（中国中车大同电力机车有限公司 037038）
摘要：针对HXD2型电力机车检修过程中，主风源系统经常出现故障这一问题，为了能够更好地解决故障，需对HXD2型机车主风源系统的构造及工作原理进行分析。本文主要就HXD2型机车主风源系统组成及气动工作原理进行分析。
关键词：HXD2型电力机车；主风源系统；气动工作原理
Abstract：An Analysis Principle of HXD2 Locomotive Main Air Supply system Abstract: In order to repair the failures that frequently happen in the main air supply during overhauling process , it is necessary to analyze the structure and working principle of HXD2 locomotive main air supply. The paper mainly targets at analyzing its compositions and pneumatic working principle.
Key words：HXD2 electric locomotive; main air supply system; pneumatic working principle
机车风源系统是向列车制动机、列车辅助用风设备提供高质量、洁净、干燥、稳定的压缩空气[1]。HXD2型电力机车风源系统主要由螺杆式空气压缩机组、空气干燥器、两组总风缸及管路附件组成。
1 硬件介绍
1.1 螺杆式空气压缩机组
HXD2型电力机车每节机车安装一台GAR22型螺杆式空气压缩机组。GAR型螺杆式空气压缩机组采用空气冷却、单级、喷油螺旋式结构，主要包括压缩机机体、油/水分离器、电气接线盒、电机和控制阀等部件。外形见图1所示。
如图2所示，为压缩机工作原理图。压缩机工作原理分为空气循环系统，油循环系统、冷却系统。
（1）空气循环系统
空气通过滤清器，经进气阀进入压缩机内部压缩元件压缩。压缩空气进入油箱内油分离器，然后从最小压力阀和空气冷却器排出。
（2）油循环系统
压缩空气迫使油箱内的油通过冷却器或旁通阀和滤清器，然后进入压缩机的压缩元件内。
（3）冷却系统
冷却系统由空气冷却器和油冷却器组成。由风扇生成的冷却空气通过冷却器进入，从顶部离开压缩机组。
1.2 空气干燥器
HXD2型电力机车每节安装一台双塔空气干燥器。空气干燥器采用双塔结构，能够完成对压缩空气干燥及塔内干燥剂再生功能，主要由干燥塔和控制阀等部件组成，空气干燥器外形如图3所示。
如图4所示，为空气干燥器内部原理图。主要由左/右干燥塔、最小压力阀、排污电磁阀和干燥器控制阀组成。
在风源系统工作过程中，通过干燥器控制阀控制左/右干燥塔的投入和切除。被投入的干燥塔用来干燥压缩空气；被切除的干燥塔利用干燥后的压缩空气使其内部干燥剂再生，压缩空气经排污阀排出。
干燥后的压缩空气经过滤器、最小压力阀排出。过滤器用来分离进入机车管路内部空气中的灰尘。
图4 空气干燥器内部原理图
1.3 总风缸
总风缸是机车以及列车用压缩空气的压力存储容器[2]。根据机车用途、功率、压缩机的排风能力以及车内设备布置及空间限制，HXD2型电力机车每节车体内部配置两组风缸，总风缸之间并联连接，单缸容积为500L。
2.气动原理分析
如图5所示，为主风源系统气动原理图。根据压缩机工作过程，可以分为三个阶段，即：初始启动阶段、运行阶段、停机阶段。
1.初始启动阶段：此阶段为主风源系统运行阶段前的过渡阶段，此时只有主压缩机投入运行，在压缩机油气桶内快速建立风压，促使压缩机内部形成油循环，同时进气阀投入工作。具体如下：
空气通过压缩机吸气端的过滤器、进气阀旁通支路吸入压缩元件，经过压缩后进入油气桶。
由于压力维持阀动作压力为650KPa，空载时压力维持阀保持闭合，压缩空气在油气桶内快速建立压力：促使油路控制阀动作打开油循环通道；压力开关动作，使吸气控制电磁阀得电闭合，压缩空气使进气阀动作，开通压缩机吸气通道。
2.运行阶段：此阶段主风源系统中的压缩机组和干燥器都投入工作，油气桶内的压缩空气压力达到650KPa时，压力维持阀【3】动作，压缩空气经冷却器、干燥塔进入总风缸。具体如下：
空气通过压缩机吸气端的过滤器、进气阀吸入压缩元件，经过压缩后的油气混合体经油气桶内部隔板和油细分离器共同作用，得到干净的压缩空气。
压缩空气经压力维持阀、空气冷却器、水分离器、油分离器进入干燥器。
压缩空气通过投入的干燥塔进行干燥，干燥后的压缩空气一路经单向阀、过滤器、最小压力阀进入总风缸供机车用风；另一路经缩堵进入另一干燥塔中，使干燥塔中的干燥剂再生，水分随空气排出。
3.停机阶段
当压缩机关停后，在气压控制作用下压力从油气桶内自动卸除。具体气路如下：
吸气控制电磁阀失电，油气桶内部压力空气控制排泄阀动作，油气桶内部压缩空气经排泄阀、过滤器排出。
3.总结
通过对HXD2型电力机车主风源系统组成及气动原理分析，可以清晰地了解主风源系统的工作原理，在机车风源系统出现过程后，能够根据故障现象，在排除电气故障之后，快速找到压缩机内部机械故障，快速解决问题。
图5 主风源气动原理图
参考文献
[1]张曙光. HXD2型电力机车[M].中国铁道出版社，2010.
[2]马世辉.压力容器安全技术[M].化学工业出版社，2012.
[3]王德洪.液压与气动系统拆装及维修[M].人民邮电出版社，2011.
论文作者:马中云,谭晓君,姜宏亮
论文发表刊物:《电力设备》2016年第2期
论文发表时间:2016/5/24
标签：干燥器论文; 风源论文; 压缩空气论文; 空气论文; 压缩机论文; 干燥塔论文; 电力机车论文; 《电力设备》2016年第2期论文;