DF4D型内燃机车制动部件部分

第二篇东风4D型准高速内燃机车维修说明―128―5电空制动系统5.1结构简介5.1.1NPT5型空气压缩机机车装有两台由直流电动机直接驱动的NPT5型空气压缩机。NPT5型空气压缩机是一种三缸、两级压缩、中间空气冷却、往复活塞式空气压缩机，其结构如图5-1所示。图5-1NPT5型空气压缩机结构图1－机体；2－油泵；3,15－低压连杆；4,7－低压活塞；5,8－低压气缸；6－空气滤清器；9－高压活塞；10－高压气缸；11－中间冷却器；12－冷却风扇；13－弹性连轴器；14－高压连杆；16－曲轴。5.1.1.1NPT5型空气压缩机主要性能参数容积流量(m3/min)2.4进气压力(kPa)101.325最大排气压力(kPa)900转速(r/min)1000轴功率(kW)≈21东风4D型准高速内燃机车检修手册―129―旋转方向逆时针(从油泵端观察)滑油温度(℃)≯80滑油压力(kPa)440±10%气缸数:一级气缸2二级气缸1活塞行程(mm)130冷却方式风冷5.1.1.2NPT5型空气压缩机的结构除直流电动机外,空压机本身主要由运动机构，进、排气系统，冷却系统，润滑系统等部分组成。5.1.1.2.1运动机构运动机构包括高、低压活塞,高、低压连杆，曲轴等主要部件。直流电动机通过弹性联轴器带动空气压缩机旋转,从而带动装在曲轴中部三个曲拐上的连杆活塞机构作往复运动，以完成吸气、压缩和排气过程。NPT5型空气压缩机运动机构示意图见图5-2。5.1.1.2.2进、排气系统进、排气系统主要由空气滤清器,气缸盖,进、排气阀等组成。空气压缩机的进气必须经过过滤，其过滤装置为油浴式空气滤清器。空气滤清器的作用,直接关系到空气压缩机的正常运转和使用寿命。因此在运用、维修过程中,必须予以足够的重视。新装或经过检修清洗后的滤网再组装时，应先在润滑油中浸渍，并去掉多余的积油。图5-3为油浴式空气滤清器示意图,图5-4为气缸盖进、排气道示意图。图5-2NPT5型空气压缩机运动机构示意图1－直流电动机；2－弹性联轴器；3－双排向心球面滚柱轴承；4－高压连杆；5－高压活塞；6,8－低压活塞；7,9-低压连杆；10－曲轴；11－单排向心圆柱轴承。第二篇东风4D型准高速内燃机车维修说明―130―图5-4气缸盖进、排气道示意图5.1.1.2.3冷却系统冷却系统包括中间冷却器、安全阀和轴流式冷却风扇等主要部件。空气经一级压缩后，温度显著增高，必须采取降温措施,否则,在二级压缩过程中，将使空气温度达到空气压缩机不能工作的程度。因此,空气压缩机装有中间冷却器，以便使空气在一级压缩后得到冷却。冷却风扇由三角皮带驱动。在运用中，皮带的长度会有所伸长，应经常予以调整。调整的方法是:松开风扇支架与上、下集气箱相连接的4个螺栓,将风扇支架向上移动,或松开风扇轴后部的螺母,将风扇体向上移动。由于风扇支架或风扇体的向上移动,使两个皮带的中心距发生变化。这样,就可以满足皮带所需要的张紧力。为保证空气压缩机的安全，在中间冷却器下方装有安全阀，安全阀的调整压力为450kPa开启，大于300kPa时关闭。中间冷却器下方还装有排水堵，每周应将排水阀打开一次（在空气压缩机运转时进行）。5.1.1.2.4润滑系统在曲轴轴端装有齿轮油泵，依靠油泵产生的压力油送往各润滑表面。齿轮油泵主要由两个相同模数和相同齿数的齿轮副以及泵体、泵盖、定压阀等组成,如图5-5所示。图5-3油浴式空气滤清器示意图东风4D型准高速内燃机车检修手册―131―图5-5齿轮油泵1－泵体；2－泵盖；3,6－压油齿轮；4－定压阀弹簧；5－定压阀；7－螺钉。带有一定压力的油,还通过油泵盖进入油压表,以显示油压。同时，还与定压阀相连通，以防止油压过高。定压阀的结构原理如图5-6所示。油泵的正常工作压力应调整在44010%kPa范围内。当油压过高或过低时,可将油泵解体,根据需要减少或增加调整垫3,即可使油压稳定在所规定的范围内。注意：空气压缩机润滑油的油位应保持在“最高”与“最低”标志之间，要经常注意空气压缩机的油压是否在规定范围，并应按时打开冷却器的排水阀,排除积水。图5-6油泵定压阀工作原理1－通油泵排油腔；2－回油孔；3－调整垫；4－定压阀；5－定压弹簧。5.1.2空气干燥装置5.1.2.1空气干燥器原理及性能JKG1型空气干燥器是一种无热再生双塔式可连续工作的压缩空气除湿装置。机车上以该干燥器为核心，与其它辅助设备，如：散热管（器）、油水分离器、电磁排污阀等，构成机车空气干燥装置，用以清除压缩空气中的油分、水分、尘埃等有害杂质。图5-7为JKG1空气干燥器工作原理图。经处理的压缩空气，可达到下述净化指标：（1）空气的相对湿度RH≤35%；（2）含尘埃的颗粒度不大于10μm；（3）含油率不超过10ppm。经过净化的空气，可避免机车车辆空气管系发生冻结和锈蚀现象，亦可防止因空气中的杂质引起制动失灵。因此，采用本装置对保证行车安全、延长制动机检修周期和使用寿命，将获得良好的效果。第二篇东风4D型准高速内燃机车维修说明―132―图5-7JKG1型空气干燥器工作原理图P1－进气管（自空气压缩机来）；P2－出气管（到总风缸去）；ApBp－排气管（排大气）。东风4D型准高速内燃机车检修手册―133―本装置在工作中，具有“定时转换”、“时间累计”和“状态记忆”等多种功能，可适应机车空气压缩机各种工况。同时，两塔在交替工作过程中，具有“柔性转换”的特性，可减少气流对干燥剂的冲击和避免粉末进入管系。此外装置的结构参数和工作参数选配合理，在机车各种环境和工况条件下，均能输出符合湿度标准的干燥空气。5.1.2.2主要技术数据处理空气量：5m3/min相对湿度：≤35%工作压力：500～1000kPa进气温度：5～55℃环境温度：-20℃～40℃工作方式：双塔交替，可间歇或连续工作控制方式：电器、机械联合自动控制控制电压：DC110V（可按用户要求）再生方式：无热、常压再生耗气率：15±3%干燥剂：材质：高效耐水硅胶或活性氧化铝规格：Φ3～7球型颗粒颗粒强度：≥80N/粒装机质量：～22kg/台外形尺寸（长×宽×高）：930×474×338整机质量：～125kg5.1.2.3结构JKG1型干燥器将高效油水分离器独立设置。干燥器的总体结构如图5-8所示。它由干燥器主体、进气阀、排气阀、出气止回阀、电控器、电空阀等主要部件组成。第二篇东风4D型准高速内燃机车维修说明―134―东风4D型准高速内燃机车检修手册―135―5.1.2.3.1干燥器主体干燥器主体由两个结构完全相同的干燥塔组成，所以称之为“双塔式”。JKG1型干燥塔是构成JKG1型干燥器的主体，如图5-9所示。干燥塔为一圆筒钢瓶式结构，上部为塔盖，中部为筒体，下部为封头。图5-9干燥塔1－干燥塔盖；2－出气滤网；3－出气管弯头；4－干燥剂；5－干燥器主体；6－进气滤筒；9－O形密封圈63×5.7；10－接头体；11－O形密封圈63×5.7；12－出气管；13－O形密封圈180×5.7；14－出气滤筒；15－压紧弹簧；16－进气管。第二篇东风4D型准高速内燃机车维修说明―136―干燥塔上设有三个对外通道口，其中：进气法兰口（J）连接压气机，受进气阀控制；出气法兰口（C）通往总风缸，受出气止回阀控制；接头体（P）通大气，受排气阀控制。干燥塔的背面设有安装座，并通过安装横梁将干燥器安装于机车上。干燥塔内部装有干燥剂（4），用压紧弹簧（15）通过盘状出气滤网（2）将其压实，以防止干燥剂在气流作用下颗粒之间自由摩擦形成粉末。向塔内填装或添加干燥剂时，打开干燥塔盖（1），取出压紧弹簧（15）和出气滤网（2），方可将干燥剂由筒口加入。取出干燥剂时，可从干燥塔下部拆下接头体（10），抽出进气滤筒（6），干燥剂颗粒便可自动流出。干燥塔拆装时应注意：a.进气管(16)是焊在法兰上的，解体时不可拆卸；b.接头体（10）与进气滤筒（6）是用粘结剂粘成一体的，装入干燥塔时，应检查确认进气滤筒的头部是否进入弯头口。5.1.2.3.2进气阀进气阀是控制两干燥塔进气的机构，安装于两干燥塔的进气连接体上，其结构如图5-10所示。图5-10进气阀1－阀体；2－阀盖；3－O形密封圈45×3.1；4－O形密封圈60×3.1；5－防松螺母；6－阀垫；7－阀座；8－阀杆；9－O形密封圈20×2.4；10－阀。进气阀阀体（1）的安装面上有三个通道口，与连接体阀座面上的三个通道口相吻合。其中（J1）、（J2）通左、右干燥塔；（P1）由连接体中部的Rc112管锥口与来自空气压缩的主管连接。阀体内部装有一个“连动式”鞲鞴阀，控制着这三条通道。阀体两端部的阀盖（2）上，设有Rc1/8管锥口（K1）（K2）。连接来自电空阀的控制风管。当控制风无论从哪端进入阀体时，均会推动鞲鞴向另一端移动，并使该端的进气阀口关闭，切断该干燥塔的进气通路。同时，另一端的阀口打开，开通进入另一干燥塔的进气通道。由于两干燥塔的进气口受鞲鞴阀的连锁控制，故不可能同时进入吸附状态。（注：阀口开启者为吸附状态。）东风4D型准高速内燃机车检修手册―137―5.1.2.3.3排气阀排气阀是控制干燥塔“再生”排气的机构，安装于干燥塔底部的接头体上，其结构如图5-11所示。阀体（2）内设有一个受电空阀控制的鞲鞴阀。上盖（1）设有Rc3/4管口（T），通过接头体通往干燥塔。管座（4）设有Rc1/2管口（P），是排气阀的排泄口，可安装消音器或排气管道。排气阀的开启与关闭，受来自电空阀的控制风操纵。当电空阀得电供气时，控制风由阀体上的进气口（K）进入鞲鞴（16）的下方，将鞲鞴（16）连同阀（10）抬起，开启排气阀口，使干燥塔通大气并进入再生状态。当电空阀失电排气时，鞲鞴（16）下方的控制风经电空阀排出，鞲鞴受弹簧（15）的作用下移，关闭排气阀口，切断干燥塔到大气通路，使干燥塔进入吸附状态。图5-11排气阀1－阀盖；2－阀体；3－螺堵；4－管座；5－O形密封圈45×3.1；6－螺母；7－阀垫；8－阀座；9－O形密封圈38×2.1；10－阀；11－O形密封圈15×2.4；12－防尘圈；13－O形密封圈30×3.1；14－螺钉；15－弹簧；16－鞲鞴。5.1.2.3.4出气止回阀出气止回阀是防止总风缸压力空气向干燥塔倒流的机构，安装于干燥器的出气连接体上，其结构如图5-12所示。第二篇东风4D型准高速内燃机车维修说明―138―图5-12出气止回阀1－阀盖；2－O形密封圈54×3.5；3－阀体；4－垫圈；5－阀垫；6－阀座；7－阀；8－缓冲垫。在阀体（3）内装有两个结构完全相同的止回阀，分别控制着两干燥塔的出气口（C1）、（C2）。干燥塔在吸附状态时，塔内压力高于总风压力，止回阀（7）被顶起，干燥空气经阀口流入总风缸（P2）。干燥塔在再生状态时，因塔内为大气压力，止回阀（7）关闭，阻止总风向干燥塔倒流。在阀体（3）的安装面上，设有一条通气沟槽，沟通两干燥塔的再生孔（Z），构成一条常通的“再生气路”。在工作中，吸附塔的干燥空气一小部分将由此通道流入再生塔，对干燥剂进行再生。再生空气的流量受再生孔（Z）的控制。5.1.2.3.5电控器电控器（或称时控器），是控制双塔式空气干燥器交替工作的核心。它根据机车空气压缩机的工况信号，转变为控制执行机构动作的“指令”，使两干燥塔按一定的程序交替工作。5.1.2.3.5.1结构电控器由“机芯”和“机盒”组成，机芯将电路板、安装板、面板组成一体，可从框式机盒内整体取出。电控器的外部结构如图5-13所示：面板上设有两个指示灯（2），分别显示转换电空阀的得电或失电状态。盒体下方设有电源开关（6）、电源插头（5）、熔断器（4）以及两组（每组两根）输出线。电源插头（5）外接DC110V正、负电源线（＋V、－V）和控制线（VK）。熔断器内装有0.5A管式保险丝。两组输出线则分别连接干燥器上的两转换电空阀（电空阀I、电空阀II）。东风4D型准高速内燃机车检修手册―139―图5-13电控器组成1－电控器盒；2－发光二极管；3－印刷板装配；4－熔断器；5－四芯航空插座；6－开关