关于天津地铁3号线车辆空压机的应用及故障分析

龚　庆（天津市地下铁道运营有限公司,天津　300000）



关于天津地铁3号线车辆空压机的应用及故障分析

龚庆
（天津市地下铁道运营有限公司,天津300000）

摘 要：本文针对天津地铁3号线车辆所采用阿特拉斯.科普柯GAR10BD型空压机的应用现状进行分析，并对典型故障进行说明，为轨道交通行业车辆空压机的设备选型提供技术支持。

关键词：地铁；GAR10BD；空压机

0　引言

天津地铁3号线车辆采用的空压机为阿特拉斯.科普柯GAR10BD型螺杆式空气压缩机，装配在铁科院制动系统车辆上，为车辆的制动系统及其它气动元件提供压缩空气。本文主要从GAR10BD型螺杆式空压机现场应用状态进行分析，并对运营中出现的典型故障等进行说明，为今后轨道交通行业车辆空气压缩机的设备选型提供技术支持。

1　组成及作用

阿特拉斯.科普柯GAR10BD型螺杆式空压机组采用400V±10%、50Hz交流电驱动，电机额定转速1470r/min，可提供0.99m3/ min的供气量[1]。其主要由GAR10BD螺杆式空压机组、膜式干燥器、安全阀组成，而GAR10BD螺杆式空压机组同样是一个装配的组件，由冷却器、油气筒及油分离器、三级过滤器、螺杆式压缩机和三相交流电动机组成。

天津地铁3号线车辆为3动3拖6节编组（Tc-M1-M2-T0-M1-Tc），每列车配备2台空压机组设备，分别安装在两个Tc车上，为车辆空气弹簧、制动设备、解钩设备、风笛设备和BHB操作设备等提供稳定可靠的风源[2]。

2　工作原理

GAR10BD空压机组的压缩机头包含两个反向转子（如图1所示），并由向心止推滚动轴承支撑，吸入的空气通过进气阀进入压缩机头，并与机头内部油混合，经两个反向转子的交叠进行压缩循环，产生的压缩空气经过油分离器、冷却器、三级过滤器后，进入膜式干燥器。

潮湿的压缩空气通过入口进入中空渗膜管，然后流经渗膜管到达底部。因为在渗膜内部和外部水蒸气分压不同，因此水分子就从分压较大的渗膜内部向分压较小的渗膜外部扩散，在出口处就获得了较干燥的压缩空气。把这个干燥的压缩空气引出一小部分进行膨胀减压，形成极为干燥的压缩空气，把减压后的极干燥压缩空气引入到渗膜之外，通过空气的膨胀和导向作用将内部纤维渗透出来的水蒸气导入大气[3]。

3　应用现状及典型故障说明

（1）应用现状。目前，天津地铁3号线运营车辆中共有5列铁科院制动系统车辆装配GAR10BD型空压机组。其中，故障率较高的为空压机组中的膜式干燥器设备，自2013年运营至今共发生故障36次，均为膜式干燥器漏风故障，现已完成初步整改。

（2）典型故障。膜式干燥器漏风故障：故障原因分析：参考膜式干燥器工作示意图（如图2所示），对干燥器故障进行分析说明。

干燥器依靠膜管对水分子的选择透过性实现对压缩空气的干燥，电磁阀控制反吹风吹扫膜管的外表面（反吹空气带走膜管外表面的水分子），将饱和湿度压缩空气干燥得到干燥清洁的压缩空气。

导致膜式干燥器漏风问题有以下几点：（1）高温。要求的环境温度不能超过50℃，超过此温度将影响膜式干燥器的干燥能力；（2）水。不能有液态水进入膜式干燥器，液态水会阻碍水分子通过膜式干燥器管壁，使干燥器失效，如流速较大时，会阻碍并导致膜管破损。故需要保证WSDR水分离器的工作性能状态，并定期维护。夏天湿度较大，如排水不畅，水进入到干燥器，就会导致其使用寿命；（3）油。保证进入膜式干燥器的压缩空气过滤掉大部分油分，需要保证DDR、PDR过滤器，油分离器、油滤及润滑油的性能状态，并定期更换。（4）压力波动。瞬间压力不能超过2bar/s，不能有压力的急剧上升和下降；（5）启停次数及频率过多。膜式干燥器其内部膜管在工作时会承压膨胀，不工作时，膜管内部泄压收缩，此压力循环过程会影响使用寿命。

解决方案：定期更换WSDR、DDR、PDR三级过滤器滤芯，并增加保压风缸。

定期更换三级过滤器滤芯，最大程度的保证进入膜式干燥器中压缩空气的质量，而在压缩空气进入膜式干燥器的前端加设保压风缸，可以解决由于空压机运行中频繁启停，产生高频的压力波动，形成压力循环的问题。加设风缸后，膜式干燥器和风缸形成容积空间，在空压机组停机的时候，继续维持膜式干燥器膜管内压力，在一定程度上延长干燥器使用寿命。

4　结束语

目前，天津地铁3号线已完成5列铁科制动车辆空压机增设保压风缸的整改工作，并对空压机进行定期保养，更换DDR、PDR、WSDR三级过滤器滤芯，最大程度的保障膜式干燥器前端压缩空气的质量，对延长膜式干燥器的使用寿命起到一定作用。

参考文献：

[1]阿特拉斯.科普柯GAR10BD空压机组技术说明书[S].

[2]天津地铁3号线铁科院制动系统车辆维护手册[K].

[3]董鹏举.膜式干燥器的原理与应用[J].压缩机技术，2013(04):66-71.

作者简介：龚庆（1988-），男，助理工程师，主要从事：地铁车辆状态检修及故障诊断工作。

DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.03.204