poezd-animatsionnaya-kartinka-0043ООО ТрансТранзит
+7 925 780 66 51

Мотор-компрессор ЭК-4Б вагонов метро

          Мотор-компрессор ЭК-4Б предназначен для производства сжатого воздуха на вагоне и его нагнетания в главный резервуар с целью накопления.

          Установлен под вагоном в его хвостовой части в районе второй тележки и крепится к специальным кронштейнам рамы кузова при помощи трех болтов с использованием резинометаллических втулок-амортизаторов.

gallery/002_211image018
gallery/002_230image019

Рис. 1. Компрессор. Общий вид и базовые составные части

Рис. 2. Работа компрессора

Электродвигатель

          Предназначен для создания крутящего момента на коленчатом валу компрессора.

          Узел двигателя состоит из следующих элементов: электродвигателя (1), прессшпановой прокладки (2), малой (ведущей) шестерни (3), которая фиксируется на валу электродвигателя с помощью шпонки (7), упорной шайбы (4) и пластинчатой шайбы (5), а также двух болтов (6).

          Электродвигатель ДК-408В представляет собой четырёхполюсную коллекторную машину постоянного тока с напряжением питания 750 В мощностью 4,5 кВт и частотой вращения якоря (вала двигателя) 1500 об/мин.

gallery/002_247image020

Рис. 3. Двигатель мотор-компрессора. Составные части

gallery/002_279image021

Рис. 4. Редуктор мотор-компрессора

Редуктор

      Предназначен для  уменьшения частоты вращения коленчатого вала компрессора при передаче на него крутящего момента с вала электродвигателя при одновременном увеличении крутящего момента на коленчатом валу.

               Редуктор выполнен в виде четырех косозубых цилиндрических шестерен. Шестерня (3) находится на валу электродвигателя и является ведущей, а шестерня (4) — на коленчатом валу компрессора и является ведомой. Шестерни (1) и (2) служат в качестве промежуточного звена и располагаются на отдельном эксцентриковом валу, ось которого находится ниже осей двух основных валов — электродвигателя и коленчатого вала компрессора. При этом с шестерней (3) входит в зацепление шестерня (2), а с шестерней (4) — шестерня (1).

              Общее передаточное число редуктора — 3,9.

              Примечания: Передаточным числом редуктора называется отношение частоты ведущего вала к частоте ведомого, т.е. отношение частоты вращения вала электродвигателя к частоте вращения коленчатого вала компрессора.

Компрессор вагонов метро

          Предназначен для  непосредственного сжатия поступающего воздуха.

          По устройству и принципу работы мотор-компрессор:

  •  поршневой, с кривошипно-шатунным механизмом
     
  •  с горизонтальным расположением цилиндров
     
  •  двухцилиндровый
     
  •  однорядный
     
  •  воздушного (естественного) охлаждения
     
  •  простого действия
     
  •  одноступенчатого сжатия
     
  •  низкого давления
     
  •  малой производительности

          Режим работы — повторно-кратковременный с продолжительностью включения до 50 %.

          Примечания: производительностью называется количество сжатого до давления нагнетания воздуха, которое создает компрессор за единицу времени (л/мин).

          Основные технические характеристики:

  •  Давление нагнетания — не более 8,2 АТ
  •  Производительность расчетная — 700 л/мин
  •  Производительность (эффективная) — не менее 420 л/мин
  •  Частота вращения коленчатого вала (номинальная) — 385 об/мин
  •  Потребляемая мощность (мощность, затрачиваемая на вращение коленчатого вала компрессора) — 3,7 кВт
  •  Диаметр цилиндра — 112 мм
  •  Ход поршня — 92 мм
  •  Направление вращения коленчатого вала (если смотреть со стороны электродвигателя) — по часовой стрелке
  •  Масса мотор-компрессора в сборе — 313 кг, из них компрессор вместе с редуктором — 104 кг.

Устройство компрессора вагонов метро

          Компрессор представляет собой картер (корпус) (рис. 2.14), в котором в двух шариковых подшипниках вращается двухколенный коленчатый вал (1). Подшипник (2) вмонтирован в кольцевую расточку торцевой стенки внутри картера, а подшипник (12) — в съемную крышку (8), которая крепится к картеру с торца через прессшпановую прокладку (10) четырьмя болтами и имеет прилив в виде втулки под болт подвески, а также штуцер, закрываемый пробкой (11), необходимый для вентиляции картера. Внутренние кольца подшипников (вместе с ведомой шестерней (4)) поджимаются упорными шайбами (5), а их болты (7) контрятся пластинчатыми шайбами (6). Внешнее кольцо подшипника (12) фиксируется в крышке (8) с помощью стопорного кольца (9).

gallery/002_404image022
gallery/002_426image023

Рис. 5. Коленчатый вал и опорные подшипники

Рис. 6. Составные части шатуна

          Каждый поршень (1) (рис. 7.) с внешней стороны имеет четыре кольцевых канавки (ручья) для четырех поршневых колец. Из них ближайшие к днищу поршня предназначены для компрессионных колец (2), изготовленных из чугуна, а две других канавки используются для маслосъемных колец (3), выполненных из капрона или алюминиевого сплава. Одно из этих колец устанавливается сразу за двумя компрессионными, а второе маслосъемное кольцо размещается на юбке поршня. Требуемая упругость маслосъемных колец обеспечивается волновыми пружинными эспандерами (6), которые закладываются в канавки поршня под кольца. Подвижное соединение шатуна с поршнем обеспечивается установкой поршневого пальца (4), который фиксируется двумя стопорными кольцами (5).

gallery/002_447image024
gallery/002_460image025

Рис. 7. Поршень компрессора

Рис. 8. Блок цилиндров

          Блок цилиндров завершается крышкой клапанной коробки (17), между нею и блоком цилиндров размещается сама клапанная коробка (9). Крепление крышки и клапанной коробки к блоку цилиндров производится шестью шпильками М16 (7) через уплотнительные прокладки (8) и (15), изготовленные из прессшпана или паронита с использованием направляющего штифта (16). На шпильки навинчиваются гайки (19) с пружинными шайбами (18).

          Крышка клапанной коробки изнутри разделена на две обособленных полости — всасывающую, находящуюся снизу и заканчивающуюся снаружи входным штуцером (А) и нагнетательную, находящуюся сверху и заканчивающуюся снаружи выходным штуцером (В). Крышка и блок цилиндров с внешней стороны снабжены ребрами для усиления теплоотдачи.

          Примечание: при вращении коленчатого вала шатунная шейка совершает круговое движение, так же, как и нижняя головка шатуна. При этом верхняя головка шатуна и поршни совершают возвратно-поступательное движение. Движение, которое совершает шатун в целом, называется плоским.

Клапанная коробка вагонов метро

          Клапанная коробка представляет собой две стальных плиты (1), между которыми в углублениях размещаются двенадцать стальных упругих пластин (3). Каждый клапан образует группа из трех пластин — таким образом, каждый цилиндр компрессора снабжен одним блоком из трех всасывающих клапанов (снизу) и одним блоком из трех нагнетательных клапанов (сверху). Фиксация пластины между плитами осуществляется при помощи шпонок (2). Сами плиты соединяются между собой посредством двух винтов (4) с гайками (5)

gallery/002_507image026
gallery/002_516image027

Рис. 9. Узел клапанов

Рис. 10. Работа клапанов

          Работу клапанной коробки иллюстрирует схема.

          При неработающем компрессоре (рис. 10) его поршни (3) неподвижны, пластины всасывающего (1) и нагнетательного (2) клапанов занимают свободное (вертикальное) положение. При работе компрессора работу каждого цилиндра можно разделить на два такта — всасывания и нагнетания.

          При всасывании воздуха в цилиндр объем под поршнем увеличивается (при этом поршень на рис. 10 движется влево), и пластины всасывающего клапана, прижимаясь к упорному бурту, прогибаются и пропускают воздух в цилиндр. В это же время пластины нагнетательного клапана, также прогибаясь, еще более плотно прижимается к седлу, тем самым исключая попадание воздуха из нагнетательного патрубка обратно в компрессор.

          При нагнетании воздуха объем под поршнем уменьшается — происходит сжатие — на рис. 10 это соответствует движению поршня вправо. Упругое усилие пластины нагнетательного клапана рассчитано так, что она начинает отгибаться от седла, когда давление в цилиндре становится равным расчетному давлению нагнетания — при этом уже пластины всасывающих клапанов оказываются плотно прижаты к своим седлам. Таким образом, действие пластин нагнетательного клапана аналогично действию пластин всасывающего клапана.

Смазка компрессора вагонов метро

          Для смазки компрессора применяется компрессорное масло К-12 (для зимы) или К-19 (для лета). Масло объемом 2,5 л заливается в картер через горловину в его верхней части. Уровень масла определяется по маслоуказателю, который представляет собой щуп, вмонтированный в винтовую пробку. Она вкручивается в резьбовое отверстие, расположенное на задней стенке картера (с противоположной от блока цилиндров стороны) и использующееся для подлива масла в картер.

gallery/002_560image028

Рис. 11. Маслоуказатель компрессора

gallery/002_578image029

Рис. 12. Разбрызгиватель компрессора

          Примечание: при постановке состава в депо машинист обязан проверить на ощупь степень нагрева картера компрессора — он должен быть тёплым или горячим, но не обжигающим руку. Следует проверить надежность крепления мотор-компрессора и состояние всех его узлов. Также необходимо обратить внимание на целостность двух предохранительных тросов, опоясывающих мотор-компрессор снизу и служащих для предотвращения его падения на путь в случае излома элементов подвески.

Определение производительности компрессора

          Производительностью компрессора называется величина, равная объему сжимаемого  за единичное время (1 минуту) воздуха. Производительность подразделяют на теоретическую (равна 700 литрам в минуту) и эффективную (равна 420 литрам в минуту). Последняя всегда меньше первой из-за наличия в цилиндрах компрессора мертвого пространства, наличия противодавления в пространстве под поршнем, а также упругого сопротивления пластинчатых клапанов, гидросопротивлению при всасывании и нагнетании и потерям на трение при вращении коленчатого вала.

          Примечание: мертвым пространством (воздушной подушкой) называется свободное пространство между днищем поршня и клапанной коробкой. Оно образуется из-за того, что поршень в своем верхнем положении (положении окончания фазы нагнетания) не доходит до клапанной коробки — между ними сохраняется постоянный зазор. После нагнетания воздух, оставшийся в образовавшейся воздушной подушке, имеет давление, равное давлению нагнетания. Чем оно выше, тем больший ход поршня требуется для того, чтобы расширить оставшийся под поршнем воздух до атмосферного, т.к. только в этот момент открывается всасывающий клапан.

gallery/002_620image030

Рис. 14. Определение производительности методом двух резервуаров

gallery/002_673image031

Рис. 13. Схема возникновения мертвого пространства

          Производится при изготовлении нового МК, а также в случае его ремонта на заводе-изготовителе. Для этого следует закрыть все краны, включить МК и, после увеличения давления воздуха в I резервуаре до АТ, открыть полностью кран 3, а кран 1 приоткрыть так, чтобы величина давления в I резервуаре сохранилась постоянной — АТ. После этого необходимо полностью открыть кран 2, а кран 3 полностью закрыть. При этом ведется наблюдение за величиной давления воздуха во II резервуаре — за 1 минуту она должна вырасти не менее, чем на 1,5 АТ.

          Причины снижения эффективной производительности:

  • Засорение воздушного фильтра компрессора
  • Неплотная посадка пластин клапанов на свои седла
  • Излом пластин клапанов или их подгар
  • Износ компрессионных колец поршней
  • Пробой уплотнительных прокладок клапанной коробки
  • Неплотность в соединении выходного штуцера крышки с накидной гайкой трубопровода напорной магистрали.

Двухступенчатый компрессор вагонов метро

          На локомотивах железнодорожного транспорта применяются двухступенчатые компрессоры типа КТ6-Эл. Они имеют две ступени сжатия. Первая ступень имеет два цилиндра, вторая — один. Между первой и второй ступенью воздух проходит через радиатор промежуточного охлаждения. Рабочее давление сжатого воздуха составляет 9,0 кгс/см2.

gallery/002_724image032

Рис. 15. Схема работы двухступенчатого компрессора

Информация предоставлена библеотекой онлайн zinref.ru