Две установки снабжения сжатым воздухом с компрессорными агрегатами VV120-T установлены на третьем вагоне электропоезда, в подвагонном пространстве. Технические характеристики установки снабжения сжатым воздухом с компрессорными агрегатами VV120-T приведены в таблице 2.4.

Таблица 2.4 – Технические характеристики одной установки снабжения сжатым воздухом

Устройство и работа

Установка снабжения сжатым воздухом (установка) представляет собой компактное устройство, собранное в едином контейнере и включающая в себя:

• компрессорный агрегат с приводным асинхронным электродвигателем;
• устройство осушки сжатого воздуха;
• электронную систему управления;
• систему трубопроводов.

Контейнер

Контейнер предназначен для защиты компонентов установки снабжения сжатым воздухом от воздействия снега, льда и щебня. Контейнер каждой установки состоит из каркаса с закрепленными на нем листами обшивки (рисунок 2.31). Нижняя часть контейнера остается не закрытой обшивкой Каркас контейнера имеет кронштейны, которыми, при помощи болтов и втулок, контейнер каждой установки крепится на общей монтажной раме в подкузовном пространстве 3 вагона (рисунок 2.32).

Рисунок 2.31 – Контейнер: 1 – каркас; 2 – кронштейны; 3 – листы обшивки; 4 – штуцер подключения к внешнему источнику сжатого воздуха; 5 – штуцер подачи сжатого воздуха в питательную магистраль электропоезда; 6 – разъемы электропитания и управления.

Рисунок 2.32 – Монтажная рама с установкой снабжения сжатым воздухом: 1 – рама монтажная; 2 – контейнер установки; 3 – кронштейны крепления контейнера к раме; 4 – кронштейны крепления монтажной рамы к кузову вагона.

Компрессорный агрегат VV120-T

На каркас контейнера, посредством четырех упругих опор, для уменьшения передачи вибрации, подвешивается компрессорный агрегат VV120-T с приводным асинхронным электродвигателем (рисунок 2.33). Упругие опоры выполнены в виде пружинных элементов из стального троса. От падения, в случае обрыва упругих опор, компрессор удерживается улавливающими приспособлениями.

Компрессорный агрегат обеспечивает очистку всасываемого наружного воздуха и его сжатие.

Рисунок 2.33 – Расположение компрессора и осушителя в контейнере установки: 1 – охладитель воздуха; 2 – упругая опора; 3 – компрессор; 4 – фильтр воздушный; 5 – штуцер подключения к внешнему источнику сжатого воздуха; 6 – дроссель регулятор потока; 7 – кран шаровой; 8 – фильтр; 9 – обратный клапан; 10 – штуцер подачи сжатого воздуха в питательную магистраль электропоезда; 11 – предохранительный клапан; 12 – устройство осушки сжатого воздуха; 13 – асинхронный электродвигатель; 14 – рама контейнера.

Компрессор представляет собой компактное модульное безмасляное фланцевое устройство с тремя цилиндрами, расположенными относительно друг друга под углом 180° и имеет две ступени сжатия воздуха. Привод компрессорного агрегата осуществляется от трехфазного асинхронного электродвигателя (рисунок 2.34).

Рисунок 2.34 – Компрессорный агрегат VV120-T: 1 – охладитель 1 ступени сжатия; 2 – упругая опора; 3 – цилиндр низкого давления с всасывающим клапаном; 4 – фильтр воздушный; 5 – индикатор засорения фильтров воздушных; 6 – электродвигатель; 7 – штуцер выхода сжатого воздуха к осушителю; 8 – охладитель 2 ступени сжатия; 9, 12 – защитный клапан; 10 – цилиндр высокого давления с всасывающим и защитным клапаном; 11 – цилиндр низкого давления с всасывающим и защитным клапаном; 13 – пылеудаляющий клапан; 14 – всасывающий присоединительный патрубок.

Крутящий момент от электродвигателя к компрессорному агрегату передается через муфту, защищенную промежуточным фланцем. Применение самоцентрирующейся фланцевой конструкции обеспечивает соосность электродвигателя и компрессора.

Сухой воздушный фильтр обеспечивает высокую степень фильтрации всасываемого наружного воздуха (до 99 %), что обеспечивает защиту компрессорного агрегата от повреждений. При работе компрессора, наружный воздух, пройдя всасывающий патрубок, поступает во внутрь корпуса фильтра и, отклоняясь от лопастей направляющего венца, начинает завихрятся, что приводит к оседанию механических примесей на стенках корпуса. Частицы механических примесей, оседая по стенкам корпуса, скапливаются в пылесборнике и удаляются через пылеудаляющий клапан (рисунок 2.35). Очищенный воздух через фильтрующий элемент поступает в цилиндры низкого давления.

Рисунок 2.35 – Сухой воздушный фильтр: 1 – корпус фильтра; 2 – направляющий венец; 3 – фильтрующий элемент; 4 – уплотнительное кольцо; 5 – пылесборник; 6 – пылеудаляющий клапан.

Частота смены фильтрующих элементов зависит от степени загрязненности и определяется путем наблюдения за показаниями индикатора засорения фильтров. Индикатор оборудован окном, в котором, при засорении воздушного фильтра, индикаторный барабан будет сигнализировать красным цветом. После замены фильтрующих элементов индикатор засорения необходимо восстановить, нажав на кнопку возврата (рисунок 2.36).

Рисунок 2.36 – Индикатор засорения фильтров: 1 – кнопка возврата; 2 – окно индикации.

Компрессор имеет двухступенчатый режим работы, с двумя цилиндрами на ступени низкого давления и одним цилиндром на ступени высокого давления. В головках над каждым цилиндром размещается комбинированный всасывающе-напорный клапан, выполненный в виде упругой клапанной пластины. Для защиты внутреннего пространства компрессора от избыточного давления на клапане высокого давления и клапане низкого давления установлены защитные клапана.

Поршни клапанов имеют многослойное тефлоновое покрытие и тефлоновые поршневые кольца. Коленчатый вал и шатуны установлены на закрытых подшипниках кассетного типа и заполнены смазкой, не требующей дозаправки в процессе эксплуатации.

Для охлаждения сжатого воздуха, как на первой, так и на второй ступенях сжатия используется охладитель. Циркуляция охлаждающего воздуха обеспечивается вентиляторным колесом, установленным на удлиненную ступицу коленчатого вала компрессора.

При вращении приводного электродвигателя наружный воздух через воздушный фильтр всасывается цилиндрами низкого давления и после первой ступени сжатия поступает в охладитель. После охлаждения, сжатый воздух поступает в цилиндры высокого давления для дальнейшего сжатия до конечного давления. В охладителе второй ступени сжатия, сжатый воздух охлаждается до температуры, допустимой для его дальнейшей осушки в осушителе (рисунок 2.37).

Рисунок 2.37 – Схема работы компрессорного агрегата VV120-T: 1 – охладитель 1 ступени сжатия; 2 – вентиляторное колесо; 3 – цилиндр низкого давления; 4 – коленчатый вал; 5 – воздушный фильтр; 6 – приводной электродвигатель; 7 – муфта; 8 – цилиндр низкого давления с защитным клапаном; 9 – цилиндр высокого давления с защитным клапаном; 10 -охладитель 2 ступени сжатия; А1 – забор наружного воздуха; А2 – выход воздуха к осушителю.

Устройство осушки сжатого воздуха

Двухкамерное устройство осушки сжатого воздуха (устройство осушки) осушает сжатый воздух до относительной влажности не более 35 %, чем препятствует возникновению неисправностей и преждевременного износа пневматического оборудования в результате коррозии и замерзания влаги, имеющейся в сжатом воздухе.

Устройство осушки жестко закреплен на раме контейнера и соединен с охладителем второй ступени сжатия рукавом высокого давления.

Устройство осушки состоит из (рисунок 2.38):

• кронштейна;
• двух осушителей;
• сдвоенного золотникового клапана.

Во внутренних каналах корпуса кронштейна установлены два запорных клапана осушителей, перепускной клапан канала питательной магистрали и распределительный клапан на канале управляющего давления. На корпусе кронштейна установлен электромагнитный клапан управления циклами осушки. На корпусе кронштейна имеется штуцер подключения рукава высокого давления компрессора и два штуцера (слева и справа) к одному из которых, в зависимости от расположения установки осушки подключается трубопровод питательной магистрали. При этом свободный штуцер закрывается заглушкой.

Внутренние полости осушителей заполнены адсорбентом. В нижней части осушителей расположены маслоотделители, заполненные «кольцами Рашига». Осушители, при помощи болтов закреплены на верхней части кронштейна. Центральные каналы осушителей, в корпусе кронштейна, соединены между собой воздушным каналом, оборудованным дроссельным отверстием. Запорные клапаны кронштейна перекрывают выход сжатого воздуха из осушителей в питательную магистраль. Каждый осушитель снабжен индикатором давления, указывающим на состояние данного осушителя. Если красный стержень индикатора выдвинут из корпуса, значить осушитель находится в состоянии осушки, если нет – в состоянии регенерации.

В нижней части кронштейна закреплен корпус сдвоенного золотникового клапана с глушителями шума. Корпус золотникового клапана покрыт теплоизоляцией. Клапан снабжен нагревательным патроном, управляемым термостатом. Термостат обеспечивает включение обогрева компрессора при температуре наружного воздуха менее минус 40 °C.

Рисунок 2.38 – Устройство осушки сжатого воздуха: 1 – индикатор давления; 2 – осушители; 3 – адсорбент; 4 – маслоотделитель с «кольцами Рашига»; 5 – перепускной клапан питательной магистрали; 6 – сдвоенный золотниковый клапан; 7 – глушитель; 8 – электромагнитный клапан управления циклами осушки; 9 – кронштейн; 10 – разъем электрический.

Осушка сжатого воздуха в устройстве осушки осуществляется в два этапа и выполняется одновременно, то есть фаза осушки и фаза регенерации протекают параллельно друг другу. В то время как один осушитель выполняет фазу осушки сжатого воздуха, другой выполняет фазу регенерации адсорбента. Управление данными процессами происходит автоматически, путем подачи или снятия напряжения на катушку электромагнитного клапана управления циклами осушки.

При подаче питания от системы управления на катушку электромагнитного клапана управления циклами осушки, клапан отходит от седла. При этом сжатый воздух из питательной магистрали, через отжатый от седла перепускной клапан, по каналу управления и отжатый от седла распределительный клапан, поступает в полость под левым золотниковым клапаном, поднимая его. Одновременно, сжатый воздух из канала управления поступает в полость над правым золотниковым клапаном, перемещая его в нижнее положение. Распределительный клапан предназначен для того, чтобы не допустить промежуточного положения золотниковых клапанов, и открывается только после достижения необходимого давления сжатого воздуха.

Сжатый воздух от компрессорного агрегата, через рукав высокого давления и штуцер «Б» кронштейна, через правый золотниковый клапан (находящийся в нижнем положении) поступает в правый осушитель, проходит его снизу вверх, очищается от примесей масла и влаги и через центральный канал осушителя, правый обратный клапан и перепускной клапаны поступает в питательную магистраль электропоезда. При этом часть воздуха через дроссельное отверстие «А» поступает в центральный канал левого осушителя и, проходя через адсорбент сверху вниз, забирает из него частицы влаги и, через левый золотниковый клапан, находящийся в верхнем положении и глушитель, выдувается в атмосферу. Таким образом, происходит регенерация (восстановление свойств) адсорбента левого осушителя (рисунок 2.39 «А»),

После смены циклов осушки, снимается питание с катушки электромагнитного клапана, при этом клапан перекрывает проход сжатого воздуха из канала управления к золотниковым клапанам. Золотниковые клапаны меняют свое положение, при этом левый осушитель становится на осушку сжатого воздуха, а правый на регенерацию адсорбента (рисунок 2.39 «Б»).

При остановке компрессорного агрегата, обратные клапаны предотвращают утечки сжатого воздуха из питательной магистрали.

Рисунок 2.39 – Работа устройства осушки сжатого воздуха: 1 – электромагнитный клапан; 2 – распределительный клапан; 3 – обратные клапаны; 4 – золотниковые клапаны; 5 – перепускной клапан; 6 – осушители; 7 – кронштейн; 8 – глушитель; 9 – сдвоенный золотниковый клапан; 10 – канал управления; А – дроссельное отверстие; Б – штуцер компрессорного агрегата; ПМ – штуцер питательной магистрали.