1一第33卷2015年第3期总第177期技术改造与改进此位置上齿间容积与吸气口断开，结束吸气过程，随着转子继续旋转，齿间容积不断减小，其内存的气体压力逐渐升高，实现气体的压缩过程。压缩过程一直持续到齿间容积与排气口连通为止。转子继续旋转，齿间容积继续进一步缩小，高压气体逐渐通过排气口被排出，直至封闭的齿间容积变为零。然后再重复下一个新的工作循环。22螺杆式空压机优点SCR2010T型螺杆式空压机具有制造精度高，安全可靠，耐用性能好的优点，机组重量轻，振动小，噪音低，故障少，保养周期长。SCR2010T型螺杆式空压机主机系统设计独特，螺杆采用最新设计的56非对称齿形，由“带”状密封优化到“线”状密封，极大地减少了内部的三角形泄漏，泄漏量是普通工业压缩机的110。阴阳转子通过油膜间接接触，互不磨损，可持久、安全地运转，并具有极高的容积效率。SCR2010T型螺杆式空压机主机密封方式可靠，双唇式密封为其主要密封，外层为防尘密封。主机还设计有油回路系统，使少量渗过主密封的润滑油，在压差作用下可通过此油回路系统回到主机油路吸入端，确保主机能够在无泄漏的情况下持久地运转。23空压机主要技术参数主要技术参数环境温度一25OC70OC；环境湿度80；海拔高度2100M；额定排气压力10MPA；排气量18MMIN；额定功率15KW；额定电流14A；主机转速2800RMIN；冷却方式主机油循环风冷；外形尺寸长宽高1600MM610MM710MM。24改造实施方案由于德式电力机车原设计驱动Z一188型活塞式空压机的ZQD一15型直流电动机的技术参数与螺杆空压机可以匹配，因此我们仍然保留ZQD一15型直流电机作为螺杆空压机的动力。将空压机与直流电机仍整体安装在同一机座上，仅将原设计的直流电机与空压机间齿轮传动改为联轴器传一2一动。由于螺杆空压机工作方式为单级压缩，故拆除电力机车上原有的一级低压管路，将螺杆式空压机压缩空气输出管用耐高压、耐振动的金属软管直接接人原来的二级高压管路，从而简化了空压机管路。SCR2010T型螺杆空压机设计有温控保护开关，将其串接在ZQD一15型直流电动机低压控制线路中即可起到有效的保护作用。3改造效果31外观效果机器的外观美观、小巧、零件少、做工精良。3I2安装过程安装简单，对原有的管路、安装位置无须进行较大的改动，就可以直接吊装。33维护及检修该空压机不须要修理，只要进行正常的维护保养，正常的维护保养的周期较长，而每次的维护保养所需的时间少3台机组1人2H内轻松完成，因此大大的减少检修工的工作量。保养所需的成本低，每次保养的零件少只须保养空滤、油滤、油。34启动效果启动电流低、运转电流平稳。35司乘人员环境空压机没有漏油的现象。机械室干净，噪音低。4结语通过EL，E型电力机车空压机改造实践，并经过长期的运行体会，SCR2010T型螺杆式空压机噪音低，振动小，泵气快，运转平稳，故障少，对ZQD一15型直流电动机影响小。同时SCR2010T型螺杆式空压机的运用还彻底解决了原Z一188型空压机漏油，导致机械室和压缩空气受污染的难题，大幅度减少