TSA螺杆式空压机部件逻辑关系

单小磊

(吉林铁道职业技术学院，吉林 吉林 132200)

1 结构组成

TSA螺杆式空压机基本结构如图1所示：由其工作原理可分成4个组成部分，即安装装置、动力装置、压缩装置和冷却装置；(1)安装装置主要由2共用底座组成，由于空压机前后重量相差较大，前面主要由19装有10kg润滑油的油气筒组成，后面由5空压机的电动机组成，若下部没有安装共用底座，使二者合二为一，由于重量偏差太大，中间连接部位联轴器及阴阳螺杆会受到较大的垂向位移，导致断裂故障发生；(2)动力装置为电动机，若安装在韶山系列的电力机车上，动力装置空压机电机应选择为380V交流电动机，由劈相机供电，若安装在东风4系列内燃机车上，应选取110V直流电动机，由启动发电机供电；(3)压缩装置由阴阳螺杆及油气筒组成，阳杆通过联轴器与电机转子相连，电机旋转时，阳杆与阴杆啮合，并将螺杆底部的空气持续不断地送入油气筒内，油气筒由于压力维持阀的作用，暂时为一封闭的空间，当空气由阴阳螺杆持续不断地充入油气筒内，油气筒本身体积保持不变，则空气进行压缩；(4)冷却装置，空气进行压缩时，体积变小，温度必然升高，若不将压缩后的空气进行降温，会影响后续的应用，TSA空压机采用双重冷却方式，压缩时与润滑油充分混合，用滑油带走一部分热量，压缩后的空气经过9空油冷却器时，蜗壳内的叶轮产生空气，将温度进一步降低，油冷加风冷的冷却方式，润滑油循环几次后，温度也会升高，此时也需要通过空油冷却器由空气进行降温。

图1 TSA空压机组成

2 空气气路

螺杆在旋转过程中，将螺杆底部空气推到螺杆顶部，底部变为真空，由于大气压力的存在，将外部空气吸入螺杆底部。为保证空气的洁净，在吸气管路上加装空气滤清器，为防止压缩后空气溢出，加装进气逆止阀门，在螺杆处压缩过程中与润滑油充分混合，降温后油气混合物打到油气筒内壁，分离90%，未分离完全的混合气体进入油细分离器，进行二次分离，通过压力维持阀维持压力至600kPa后进入空压冷却器，降温后注入干燥塔、总风缸。空气气路所涉及的部件逻辑关系为图2所示：

图2 TSA-230A空压机气路所涉及部件的逻辑关系

3 滑油油路

图3 TSA-230A空压机油路路径

润滑油的作用主要是给压缩空气降温，吸收温度后本身温度也会升高，几次循环过后润滑油也需要降温，油气筒内10kg的润滑油由压力维持阀迅速建立油压，为滑油循环提供动力，每次循环过程中，先进入温控阀进行检测，温度低时，进入油过滤器进行过滤后喷射到螺杆上，当温控阀检测油的温度高时，进入空油冷却器，降温后进入油过滤器，再进行循环，循环路径如图3所示。

4 TSA空压机自我保护部件

卸荷阀，当空压机停机后，油气筒内会有压缩空气，若不将内部残压排出，再启动电机时会带载荷启动，损失电机转子。所以，将卸荷阀与进气的逆止阀合在一起，构成进气阀门，空压机停机后，通过卸荷阀将内部压力降低，起到再启动电机时保护电机的作用。

安全阀，当压力维持阀发生故障即压力至600kPa不释放时，为保证内部压力不至于太大，通过安全阀将压力释放，开启压力值为1110kPa。

电控箱，电控箱的控制对象为空压机电机，与其密切相关的部件为压力开关和温度开关，压力开关当空压机电机停机后才起作用，空压机停机后，内部压力通过卸荷阀排出机体，当压力开关监测内部压力不低于300kPa时，将压力信号传给电控箱，电控箱默认电机不能启动，只有当压力开关监测压力排放至300kPa及以下时，电机才能正常启动。

5 控制过程

以SS4改电力机车为例，SS4改型电力机车有2种压缩机。主压缩机和辅助压缩机，主压缩机控制分控制电路和工作电路2部分，工作电路对应电源为劈相机，开关为203KM，负载为空压机电机2MA，203KM闭合时，劈相机通过开关给空压机电机供给380V交流电；控制电路为为导线577→按键开关405SK→风压继电器517KF→劈相机启动中间继电器566KA→压缩机故障隔离开关579QS→203KM线圈→导线400，203KM对应主触头吸和；517KF为压力调节器，风压低于700kpa时，自动闭合，高于900kPa时，自动断开，保证总风缸内风压保证在700～900kPa之间。若需高于900kPa的风压时，按压408SK强泵开关，短接517KF联锁，使空压机一直处于工作状态，具体电路为：导线577→按键开关408SK→劈相机启动中间继电器566KA→压缩机故障隔离开关579QS→203KM线圈→导线400，此时，操作人员必须监听安全阀在1000kPa整定动作的冒气声，及时停止强泵工作。

6 结语

通过分析空压机内部部件的逻辑关系可知，压缩机在使用过程中逆止阀门、油细分离器、滑油滤清器同时作用在多个循环系统中，部件易损坏，在使用整备保修时一定注意这些关键部件的状态，同时各真空指示器、空气滤清器等部件一定要在规定时间间隔内做好更换工作，以保证整个空压机系统的稳定性。