На вагонах 2 и 4 в подкузовных контейнерах расположено по одному вспомогательному компрессорному модулю с агрегатом компрессорным поршневым безмасляным АКПБ 0,07/0,7.

Устройство

2.4.2.1 В состав вспомогательного компрессорного модуля входят:

• агрегат компрессорный поршневой безмасляный АКПБ 0,07/0,7;
• резервуар 20 л;
• панель с пневматическими аппаратами.

Все компоненты модуля смонтированы на раме, установленной, для защиты от внешнего воздействия, в контейнере. Для гашения вибраций, рама в контейнере крепится посредством четырех упругих опор. Для обслуживания компрессорного модуля, контейнер имеет спереди откидную крышку, закрытую на специальный четырехгранный ключ, сзади – съемную панель, крепящуюся болтами. В боковых панелях контейнера выполнены воздухозаборники с воздушными сетчатыми фильтрами (рисунок 2.40).

Рисунок 2.40 – Вспомогательный компрессорный модуль: 1 – контейнер; 2 – разъемы электрические; 3 – бонка заземления; 4 – воздухозаборники с фильтрами; 5 – штуцер трубопровода питательной магистрали; 6 – штуцер трубопровода токоприемника; 7 – компрессор; 8 – вентилятор; 9 – резервуар 20 л; 10 – электродвигатель.

Безмасляный однопоршневой компрессор, приводится во вращение электродвигателем постоянного тока. Вращательный момент с электродвигателя к компрессору передается через упругую муфту. Охлаждение компрессора осуществляется потоком воздуха, создаваемого вентилятором, установленным на валу вращения, между компрессором и электродвигателем (рисунок 2.41). Вентилятор закрыт кожухом. Компрессор при помощи резинометаллического рукава соединен с пневматической панелью.
Основные параметры агрегата компрессорного поршневого безмасляного АКПБ 0,07/0,7 приведены в таблице 2.4.

Рисунок 2.41 – Агрегат компрессорный поршневой безмасляный (вид через откидную крышку контейнера): 1 – контейнер; 2 – электродвигатель; 3 – резервуар 20 л; 4 – рукав резинометаллический; 5 – кожух вентилятора; 6 – сухой воздушный фильтр; 7 – компрессор; 8 – упругие опоры; 9 – рама; 10 – обратный клапан КО1; 11 – упругая муфта; 12 – штуцер трубопровода токоприемника; 13 – штуцер трубопровода питательной магистрали; 14 – кран разобщительный КН3.

Таблица 2.4 – Основные параметры агрегата компрессорного поршневого безмасляного АКПБ 0,07/0,7

Безмасляный однопоршневой компрессор состоит из литого корпуса, на котором установлен цилиндр. В цилиндре расположен поршень с полимерным уплотнительным кольцом. Применение полимерного уплотнительного кольца в сочетании с закрытыми шариковыми подшипниками делает компрессор не нуждающимся в смазке. Поршень при помощи шатуна соединен с коленчатым валом. Соединение шатуна и коленчатого вала осуществляется при помощи закрытых шариковых подшипников. Корпус закрыт крышкой. В верхней части цилиндра расположен распределитель с клапанным блоком и сухим воздушным бумажным фильтром. Коленчатый вал вращается в закрытых шариковых подшипниках и через упругую муфту соединен с валом приводного электродвигателя. На удлиненном конце коленчатого вала установлено вентиляторное колесо (рисунок 2.42).

Рисунок 2.42 – Безмасляный однопоршневой компрессор: 1 – распределитель; 2 – клапанный блок; 3 – воздушный фильтр; 4 – уплотнительное кольцо; 5 – цилиндр; 6 – шатун с поршнем; 7 – крышка; 8 – картер; 9 – коленчатый вал; 10 – вентилятор; 11 – упругая муфта; 12 – электродвигатель; 13 – кожух вентилятора; 14 – резинометаллический рукав.

Для привода компрессора используется электродвигатель постоянного тока типа П22 У3. Электродвигатель состоит из якоря, цилиндрической стальной станины, главных полюсов, добавочных полюсов и двух подшипниковых щитов. На вал якоря насажен коллектор, выполненный из отдельных коллекторных пластин с проложенными между ними электроизолирующими пластинами. Траверса представляет собой разрезное кольцо с выступами, на которых устанавливаются «пальцы» со щеткодержателями и щетками.

Работа двигателя обеспечивается подачей напряжения постоянного тока на выводные концы якорной цепи и обмотки возбуждения, взаимодействие магнитных полей которых создает вращающий момент на валу. Концы якорной цепи и обмоток закреплены в коробке выводов (рисунок 2.43).

Рисунок 2.43 – Устройство электродвигателя типа П22 У3: 1 – крышка; 2, 4, 13, 15 – лабиринты наружные и внутренние; 3, 14 – подшипники; 5 – траверса в сборе со щетками; 6, 12 – щиты подшипниковые; 7 – коллектор; 8 – станина; 9 – якорь; 10 – рым-болт; 11 – вентилятор; 16 – полюс добавочный; 17 – полюс главный; 18 – коробка выводов.

На пневматической панели модуля расположены предохранительный клапан КП, обратные клапаны КО1 и КО2, выключатели пневматические (датчик-реле давления ВП1 и реле давления ВП2), датчик-преобразователь давления ДД, разобщительный кран КН1 (рисунок 2.44). Резервуар 20 л оборудован разобщительным краном КН2 для удаления конденсата. На трубопроводе от питательной магистрали установлен разобщительный кран КН3. Электрическое питание и контроль давления осуществляются через соединители X1 и Х2.

Рисунок 2.44 – Пневматическая панель вспомогательного компрессорного модуля (вид через съемную крышку контейнера): 1 – сетчатый фильтр; ВП1 – датчик-реле давления; ВП2 – реле давления; ДД – датчик-преобразователь давления; КН1, КН2 – кран разобщительный; KO1, КО2 – клапан обратный; КП – клапан предохранительный; КТ – муфта измерительная; ПМ – питательная магистраль; PC – резервуар; РУ – рукав резинометаллический; X1, Х2 – соединитель электрический.

Предохранительный клапан (КП) является клапаном прямого действия пружинного типа с шариковым запорно-чувствительным элементом. Клапан обеспечивает защиту компрессора от повышения давления более 0,8 МПа. Регулировка клапана осуществляется регулировочным винтом, который стопорится контргайкой. Контргайка имеет жесткую фиксацию вязочной проволокой (рисунок 2.45).

Рисунок 2.45 – Предохранительный клапан: 1 – седло; 2 – корпус; 3 – шарик; 4 – пружина; 5 – контргайка; 6 – регулировочный винт; 7 – стержень.

Датчик-преобразователь давления типа ДД обеспечивает непрерывное преобразование измеряемого давления сжатого воздуха питательной магистрали в унифицированный токовый выходной сигнал, передаваемый в систему управления электропоездом. Погрешность измерения преобразователя составляет 0,5 %. Конструкция преобразователя представлена на рисунке 2.46.

Рисунок 2.46 – Датчик-преобразователь давления ДД: 1 – корпус; 2 – штуцер М20*1,5; 3 – нормирующий преобразователь; 4 – кабельный ввод (разъем DIN43650A).

Контроль давления, создаваемого вспомогательным компрессором, осуществляется датчиком-реле давления (ВП1). Датчик-реле давления ВП1 состоит из корпуса с установленными внутри него элементами чувствительной системы, передаточного механизма, узла настройки уставок и узла настройки зоны возврата с пружинами, переключающего контактного устройства и устройства кабельного ввода для подсоединения внешних электрических цепей (рисунок 2.47).

Принцип действия датчика основан на сравнении усилий, создаваемых давлением сжатого воздуха на чувствительную систему и сил упругой деформации пружин уставок и зоны возврата.

Срабатывание датчика-реле давления ВП1 (замыкание контактов) происходит, когда давление сжатого воздуха достигает значения 0,55 МПа. Размыкание контактов происходит, когда давление сжатого воздуха понизится на 0,1 МПа.

Рисунок 2.47 – Датчик-реле давления ВП1: 1 – корпус; 2 – штуцер; 3 – ввод для проводов питания; 4 – винт зоны возврата; 5 – винт регулировки диапазона уставки; 6 – планка стопорная; 7 – шкала уставки; 8 – винт заземления.

Контроль давления в питательной магистрали осуществляет реле давления (ВП2). Реле давления ВП2 является нерегулируемым. В корпусе реле расположена мембрана, которая, когда давление достигает 0,8 МПа, изменяет свою кривизну на противоположную, и под действием толкающего стержня замыкает электрические контакты. При понижении давления контакты автоматически возвращаются в первоначальное положение (рисунок 2.48).

Рисунок 2.48 – Реле давления ВП2: 1 – корпус; 2 – штуцер G7/16-B; 3 – выводные контакты.

Работа

Управление работой вспомогательного компрессорного модуля осуществляется в соответствии с программным алгоритмом работы электропоезда.

Электродвигатель компрессорного агрегата получает питание от аккумуляторной батареи. При включении переключателя «Токоприемник» и давлении сжатого воздуха в питательной магистрали менее 0,4 МПа и в магистрали токоприемника менее 0,55 МПа, система управления производит запуск электродвигателя компрессора, и очищенный фильтром воздух сжимается компрессорным агрегатом и подается через обратный клапан КО1 в напорный резервуар PC (объемом 20 л). Обратный клапан (КО2) препятствует выходу сжатого воздуха из магистрали токоприемника в питательную магистраль электропоезда. Для защиты от механических разрушений оборудования и трубопроводов избыточным давлением, на нагнетательном трубопроводе вспомогательного компрессора установлен предохранительный клапан КП.

При достижении давления сжатого воздуха в магистрали токоприемника величины 0,55 МПа, система управления электропоездом разрывает цепь питания электродвигателя компрессорного агрегата. При снижении давления сжатого воздуха в магистрали токоприемника на 0,1 МПа, компрессор возобновит работу.

Если, в течение 5 минут от момента пуска компрессора, давление в магистрали токоприемника не достигнет величины 0,55 МПа, система управления снимает питание с электродвигателя компрессора. Последующий пуск возможен только после повторного перевода переключателя «Токоприемники» в положение «Поднять».

При давлении сжатого воздуха в магистрали токоприемника более 0,8 МПа система управления обеспечивает запрет на включение электродвигателя вспомогательного компрессора. Датчик-преобразователь давления ДД производит измерение давления в питательной магистрали и передает его значение в систему управления электропоездом (рисунок 2.49). Муфта измерительная (КТ) обеспечивает возможность быстрого подсоединения контрольно-измерительного прибора для замера давления в пневматической магистрали.

Для перекрытия доступа сжатого воздуха к пневматическому модулю управления токоприемником (МКТ), на трубопроводе вспомогательного компрессорного модуля установлен разобщительный кран с атмосферным отверстием КН1. При закрытии данного крана, доступ сжатого воздуха в трубопровод модуля управления токоприемником перекрывается, и трубопровод соединяется с атмосферой.

Для отключения вспомогательного компрессорного модуля от питательной магистрали, применяется разобщительный кран КН3.

Рисунок 2.49 – Принципиальные пневматическая (с разобщительным краном КН3 и без него) и электрическая схемы вспомогательного компрессорного модуля: МВК – модуль вспомогательного компрессора; ВП1, ВП2 – выключатель пневматический; ДД – датчик-преобразователь давления; КН1, КН2 – кран разобщительный; KO1, КО2 – клапан обратный; КП – клапан предохранительный; КТ – муфта измерительная; КМ (М) – компрессор; PC – резервуар; X1, Х2 – соединитель электрический.