Классификация и техническая характеристика компрессоров

План:

4.1. Классификация и техническая характеристика компрессоров.

4.2. Компрессор КТ6.

4.3. Компрессор ПК-35.

4.4. Компрессор К-1 "Ковопол".

4.5. Компрессор К-2.

Рекомендуемая литература:

1. Курилкин Д.Н., Панченко М.Н., Базилевский Ф.Ю., Грачев В.В., Грищенко А.В.Автоматические тормоза подвижного состава. Электронный учебник. // Санкт-Петербург,ФГОУ ВПО ПГУПС, 2010.

2. В. И. Крылов, В. В. Крылов "Автоматические тормоза подвижного состава ". Москва, Транспорт, 1983.

Классификация и техническая характеристика компрессоров

Компрессоры предназначены для обеспечения сжатым воздухом тормозной сети поезда и пневматической сети вспомогательных аппаратов: электропневматических контакторов, песочниц, сигналов, стеклоочистителей и др.

Применяемые на подвижном составе железных дорог компрессоры разделяют:

Ø по числу цилиндров:

· одноцилиндровые,

· двухцилиндровые,

· трехцилиндровые;

Ø по расположению цилиндров:

o горизонтальные,

o вертикальные,

o W-образные,

o V-образные;

Ø по числу ступеней сжатия:

§ одноступенчатые,

§ двухступенчатые;

Ø по типу привода:

v с приводом от электродвигателя,

v с приводом от дизеля.

В одноступенчатом компрессоре, представленном нарисунке 4.1 всасывание и сжатие атмосферного воздуха происходят в одном цилиндре за два хода поршня. При движении поршня вниз в точке А (см рис.4.2)открывается всасывающий клапан и по линии А—В—С происходит всасывание при постоянном давлении. При движении поршня вверх в точке С закрывается всасывающий клапан и начинается процесс сжатия. В точке D открывается нагнетательный клапан и на участке D—F поршень выталкивает воздух в главный резервуар при постоянном давлении.

При обратном движении поршня оставшийся во вредном пространстве воздух (Vo) расширяется по линии F—В'. В точке В' открывается всасывающий клапан.

В двухступенчатом компрессоре (рисунок 4.3) сжатие воздуха происходит в двух цилиндрах. При движении поршня первой ступени сжатия вниз открывается всасывающий клапан и на участке А—В—С (рис.4.4) происходит всасывание при постоянном давлении. При ходе поршня вверх в точке С всасывающий клапан закрывается. На участке С—D воздух сжимается и в точке D открывается выпускной клапан первой ступени сжатия и воздух выталкивается из цилиндра первой ступени. При движении поршня низкого давления вниз в цилиндре происходит расширение сжатого воздуха, оставшегося во вредном пространстве, по линии F—В. В точкеВ открывается всасывающий клапан и процесс повторяется.

В цилиндре высокого давления (вторая ступень сжатия) при движении поршня вниз воздух будет поступать в цилиндр по линии D–G. При движении поршня вверх по линии D—Gпроизойдет сжатие и по линии G—Н нагнетание в главный резервуар. Если компрессор имеет промежуточное охлаждение, то воздух из цилиндра первой ступени сжатия поступает сначала в холодильник (линия D–E) и лишь затем по линии E – G в цилиндр второй ступени. Выделенная площадь характеризует уменьшение работы сжатия за счет охлаждения воздуха между ступенями. В полости цилиндра при первой ступени сжатия давление повышается до 0,2 – 0,4 МПа (2 – 4 кгс/см2), а в полости 2 ступени сжатия — до 0,75—0,9 МПа (7,5 – 9 кгс/см2).

Тип компрессора выбирается в зависимости от рода тягового подвижного состава. Компрессоры должны полностью обеспечивать потребность в сжатом воздухе при максимальных расходах и утечках его в поезде. Во избежание перегрева компрессора режим его работы устанавливают повторно-кратковременным: продолжительность включения (ПВ) под нагрузкой не более 50 % и продолжительность цикла до 10 мин. Непрерывная работа двухступенчатого компрессора допускается до 45 мин и одноступенчатого до 15 мин, но не чаще одного раза в течение 2 ч. Температура воздуха в нагнетательной трубе на расстоянии от 0,8 до 1,0 м от патрубка цилиндра при ПВ = 50% не должна превышать 200°С, а температура масла в картере — 85°С.

Одним из основных показателей работы компрессора является его подача, т. е. объем воздуха, нагнетаемый им за единицу времени. В условиях эксплуатации подачу компрессора определяют по времени нагнетания в главные резервуары объема воздуха, пересчитанного на условия всасывания.

Теоретическую подачу компрессора (м3/мин) определяют по формуле

Важными показателями, характеризующими работу компрессора, являются коэффициент подачи и объемный коэффициент полезного действия.

Коэффициентом подачи компрессора называется отношение поданного в главный резервуар объема воздуха, приведенного к температуре и давлению всасывания, к объему, описываемому поршнем. Коэффициент подачи учитывает все потери — сопротивление всасывающих клапанов, неплотность поршневых колец, условия охлаждения и др. (для компрессора КТ6 он составляет 0,7—0,85).

Объемным к. п. д. компрессора называется отношение засасываемого объема воздуха в цилиндр к теоретическому объему; он зависит от величины вредного пространства и давления. Коэффициент подачи всегда меньше объемного к. п. д.

Согласно ГОСТ 10393—74* компрессоры на перспективу должны иметь подачу 1; 2; 3; 3,5; 7 и 10,5 м3/мин, номинальное избыточное давление 1,0 МПа и частоту вращения вала 1450 об/мин, кроме компрессоров с подачей 1 м3/мин, у которых номинальное избыточное давление 0,8 МПа и частота вращения вала 1000 об/мин.

Надежность компрессоров должна соответствовать следующим показателям: число отказов до первой плановой переборки — 0,003 на 1 тыс. ч работы, или 0,1 на 1 млн. км пробега; ресурс до первой плановой переборки (замена поршневых колец) — 10—13 тыс. ч работы, или 0,3—0,44 млн. км пробега; ресурс до первого капитального ремонта — 40—45 тыс. ч работы, или 1,2— 1,35 млн. км пробега локомотива.

Серии электровозов, тепловозов, электро- и дизель-поездов, на которых применяются компрессоры, приведены в табл.4.1. Технические характеристики компрессоров приведены табл. 4.2.

Таблица №4.1. Типы компрессоров и места их применения.

Условное обозначение компрессора	Изображение	Тип компрессора	Место применения
Э-400		Двухцилиндровый горизонтальный одноступенчатый	СР, СР3, ЭР1 до №68.
Э-500		Двухцилиндровый горизонтальный двухступенчатый с промежуточным охлаждением	ВЛ19, ВЛ22м, ВЛ23, ВЛ60 в/и, ТГМ1. На ВЛ23 заменяются на КТ6Эл.
КТ6		Трехцилиндровый вертикальный двухступенчатый с промежуточным охлаждением	ТЭМ1, ТЭМ2, ТЭП60, ТЭ3, ТЭ7, 2ТЭП60.
КТ7	см. КТ6	Трехцилиндровый вертикальный двухступенчатый с промежуточным охлаждением	ТЭ10, ТЭП10, М62 2ТЭ10, 2ТЭ10Л, 2ТЭ10В, 2ТЭ10М, 2ТЭ116, 2ТЭ21
КТ6Эл	см. КТ6	Трехцилиндровый вертикальный двухступенчатый с промежуточным охлаждением	ВЛ8, ВЛ10, ВЛ60 в/и, ВЛ80 в/и, ВЛ82, ВЛ82м, ВЛ11, ВЛ15, ВЛ85, 2ТЭ116, 2ТЭ116УП,
ПК-35		двухцилиндровый, двухступенчатый с промежуточным охлаждением.
ПК-5,25		шестицилиндровый, двухступенчатый с промежуточным охлаждением.	ТЭМ7, ТЭП70, ТЭП80, ТГМ6А.
ПК-3,5	см. ПК-5,25	четырехцилиндровый, двухступенчатый с промежуточным охлаждением.	ТГ16,
ПК-1,75	см. ПК-5,25	двухцилиндровый, двухступенчатый с промежуточным охлаждением.	ТГМ1
ВП3-4/9		Двухцилиндровый двухступенчтаый с дифференциальными поршнями с расположением цилиндров под углом 90град	ТГМ3, ТГ102 с №56 - по 2 компрессора, ДР.
ВВ1,5/9		Одноцилиндровый двухступенчатый с дифференциальным поршнем	ТГ102 до №55, ДР1, ДР1А, ДР1П.
ВВ 0,7/8	см. ВВ1,5/9	Одноцилиндровый двухступенчатый с дифференциальным поршнем	ТГМ3, ТГК2, ТУ5, ТУ7, ТУ4.
ЭК-7Б		Двухцилиндровый горизонтальный одноступенчатый с электродвигателем постоянного тока	ЭР2, ЭР1 с №69, ЭР22.
ЭК-7В	см. ЭК-7Б	Двухцилиндровый горизонтальный одноступенчатый с электродвигателем переменного тока	ЭР9П, ЭР2Р, ЭР2Т, ЭР22, ЭР22М, ЭТ2, ЭД2Т, ЭД4, ЭД9Т, ЭР200.
МК-135		Трехцилиндровый вертикальный двухступенчатый с промежуточным охлаждением	ВМЭ, Д, Д1.
К-1 "Ковапол"		Двухцилиндровый с дифференциальными поршнями	ЧС1, ЧС3, ЧС4 до №88, ЧМЭ2 до №210.
К-2		Трехцилиндровый вертикальный двухступенчатый	ЧС2, ЧС2Т, ЧС4, ЧС4Т, ЧС6, ЧС200, ЧС4 с №89, ЧМЭ3, ЧМЭ2 с №211.

Таблица №4.2. Техническая характеристика применяемых компрессоров.