VV120型空气压缩机检修模式研究.docx

VV120 型空气压缩机检修模式研究陆 超（广州铁路职业技术学院 机车教研室，广东 广州 510430）摘 要：介绍了 VV120 型空气压缩机的基本技术参数、结构组成和运行现状，通过对其磨损件的详细分析，参照国内相关轨道交通运营公司的检修模式，从磨损情况及检修费用角度，提出了 VV120 空气压缩机检修模式的改进意见。关键词：空气压缩机；检修模式；磨损件中图分类号：TH45文献标识码：B文章编号：1672-545X（2010）07-0086-03VV120 型空气压缩机是 KNORR 公司专用于轨道车辆领域 的 产 品 ， 目前在国内多条城市轨道线上得到广泛使用 。 VV120 型空气压缩机是由 380 V/50 Hz 三相交流电机驱动的 往复活塞式压缩机，具有结构紧凑、噪音低（距离 4.6 m 的噪音仅为 64 dB（A），相当于封闭式旋转压缩机）、振动小、维修方便、使用寿命长、环境适用性强等优点。但轨道车辆使用的 VV120 型空气压缩机，都由 KNORR 公司原厂生产，存在一定的行业垄断，零部件的价格比较昂 贵，采购周期较长。目前，针对 VV120 型空气压缩机检修的主要方式为委外大修。据测算，一台空气压缩机的委外大修费用超过人民币 10 万元，而且来回运输及其不便，造成了轨道车 辆空气压缩机检修成本居高不下。下面通过介绍 VV120 型空 气压缩机的基本技术参数，结构组成和运行现状，对其主要运动磨损件的磨损情况进行研究分析和对比，从降低检修成本的角度，提出新的检修模式。不会产生转动振动，内部安装的自定心的法兰结构，有效解决了电机和压缩机同向排齐的问题。该型压缩机采用飞溅式润 滑方法，连接杆每次转动时都浸在集油箱中，油流会自动流回 集油箱中。3 个汽缸（2 个低压缸、1 个高压缸）成 W 型布置，两级压缩带有 2 个空气冷却器（中间冷却和后冷却），并用风扇强迫通风冷却，冷却风扇装有粘滞性联轴器，可以根据周围空 气温度和压缩机出口处温度连续、有规则地进行自动冷却，这 种结构，保证了压缩机在最有利的工作温度下运行。这种粘滞 性联轴器，同时还起到离合器作用，以防止风扇里由于冷却结冰或塞入其他物体而引起损坏。1315 1629 813A1A3A31基本技术参数A3VV120 型空气压缩机根据使用的运行条件不同，基本技术参数也不同。下面简单列出目前 VV120 型空气压缩机使用 较多的基本技术参数（如表 1 所示）。A27610 511124空气进口1.干式空气滤清器 5. 联轴器 9. 安全阀 13.油封低压A1 空气进口高压表 1 VV120 型空气压缩机基本技术参数2. 电动机 6. 曲轴 10. 油标 15.排气阀A2 空气出口油3. 冷却器 7. 曲轴箱 11. 弹性装置 16.进气阀A3 冷却空气油气混合物 + 柔性联轴器4. 风扇叶轮 8. 气缸 12. 中央法兰高压油油气混合物图 1 VV120 型空气压缩机结构示意图3原始检修规定由于轨道车辆型号各不相同，其检修模式也各有不同。但针对 VV120 型空气压缩机的检修模式，均参照 KNORR 公司 对其产品的检修手册要求进行，分为检查、保养、维修、检修。 综合各轨道交通运营公司的相关检修规定，VV120 空气压缩机的检修时间大致为 56 年进行一次（参照 KNORR 公司建2主要结构组成VV120 型空气压缩机的结构如图 1 所示，由三相电机通过一种新型的几乎不需要维修的耐用联轴器驱动，压缩机内收稿日期：2010-04-23作者简介：陆 超（1981），男，江西萍乡人，助教，硕士研究生，研究方向：铁道机车车辆结构设计、动力学分析、运用及检修。86进气量（L/min）排气量（L/min） 工作压力（Pa） 工作温度范围（） 额定功率（kW） 额定转速（r/min） 电压（V）/ 频率（Hz） 噪音量dB(A)920 7 %720 6 %1m-40+507.5 6%1450400 5% / 5064（距离 4.6 m）装备制造技术2010 年第 7 期议空气压缩机工作时间 12 000 h），与整车架修时间相近（架修按时间为 56 年、按走行里程数为 50 万60 万 km）。基本 上在整车架修的同时，对空气压缩机实行委外修，每次检修时 必须更换的部分主要备件如表 2 所示。更换类型说明：A每次拆下时，该件必须更换； B每次检修时，该件必须更换； C如果磨损较大，以至于不能保证下次检修前设备性能可靠，该件必须更换或修复。隙增大，因次活塞的磨损主要在活塞孔。但从拆检中分析（如图 3 所示），相互间的磨损较小，活塞孔保持较好，6 年大修建 议不更换。活塞销连着连杆活塞销装在活塞孔内活塞孔三种不同的磨耗密封环表 2VV120 型空气压缩机大修规定图 3 活塞和磨耗密封环拆检实物图更换类型序号名称单位数量厂家（3）活塞销。活塞销的两端与活塞孔接触，中间与连接杆连接一起运动，产生的磨损主要体现在活塞销上，从拆检中分 析（如图 4 所示），活塞销表面有比较明显的痕迹，暂时没有工具检测到它的磨耗量，大修时采取直接更换。AB B在大修过 程检测后 视情况而定B B B B B C B12345678910111213O 型圈低压呼吸塞 高压呼吸塞 低压缸活塞 高压缸活塞 曲轴 活塞磨耗环 活塞销 高压连接杆 低压活塞缸体 高压活塞缸体 深槽球轴承 深沟球轴承个个 个 个 个 个 个 个 个 个 个 个 个2212112312121Knorr-BremseKnorr-Bremse Knorr-Bremse Knorr-Bremse Knorr-Bremse Knorr-Bremse Knorr-Bremse Knorr-Bremse Knorr-Bremse Knorr-Bremse Knorr-Bremse Knorr-Bremse Knorr-Bremse与连接杆接触处与连接杆摩擦的痕迹与活塞孔接触处图 4 活塞销拆检实物图（4）连接杆。连接杆主要带动活塞在缸体里运动，与活塞 销及曲轴通过两个接触面分别产生摩擦，连接杆与活塞销及 曲轴间的配合都属过渡配合，从拆检中分析（如图 5 所示），磨损不是很严重，6 年大修建议不更换。4检修中主要磨损件分析在表 2 中所列大修必须更换的备件中，除 O 型密封圈属一般消耗部件，检修成本相对较低外，其他磨损件都具有不可 修复性，如磨损到限，必须直接报废，因此属检修高成本部件。 从检修成本的角度出发，能够确定更合理的检修周期，是有效 的方法。现对某轨道车辆用的空气压缩机大修中的主要磨损件进行分析。（1）呼吸塞。呼吸塞固定在缸体上方为不动件，它与缸体 的接触面是无磨损，作用是进出空气。检修时主要检查其进出 气片是否产生变形及破裂，如发现变形及破裂，则必须更换掉。从拆检中分析（如图 2 所示），呼吸塞的外形较理想，相关轨道车辆同型号的空气压缩机在检修时也未更换呼吸塞，建 议 6 年大修时，不更换呼吸塞。连接杆与曲轴的接触面连杆与活塞销的接触面图 5 连接杆拆检实物图（5）缸体。缸体固定在曲轴箱上，本身不运动，虽然活塞磨 耗环跟缸体内壁在空气压缩机工作时不停摩擦，但由于润滑 油的作用，从拆检中分析（如图 6 所示），缸体内壁表面保持光 滑，6 年大修建议不更换。呼吸塞固定在缸体与缸体接触面呼吸塞的出气片呼吸塞的进气片与活塞磨耗环摩擦的缸体内壁图 2 呼吸塞拆检实物图（2）活塞和磨耗密封环。磨耗密封环装在活塞上面，空气 压缩机工作时，活塞在缸体里高速运动产生磨擦，因此磨耗密 封环是一种典型的易损磨损件，在 6 年大修时必须更换。而活 塞通过活塞销连着连接杆随曲轴的动作而上下运动，活塞销 与活塞孔是过渡配合，在运动过程中会产生磨擦，导致配合间图 6 缸体拆检实物图（6）曲轴。曲轴与连接杆过渡配合，曲轴带动连接杆运动， 相互间产生摩擦，由于有润滑油的作用，曲轴的磨耗比较小， 建议 6 年大修不更换。（7）轴承。厂家规定电机运行 2 万 h 后更换，空气压缩机87Equipment Manufactring Technology No.7，2010每天工作平均为 6 h，则可 9 年后再更换，因此 6 年大修建议不更换。6结束语VV120 型空气压缩机随不同的运行条件，检修周期可以不同，具体的检修周期，应根据当前运行线路状况及维护等因 素综合考虑，同时我们能得出以下结论：（1）空气压缩机实行 8 年检修不影响整车的架、大修，作 为一个独立体，用周转件做好后，可在定修作业中完成装车后 一起调试，不影响车辆的定修作业。（2）在原 6 年检修中，需更换的零件可在维修中更换，部 分一般消耗件，可采购同类国产产品，以降低检修成本。（3）VV120 型空气压缩机的 6 年检修，延长为 8 年检修， 以一台车 30 年的使用年限，可以节省 1 次检修的成本。5检修模式的改进意见通过对该轨道车辆的 VV120 型空气压缩机在大修中主要磨损件的分析，可以看出大部分磨损件符合继续使用的要 求，因此针对该空气压缩机，也提出相应的改进意见：（1）空气压缩机的 6 年检修周期，可以适当延长。检修周 期的具体时间，应当根据该空气压缩机部件的磨损情况而定，从上述轨道车辆的空气压缩机磨损件分析，建议该检修周期 延长至 8 年。（2）该轨道车辆的空气压缩机建议延长为 8 年，检修的 主要内容做相应调整，对于易磨损的部件，可以采用同类国产产品，以此降低检修成本。新的检修模式如表 3 所示。表 3 检修模式改进参考文献：1 孙津荣. 论空气压缩机的经济运行及使用寿命J. 压缩机技 术 ，2000，(1)：12-14.2 彭 义. 深圳地铁车辆维修的一些设想J. 铁道机车车辆，2000，(6)：31-34.3 关书华. 活塞式空气压缩机的常见故障及处理J. 黑龙江科技信 息，2008，(24)：43.4 陆万忠，柳拥军. 关于城市轨道交通车辆检修制度的改革设想J. 城市轨道交通研究，2008，(5)：11-14.5 程晓峰. 地铁车辆检修制度与方法初探 J. 装备制造 ，2010，(1)：135.件进行更换。Research on Maintenance Mode of VV120 Air CompressorLU Chao（Staff Room of Locomotive, Guangzhou Institute of Railway Technology, Guangzhou 510430, China）Abstract：This paper introduces the basic technical parameters, structure composition and running situation, the wear parts was analyzed,referring to the maintenance mode of relevant rail transit operation enterprises, from the perspective of wear and maintenance costs, and put forward improving suggestions about maintenance mode of VV120 air compressor.Key words：air compressor; maintenance mode;