1、湖南铁路科技职业技术学院毕业设计论文1目录摘要、关键词 2绪 论3第一章 VV120 型活塞式空气压缩机的作用4第二章 VV120 型活塞式空气压缩机的主要结构及工作原理.6第三章 VV120 型活塞式空气压缩机运用中常见的故障分析及应对措施10第四章 VV120 型活塞式空气压缩机的检修13总结16参考文献17致谢词18湖南铁路科技职业技术学院毕业设计论文2摘 要：通过对深圳地铁 VV120 型活塞式空气压缩机的原理、结构、主要零部件的组成及其作用和深圳地铁 VV120 型活塞式空气压缩机的一般检修作业规程进行简单的介绍，针对与深圳地铁 VV120 型活塞式空气压缩机运用过程中出现的一些常见
2、问题，进行了归纳、总结提出了一些可供参考的故障处理措施和维修建议Abstract: Based on the Shenzhen Metro VV120-type air compressor piston principle, structure, major components of the composition and role, and the Shenzhen subway VV120 piston type air compressors for general maintenance operations brief point of order against Shenzhe
3、n MTR VV120 piston air compressor-type arising in the course of the use of some frequently asked questions, summarized, summary of some of the failures of reference measures and maintenance of the proposed 关键词：活塞式空气压缩机 作用 结构原理 故障 检修.Key words： Piston air compressor Role Structure Fault Maintenance.
4、湖南铁路科技职业技术学院毕业设计论文3绪论我国城市轨道交通建设发展至今,已有 30 多年的历史,最初只有北京地铁 40 多公里的运营路线,自 20 世纪 80 年代以来,相继又有天津地铁,上海地铁和广州地铁投入商业运营.实践证明,发展城市轨道交通是解决大城市交通是解决大城市问题的必游之路,对拉动城市经济的持续发展,也起到了重大作用，下面我们通过介绍 VV120 型电活塞式压缩机来说明。VV120 型电活塞式压缩机是一种全新开发的、专门用于轨道车辆领域的产品。基于几十年有关往复式压缩机的开发经验，现已演变成在以下几个方面满足目前及未来市场需求的现代化产品：低噪音， 易维修，使用寿命长， 保护环境
5、。 该产品具有设计紧凑、维修少、结构坚固和采用著名往复式压缩机技术的显著特点，因此适用于轨道车辆。本文件介绍了型电活塞式压缩机 VV120 及如何进行检修、调试。重大作用.湖南铁路科技职业技术学院毕业设计论文4第一章 VV120 型活塞式空气压缩机的作用一、空气压缩机的作用安装在每个动车 C 中的整个供风系统均应该在一个共同的供风模块中。供风系统的设计应足以提供 3 车单元的干燥空气，供风设备安装的拖车 A上。气动设备的压缩空气由电机压缩机单元产生。包括由 440V 三相电机驱动的压缩机 VV120/150-1。压缩机是紧凑的起伏设计所需要的维护量最小。尤其具有较低合理压力等级的优点。压缩机为
6、溅油润滑，且在大气压力下，1450rpm 时产生 9bar 的压力空气为 920 升/分钟。它是一个风扇冷却的 3 缸 2 级气缸压缩机并带有 2 个低压气缸和 1 个高压气缸，冷却风扇装有粘性的连接，因而冷却是自动根据环境温度及压缩机出口温度进行连续控制。这样的结构保证了压缩机在合适的工作温度下运行，粘性连接同时作为离合器游标以防止由物体卡住（如支线）所造成的损害。电机与压缩机间通过耐久的连轴器连接，无需维修，有自动定心凸缘安装座，这样布置电机与压缩机间无需要精确对心。大气通过干空气过滤器供应，这样可使大气高度分离，以保证对压缩机的最佳保护。整个压缩机电机装置安装在 ASM 构架里，以隔离该
7、装置与车辆底架间的振动。为避免噪声传向列车管，压缩机单元通过柔性高压管与车体相连，安全阀和 A0111 保护整个气动系统以防止过压和损坏。压力调节器可指示低 MRE 压力。 压缩机的工作范围为 7，5 至 9、0bar，压力传感器传递所需的压力信息并供给 BT 的 VTCU，BT 的 VTCU 控制 6 辆编组的列车的 2 个压缩机的（接通/断开）为满足供风系统的温度、油量及湿度要求，2 个室的空气干燥器单元及附加的油滤清器均采用成熟设计。空气干燥器主要有 2 个室组成，这两室带有吸附型干燥剂及混合油分离器、控制磁阀，2 个止回阀，1 个再生塞门、3 个活塞阀及排气消音器。单元通过电循环定时器
8、控制，其工作分两个阶段（干燥及再生） ，当主气流在一室中干燥，另一室中的干燥剂将再生.电机压缩机由 BT 的 VTCU 控制。电机压缩单元由 VTCU 启动，允许实验装置检查压力传感器及压力开湖南铁路科技职业技术学院毕业设计论文5关调整及隔离或测量实际的系统压力。此外，车间供风设备也包括在 ASM 中，由一个与条款 B01，07k 型号及尺寸均相同的快速解钩、塞门及带有电的截断塞门组成。如果车间需要供风，截断塞门必须打开，电开关的模拟正在运行的压缩机与空气干燥器相配。因而空气干燥器与正常使用时以相同的方式（干燥-及再生阶段） 。为限制外部风源（来自车间的风源）向空气干燥单元输入适量的风，安装塞
9、门。二、压缩机风传递量 参数： vv120/150-1（at10bar，1450 1/min） Q del= 920 1/min通过双室空气干燥单元干燥空气空气 Q reg 是消耗的（Reg.-choke dia=1，1mm） ； Q reg=160 1/min Q net=Q del-Q reg net=760 1/min计算方式：Qtotal ED = - ncom= 2 Q netncom湖南铁路科技职业技术学院毕业设计论文6第二章 VV120 型活塞式空气压缩机的主要结构及工作原理一、空气压缩机的结构(图 1) 图 1湖南铁路科技职业技术学院毕业设计论文71.风扇：它必须装备有粘性耦合
10、器，它根据周围温度和压缩机输出端温度给出不断的独立冷却控制，保证压缩机始终在最适宜温度下运行。粘性耦合器同时作为一个离合器，当风扇结冰时它开始滑动或挡住外来异物，起分路作用，这样危险就避免了。压缩机可由三相、直流或液压电动机供电，考虑到简化及减少维修工作，经特殊设计，标准三相 KNORRBREMSE 电机可理想地满足地铁应用的需要。2.新型波纹连轴节：驱动装置通过新型波纹连轴节连接到压缩机上，由中间法兰保护。此连轴节高度耐用，同样不需维护，它的扭转刚度极大，因此避免压缩机内扭转振动，自动对中法兰可使电机和压缩机很容易协调工作。3.干燥型空气过滤器：干燥型空气过滤器具有较高的分离度，可给压缩机以
11、最佳保护。维修仅限于更换滤芯，它与油槽过滤器相比更简单、快捷。滤芯更换周期正好与实际的脏物累积的程度相适应，仅需管理人员观测真空指示器（此装置任选订购） 。4.油槽：当连杆每次旋转浸入油槽时，向所有支承点、活塞和缸施加润滑油，飞溅润滑时，油自动返回油槽，不需额外设备如润滑油过滤器、油泵或阀，溅油润滑法证明在冬季极端条件下也是可靠的。5.曲柄轴箱：防止油流入空气。根本没有油可能流入空气，因为曲柄轴箱的空气由集油池返回进气管。6.按标准安装的后冷却机：削减压缩机的输出端温度并提供运行下曳气流干燥器的最佳条件。7.两侧油量计管：两侧油量计管，曲柄轴箱油位可准确易读。湖南铁路科技职业技术学院毕业设计论
12、文8表 1、技术参数进气量 920 l/min 7送流量 750 l/min工作压力 10 bar额定轴速 1450 rpm工作温度范围 -25/+50C油容量 max. / min3.7 l / 1.5 l额定电机输出 7.5kW 6%电压 /400V 5% 50Hz控制电压 110VDC工作重量 290kg 5%四、空气压缩机的工作原理(见图 2) 深圳地铁列车所采用的空压机是德国 knorr 公司的 vv120型活塞式空压机，由 380v 三相 50hz 交流电动机驱动。该空压机采用三缸（一个高压缸，两个低压缸）两级压缩结构。空压机的工作原理：通过空气过滤器的气流在两个低压缸中压缩，然后
13、经过中间冷却器冷却。留在中间冷却器的预压缩空气被送到高压缸进行最后 压缩，然后冷却器吧压缩空气冷却到空气干燥器接受的温度水平。湖南铁路科技职业技术学院毕业设计论文9图 2三、设计特征供风系统结构紧密，自撑单元设计产生、处理和传送压缩空气。主要包括:- VV120 电动压缩机组和三相电机- LTZ 015.0 空气干燥单元- 微孔滤油器这些元件(1.2).装在 4 个接头附着车辆的粗糙框架(1)中。空压机组(A01.01)由 4 个弹簧接到框架上弹性安装(F1)，减少整个结构的各种振动。湖南铁路科技职业技术学院毕业设计论文10该设备是结构紧密、自撑凸缘安装的模块设计，它的三缸提供 W 排列二级压
14、缩。从空气压缩机组到进气孔的管路是减震挠性软管(A01.02)。元件由供电系统(6)控制操作并通过插座(X1 和 X2).与车辆系统相接。第三章 VV120 型活塞式空气压缩机运用中常见的故障分析及应对措施空气压缩机是用来提高气体压力和输送气体的机械。从能量的观 来看，空气压缩机是属于将原动机的动力能转变为气体压力能的机器。随着科学技术的发展，压力能的应用日益广泛，使得空气压缩机在国民经济建设的许多部门中成为必不可少的关键设备之一。电厂中气力输灰 、气动设备等都用到空气压缩机，根据我厂这些年实际工作出现的问题，对空气压缩机在运转过程中出现些故障，故障是指空气压缩机在运行中出现的不正常情况，经排
15、除压机就能恢复正常工作，而事故则是指其出现了破坏情况。两者往往是关联的，若碰到故障不及时排除便会造成重大事故。 空气压缩机是高速运转的复杂机器保证空气压缩机曲轴、轴承、连杆、活塞等运动件的充分润滑是维持机器正常运转的基本要求。一、常见故障及其原因和处理措施 1.排气量不足：排气量不足是与空气压缩机的漫计气量相比而言。主要可从下述几方面考虑1.1 进气滤清器的故障 ：积垢堵塞，使排气量减少；吸气管太长，管径太小，致使吸气阻力增大影响了气量，要定期清洗滤清器。1.2 空气压缩机转速降低使排气量降低：空气压缩机使用不当因空气压缩机的排气量是按一定的海拔高度、吸气温度、湿度设计的，当把它使用在超过 E
16、 述标准的高原上时，吸气压力降低等。排气量必然降低。13 气缸、活塞、活塞环磨损严重、超差、使有关间隙增大，泄漏量增大，影响到了排气量：属于正常磨时，需及时更换易损件，如活塞环等。属于安装不正确，间隙留得不合适时，应按图纸给予纠正如无图纸时，可湖南铁路科技职业技术学院毕业设计论文11取经验资料，对于活塞与气缸之间沿圆周的间隙，如为铸铁活塞时，间隙值为气缸直径的 006100-009100；对于铝合金活塞 ，间隙为气径直径的 012100-018100；钢活塞可取铝合金活塞的较小值。14 填料函不严产生漏气使气量降低：其原因首先是填料函本身制造时不合要求其次可能是由于在安装时，活塞杆与填料函中心
17、对中不好，产生磨损、拉伤等造成漏气；一般在填料函处加注润滑油，它起润滑、密封、冷却作用。15 空气压缩机吸、排气阀的故障对排气量的影响：阀座与阀片间掉入金属碎片或其它杂物，关闭不严，形成漏气。这不仅影响排气量，而且还影响间级压力和温度的变化 ；阀座与阀片接触不严形成漏气而影响了排气量，个是制造质量问题，如阀片翘曲等，第二是由于阀座与阀片磨损严重而形成漏气。16 气阀弹簧力与气体力匹配不当。气阀弹簧力与气体力匹配的不好弹力过强则使阀片开启迟缓，弹力太弱则阀片关闭不及时，这些不仅影响了气量，而且会影响到功率的增加，以及气阀阀片、弹簧的寿命。同时，也会影响到气体压力和温度的变化。17 压紧气阀的压紧
18、力不当。压紧力小，则要漏气，当然太紧也不行，会使阀罩变形、损坏，一般压紧力可用下式计算：p=krr 4 D2P2，D 为阀腔直径，P2 为最大气体压力，K 为大于 1 的值，一般取 15-25，低压时 K 15-20，高压时 K=15 这样取 K，实践证明是好的。气阀有了故障，阀盖必然发热，同时压力也不正常。2.排气温度不正常排气温度不正常：是指排气温度高于没计值。从理论上进，影响排气温度增 高的因素有：进气温度、压力比、以及压缩指数(对 于空气压缩指数 l(=1-4)。实际情况影响到吸气温度高的因素如：中间冷却效率低，或者中冷器内水 垢结多影响到换热，则后面级的吸气温度必然要高，排气温度也会
19、高。气阀漏气，活塞环漏气，不仅影响到排气温度升高，而且也会使级间压力变化 只要压力比高于正常值就会使排气温度升高。此外，水冷式机器，缺水或水量不足均会使排气温度升高。湖南铁路科技职业技术学院毕业设计论文123.压力不正常以及排气压力降低：空气压缩机排出的气量在额定压力下不能满足使用者的流 量要求，则排气压力必然要降低，所要排气压力降低是现象，其实质是排气量不能满足使用者的要求。此时，只好另换一台排气压力相同，而排气量大的机器。影响级间压力不正常的主要原因是气阀漏气或活塞环磨损后漏气。故应从这些方面去找原因和采取措施。4.不正常的响声：空气压缩机若某些件发生故障时，将会发出异常的响声，一般来讲，
20、操作人员是可以判别出异常的响声的。活塞与缸盖间隙过小，直接撞击；活塞杆与活塞连接螺帽松动或脱扣，活塞端面丝堵脱，活塞向上串动碰撞气缸盖气缸中掉入金属碎片以及气缸中积聚水份等均可在气缸内发出敲击声。曲轴箱内曲轴瓦螺栓、螺帽、连杆螺栓、十字头螺栓松动、脱扣、折断等，轴径磨损严重间隙增大，十字头销与衬套配合间隙过大或磨损严重等等均可在曲轴箱内发出撞击声。排气阀片折断，阀弹簧松软或损坏，负荷调节器调得不当等等均可在阀腔内发出敲击声。由此去找故障和采取措施。5.过热故障：在曲轴和轴承、十字头与滑板、填料与活塞杆等摩擦处，温度超过规定的数值称之为过热。过热所带来的后果：个是加快磨擦副问的磨损，二是过热量的
21、热不断积聚直致烧毁磨擦面以及烧抱而造成机器重大的事故。湖南铁路科技职业技术学院毕业设计论文13第四章：VV120 型活塞式空气压缩机的检修一、维修1.维修要求；压缩机分解后，用碱性清洁剂清洗所有金属部件；对于橡胶件，需要用温热的肥皂水进行清洗，以减少对橡胶件的腐蚀，再用清水冲洗。最后用压缩空气吹干。清洗完成后，首先要对压缩机的零部件进行目测检查，检查是否存在裂纹、变形或锈蚀等损伤。对于下列重要部件，还需进行详细的检查和测量，并根据需要，给予修复或更换；（1）曲轴；1）检查曲轴有无裂纹；2）检查曲轴的螺纹是否有损坏；3）检查连杆支撑点有无磨耗，某些轻微拉伤可经抛光修复；4）如果支撑点磨耗严重或是
22、褪色严重，或是实际尺寸已超出极限，则要更换整个曲轴。 （2）活塞和活塞销.1）检查活塞表面，如出现较大的拉伤，则要更换整个活塞；2）检查活塞销有无拉伤和擦伤。其表面应该平滑无拉伤，否则更换整个活塞销；3）如果活塞或活塞销的实际尺寸超出了其报废尺寸的极限，则应该更换活塞或活塞销。注意；如果要更换活塞，应整套更换连接杆活塞总成，包括活塞环、活塞销和保持圈。在空压机大修时，以下部件必须更换；轴承、针套、连杆轴承的导向环、活塞环、吸气/排气阀、锁紧环、湖南铁路科技职业技术学院毕业设计论文14弹簧垫圈、轴密封环、密封圈、O 型环和轴承环等。2.实验；在空压机装配完成后，应检验空压机的功能是否正常。因此需
23、要有专用实验台，对空气压缩机单元的相关功能进行测试，在实验中，主要测量、控制下列参数；（1）吸气口温度（即环境温度） ；（2）第一级压缩（低压压缩）后温度（未经冷却） ；（3）第一级压缩（低压压缩）后温度（经冷却） ；（4）第二级压缩（低压压缩）后温度（未经冷却） ；（5）第二级压缩（低压压缩）后温度（经冷却） ；（6）空载情况下输出压力；（7）满负载情况下的输出压力；（8）电机转速。3、拆解供风系统（见图 1）3.1 拆解电系统开始拆解系统前，参阅电路图，断开电组件。拆 下 螺 钉 (21 ， 26) 并 拆 除 整 个 电 系 统 (6) 和 支 架分离接地电缆。3.2 分解进气孔松开框架
24、(1)上安装进气孔(4)的紧固件。松开电动压缩机组(2)和止回阀(4.9)的弯头，分开软管(11)。松开空气干燥单元的减压器(4.4)和分开进气孔(4)的所有其它件。继续按要求拆解安全阀(4.5)、止回阀(4.9)和绝缘塞门(4.13) 3.3 分解出气孔松开弯头, 取出空气干燥单元,和微孔滤油器之间的管。松开夹子 和两个六角螺钉.，分开支架 (5)。继续按要求拆解出气孔，拆下安全阀、微孔滤油器、压力调节器 、湖南铁路科技职业技术学院毕业设计论文15绝缘塞门,压力传感器.和两个使用台 .3.4 分开空气干燥单元拧下框架(1)上 4 个六角螺钉(23)，取下空气干燥单元(3)。3.5 分开电动压
25、缩机组把木块在支座下面适当稳固支撑电动压缩机组(2)(W) 并轻轻从弹性安装 (F1)取下.框架(1).上的接地(16)拧下框架(1)上的八个六角螺钉(17)并用起重装置抬高框架(重量约 65 kg)二、清洁把所有金属件(将使用) 浸入 70C 80C 的化学酒精中清洗，然后用压缩空气吹干然而，不要用酒精清洗含橡胶金属件。化 学 清 洗 酒 精 对 铝 合 金 的 侵 蚀 不 应 超 过 420mg/m2h。必须遵循清洗酒精制造商的产品使用说明。选择的清洗剂必须与油漆相配。使用冷肥皂水清洗含橡胶的金属件，然后立即用清水冲净，压缩空气吹干。1.检查油位一月一次停止压缩机，检查油位指示器上的油位管
26、 (82)，油位不能到达底部刻度 (如可见区域的底部边缘 (见图 1)。如果润滑油下降，补充到要求的顶部标记 (可见区域的顶部边缘)，不要超过标记太多，阀油位高会消耗过多的油。压缩机的油位管应相同。2.换油20-30 (操作小时) (运转阶段)应换第一次油。以后每 2,000 oh 必须换一次油，然而，当压缩机仍热时，至少每 12 个月排除所有的旧润滑油。. 排除润滑油，旋下底部曲轴箱上的一个螺纹塞(62) 。拆下一个螺纹塞 (63)把润滑油注入曲轴箱，螺纹塞位于曲轴箱上。旋紧螺纹塞 (62) 、 (63)和密封环 (53) 、 (55)，用表 1 的力矩拧紧。我们的文件 I-LD90.21-
27、EN ”活塞压缩机油等级”, 包含润滑油选择的重要信息。3.干燥型空气过滤器消音器 (5.1) 有 2 个空气过滤器外壳 (5.2) ，如何操作和维修干燥型空气过滤器，请参照大修说明和描述 U-LD70.24-EN。需要更换时 ，湖南铁路科技职业技术学院毕业设计论文16真空指示器会发出信号表明过滤器中的灰尘增加很大。真空指示器旋入消音器(5.1)的接头中，不用螺纹塞 (5.7)，如何操作和使用真空指示器，请参照 KNORR-BREMSE 电机压缩机组描述。4.冷却器冷却器上灰尘多会减少冷却，机器会过热，冷却风扇需要在适当的间隔进行清洗。5.概述必须保持压缩机清洁，更容易发现漏油及时停止机器。总
28、结 ：为期三周的毕业设计终于接近尾声了，在这短短的几个星期里，而系统的了解。在这次论文完成过程中，通过查找大量的文献资料，对深圳地铁有了更深的认识，对所要从事的地铁车辆检修工作有了一定的了解。 论文主要关于深圳地铁vv120型空气压缩机的工作原理及检修，从查阅资料和排版中。我们学到了更多的知识，了解了更多关于空气压缩机方面的故障及检修方式。VV120 型电活塞式压缩机是一种全新开发的、专门用于轨道车辆领域的产品。该产品具有设计紧凑、维修少、结构坚固和采用著名往复式压缩机技术的显著特点，因此适用于轨道车辆。文中也提到一些关于vv120型空气压缩机常见的检修方法和故障分析，也有少量的技术和工作参数
29、以供分析。在几周的毕业论文的撰写，在资料搜集，内容整合以及对与知识的理解和运用能力有很大的提高.湖南铁路科技职业技术学院毕业设计论文17参考文献：1中国铁道百科全书 ，北京：中国铁道出版社，2006 年。2维修保养、检修及大修手册 ，长春长客-庞巴迪轨道车辆有限公司.3 何宗华、 城市轨道交通车辆运行与维修中国建筑工业出版社。4韩增盛 城市轨道交通车辆 ，西南交通大学出版社湖南铁路科技职业技术学院毕业设计论文18致谢词：论文从课题选择、方案论证到具体设计包括材料的收集和最终的排版，每一步对我门来说都是新的尝试与挑战，论文在邓爱喜老师的细心指导和严格要求下顺利画上句号。设计中的许多思想和方法得益于他的指导和启发，从设计选题到论文写作都倾注了他大量的心血。本设计能顺利的完成也归功于其他老师的认真负责、精心指导和无私的关怀使我们能够很好的掌握和运用专业知识，并在设计中得以体现。在他们身上学到的东西让我受益匪浅，在此向表示深深的感谢和崇高的敬意。本论文由胡靖、黎孟新两人共同完成，其中胡靖主要负责第一、二章节对 vv120 空气压缩机的作用、结构及工作原理进行分析。黎孟新主要负责第三、四章节对 vv120 型空气压缩机的故障进行分析及主要应对措施和检修。最后还要感谢学院在这三年中教育我、教我做人道理的老师们和身边的同学们，他们将是我以后生活道上的良师益友。
