Что такое компрессор
Компрессором называют машину для сжатия газов или паров. По конструкции компрессоры могут быть поршневыми, центробежными, осевыми, винтовыми и ротационными.
Ремонтные предприятия железнодорожного транспорта оснащаются двухступенчатыми поршневыми компрессорами с водяным охлаждением и приводом от электродвигателя. Они работают в автоматическом режиме. Когда в резервуаре создается рабочее давление воздуха, электродвигатель компрессора выключается, а при падении давления до некоторого уровня — включается. Сжатый воздух применяется для привода пневматических инструментов, приспособлений и в технологических процессах ремонта. Другую группу составляют локомотивные компрессоры, готовящие сжатый воздух для тормозных систем локомотива и поезда. Компрессоры являются основным агрегатом наиболее распространенных парокомпрессионных холодильных установок.
Компрессоры локомотивов
На локомотивах устанавливают двухступенчатые поршневые компрессоры с воздушным охлаждением. Компрессоры тепловозов имеют привод от вала дизеля, компрессоры электровозов – от электродвигателя.
Рабочее абсолютное давление воздуха в главных резервуарах тепловоза равно 0,95 МПа (9,5 кгс/см2), резервуарах электровоза – 1 МПа (10 кгс/см).
На тепловозах устанавливают компрессоры КТ6, КТ7 или ПК – 3,5 [11]. Компрессоры КТ6 и КТ7 имеют производительность 5,3 м3 в минуту, ПК-3,5 м3 в минуту. Это значит, что в одну минуту они всасывают из атмосферы 5,3 и 3,5 м3 воздуха.
На рис. 1.1 приведена схема компрессора КТ6. Он имеет три цилиндра: два цилиндра первой ступени сжатия 1 и один цилиндр второй ступени сжатия 2. Атмосферный воздух всасывается в цилиндры первой ступени сжатия через фильтры 3 и после сжатия выталкивается в промежуточный охладитель 4 через патрубки 1 (рис. 1.2). Из полостей 2 горячий воздух по трубкам 3 опускается в нижние коллекторы 4. Затем по трубкам 5 поднимается в полость 6 и через патрубок 7 всасывается в цилиндр второй ступени. Предохранительный клапан 8 отрегулирован на давление открытия 0,45 МПа (4,5 кгс/см2).
Воздухоохладитель и цилиндры компрессора обдуваются вентилятором 5 (рис. 1.1), имеющим клиноременный привод от вала компрессора. В клапанных коробках 6 (крышках цилиндров) каждого цилиндра установлен один всасывающий и один нагнетательный клапаны кольцевой конструкции.
Рис. 1.1. Компрессор КТ6
Рис. 1.2. Охладитель компрессоров КТ6, КТ7 и КТ7Эл
В трубопровод сжатого воздуха включен золотниковый регулятор давления ЗРД. При достижении в главных резервуарах тепловоза давления 0,95 МПа регулятор ЗРД подает сжатый воздух по трубкам 7 (рис. 1.1) в поршеньковые разгрузочные устройства каждой головки цилиндров. Эти устройства открывают и удерживают открытыми всасывающие клапаны, поэтому воздух, всасываемый цилиндрами первой ступени, выталкивается обратно в атмосферу, а цилиндром второй ступени – в охладитель. Подача воздуха в резервуары прекращается. Когда давление упадет до 0,85 МПа ЗРД перекрывает подачу воздуха в трубки 7 и клапаны начинают работать в обычном режиме, давление в резервуарах восстанавливается.
Компрессор имеет масляный насос 8, заборный масляный фильтр 9, маслоуказатель 10 и маслозаливную пробку 11. Сапун 12 сообщает объем картера компрессора с атмосферой для поддержания в картере атмосферного давления.
Компрессор КТ7 устроен также как и компрессор КТ6, но его вал вращается дизелем в другую сторону. Поэтому изменено положение лопастей вентилятора и проведены некоторые перестановки деталей в масляном насосе.
На рис. 1.3 приведен компрессор ПК (Полтавского завода). Через фильтр 1 и всасывающий клапан 2 он всасывает воздух в цилиндр первой ступени сжатия 3.
Рис. 1.3 Компрессор ПК – 3.5
Затем воздух сжимается и через нагнетательный клапан 4 вытесняет в трубки 5 (8 шт) промежуточного охладителя. Вентилятор охлаждения на рисунке не показан. Охлажденный воздух всасывается в цилиндр второй ступени сжатия 6 откуда через патрубок 7 нагнетается в резервуары. При наличии одной пары цилиндров 3 и 6 производительность компрессора равна 1,75 м3 в минуту (ПК-1,75). Поэтому компрессор ПК-3,5 имеет два цилиндра 3, два комплекта трубок 5 и два цилиндра 6.
Для регулирования давления в резервуарах тепловоза компрессор ПК-3,5 имеет на нагнетательном трубопроводе клапан холостого хода. При достижении в резервуарах рабочего давления клапан открывается и направляет воздух в атмосферу. Сжатие воздуха в компрессоре не происходит и в режиме холостого хода он не нагружает дизель.
Компрессоры КТ6 и КТ7 ставятся на тепловозы, дизели которых имеют частоту вращения коленчатого вала 750 или 850, а ПК-3,5 – 1450 оборотов в минуту. На электровозах устанавливают компрессоры КТ7Эл, Э-500 и ВУ- 3,5/10 с приводом от электродвигателя.
Компрессор КТ7Эл устроен как КТ7, но в его картере установлен подогреватель масла на напряжение 50В и отсутствуют разгрузочные устройства и трубки 7 к ним (рис. 1.1), так как давление регулируется остановкой электродвигателя. Останавливает электродвигатель при давлении 1 МПа и включает его при давлении 0,85 МПа электропневматический регулятор АК-11Б.
Компрессор Э-500 (рис. 1.4) имеет входной вал 1, который сочленяется с электродвигателем клиноременной или упругой муфтами. Шестерня 2 передает вращение через шестерню 3 коленчатому валу. Поршень 4 всасывает воздух в цилиндр первой ступени сжатия 5, из которого выталкивает его в охладитель, представляющий трубу, уложенную на крыше электровоза. Сжатый охлажденный воздух в цилиндре второй ступени сжатия 6, из которого вытесняется в резервуары. Главные резервуары электровоза устанавливают на крыше, тепловоза – под кузовом. Э-500 имеет производительность 1,75 м3 в минуту, поэтому их устанавливают по два.
Рис.1.4.Компрессор Э-500
Компрессор ВУ-3,5/10 (рис. 1.5) также двухступенчатый. Через фильтр 1 воздух всасывается в цилиндр первой ступени сжатия 2 откуда через патрубок 3 вытесняется в охладитель 4. В охладителе воздух проходит последовательно трубки 5 двумя потоками А и Б. Вентилятор охладителя закрыт кожухом 6, а приводные клиновые ремни кожухом 7. Через патрубок 8 охлажденный воздух всасывается в цилиндр второй ступени сжатия 9, откуда по патрубку 10 через обратный клапан 13 и трубу 11 нагнетается в главные резервуары.
Рис. 1.5. Компрессор ВУ – 3,5/10
От резервуаров по трубке 14 сжатый воздух подводится к пневматическому клапану 15. Когда давление в резервуарах достигнет 1 МПа, пневмоклапан 15 сообщает патрубок 16 с атмосферной трубой 17 и компрессор переключается на холостой режим работы.