АГРЕГАТ КОМПРЕССОРНЫЙ ВИНТОВОЙ

Полезная модель относится к области железнодорожного транспорта, в частности к компрессорным установкам винтового типа для электроподвижного состава.
Известна винтовая электрокомпрессорная установка для электропоездов и/или электровозов (№49776, Кл. B60R 27/00, от 21.03.2005 г.), содержащая установленные в корпусе электродвигатель, связанный с компрессором муфтой, маслоотделитель и масляный радиатор, причем компрессор выполнен винтовым и представляет собой двухвальную ротационную машину, ведущий и ведомый валы которой выполнены в виде профилированных винтов и заключены в едином корпусе, а муфта выполнена с помощью ременной передачи.
Недостатком известной винтовой электрокомпрессорной установки для электропоездов и/или электровозов является отсутствие блока очистки сжатого воздуха и ременная передача с низким коэффициентом полезного действия.
Известен агрегат компрессорный винтовой АКВ 4,5/1,0 ПУ2М1 (по ТУ 3184-028-05744521-2008, http://www.transpn.ru/prod3.htm#c1), содержащий раму, компрессор, состоящий из корпуса и винтовой пары с валами на подшипниках, приводной электродвигатель с валом и муфтой, блок осушки сжатого воздуха с двумя бачками, сепаратором предварительной очистки сжатого воздуха и модулями адсорбции и регенерации, блок управления.
Недостатками известного агрегата компрессорного винтового АКВ 4,5/1,0 ПУ2М1, принятого за прототип, является то, что сепаратор предварительной очистки сжатого воздуха выполнен отдельно и это увеличивает габариты блока осушки сжатого воздуха. А адсорбенты насыпаются в бачки, что затрудняет их выемку при замене на новые.
Задачей, на решение которой направлена данная полезная модель, является уменьшение габаритов блока осушки сжатого воздуха и повышение надежности агрегата компрессорного и удобство обслуживания.
Поставленная задача решается за счет того, что в агрегате компрессорном винтовом содержащем раму, компрессор, состоящий из корпуса и винтовой пары с валами на подшипниках, приводной электродвигатель с муфтой, блок осушки сжатого воздуха с двумя бачками, сепаратором предварительной очистки сжатого воздуха и модулями адсорбции и регенерации, блок управления, согласно новому техническому решению, сепаратор предварительной очистки сжатого воздуха выполнен циклонным, встроен в каждый из бачков и имеет общий электромагнитный клапан сброса конденсата, а модули адсорбции и регенерации содержат два типа адсорбентов, помещенных в эластичную воздухопроницаемую цилиндрическую капсулу, муфта выполнена из двух полумуфт, закрепленных на валу приводного электродвигателя и валу компрессора, а также проставки, в виде зубчатого венца из полимерного материала, находящейся в контакте с полумуфтами и расположенной между полумуфтами и соосно с ними.
Сущность полезной модели поясняется чертежами: на фиг.1 - общий вид агрегата компрессорного винтового спереди, на фиг.2 - вид сбоку в разрезе, на фиг.3 - вид сверху, на фиг.4 - вид сбоку без разреза, на фиг.5 - вид муфты, на фиг.6 - вид компрессора с винтовой парой, на фиг.7 - вид масловоздушного холодильника.
Агрегат компрессорный винтовой содержит раму 1, основание 2, компрессор 3, состоящий из корпуса 4 и винтовой пары 5, 6 с валами 7, 8 на подшипниках 9, приводной электродвигатель 10 с валом и муфтой 11. Муфта 11 состоит из двух полумуфт 12, 13 и проставки 14 в виде зубчатого венца из полимерного материала. Блок осушки сжатого воздуха содержит два бачка 15, 16, встроенные циклонные сепараторы предварительной очистки сжатого воздуха 17, 18 и общий электромагнитный клапан сброса конденсата 19. В каждом из бачков 15, 16 размещены модули адсорбции с двумя видами адсорбентов, помещенных в эластичные воздухопроницаемые капсулы 20, 21 цилиндрической формы. Для фильтрации входящего воздуха применен воздушный фильтр 22, установленный перед блоком всасывания 23. Для первичного разделения масловоздушной смеси используется масловоздушный сепаратор 24, линия обратного маслотока 25 и обратный клапан 26. Для охлаждения сжатого воздуха и масла предусмотрен комбинированный масловоздушный холодильник 27. Сжатый воздух поступает через воздушный нагнетательный трубопровод 28 и клапан минимального давления 29 в блок осушки сжатого воздуха. Для управления агрегатом компрессорным винтовым по определенному алгоритму используется блок управления 30. Блок осушки сжатого воздуха также содержит блок фильтрующий пылевой 31, верхний клапан 32, электромагнитный клапан 33, трубопровод регенерации 34, калиброванное отверстие 35.
Работа агрегата компрессорного осуществляется следующим образом. Через блок управления 30 на приводной электродвигатель 10 подается напряжение и приводит его во вращение. Для передачи крутящего момента от приводного электродвигателя 10 к компрессору 3, в агрегате компрессорном винтовом применяется муфта 11. Муфта 11 выполнена из двух полу муфт 12, 13, закрепленных на валу приводного электродвигателя 10 и валу компрессора 3, а также проставки 14, в виде зубчатого венца из полимерного материала, находящейся в контакте с полумуфтами 12, 13 и расположенной между полумуфтами и соосно с ними. Вращение через муфту 11 передается на винтовую пару 5, 6. Атмосферный воздух через воздушный фильтр 22 и блок всасывания 23 поступает в полость компрессора 3, где сжимается до заданных параметров, одновременно смешиваясь с маслом, служащего для уменьшения внутренних перетечек сжимаемого воздуха, охлаждения и смазки. Образовавшаяся масловоздушная смесь нагнетается в масловоздушный резервуар (корпус 4 компрессора) для первичной сепарации. В масловоздушном резервуаре происходит первичное разделение масловоздушной смеси. Снижение скорости и одновременный разворот потока обеспечивают отделение основной части масла из сжатого воздуха. Далее, следуя над поверхностью масляной ванны в корпусе 4 компрессора, подвергнувшись еще одному развороту, поток направляется к масловоздушному сепаратору 24. Отделяющееся здесь из сжатого воздуха масло собирается в маслосборнике и поступает по линии обратного маслотока 25, через крышку с обратным клапаном 26 обратно в корпус 4 компрессора 3. Процесс протекает из-за разности давления в полости компрессора 3 и конечным давлением в масловоздушном сепараторе 24. Очищенный сжатый воздух, через клапан минимального давления 29, через комбинированный масловоздушный холодильник 27 и воздушный нагнетательный трубопровод 28 поступает в блок осушки сжатого воздуха.
Блок осушки сжатого воздуха позволяет получать технически качественный сжатый воздух. Блок осушки сжатого воздуха является адсорбционным влагоотделителем с попеременно меняющимися фазами адсорбции и регенерации. В обоих бачках 15, 16 происходит попеременно адсорбция и регенерация, а именно в то время как в одном адсорбере осуществляется осушка воздуха, в другом происходит регенерация адсорбента.
Подлежащий осушке сжатый воздух поступает от источника сжатого воздуха и попадает в один из сепараторов предварительной очистки сжатого воздуха 17, 18, встроенных в бачки. Сепараторы предварительной очистки сжатого воздуха 17, 18 состоят из влагомаслоотделителей циклонного типа, наполненных латунными кольцами Рашига. На данном этапе от сжатого воздуха отделяется конденсат, аэрозоль масла и частицы грязи.
Затем сжатый воздух поступает на слой адсорбента, где происходит его осушка от влаги, находящейся в парообразном состоянии. Примеси накапливаются на дне сепараторов и сбрасываются под давлением в момент открытия электромагнитных клапанов 33.
Затем осушенный воздух, проходя через верхний клапан 32, попадает в блок фильтрующий пылевой 31. Пылевой фильтр очищает сжатый воздух от мелких частиц адсорбирующего вещества и пыли, и уже полностью очищенный и осушенный сжатый воздух поступает в пневматическую систему электропоезда.
Одновременно с вышеуказанным процессом адсорбции, в другом бачке происходит процесс регенерация набравшего влагу адсорбента. Процесс происходит за счет частичного отделения потока осушенного сжатого воздуха. В начале фазы регенерации открываются электромагнитные клапаны 33 на одном из бачков, в результате этого давление в бачке падает до давления, близкого к атмосферному. Частично поток осушенного воздуха поступает в регенерирующийся бачок по трубопроводу регенерации 34. Количество сжатого воздуха для регенерации ограничивается калиброванным отверстием 35. Воздух в бачке проходит сверху вниз через адсорбент и выходит в атмосферу. В конце фазы регенерации электромагнитные клапаны 33 на регенерирующемся бачке закрываются, и по трубопроводу регенерации 34 давление в бачках выравнивается. Бачки переходят к дежурной готовности до начала процесса переключения, согласно установленному алгоритму работы. Таким образом выполнение проставки 14 из полимера и в виде зубчатого венца позволяет повысить надежность агрегата компрессорного за счет смягчения ударов при пуске двигателя. Выполнение циклонных сепараторов 17, 18 встроенными позволяет уменьшить габариты всего компрессорного агрегата, а размещение адсорбентов в эластичные капсулы 20, 21 повышает удобство его обслуживания.