苏州地铁1号线车辆空气压缩机机油乳化故障分析及改进措
施
秦娟兰;应云飞;张龙
【摘要】针对苏州地铁1号线列车制动系统空气压缩机机油乳化故障,从机油水汽的存在、曲轴拨杆激烈搅拌、油品中的添加剂及空气压缩机工作周期不足4个方面分析了空气压缩机机油乳化故障机理;通过对1号线列车制动空气压缩机组跟踪取样,实验排查,查找导致机油乳化故障的根本原因;提出了采用空气干燥器节流孔的扩孔方案处理故障的可行性措施及建议.
【期刊名称】《现代城市轨道交通》
【年(卷),期】2016(000)003
【总页数】5页(P42-45,49)
【关键词】空气压缩机;机油;乳化;故障处理
【作者】秦娟兰;应云飞;张龙
【作者单位】湖北铁道运输职业学院,湖北武汉 430064;湖北铁道运输职业学院,湖北武汉 430064;苏州轨道交通运营分公司,江苏苏州 215002
【正文语种】中文
【中图分类】U260.35+1
苏州地铁1号线列车运营初期，空气压缩机机油乳化故障严重困扰着车辆乘务中心和车辆检修中心。压缩空气是地铁车辆单元制动机、电空控制装置、风动门驱动
装置及空气悬挂装置等用风设备的工作介质。空气压缩机机油乳化，导致机油稀释，润滑性能降低，运动部件磨损加剧，大大缩短了空气压缩机的使用寿命；同时机油乳化，压缩空气质量降低，为列车正常运行留下隐患，甚至危及行车安全。
苏州地铁 1号线列车采用 4 辆编组，其形式为：=TC1* M = M * TC2=，在每节拖车 TC 上均安装了风源模块，它包括压缩空气的产生、净化、传输、存储和压力控制等环节。风源模块采用 VV120 型空气压缩机组，它产生的压缩空气经双塔式空气干燥器净化后，储存在各车辆总风缸中，供本车用风设备使用。对于用风设备，尤其是空气制动装置，只有在压缩空气的相对湿度低于 35% 的临界湿度条件下才能可靠的工作，在这个临界湿度下，即使空气中含有像酸一样的腐蚀性物质，空气制动装置也不会出现腐蚀现象。因此，在空气压缩机后需采用空气干燥器来将压缩空气的湿度降低到对车辆上用风设备无危害的程度。
VV120 型空气压缩机组（图 1）由三相交流电机驱动压缩机曲轴旋转，采用 2 级
活塞压缩、2 级空气冷却，润滑系统采用飞溅式润滑。飞溅式润滑是在连杆大头下端装设拨杆，利用运动零件的机械作用，将润滑油送至活塞与气缸的间隙和轴端的摩擦表面，增强密封作用，同时降低压缩机的摩擦功、摩擦热和零件的磨损，提高空气压缩机的机械效率。
空气干燥器为双塔形、无热再生吸附式干燥器（图2）。干燥器的 2 个干燥塔内
装有物理吸附特性的干燥剂，可从流经的压缩空气中吸走水分子。无热再生吸附式双塔干燥器的再生和吸附工作在 2 个塔中同时进行，当压缩空气在 1 个塔内通过
干燥剂进行干燥时，另 1 个塔内的干燥剂被干燥的空气吹扫进行再生处理。
图2表明空气干燥器处在工作状态中，干燥塔 a 处在干燥状态，干燥塔 b 处在再
生状态。在控制装置预先设定的时序控制下，通往 a 塔双活塞阀入口打开，通往
b 塔双活塞阀入口关闭。到达干燥塔a的饱和压缩空气里的油和冷凝物在通过油水分离器时被其丝网表面内“拉希格环”粘附，a 塔内的干燥剂吸附流动的压缩空气
里水分子，干燥后的压缩空气大部分到达出气口（出气口的空气湿度不大于35%），经由主风管输送，存储在主风缸及其他用风设备中。少部分干燥后的压
缩空气通过再生节流孔进入干燥塔 b（再生塔），吸收其饱和干燥剂表面的水分，经由双活塞阀排泄口排放到大气中，b 塔干燥剂再生。干燥器完成半个循环周期。经由同样的方式通过塔内各阀的切换完成干燥塔 b 吸附、干燥塔a 再生的下半个
循环周期。
图2中右边剖面图表示再生节流孔内部结构，再生节流孔孔径的大小控制再生过
程的用气量。孔径越大，参与再生的干燥空气越多，到达总风缸的干燥空气就越少，空气压缩机打风时间延长，空气压缩机工作周期增大。因此，再生节流阀孔径的大小影响空气压缩机工作周期和工作效率。
空气压缩机机油形成乳状液必须具有 3 个必要条件：一是必须有互不相溶（或不
完全相溶）的 2 种液体；二是 2 种混合液中应有乳化剂存在；三是要有形成乳化
液的能量，如强烈的搅拌、循环、流动等。
机油水汽、曲轴拨杆激烈搅拌、机油乳化剂是产生空气压缩机机油乳化的内在原因。地铁车辆空气压缩机工作周期不足也可导致机油乳化。
2.1 机油中水汽的存在
机油中水汽的存在，会加速油质的老化及产生乳化；同时会与油中添加剂作用，促使其分解，导致设备锈蚀。在空气压缩机中，发现机油中进水的主要原因是空气压缩机工作时潮湿的空气（春夏时节）以一定的速度通过空气过滤器内纤维层，较大的尘埃被纤维层拦截而分离，较小的杂质被空气过滤器纤维膜吸附，空气中的水分并没减少，而是直接进入压缩机，水汽在 2 个低压缸中经过压缩，温度升高，水
汽不会冷凝析出，低压缸中不会有水进入曲轴箱，水汽随空气进入低压缸压缩后经冷却器进入高压缸；当低压缸排出的压缩空气进入冷却器后经过冷却，当排气温度低于随空气的压力和湿度的升高而升高的压力露点温度（一定压力下水蒸气变为露
珠时候的温度）时，在中冷器管璧上就有冷凝水析出，并积存在空气压缩机冷却器下盖里，也有小部分冷凝水随压缩空气进入高压缸。如果高压缸组装或配件不良，水经活塞环下窜到曲轴箱内。空气压缩机工作过程中水汽会在高速转动的曲轴作用下混入机油中，使油中带水，导致机油乳化。此外，空气压缩机停止工作后曲轴箱内为负压，使得有空气中少量的水汽及混合水蒸气经油滤器通气孔进入曲轴箱，也为机油乳化留下隐患。
2.2 油品中的添加剂
机油添加剂（如抗氧化剂和防锈剂），大都是具有一定表面活性的化合物或混合物。在这些物质的分子结构中，一端是具有亲油性的非极性基团，另一端是具有一定表面活性的亲水性极性基团。虽然它们都溶解于油而不溶解于水，但在一定转速下极性基团对水就具有一定的亲合能力，增强了油水分离的难度，使油质乳化。因此，机油的品质也影响着空气压缩机的正常工作。
2.3 激烈搅拌
在空气压缩机高速旋转（955r/min 以上）时，在曲轴连杆大头拨油杆带动下，油和水被激烈而充分的搅拌，呈乳浊液态。此时，亲水的极性基团有了与水充分亲合的机会，当亲合力很大时，就会与水牢固的结合在一起。又由于亲油性的非极性基团能溶于油中，从而通过这种物质的作用使水和油结合在一起。因此，这时水就不能与油分离，即产生乳化现象。空气压缩机曲轴及拨杆的高速搅拌加剧了机油的乳化。机油中溶有空气，特别是在高温搅拌下，会加速油的氧化变质，油品气化变质而产生的环烷酸皂、胶体等物质都是乳化剂，使油更容易乳化。
2.4 空气压缩机工作周期不足
空气压缩机工作周期不足，工作效率= t / T × %，T 为列车从早晨出库到晚上回
到库内的 1 个运营周期；t 是在 1 个运营周期内空气压缩机累计工作时间，工作
效率低也是导致机油乳化的原因之一。地铁列车制动控制策略一般是优先采用电制
动（动力制动）、空气制动滞后补足的原则，列车空气制动用风量不大；若地铁站距长，运送乘客少，特别是现代地铁车辆客室门大多采用电动门，受电弓采用电动弓等，使得用风设备用风量减少，导致空气压缩机工作时间 t 减少。空气压缩机工作周期不足，空气压缩机工作效率大为降低。在较低的工作效率下，空气压缩机则保持在较低温度范围工作，空气中的水分在空气压缩后无法蒸发排出，保留在空气压缩机内，致使机油乳化。
（1）严重影响空气压缩机使用寿命。由于空气压缩机油乳化严重，曲轴箱油位上升、油水分离，导致空气压缩机机油被稀释严重，降低润滑性能，使运动部件磨损加剧，活塞环密封失效，空气压缩机机油泄漏；此外，乳化的机油含水量高，水在曲轴箱内无法排除，容易让气缸及曲轴腐蚀，大大缩短空气压缩机的使用寿命，此故障较常见现象是空气压缩机工作时发出不正常的噪声和敲缸。从整个管路系统看，油水若不及时排放，则会随着压缩空气流向全车用风系统，严重时会导致系统瘫痪。（2）空气压缩机机油乳化严重导致油位过高，可能损害各运动部件。空气压缩机机油乳化故障会造成油位过高，空气压缩机油位要求不高于 2/3，最高不超过视液镜顶部。通常排油 2～3L 后，油位才能在正常范围内。油位过高，一方面增加曲
轴转动阻力；另一方面油位达到压缩腔高度时，可能会对压缩腔有影响。此外，油位也不能太低，油位太低（油位低于 1/3），会因缺油使运动部件产生干摩擦，各运动部件不同程度受到损伤。
4.1 故障描述
由于空气压缩机组故障频发，在对列车空气压缩机组进行排油检测时发现，各空气压缩机均能排出大量乳化油（约 2～3L），其中有 7 台空气压缩机存在油水分离
情况，排出了大量水（大于 1L），同时从曲轴箱油表可观察到机油由原来清亮的
褐黄色变为浑浊的乳黄色或乳白色。
4.2 相关跟踪实验及检测分析
选取 5 列列车（共 10 台空气压缩机）进行跟踪分析，在 10 台空气压缩机中，仅1 台空气压缩机机油油位正常，其余 9 台空气压缩机机油油位偏高。
4.2.1 空气压缩机换油排油检测
按克诺尔公司要求的换油方式进行换油。将空气压缩机机油放干净，并用干净的棉布或海绵将箱体、曲轴、连杆、油位显示器等擦拭干净。用新油冲洗3 次（打
20min 后排空），并将机油放干净，再重新加入新油，以保证曲轴、连杆中含有的乳化油彻底排尽。换新油后，从油表观察油品颜色为褐黄色。
2 个月后，再次进行排油检查，发现 TC2 车的空气压缩机轴箱有水、TC1 车的空气压缩机机油乳化，2 台空气压缩机均排出大量乳化油。
结论：在正确的加油方法及正确的加油数量情况下，仍存在空气压缩机油乳化、油位偏高以及油水分离情况。此故障与加油方法及油品没有直接关系，排除加油方法及油品质量的原因。
4.2.2 空气压缩机乳化油中水的分离、检测和分析
对故障列车 2 台空气压缩机机油采样发现，压缩机机油颜色已变为乳白色，并采集压缩机机油乳化样品进行分析。抽取样本检测乳化油含水分 12%，大大超过运行要求。抽取样本在 955r/min 转速下旋转 20min，将油中水分离出来，再将悬浮表面油吸掉，然后对分离出的水进行元素和指标测定，乳化的空气压缩机机油中的水分和潮湿空气水分是同一性质的水分。
结论：空气压缩机乳化是因潮湿空气混入所致，潮湿空气是造成空气压缩机机油乳化的直接原因。
4.2.3 空气压缩机工作效率检测分析
按照南京浦镇厂提供的空气压缩机工作效率数据取样方案，进行空气压缩机工作效率取样检测。通过对数据跟踪，确认空气压缩机工作效率较低，未达到设计要求，平均仅为 20.82%。
空气压缩机机油乳化的主要原因是空气压缩机的工作周期偏小，即空气压缩机的工作时间不够，列车的压缩空气消耗量较小。由于空气压缩机工作时机组温度会升高，停机时温度会降低，如果压缩机工作时间不够，会造成空气压缩机组温差变化较大，温差的变化造成机组内部出现大量冷凝水，冷凝水的出现为空气压缩机机油乳化埋下隐患。为了找到冷凝水的存在，在空气压缩机停机后，打开空气压缩机曲轴箱盖，用手电筒照射空气压缩机气缸套内壁，看到水珠沿内壁滚下来，这为压缩机机油乳化是因冷凝水进入曲轴箱所致提供了现场证据。
结论：空气压缩机的工作周期偏小，机组内部温差的变化造成大量冷凝水析出，这是空气压缩机机油乳化的主要原因。
为了有效解决空气压缩机工作效率低造成机油乳化问题，在保证空气过滤器滤芯满足使用要求后，人为增加双塔式空气干燥器的排气量。根据浦镇厂业务联系书进行了扩孔试验，分别对 2 辆拖车双塔式空气干燥器节流孔由 1.1mm 扩至 1.8mm 及1.1mm 扩至 1.9mm，使60%的干燥空气经再生节流孔流回，通过增加机组工作
周期来避免乳化现象。跟踪乳化现象改善较为明显，同时油位恢复正常。
对扩孔后的空气压缩机工作效率进行取样分析，工作效率在 34% 左右。克诺尔公司认为，通过扩孔，空气压缩机机油乳化现象可以较大改善，但可能无法完全杜绝（完全杜绝要求空气压缩机工作周期为 40% ～45%），考虑到苏州地铁客流的逐步增长，建议先按1.8mm进行扩孔。
由此可见，通过扩孔，空气压缩机工作效率得到了较大提升，空气压缩机油乳化、油位上升及油水分离现象得到了较大改善。长期效果仍需要继续跟踪。
苏州地铁 1号线从空气压缩机再生节流孔扩孔改造后，未出现空气压缩机机油乳
化故障。一方面是因为 4 辆编组列车制动是电空复合制动，电制动力大，空气制
动力小，用风量少；另一方面，地铁车辆客室门大多采用电动门，不用风；此外，1号线客流量少，空气弹簧部分用风也少。随着将来客流量的增大或空气制动力要
求升高，扩孔改造可能会导致供风能力不足、空气制动力减小等故障，因此，在后续的对扩孔后的空气压缩机跟踪监测要加以重视。
理论分析和改进效果说明，克若尔公司在设计时对列车用风少考虑不够充分，空气压缩机工作效率低下，是苏州地铁 1号线车辆空气压缩机机油乳化的直接原因。实践证明，扩大再生节流孔孔径，能有效提高空气压缩机工作效率，减少机油乳化故障。
空气压缩机再生节流孔扩孔改造也存在一定负面影响。再生节流孔扩孔改造后，再生耗气量增加，能耗增加，压缩空气资源被浪费。此外，当出现客流量增大或者列车气路漏气等情况时，空气压缩机供风能力不足，将出现列车供风等待时间延长，造成列车运营晚点，严重时可能导致列车清客救援等运营事故。
在列车设计时，采用变频电机驱动空气压缩机，使空气压缩机根据用风量调节供风量，长期处于工作状态，将是解决空气压缩机机油乳化的最佳方式。
参考文献
[1] 齐俊岩，谢伟. 解决 VV120 型空压机润滑油乳化问题的对策[J]. 城市轨道交通研究，2007（10）：60-63.
[2] 黄栋梨，戴九成. DF4B、DF4D机车空压机润滑油惯性乳化原因和解决措施[J]. 铁道机车车辆，2007，27 （6）：53-55.
[3] 侯品杨. 广州地铁 3号线列车空气压缩机机油乳化原因分析及改进措施[J]. 机车电传动，2009（2）：42-43.
责任编辑冒一平
Analysis and Improvement Measures of Oil Emulsifi cation of Vehicle Air Compressor of Suzhou Metro Line 1
Qin Juanlan, Ying Yunfei, Zhang Long
Abstract: Aiming at the oil emulsifi cation failure of air compressor for train braking system on Suzhou metro line 1, the paper analyzes the four aspects of air compressor lubricating oil emulsification mechanism including the moisture existence of engine oil, crankshaft rod intense mixing, additives in oil and non full air compressor working cycle. Through tracking and sampling of train air brake compressor on line 1, experimental investigation, it tries to fi nd the causes of oil emulsifi cation cause， puts forward the feasibility of measures and suggestions on the air dryer throttle hole reaming processing scheme.
Keywords: air compressor, oil, emulsification, fault treatment
中图分类号：U260.35+1
作者简介：秦娟兰（1970—），女，高级讲师
收稿日期 2015-05-25
[1] 齐俊岩，谢伟. 解决 VV120 型空压机润滑油乳化问题的对策[J]. 城市轨道交通研究，2007（10）：60-63.
[2] 黄栋梨，戴九成. DF4B、DF4D机车空压机润滑油惯性乳化原因和解决措施[J]. 铁道机车车辆，2007，27 （6）：53-55.
[3] 侯品杨. 广州地铁 3号线列车空气压缩机机油乳化原因分析及改进措施[J]. 机车电传动，2009（2）：42-43.
地铁毕业论文地铁车辆空调系统维护保养与故障处理地铁车辆空调系统维护保养与故障处理摘要:通过对城轨交通车辆空调系统的学习了解，结合广州地铁、深圳地铁、上海地铁运营实际情况，地铁车辆运营环境，车辆制造工艺和电器控制要求合理选择地铁车辆空调系统的类型，选择空调系统的压缩机。也结合铁路客车空调相关知识，系统的分析地铁车辆空调系统的作用、结构和原理。根据实际运营中地铁车辆空调日常检修需求进行地铁车辆空调维护保养介绍其故障分析、日常维护、停机维护保养、临修等知识。重点介绍空气制冷压缩机的工作原理、工作过程以及实际应用选择，故障分析、处理以及设计方案和车辆通风。简单介绍城市轨道交通空调系统的性能测试、调试、密封性试验和充灌制冷剂试验等。对设计提出处理方法。掌握相关的技能知识。 关键词:压缩机日常维护故障分析性能测试 一(地铁车辆空调制冷装置作用、分类和组成 1.地铁车辆空调与制冷装置的作用 空调与制冷装置被广泛应用于地铁车辆上，车辆客室内的空气调节已经成为车辆舒适乘车环境的标志。 车辆空调与制冷装置的作用是将一定量的车外新鲜空气和车内再循环空气混合，进过滤、冷却加热、减湿或加湿等处理后，以一定的流速送入车内，并将车内一定的污浊空气排出车外，从而控制客室内温度、湿度、风速、清洁度及噪声，并使之达到规定标准，以提高车内的舒适性，改善乘车环境。 2.地铁车辆空调与制冷装置的分类 地铁车辆空调与制冷装置按制冷压缩机的工作方式分为:活塞式、螺杆式、涡杆式和离心式;按安装方式分为:分装式和单元式;按客车空调供电方式分为:本车供电和集中式供电;还可以按使用制剂或其他特殊结构进行分类。
在城市轨道交通车辆空调系统的空调单元中，大多才用封闭式压缩机而选的最多的是螺杆式空调压缩机和蜗旋式空气压缩机两种。 3.地铁车辆空调与制冷装置的组成 地铁车辆空调与制冷装置一般具备通风、制冷、加温、加湿等功能，典型的地铁车辆制冷装置由通风系统和空气冷却系统、空气加湿系统、空气加热系统以及自动控制系统组成。由于我国地理环境的特殊南北差异较大，所以在长江以南的城市都不采用空气加温系统和空气加热系统。下面以通风系统，空气冷却系统，自动控制系统加以简单叙述。 通风系统的作业是将车外新鲜空气吸入并与车内再循环空气混合，在滤清灰尘和杂质后，在亚送分配到车内，同时排出车内多余的污浊空气，以保证车内空气的清洁度以及合理的流动速度和气流组织。通风系统一般由通风机组、过滤器、新风口、送分道、回风口、回风道以及排废弃口等组成。 空气冷却系统的作用是对车内的空气进行降温、减湿处理，使车内空气的温度与相对湿度保持在规定范围之内。冷却系统工作时，蒸发器将要送入车内的空气冷却，由于蒸发器表面的温度低于空气的露点温度，空气中的部分水蒸气就会凝结成水滴，形成我们通常所说的“空调水”。因此，空气在通过蒸发器冷却的同时也得到了减湿处理。为保证冷却系统安全、有效地工作，制冷系统除压缩机、蒸发器、冷凝器、节流装置四大件外，还配有贮液器、干燥过滤器、分液过滤器、气液分离器等辅助设备。 自动控制系统的作业是控制各功能系统按给定的方按协调、有序地工作，以使车内的空气参数控制在规定的范围内，并同时对空调与制冷装置起自动保护作用，电气控制系统一般由各设备的控制器、保护元件以及相关仪表和电路等组成二(地铁车辆空气调节系统 1.地铁车辆制冷
苏州地铁1号线车辆空气压缩机机油乳化故障分析及改进措 施 秦娟兰;应云飞;张龙 【摘要】针对苏州地铁1号线列车制动系统空气压缩机机油乳化故障,从机油水汽的存在、曲轴拨杆激烈搅拌、油品中的添加剂及空气压缩机工作周期不足4个方面分析了空气压缩机机油乳化故障机理;通过对1号线列车制动空气压缩机组跟踪取样,实验排查,查找导致机油乳化故障的根本原因;提出了采用空气干燥器节流孔的扩孔方案处理故障的可行性措施及建议. 【期刊名称】《现代城市轨道交通》 【年(卷),期】2016(000)003 【总页数】5页(P42-45,49) 【关键词】空气压缩机;机油;乳化;故障处理 【作者】秦娟兰;应云飞;张龙 【作者单位】湖北铁道运输职业学院,湖北武汉 430064;湖北铁道运输职业学院,湖北武汉 430064;苏州轨道交通运营分公司,江苏苏州 215002 【正文语种】中文 【中图分类】U260.35+1 苏州地铁1号线列车运营初期，空气压缩机机油乳化故障严重困扰着车辆乘务中心和车辆检修中心。压缩空气是地铁车辆单元制动机、电空控制装置、风动门驱动
装置及空气悬挂装置等用风设备的工作介质。空气压缩机机油乳化，导致机油稀释，润滑性能降低，运动部件磨损加剧，大大缩短了空气压缩机的使用寿命；同时机油乳化，压缩空气质量降低，为列车正常运行留下隐患，甚至危及行车安全。 苏州地铁 1号线列车采用 4 辆编组，其形式为：=TC1* M = M * TC2=，在每节拖车 TC 上均安装了风源模块，它包括压缩空气的产生、净化、传输、存储和压力控制等环节。风源模块采用 VV120 型空气压缩机组，它产生的压缩空气经双塔式空气干燥器净化后，储存在各车辆总风缸中，供本车用风设备使用。对于用风设备，尤其是空气制动装置，只有在压缩空气的相对湿度低于 35% 的临界湿度条件下才能可靠的工作，在这个临界湿度下，即使空气中含有像酸一样的腐蚀性物质，空气制动装置也不会出现腐蚀现象。因此，在空气压缩机后需采用空气干燥器来将压缩空气的湿度降低到对车辆上用风设备无危害的程度。 VV120 型空气压缩机组（图 1）由三相交流电机驱动压缩机曲轴旋转，采用 2 级 活塞压缩、2 级空气冷却，润滑系统采用飞溅式润滑。飞溅式润滑是在连杆大头下端装设拨杆，利用运动零件的机械作用，将润滑油送至活塞与气缸的间隙和轴端的摩擦表面，增强密封作用，同时降低压缩机的摩擦功、摩擦热和零件的磨损，提高空气压缩机的机械效率。 空气干燥器为双塔形、无热再生吸附式干燥器（图2）。干燥器的 2 个干燥塔内 装有物理吸附特性的干燥剂，可从流经的压缩空气中吸走水分子。无热再生吸附式双塔干燥器的再生和吸附工作在 2 个塔中同时进行，当压缩空气在 1 个塔内通过 干燥剂进行干燥时，另 1 个塔内的干燥剂被干燥的空气吹扫进行再生处理。 图2表明空气干燥器处在工作状态中，干燥塔 a 处在干燥状态，干燥塔 b 处在再 生状态。在控制装置预先设定的时序控制下，通往 a 塔双活塞阀入口打开，通往 b 塔双活塞阀入口关闭。到达干燥塔a的饱和压缩空气里的油和冷凝物在通过油水分离器时被其丝网表面内“拉希格环”粘附，a 塔内的干燥剂吸附流动的压缩空气
SL-22 型螺杆式空气压缩机机油乳化原因分析及预防 措施 SL-22 型螺杆式空气压缩机机油乳化原因分析及预防措施 摘要： 螺杆式空气压缩机的机油乳化是一种严重的故障，会导致机器的性 能下降并且缩短机器的寿命。本文首先介绍了SL-22 型螺杆式空气压缩 机的结构与工作原理，然后分析了机油乳化的原因，主要包括机油质量 不达标、机器运行环境潮湿、机器未进行周期性维护以及机器设计缺陷 等方面。最后，结合以上分析，提出了相应的预防措施以避免机油乳化 故障的发生。 关键词：螺杆式空气压缩机；机油乳化；原因分析；预防措施 一、SL-22 型螺杆式空气压缩机的结构与工作原理 螺杆式空气压缩机是一种利用双螺杆的相互作用来压缩空气的设备。它由主机、电机、控制系统和冷却系统等部分组成，其中主机部分是整 个设备的核心部分。主机主要由主轴、副轴、油封、齿轮、垫片、定子、转子和润滑系统等组成。主轴和副轴的螺杆是整个机器的核心部分，它们两个之间的相对旋转运动可以将进气口的空气压缩，重复该过程使空 气达到所需压力。 空气压缩时会产生热，导致机器内部温度升高，螺杆型空气压缩机 设计有润滑系统来降低内部温度及减少磨损，润滑系统主要是通过给压 缩机输入一定量的润滑油来完成的。 二、机油乳化的原因分析 机油乳化是指机器内部的润滑油和水混合在了一起，形成了类似于 乳状液的物质。机油乳化是螺杆式空气压缩机现场常见的问题之一。下 面将分析机油乳化的原因：
1.机油质量不达标 机油质量不达标是导致机油乳化的主要原因之一。如果机油质量不达标，往往会导致机油的粘度变化，粘度过低的润滑油容易与水混合，导致机油乳化。此外，如果机器长时间使用了劣质的润滑油，也会导致机油质量降低，从而导致机油乳化。 2.运行环境潮湿 运行环境潮湿会导致机器内部的水分增多，机器在不停工作时，会使得压缩机内部温度升高，水分通过压缩机内部空气流动进入了润滑系统中，与润滑油混合，导致机油乳化。 3.机器未进行周期性维护 机器未进行周期性维护可能会导致压缩机的润滑油质量不佳。定期检查润滑油是否正常使用，是否有水分或污垢混入，以及检查润滑系统的泄漏，可以使润滑油的质量得到保证。如果润滑系统泄漏，会引入大量空气和湿气，干扰润滑油的使用，产生机油乳化现象。 4.机器设计缺陷 机器设计缺陷也是导致机油乳化的原因之一。有些型号的压缩机在设备细节方面存在其缺陷，比如，润滑油的流道设计不良，冷却系统不完善，或者管道上接口设计不合理等等，这些设计缺陷都会影响压缩机顺畅的运行，最终导致机油乳化。 三、机油乳化的预防措施 针对以上原因分析，提出以下预防措施： 1.合适的机油 为了保证机油的质量，建议在使用时选择合适的机油。应选择符合操作要求，并能承受一定负荷和压力的润滑油，以保证油膜厚度和黏度的稳定性。 2.控制空气湿度
地铁车辆空调系统故障分析与维护保养 措施 摘要：城市化建设过程中，大量的人口涌入城市中，为了满足生产生活需求，人们对交通运输工具的要求越来越高，不仅要体现出便利性特点，还应该具备速 度快、舒适性强的优势。为此，城市轨道交通运输行业逐渐提高对空调系统的重视，并且不断进行改进和优化，但依然会出现空调系统的故障问题，需要通过有 效且专业的故障分析及维修、养护实现空调系统的正常运行，充分发挥空调系统 的实际作用和价值。 关键词：地铁车辆；空调系统故障维修；维护保养 因为地铁车辆的运行环境多数为地下空间，并且乘客数量很多，人流量相对 较大，为了保证地下空间的舒适性、安全性，在地铁车辆中安装了空调系统。由 于空调系统的长时间运行，空调系统就很容易出现故障问题，这就需要车辆维修 人员高度重视，采取有效措施做好常见故障维修及设备维护工作。 1.地铁空调系统的主要构成和基本原理 地铁空调制冷系统的实际应用目的是调节地铁运行过程中车厢内的湿度和温度，控制空气的流动速度，保证环境中温度及湿度的平衡性。通常情况下，需要 结合对周围环境温度的分析明确升温和降温的需求，确保乘客在地铁车厢内的舒 适性、安全性，地铁车辆空调系统的主要构成包含储液干燥器、压缩机、冷凝器、冷凝风机、送风机、蒸发器等。 2.地铁空调系统的常见故障分析方法和维修措施 2.1空调机组不运转故障问题分析及处理 2.1.1引发故障的具体原因
空调机组不运转的问题在地铁运行过程中较为常见，通常会在空调机组线路 方面出现故障问题，需要安排专门的技术人员检查线路，明确发生故障的具体原 因及故障点位置，利用万用表检测线路。如果在万用表中没有显示电压，则表示 空调机组供电线路存在断路问题，或者因为开关内部的短路问题引发空调机组不 运转故障。如果技术人员排除了线路断路及断路问题，需要认真检查控制回路接 插件质量，明确接插件是否存在接触不良的问题。 2.1.2故障的有效处理方式 针对供电线路的断路问题，应该安排专门的技术人员检查供电电压，灵活利 用万用表进行故障排查，或者采用电笔检查线路电压的方式。如果发现电压值显 示为无穷大或者为0，则表示在供电线路中出现故障问题，依靠短接法明确故障 位置，之后进行针对性的维修。 2.2通风机不转的故障问题分析及处理 2.2.1引发故障的具体原因 地铁车辆空调系统运行过程中，如果出现通风机不转或者空调压缩机不转的 情况，分析故障原因可能为压缩器和冷凝器交流接触器之间出现断路，应该针对 此类问题做好详细的检查，如果能够排除此类问题，则应该检查压力开关，明确 是否因为温度控制开关缺少合理调节引发通风机或者压缩机不能维持正常转动的 问题。 2.2.2故障的有效处理方式 为了保证故障问题能够得到及时的处理，技术人员应该找到准确的故障位置，利用全新的零件做好损坏零件的更换工作，配合调节温度控制器及开关。技术人 员需要在保证断开电源后进行以上操作，之后闭合电源，观察通风机和压缩机能 否恢复正常运行状态。 2.3制冷水平下降的故障问题分析及处理
离心式空气压缩机运行中的主要故障及 检修技术分析 摘要：随着科技的进步，离心空压机在国内得到了广泛的应用。空压机的工 作受各种因素的影响，有时会发生故障，从而使压缩机不能正常工作。为此，本 文对化工企业离心压缩机在使用过程中出现的常见故障进行了分析，并根据实际 情况，给出了相应的维修方法。 关键词：离心式压缩机；主要故障；检修技术 引言：离心空压机在工业上应用最为广泛。当压气机运转时，由于叶轮的高 速转动，气体在扩压器流道内分散，增加了气压。由于压缩空气管道中没有任何 润滑部件，所以它的气体供给质量很高，但是一旦设备自身发生故障，将会使其 脱离计算机的智能控制，从而导致很大的损失。因此，文章对离心空压机在运行 中经常出现的问题进行了分析。 1.1离心式空气压缩机的原理及其特点 1.1离心式空气压缩机的特点 我国工业生产的自动化程度不断提高，空压机的使用率不断提高，空压机作 为一种工业能源的控制装置，其作用就是把发动机所发出的电力转换成气压，保 证装置的正常工作。根据内部结构的不同，可以分为封闭式、固定式和移动式。 离心空压机通过对压缩机的内部结构进行了优化和改进，使得空压机在高速运转时，内部压力不会发生很大的改变，从而减小了压缩机的机械损耗，提高了转速，降低了故障率。 1.2离心式空气压缩机的原理 离心压气机的工作原理是由高速气流引起的离心力引起的。由于气流速度较快，产生了离心力，因此，由于离心压气机的工作压力和叶轮的旋转速度，从而
提高了空气的流速和离心力。与传统的空压机相比，离心空压机在内部结构上有 了较大的改进，从总体设计和使用者的角度来看，它更有利于其它装置的平稳运转。在离心压气机中，一般采用一至二个叶片，两个叶片并排设置，以达到最大 气压，加速气流进入压气机，改善压气机的气动性能。 2.离心式空压机在运行中的主要故障及检修 2.1轴承温度 2.1.1故障问题 轴承是离心空压机的重要组成部分，它直接影响到整个机组能否正常运转， 并保证它在长时间的高强度工作中的寿命。在空压机运行过程中，轴承温度过高 是一种常见的故障，其产生的原因主要有：首先是由于进油口的节流圈尺寸太小，造成了实际进油不能满足机组的运行要求，从而造成润滑作用不够，摩擦增大， 从而增加了轴承的温度。其次，如果空压机的油压不够，或者滤芯堵塞，都会影 响到空气的供给，导致进油速度降低，从而导致轴承温度升高。另外，由于使用 时间长了，润滑油会发生老化，加上润滑油中有多余的水分，会导致润滑油的品 质下降，从而导致轴承温度升高。最后，轴衬与轴颈间隙不够大，轴衬处安装的 储油槽太小，都会引起轴承温度的异常。 2.1.2检修处理 在正常工况下，空气压缩机的轴承压力必须保持在规定的范围之内，这不仅 满足了轴承及设备维护的要求，而且还能保证压缩机的工作状况，稳定地提高了 用气质量。因此，对轴承的温度有必要保持高的重视度。目前较为常用的维修方 法是：根据节流环尺寸不够造成的故障，采用换新、打磨等形式，使进气流量增大。另外，对设备的油路、油泵等进行检查，确保油路畅通，油压均能达到正常 工作的要求。另外，要仔细检查冷油器的状况，避免出现漏水现象，造成润滑油 质量下降，并且要经常更换机油，以解决轴承温度异常的问题。而对轴衬与轴颈 间隙的问题，可以采用刮削加工的方法，调整间隙，增大储油槽。 2.2轴承振幅
螺杆式空气压缩机频繁启动问题分析与 处理 摘要：随着集气站接井数量和设备数量的增加，目前远程截断阀截断设备 和自动控制装置均使用空气源作为动力源，供气源装置基本更换为螺杆式空气压 缩机，由于现场工况的限制和物料等原因螺杆式空气压缩机频繁的启停加剧了设 备及部件的损坏和耗电量的增加，本文结合生产实践，对降低螺杆式空气压缩机 频繁启机的原因和对策进行解析。 关键词：螺杆式空气压缩机启机频繁 螺杆式空气压缩机是一种气体压缩设备，以气体压力作为动力源，具有供压 稳定、压强大、可控性好、启动方便的优点。绝大多数气动元件都是以空气压缩 机作为气源来维持运转。空气压缩机依靠电作为动力源，空气作为气源，比较氮 气源装置简便，气源易得，能持续提供压缩空气。但由于控制和运行方式不当等 原因，造成空气压缩零部件损耗和耗电增大。在当前油气田企业节能增效的要求下，降低空气压缩机启动频次和故障率，能有效降低了空气压缩机机能耗，提高 了运行效率，延长设备寿命，保障正常生产。 1空气压缩机运行现状 为解决在气田管理中面临的用工总量多、生产建设成本高和管理难度大的问题，气田进行了大规模智能化建设。充分利用自控技术、通信技术、视频、数据 分析和远程启停截断等智能化技术，实现对单井、集气站等基本生产单元的有效 管理和控制。目前远程截断阀截断设备和自动控制装置均使用空气源作为动力源，供气源装置由原来的氮气柜基本更换为空气压缩机。 目前常使用的五种不同型号空气压缩机为集气站气动阀提供动力源（如图二 所示）。但是在运行过程中由于管线连接漏失、维护操作等原因，造成频繁启机 加剧了设备及部件的损坏和耗电量的增加。
地铁车辆空调常见系统故障分析与维护 保养 摘要：车载空调是城市轨道车辆的一个重要组成部分，为乘客提供舒适的环境。当地铁车辆开始运行时，车辆的空调系统经常受到压力故障、冷却故障等的干扰，对客户服务的质量造成严重影响。详细分析表明，这是由于地下隧道空间受到限制，冷凝装置向外吹的冷却风停止，热空气没有定期和及时排放，导致冷却不良，导致空调系统的高压压力故障和通风不足。建议通过改变控制程序满足地铁车厢的通风和制冷要求，改变自动压缩机保护模式，改善温度控制曲线，改善通风，并改变空调系统的轮换。实践证明，这种做法是有效和有益的。 关键词：轨道交通；地铁车辆；故障分析；维护保养 地铁车辆的空调系统是车辆的一个重要组成部分，主要发挥通风和控制温度的功能。在地铁越来越普遍的当今社会，空调直接影响到乘客的出行体感，引起了越来越多的关注。因此，必须分析地铁车辆的空调使用情况，以减少空调故障率，并在空调运行优化使用能源消耗。 一、目前主要故障 这一阶段的地铁车辆空调系统运行主要问题是供风调节系统失灵，冷却系统失灵，空调控制面板故障，以及风温度传感器(NTC热敏电阻)失灵。 （一）供风调节器类故障 造成这种故障的主要原因是空调控制板失灵；其次，供风调节器本身出现故障(例如组件机械磨损、电力系统损坏等)。在修理过程中，应注意旋转轴、行程调整块、接线端子等的状况。及时处理延迟、故障等情况，并在进行调整后进行若干测试，以确保性能良好。 （二）冷却回路类故障
造成这种故障的主要原因是，主要由于控制板件故障、制冷剂不足以及制冷管道故障造成的制冷剂泄漏或没有足够的制冷剂。 （三）空调控制板类故障 近年来，这类故障数量大幅增加，这主要是因为大多数空调设备已经运行了10多年，年久失修，而电子板件的原型机已经过时。空调控制板主要故障形式如下。 1.空调正常运行后没有冷却但通风运行正常，这在很大程度上是由于空调控制板中的热交换器故障造成的。研究表明，根据空调温度采集原理以及对故障板件的的测试和维护，空调控制板造成的非冷却故障通常是低压线性控制装置 LT1121或聚合光谱仪(HCPL7800)的故障。 2.空调启动后供风调节器出现故障，主要是由于主要部件出现故障，如热光耦元器件和安装在空调控制板中的继电器。 3.通风系统发生故障，主要是由于空调控制板内部电阻发生故障，包括异常电阻断裂、电阻片引脚脱焊等等。 4.空调启动后，空调图标代码上出现问号，相关的空调设备出现故障，主要原因是空调控制板中的过滤器失灵，通常是由于过滤器的穿透。 （四）供风温度传感器类故障 造成这种故障的主要原因是，在运行了十多年期间部件没有更换或检修，传感器无法与活塞连接，以及热敏电阻存在故障。 二、车载空调系统故障情况分析 （一）冷凝器散热不良 空调压缩机的压力故障与压缩空气的温度和空气中的冷凝温度有关，因为车顶距离隧道的上限约400毫米，这导致自上而下的冷却风风量减小。由于车顶上的空气温度低于40°c，在空调压缩机工作期间，可能造成高压损坏，原因是电
润滑油乳化原因分析 机油形成乳状液必须具有三个必要条件：一是必须有互不相溶（或不完全相溶）的两种液体；二是两种混合液中应有乳化剂(能降低界面张力的表面活性剂）存在；三是要有形成乳化液的能量，如强烈的搅拌、循环、流动等. 水分、激烈搅拌、乳化剂，均能引起机油乳化.其中，水分的存在和激烈搅拌是产生乳化的主要原因。 1. 机油中水分的存在，会加速油质的老化及产生乳化；同时会与油中添加剂作用，促使其分解,导致设备锈蚀。因此找到机油中进水的主要原因也就是找到了油质乳化的主要原因，下面分析造成油中进水的主要原因，在工作实践中发现造成油中进水的主要原因有一下几个方面: a。轴封径向间隙调整过大，轴封漏汽沿轴窜入轴承室，造成油中带水。机组检修时，为了避免在启动过程中高速转动的轴系因过临界转速振动或转子热膨胀而碰磨轴封尖齿。一般在调整轴封时增大了轴封间隙.在机组正常运行中影响了轴封的严密性，造成了轴封漏汽沿轴窜入轴承室，这是油中进水的根本原因。b. 轴封齿倒伏，密封作用降低造成油中进水。在轴封径向间隙调整过程中，考虑转子膨胀及轴系振动不全面，使轴封径向间隙过小，令机组在启动过程中因转子膨胀与轴系振动造成轴封尖齿与转子碰磨，尖齿倒伏，密封作用降低，造成轴封漏汽，使水沿轴窜入轴承室。 c。轴封进汽联箱供汽压力过大，使轴封室成为正压，造成轴封漏气。 d。轴封抽汽器抽气压力不足，抽气管堵塞，造成负压不足，使水汽沿轴窜出,造成轴封漏汽。 e。盘车齿轮或靠背轮转动鼓风的抽吸作用，造成轴承箱内局部负压,吸入蒸汽.另外主油箱排烟风机出力太大，使轴承室负压增大，使轴封漏汽，更易进入润滑油系统。 f。汽缸结合面变形、密封不严密，造成水汽泄漏，进入轴承室，使油中带水。 g.运行参数异常导致冷油器冷却水侧压力高压油侧压力,并且冷油器泄漏。 2. 油中溶有空气，特别是在高温下，会加速油的氧化变质。空压机机运行中，因其油品气化变质而产生的环烷酸皂、胶体等物质都是乳化剂,使油更容易乳化。 3. 机油的乳化，与油品中的添加剂性能亦有关系.机油添加剂（如抗氧化剂和防锈剂）,大都是具有一定表面活性的化合物或混合物。这些物质的分子结构中，一端是具有亲油性的非极性基团，另一端是具有一定表面活性的亲水性极性基团。虽然它们都溶解于油而不溶解于水，但在一定转速下极性基团对水就具有一定的亲合能力，增强了油水分离的难度，促进油质乳化。 4。激烈搅拌。在空压机高速旋转时,油和水被激烈而充分的搅拌，呈乳浊液态.此时，上述亲水的极性基团有了与水充分亲合的机会，当亲合力很大时，就会与水牢固的结合在一起。又由于亲油性的非极性基团能溶于油中，从而通过这种物质的作用使水和油结合在一起。因此，这时水就不能与油分离，即产生乳化现象。 三、防止机油乳化的措施： 润滑高工黄工159******** 前面，对于机油乳化给机组运行带来严重后果以及产生乳化的原因都进行了充分地论述。因此，防止机油乳化应从压缩机机组设备的设计、制造、安装、运行维护、检修、以及油品和添加剂质量等方面着手,层层把关。防止轮机油乳化的措施总结归纳为一下几点：
HXN3B型内燃机车空压机系统常见故障处理及改进建议YAN Xinjian 【摘要】分析HXN3 B型内燃机车空压机系统常见故障及利用FIRE显示屏可编 程功能的处理方法.针对目前显示屏关键项目数据缺失,影响空压机系统故障分析判 断的问题,提出解决方法及建议. 【期刊名称】《郑州铁路职业技术学院学报》 【年(卷),期】2019(031)002 【总页数】3页(P5-6,21) 【关键词】空压机系统;FIRE显示屏可编程功能;故障查找与分析;解决方法及建议【作者】YAN Xinjian 【作者单位】 【正文语种】中文 【中图分类】U264 HXN3B型内燃机车是大连机车车辆有限公司与美国EMD公司联合设计开发的大 功率交流传动货运内燃机车，它的启动、制动、撒沙、鸣笛等都需要足够压力的压缩空气，主要依靠空压机系统为启动风缸、总风缸和制动风缸提供压缩空气。因此，可靠的空压机系统对机车安全稳定运用起着至关重要的作用。 1 空压机系统 1.1 主回路
主回路由辅助发电机发出三相交流电经整流桥整流后向辅助逆变器提供额定 DC110 V电源(实际可接受电压范围60～750 V)，辅助逆变器将辅助发电机提供 的直流电逆变为165 V±8.25 V、98.3 A交流电送至空压机。 1.2 控制回路 控制回路由蓄电池经空压机断路器向辅助逆变器提供额定DC74 V(实际可接受电 压范围50～88 V)控制电。 空气压缩机的启、停动作受总风缸压力传感器控制，当总风缸风压小于750 kPa 时空压机启动开始打风，至风压达到900 kPa时空压机停止工作。 2 常见故障分析及解决方法思路 (1)在处理空压机系统故障时，应首先通过观察孔查看机油油位和油质是否满足空 压机运行要求，若不满足应及时补充或更换机油。除此之外还需要检查真空指示器颜色，正常颜色为无色(透明)，故障颜色为红色。红色时需要更换空气滤芯，然后将指示器复位为正常颜色。 (2)空压机系统内部信号的给定和反馈都通过DIO插件板，因此很多故障都是由于DIO插件板自身故障引起的。在处理空压机系统故障时可根据故障现象并结合电 路原理图来查找、确定可能存在故障的DIO插件板，先更换此板，若故障消失， 则可确认为DIO插件板故障。 (3)若故障依然存在，目前空压机系统故障信息记录则无法判断故障原因，还需利 用FIRE显示屏可编程功能调出相关项目数据进一步判断故障的具体原因。 3 故障数据记录及改进建议 当前HXN3B型内燃机车有关空压机故障的详细数据记录显示信息中，不包含心跳、线电压、相电压、相电流、电磁阀等关键数据，对故障判断没有实质性帮助。利用FIRE屏可编程功能在机车数据→系统数据中编辑出CC1 Hb 心跳(0～255)、CC1 En 有效信号、CC1Vdc中间直流电压、CC1VII线间电压、MVCCR1空压电磁阀
一、对于活塞式压缩机，什么事余隙容积？由哪几部分组成？ 二、活塞式压缩机排气量不足的原因有哪些 （1）气缸、活塞、活塞环磨损严重、超差、使有关间隙增大，泄漏量增大，影响到了排气量。属于正常磨时，需及时更换易损件，如活塞环等。 （2）填料函不严产生漏气使气量降低。其原因首先是填料函 本身制造时不合要求；其次可能是由于在安装时，活塞杆与填料函中心对中不好，产生磨损、拉伤等造成漏气。一般在填料函处加注润滑油，它起润滑、密封、冷却作用。 （3）压缩机吸排气阀的故障对排气量的影响。阀座与阀片间 掉入金属碎片或其它杂物，关闭不严，形成漏气。这不仅影响排气量，而且还影响间级压力和温度的变化。阀座与阀片接触不严形成漏气而影响了排气量，一是制造质量问题，如阀片翘曲等，二是由于阀座与阀片磨损严重而形成漏气。 （4）气阀弹簧力匹配不好。弹力过强会使阀片开启迟缓，弹
力太弱则阀片关闭不及时，这些不仅影响了气量，而且会影响到 功率的增加，以及气阀阀片和弹簧的寿命。同时，也会影响到气 体压力和温度的变化。 （5）压紧气阀的压紧力不当。压紧力小，则要漏气，当然太紧 也不行，会使阀罩变形损坏。一般压紧力p=kD2P2π/4，D 为阀腔直径，P2 为最大气体压力，k＞1，一般取1.5～2.5，低压时k=1.5～2，高压时k=1.5～2.5。这样取k 值，实践证明是好的。气阀有故障，阀盖必然发热，同时压力也不正常。 三、活塞式压缩机排气温度高的原因有哪些？处理措施有哪些？ 造成活塞压缩机机排气温度过高的原因如下： 1、一级吸气温度高。 2、级间冷却器冷却效率低，致使后一级的吸气温度高。 3、气阀有漏气现象，使排出的高温气体又漏回气缸，重新压缩后，排出温度就更高。 4、由于后一级漏气，本级的压缩比升高，致使排气温度升高。 5、活塞环磨损或质量不好，活塞两侧吸、排气之间相互窜气。 6、气缸水套及冷却水管上有水垢、水污，影响冷却效率。 故障解决方法： 1、在滤清器处搭阴棚或用淋水法降低一级吸气温度，夏天尤其就注意。当吸气温度超过额定值时，不能运转。 2、修理中间冷却器。
城市地铁列车空气压缩机故障分析及解决措施 摘要:本文针对地铁列车发生的空调压缩机低压故障,从制冷剂泄漏、环境温度电 流检测等方面进行分析,并提出故障整改措施,从而确保列车的运营质量。 关键词: 地铁列车；空调;压缩机;故障; 整改措施 随着我国基础设施建设规模的不断扩大，我国的轨道列车工程得到了飞速发展。城市地铁空调系统自投入运用以来运行状态良好，给乘客提供了舒适的车厢 环境，但从前期的调试和近年来的运用检修来看，也存在一些常见的故障，深圳 地铁3号线曾有一趟列车因空调故障停运，还有的列车冷到不行，乘客体质弱的 容易感冒；有的车厢太闷，感觉通风口坏了……近期气温升高，虽然全网络地铁列车都已完成了空调的例行保养和清洗，并全面开启，但天气炎热后，空调频繁运转，温度高低差、通风口风量大小等问题仍存在。下文阐述空调系统故障案例， 并提出合理建议，以有效解决空调系统运用过程中的故障，降低空调系统故障率 和维护检修成本，优化、提高车辆空调服务质量。 1.故障现象 某地铁列车突然大面积出现空调黄点的故障，给正线运营服务质量带来很大 影响，也给车辆检修带来较大的压力，具体故障见表1： 根据列车空调控制软件的设计，如15 min内机组低压故障次数累计超过3次时，将锁死故障并显示故障。出现故障时，列车HMI(车辆显示屏) 显示空调黄点，空调机组控制屏的PLC上显示空调机组某个“压缩机低压故障”，如图1所示。检 查空调柜相关接线正常，通风制冷正常，对空调机组进行复位后黄点消失。 图1 故障时PLC故障数据 2.问题分析及故障查找 2.1问题分析 根据不同外界环境下对客室空气温度的要求不同，该列车的空调通常以 UIC553标准的要求来自动进行控制，制冷执行UIC553曲线目标温度值即Tu值: Tu-(外温一19)÷4+220C空调机组压缩机启动条件如下： a.客室温度To+1.50C，客室制冷目标温度TU=(T-190C ) /4+220C，T为外界温度; b. To≥190C，T≥190C。 低压压力开关是为了防止压缩机吸气压力异常降低而设置，气体从压缩机总 吸气管分出流向压力开关。如果由于制冷剂泄漏或环境温度过低等原因造成压缩 机吸气压力过低，此压力开关切断压缩机上作电路令其停止，待压力上升时，压 力开关自动复位。 因此，出现空调“压缩机低压故障”的原因可能由制冷剂泄漏或环境温度过低 导致。 2.2故障查找 2.2.1制冷剂问题检测 在列车技术规格书的制定及合同谈判过程中，对空调的设计提出过明确的要求:“通过其控制可实现客室通风、预制冷、制冷、紧急通风功能，并根据运行条 件自动调竹制冷量大小”。加之列车运营一年多的时间，因此对于空调频繁出现“压缩机低压故障”的原因，首先考虑可能是因为制冷剂的泄漏或制冷剂不足导致。 通过对空调机组制冷剂泄漏情况检测，发现确实存在针阀阀芯松动造成制冷
地铁内燃机车螺杆式空压机的应用与优 化 摘要：螺杆式空压机已经在机车上广泛装车运用，但空压机在使用中也发生过多种应用问题和故障，因此对螺杆空压机的应用问题进行分析并制定预防解决措施尤为重要。本文针对地铁内燃机车所使用螺杆式空压机在应用中出现的故障和不足，分析螺杆式空压机的工作原理，结合SCR25TJ-8型螺杆式空压机实际情况，对其关键技术进行探讨，并对局部进行改进，使其更好地发挥效能。 关键词：内燃机车；螺杆式空压机；应用与优化 1概述 螺杆式空压机作用是向制动系统提供源源不断的压缩空气，保证机车制动有效、运行安全。螺杆式空压机作为活塞式空压机的替代产品，具有噪音低、效率高、结构简单、排气压力稳定且维护成本低等优点[1]，但在地铁内燃机车工况的特殊工作环境下，螺杆式空压机会出现进气阀频繁通断、润滑油乳化严重和进气口喷油雾化等问题。本文就螺杆式空压机在地铁内燃机车上应用遇到的这些问题进行分析，提出相应的对策和优化方案。 2螺杆式空压机应用情况 2.1应用情况 结合各地铁公司内燃机车空压机在使用过程中的故障统计分析，螺杆式空压机运行性能较稳定，能够满足机车制动系统的用气需要。作为地铁内燃机车制动系统的供气设备，还主要存在以下三个问题： （1）空压机进气口的控制单元——进气阀频繁通断，降低了自身的使用寿命，同时也增加了运行噪音；
（2）机壳内润滑油在工作数小数后就出现严重乳化的情况，至下次起机前 机壳内均呈乳白色液体，润滑油乳化后影响空压机的正常运行； （3）SCR25TJ-8型空压机在停机瞬间进气口出现喷油成雾现象，造成空压机 周围的设备和进气滤芯严重污染，及机油异常消耗，增加更换空气滤清器、补加 机油等复杂工作，长时间对空压机自身也会产生较大损耗。 3进气阀频繁通断的原因分析及优化 3.1进气阀频繁通断原因分析 内燃机车螺杆式空压机通过皮带与机车柴油机相连接，由机车柴油机提供动力。空压机设计有压力继电器采集系统压力并控制空压机进气阀的打开和关闭， 压力继电器安装在空压机油气分离器的安装座上，即压力继电器受空压机排气管 道的空气压力控制。 机车的制动系统总风缸和空压机之间有单向阀设置，其目的是防止总风缸压 缩空气向空压机反充，同时也造成了单向阀前后压力值不同，空压机泄压后，压 力继电器采集到的压力值小于总风缸压力值。在总风缸压力达到0.80MPa时，空 压机进气阀关闭，进行空车运行，压缩机高、低压侧的压力进行内部平衡，压力 继电器采集到的压力值很快低于0.68MPa，造成进气阀重新打开，空压机切换至 重车运行；因总风缸压力还是0.80MPa，即压力继电器采集压力值很快达到 0.80MPa，空压机在空、重车之间不断频繁切换。空压机的进气阀处于不断开启、关闭的无效循环，试验测得循环周期约3s，严重影响到进气阀的使用寿命。 3.2优化方案 通过以上分析，将设计在空压机侧的压力继电器安装到总风缸上，即使用总 风缸的压力控制空压机进气阀的开启关闭。机车制动系统总风缸容量为300L，充 足压缩空气后可供制动系统制动、缓解操作2次以上，根据机车使用情况分析， 2次制动、缓解通常可以满足机车运行20分钟至45分钟。改造后压力继电器采 集到的压力为用气系统的压力，空压机进气阀开启、关闭的周期延长，其切换频
1、故障原因：缺油 维修方法：首先对空气消声器进行检查，并对其进行清洗，然后观察油位，发现油位低于1/3油标位，马上加注了相同牌号的机油，再启动电源开关，试开，还是有敲击声。后来将运动机构部件的曲轴、连杆、活塞、汽缸一一拆开进行检查，发现是曲轴产生了裂纹，看得出快折断了，想必缺油已经有一段时间了。由于缺油，运动部件发生干摩擦，超负荷运行使各部件不同程度地受到损伤。我们对损伤的各运动部件进行清洗、研磨，严重的更换，再重新安装、试机，敲缸声消失了，排气量也正常了。可见机油是绝对不能缺少的，否则后患无穷。2、故障原因：空气消声滤清器及气阀严密性不好维修方法：排气量的降低还与空气消声滤清器及气阀的严密性有关。必须对空气消声滤清器勤清冼。对气阀板、阀片上的污垢进行清洗是有利于空压机保证正常排气量的。常规下每200小时就应清洗一次滤清器，每500～800小时应清洗一次气阀。 2、故障原因：润滑油质量不好 维修方法：润滑油质量不好会造成活塞环被吸住，从而降低排气量。因此，应选择高质量的润滑油。长期工作后，润滑油会含有杂质、灰尘等，因此还要进行过滤。一般来说，每500～800小时应更换一次机油，并对前一次使用的机油进行过滤。 3、故障原因：排气温度超高 维修方法：排气温度超高也会造成活塞环被吸住，导致排气量降低。只要降低温度，便可以解决问题。这里要注意两点：(1)环境温度不宜偏高，一般不超过40℃。(2)若气阀漏气，排出的高温气体又会返回汽缸。这时我们应仔细检查气阀，研磨阀板或更换阀片，排除漏气现象，这样才有可能解决温度超高问题。压缩机一旦发生故障，对压缩机原理和结构有比较熟悉的了解，那么对故障原因的分析及排除是不困难的。对故障的分析应从最容易、最方便的地方着手。以下介绍几种常见故障的分析及处理方法。 压缩机不加载： 1) 气管路上压力超过额定负荷压力，压力调节器断开。不必采取措施，气管路上的压力低于压力调节器加载（位）压力时，压缩机会自动加载；
空气压缩机常见故障分析及解决措施 一)空压机有不正常的响声 1、气缸内有响声 ①气缸内掉入异物或破碎阀片，清除异物或破碎阀片； ②活塞顶部与气缸盖发生顶碰,应调整间隙； ③连杆大头瓦、小头衬套及活塞横孔磨损过度，应更换之; ④活塞环过分磨损，工作时在环槽内发生冲击，更换活塞环；； ⑤气缸内有水。 2、阀内有响声 ①进，排气阀组未压紧，应拧紧阀室方盖紧固螺母：； ②阀片弹簧损坏,及时更换； ③气阀结合螺栓、螺母松动，拧紧螺母; ④阀片与阀盖之间间隙过大,调整间隙，必要时更换阀片 3、曲轴箱内有响声 ①连杆瓦磨损过度，换新瓦， ②连杆螺栓未拧紧，紧固之; ③飞轮未装紧或键配合过松,应装紧, ④主轴承损坏，更换轴承； ⑤曲轴上之挡油圈松脱，换新挡油圈。 （二）润滑系统的故障 1、击油针折断，应更换； 2、油位过高或过低，调整油位至规定范围 3、油牌号不对，应按说明书要求换油: 4、润滑油太脏，应换洁净的润滑油。 （三)、各级压力不正常(偏低或偏高） 1、进、排气阀的阀片或弹簧损坏，漏气，应更换； 2、进、排气阀的阀座上夹有脏物，漏气，清除脏物； 3、空气滤清器堵塞严重，应清洗; 4、气管路有漏气或冷却器漏气，修理之； 5、活塞环，气缸磨损严重，漏气，应更换。 (四) 排气温度或冷却水排水温度过高(指水冷式） 1、气缸拉毛使气缸过热，修理气缸，活塞; 2、排气阀漏气或阀弹簧,阀片损坏、更换损坏零件； 3、冷却水量不足,加大冷却水流量； 4、冷却水路堵塞，气缸、气缸盖，冷却器内积垢过厚或堵塞，清除水垢或堵塞物； 5、进、排气阀结炭,使气体通道不畅,清理结炭。 (五)排气压力表跳动 1、进、排气阀片或弹簧滞住,检修； 2、压力表损坏，更换之; 3、仪表管路有异物。清理吹除。 （六)排气量减小 1、气阀漏气，研磨修理或更换新件； 2、活塞环、刮油环、气缸磨损过度，更换磨损件； 3、空气滤清器堵塞，气管路漏气，清除滤网下粉尘，修理管路; 4、活塞上止点间隙过大，减少气缸垫、降低余隙容积， 5、空压机转速过低于额定转速,检查线路电压、频率检修或更换电机.
列车空压机打风超时故障分析 摘要：空压机作为地铁车辆制动系统上核心部件之一，空压机作为压缩空气产生和处理装置，主要用途是为轨道交通车辆的制动、转向架空气弹簧、升弓装置等功能系统提供洁净的压缩空气；其性能的稳定可靠对于制动系统能否按照指令正常动作，对安全运营至关重要，针对空压机存在的问题，文章通过空压机的原理及现场故障分析，指出空压机存在的问题，提出了后续的整改措施。 关键词：制动；空压机；保压试验；检测；控制单元 1. 空压机的结构 空压机由五大主要部件构成：即整体吊架、空气压缩机、空气净化装置、管路组件和控制单元。 1. 1. 供风模块整体吊架 支撑连接供风模块上各零部件，并与轨道车辆的底架相连。 1. 1. 空气压缩机 由三相交流电机驱动的螺杆空压机，是压缩空气的产生装置，油气室内还装有油分离系统；另外还装有用于过滤、控制和监控润滑油的各元件。 空气压缩机机头与电机之间采用联轴器联接，并分别安装在风机蜗壳两边，风机蜗壳中容纳了离心式风叶轮，离心式风叶轮安装在电动机轴上。冷却器安装在风机蜗壳上，冷却器起冷却压缩空气和润滑油的双重作用。这个复合的部件借助离心式风扇供给的冷却空气来交换压缩作用所产生的热量。
1. 1. 空气净化装置 空压机产生的压缩空气，通过气、水分离器、O 级过滤器、A 级过滤器过滤 后再经双塔干燥器进行干燥，然后由灰尘过滤器收集压缩空气自带的和干燥过程 中产生的灰尘，最后将干燥清洁的空气供给机车车辆风缸，过滤器的排污和双塔 干燥器的交替转换时间由其控制模块控制。 1. 1. 控制单元 控制单元由压力开关（7，9bar）、温度开关、空压机压力开关组成。管路 系统上的压力控制器所产生的信号传递给机车车辆控制系统，车辆控制网络再将AC380V 和DC110V 电源输入至电机和空气净化处理单元控制模块，从而实现供风 模块的启动运行；如果空压机油温偏高或机头内部压力过大，空压机温度开关、 空压机压力开关将输出故障信号给机车车辆控制系统，从而实现对空压机的保护。 1. 1. 管路系统 按空气净化装置进、出气口分为进气管路组件和出气管路组件，进气管路组 件与空压机连接端采用高压软管连接，其余进、出气口管路采用不锈钢无缝管， 通过卡套式接头连接密封。 1. 控制单元原理 1. 压力控制器控制原理
螺杆式空气压缩机技术原理及常见故障分析 摘要：本文介绍了铁路车辆中使用的螺杆式空气压缩机（以下简称：空压机） 的结构特性及工作原理，具体分析了螺杆式空压机运用中常见的几种典型故障， 结合现场经验提供了对应的分析方法和处理措施 关键词：铁路；螺杆式；空压机；原理；故障；处理措施 前言：供气系统是向整个列车提供压缩空气的气源。它不仅作用于空气制动系统，而且 也为其它用气部件提供气源，如：列车气动门、汽笛、空气弹簧（二系悬挂）、气动刮雨器 和升弓装置等。供气系统主要由空压机、空气干燥器、风缸及其他空气管路部件等组成，而 空压机是整个供气系统的核心部件，没有空压机就没有气源，所以了解空压机的工作特性及 故障预防处理措施极其必要。 一、螺杆式空压机的概述 1、螺杆式空压机的简介 空压机按照结构分类主要分为容积式和速度式两种。运用于铁路车辆中的空压机基本上 都属于容积式，且主要包括往复式活塞空压机和回转式螺杆空压机两种。 螺杆空压机技术首先在欧洲的快速铁路客运机车上获得应用，取得成功后也在美国铁路 中推开，并在20世纪90年代末引入中国铁路机车制动系统。由于螺杆空压机具有结构简单、易损件少、排温低、压比大、维护费用低、运转平稳、噪音小等优点，所以已经被广泛应用 到机车、动车、轻轨和地铁等的制动系统中。国内运用铁路上的螺杆空压机主要有克诺尔SL 系列空压机、阿特拉斯GAR系列空压机、石家庄嘉祥TSA系列空压机。 2、整体结构 螺杆空压机主要构成有驱动装置、空气压缩机体（俗称：机头）、风冷却装置、底座 （吊架）等。一般为直接驱动型式，电机轴与压缩机主轴联接采用挠性联轴器，联轴器上安 装离心式冷却风扇（叶轮），而风扇的蜗壳则通过中托架和风机后盖分别连接在电机端面法 兰和压缩机端部法兰。因为有挠性联轴器作补偿，风机蜗壳、风机后盖、中托架以及电机端 面法兰和压缩机端部法兰的同轴度要求容易通过机加工保证，再通过凸缘止口连接装配，使 其组成一个同轴度良好的刚性整体。 驱动装置：三相交流电动机或直流电动机法兰式安装。 压缩机机体：由一对螺杆组装配在主机的壳体中，组成空压机主机，主机再装入油气筒中。螺杆主机与油气筒一体的组合方式，使其在空间上达到最紧凑的结构。油气筒组成上还 装有油分离、过滤、控制元件。 风冷冷却装置：蜗壳与离心式风扇（叶轮）组成风机，提供机组冷却用风。蜗壳上部装 有扩压器与冷却器相联接。冷却器由两部分组成，分别是润滑油冷却器和压缩空气后冷却器。冷却器借助离心式风扇（叶轮）供给的冷却空气来交换压缩过程所产生的热量。 控制方面采取压力开关、温度开关及安全阀等保护措施，保证了系统的运行安全。同时 可对螺杆空压机配置计时器，记录机组的实际运行时间，以利于用户对机组的维护。 二、工作原理 1、气动系统流程工作原理 空气流程（见附图1 系统流程图） 外界空气由空气滤清器（11）滤去尘埃后，经由进气阀（14）到机头吸气口进入机体压 缩室，压缩机内的一对转子（5、6）由电机带动旋转，润滑油因压力差喷入，此时气与油混合，油气混合物被压缩后从排气口到排油气筒（18）。油气混合物中的润滑油绝大部分通过 碰撞拦截和沉降作用，凝聚成液相油被沉降在油气筒底部，这时压缩空气中仍含有少量未被 分离的润滑油。经油细分离器（19）再次压缩空气分离压缩空气中的含油后，纯净的压缩空 气经压力持阀（17）被送至后冷却器（12），冷却后的压缩空气从出口（13）进入使用系统中。 如果空气压缩机在空载时起动，则压力维持阀将保持闭合，从而使油气筒内压力迅速建