螺杆空气压缩机

螺杆空气压缩机TSA系列螺杆空气压缩机是为铁路系统应用而设计，专门用于铁路机车、车辆的电动空气压缩设备,主要作用是为车辆制动、空气弹簧减振、塞拉门开闭等提供压缩空气。概述螺杆空气压缩机由于结构简单、易损件少、排温低、压比大、维护费用低、运转平稳等优点，在国内外得到飞速发展。不论从排量范围，机型多样化，还是从空压机的性能、技术、经济指标来衡量，螺杆空压机多方面优于活塞空压机。螺杆空压机正逐步成为机车车辆空气压缩设备的主力军。第一节螺杆空压机基本结构TSA系列螺杆空压机为需要各种压缩空气量的铁路机车、车辆提供压缩空气，其主要特点是效率高、振动小、噪音低、运转平稳、可靠性好、易损件少、维修成本低。TSA转平稳、可靠性好、易损件少、维修成本低。TSA型螺杆空气压缩机组由四大主要部件构成:即驱动装置、空气压缩机机体和风冷冷却装置、底座。它们用螺栓连接在一起，组成一个紧凑的底座支承的机组，由弹性减振器挠性地连接到一个共用底座上，共用底座与机车用螺栓刚性连接紧固。驱动装置：三相交流电动机或直流电动机法兰式安装。空气压缩机机体：空气压缩机一对转子装配在机体中，组成空压机主机，主机再装入油气筒中。螺杆主机与油气筒一体的组合方式，使其在空间上达到最紧凑的结构。油气筒组成上还装有油分离、过滤、控制元件。风冷冷却装置：基于机车运行振动的情况，采用联轴器传动，并对风机蜗壳、风机后盖、中托架的加工严格要求，止口装配，保证电机、机体连接的同轴度。一对联轴器分别装配在驱动电机和主机伸出轴上，电机、中托架、蜗壳、风机后盖在轴向组成了一个刚性很好的结构，这一结构使其具有自支承作用。蜗壳中容纳了离心式风扇一叶轮，叶轮装在电机端的联轴器上。蜗壳上部装有扩压器与冷却器相联接。冷却器分为前后两部分，前部起冷却油的作用，后部起冷却空气的作用。冷却器借助离心式风扇一叶轮供给的冷却空气来交换压缩过程所产生的热量。底座：空气压缩机机体、驱动装置及冷却装置三大部件采用弹性减震器平稳地固定在一个钢制共用底座上，底座下方有4个安装孔与机车固定。共用底座将以上三个部件联成一个整体，便于运输与安装。针对机车上的控制要求，采用简单可靠的控制系统，易损件更换方便。采取压力开关、温度开关及安全阀等保护措施，保证了系统的运行安全。同时对螺杆空压机配置了计时器，记录空压机的实际运行时间，以利于用户对空压机的维护。目前螺杆空压机安装在机车上，与空压机配套的控制元件（开关）安装在机车司机室控制台内，电力机车主电源三相AC380V/50HZ，控制电源DC110V；内燃机车DC110V，均由机车供电，空压机的压缩空气出口接入机车干燥器管路，压缩空气干燥后送往机车主风缸。螺杆空气压缩机组的外形和结构如附图一所示。此主题相关图片如下:螺杆空压机工作原理TSA系列螺杆空压机是一种双轴回转容积式压缩机。采用国内外成熟的双螺杆喷油结构。以TSA-230A为例，进气口开于机头上部，排气口开于下部，采用先进的单边非对称摆线齿形，齿数比为z1:z2=5:6,一对相互啮合，旋向相反的高精度主（阳）、从（阴）转子水平平行装于机体内部，主（阳）转子有五个形齿，从（阴）转子有六个形齿。主转子直径较大，从转子直径较小。齿形成螺旋状，环绕于转子外缘，两者齿形相互啮合，具有非对称的啮合型面。主、从转子两端分别由轴承支承，进气端各有一只滚柱轴承，排气端各有一只球轴承及一只滚柱轴承支持。滚柱轴承承受径向力，球轴承承受轴向力。传动方式为直接传动式。电机通过弹性联轴器直接驱动压缩机主动（阳）转子，由于两转子相互啮合，主动转子直接带动从动转子一同旋转。利用机组运转使自身产生压力差，在空气被压缩过程中，冷却润滑油通过压缩机机体下部的喷嘴直接注入转子间啮合部分及轴承部位，并与空气混合，带走因压缩而产生之热量，达到冷却效果，同时形成油膜，防止转子间金属的摩擦，油膜能自动封闭转子之间和转子与机壳之间的间隙。压缩原理TSA系列螺杆空气压缩机属于容积式压缩机，这就决定了工作原理。双螺杆的一对互相啮合的主从（阳阴）转子，其中阴转子的齿是凹型，阳转子的齿为凸型。随着一对转子按一定传动比的旋转运动，转子的基元容积（齿槽与机体内圆柱面，端壁面共同构成的工作容积称为基元容积）由于阴阳转子的齿相继侵入而发生改变。螺杆空气压缩机主机的工作循环分为吸气、压缩、排气三个过程。随着转子旋转，每对相互啮合的齿相继完成相同的工作循环。吸气过程（a）：随着转子的旋转，转子齿的一端逐渐脱离啮合而形成了齿间容积，这个齿间容积的扩大，在其内部形成一定的真空，而此齿间容积仅与吸气口连通，空气在压差的作用下流入其中。随着转子的旋转，齿间容积达到最大之后，齿间容积不再增加，齿间容积在此位置与吸气口断开，吸气过程结束。压缩过程(b)(c)：随着转子的旋转，齿间容积由于转子齿的啮合而不断减小。被密封在齿间容积的空气所占据的容积也随之减小，导致压力升高，从而实现对空气的压缩过程，压缩过程可一直持续到即将与排气孔口接通之前。同时，大量的润滑油被喷入齿间容积中，与所压缩的空气混合，起到润滑、密封、冷却和降低噪声的作用。排气过程(d)：齿间容积与排气孔口连通后，即开始排气过程。随着齿间容积的不断缩小，具有排气压力的空气逐步通过排气孔口被排出，此过程一直持续到齿末端的型线完全啮合。此时齿间容积内的空气通过排气孔口被完全排出，封闭的齿间容积体积将变为零。随着转子的旋转重新开始新的工作循环。一对转子的空间封闭的啮合接触线使每一对基元容积分成不同的压力腔。由于啮合接触线的分隔，一个基元容积对可以是气体的吸入一一压缩，或压缩一排气，或排气一吸气等。另外压缩机转子的导程比转子的长度长，同时一对转子旋转速度又高达约3000r/min(TSA-230A)，(阳转子的齿数即为参加吸气一压缩一一气过程的容积对数)，TSA-230A主机每转一圈可以吸排气5次，因此压缩机的工作过程可视为连续而脉动小的工作过程。上述分析可知，阳转子的齿峰周期性地侵入阴转子的齿槽，并且空间接触