本发明专利技术公开了一种轨道交通车辆用变频式供风装置，包括吊装框架、电气控制箱、集成式空气后处理装置、出口压力维持阀、螺杆压缩机，所述螺杆压缩机包括空气过滤器、螺杆主机、油气分离罐、油过滤器、风冷系统、变频电机，所述供风装置通过电连接器与车辆实现电气连接，所述变频电机驱动螺杆主机及风冷系统，经空气过滤器吸入空气，空气经螺杆主机压缩后经油气分离罐进行油气分离，压缩空气经风冷系统冷却后经集成式空气后处理装置进行过滤干燥处理，最后经出口压力维持阀输出洁净干燥的压缩空气。本发明专利技术可普遍适应轨道交通3至6编组车辆用风需求、同时有效防止润滑油乳化现象发生，保证供风装置全寿命周期的运用可靠性。
A variable frequency air supply device for rail transit vehicles
【技术实现步骤摘要】
一种轨道交通车辆用变频式供风装置
本专利技术涉及轨道交通车辆制动技术，特别是一种轨道交通车辆用变频式供风装置。
技术介绍
现有轨道交通3至6编组车辆通常采用固定排量的供风装置，因轨道交通车辆供风装置通常为非连续工作制，根据车辆的运营情况不同，供风装置的工作率一般在10％～80％之间，且同一车辆的生命周期不同阶段，其用风量也会有所变化。当供风装置运转率较低时，每次运转时间较短，润滑油不能迅速升温至压缩空气压力露点以上，每次压缩机启动将会产生液态水且不能有效蒸发，长时间后便会有润滑油乳化现象发生。当供风装置排气量不足、工作率过高时，一般只能选用大排量、不同平台的供风装置，导致一类平台的供风装置适应性不足，通用性差。多种固定排量供风装置的使用，造成易损易耗件种类繁多，故障类型多，不利于运营维护方的维护保养及检修。现有供风装置无法实时显示输出电源频率、电机转速、功率及排气压力等工作参数，无法实现供风装置的状态监控。轨道交通车辆的制动系统需要使用洁净干燥的压缩空气，压缩空气的洁净、干燥程度影响到气动元器件及设备的功能、可靠性及使用寿命，直接关系到车辆的运营安全及运行维护成本。目前，国内轨道交通车辆一般采用有油润滑压缩机，压缩机所产生的饱和湿空气含油量大、含固体颗粒多，无法直接用于后端气动设备，故需要对压缩空气进行处理，输出洁净干燥的压缩空气供后端气动设备使用。现有轨道交通车辆的压缩空气一般采用膜式干燥器、单塔干燥器、双塔干燥器三种形式实现压缩空气的干燥处理。其中，膜式干燥器需前置油水分离器、精密过滤器、超精过滤器三级过滤装置，该方式连接管路多、安装复杂。膜式干燥器的干燥效果一般，经干燥后的压缩空气压力露点仅能达到ISO8573:2010规定的3级要求。在轨道交通领域，压缩机频繁启停、工作环境恶劣，膜式干燥器时常因丝膜破损而发生泄漏故障。采用单塔干燥器形式，需附带反吹风缸，结构复杂、安装不变。单塔干燥器处理能力有限，只能在压缩机停机时实现反吹再生，无法适应长时间连续工作的工况。直接采用双塔干燥器形式时，双塔干燥器的吸附塔易进入大量的液态水和油，直接影响吸附剂的使用寿命，在修程后期，压缩空气的空气质量下降明显。轨道交通所用的双塔干燥器一般采用分子筛作为吸附剂，因压缩机频繁启停，分子筛受到频繁的气流冲击，容易产生微小的粉末颗粒，不加以处理直接进入后端气动设备，会对气动设备的动作性能及寿命产生不利影响，影响轨道交通车辆的安全运行。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题，本专利技术提供了一种可普遍适应轨道交通3至6编组车辆用风需求、同时有效防止润滑油乳化现象发生，保证供风装置全寿命周期的运用可靠性的轨道交通车辆用变频式供风装置，并且集成式空气后处理装置可有效净化压缩空气内的油、固体颗粒，并对压缩空气进行干燥，输出洁净干燥的压缩空气、结构紧凑，可应用于不同型号的压缩机后端、安装、拆卸及维护方便、可不间断长时间运行、环境适应性强。本专利技术的目的通过以下技术方案实现。一种轨道交通车辆用变频式供风装置，包括吊装框架、电气控制箱、集成式空气后处理装置、出口压力维持阀、螺杆压缩机，所述螺杆压缩机包括空气过滤器、螺杆主机、油气分离罐、油过滤器、风冷系统、变频电机，所述供风装置通过电连接器与车辆实现电气连接，所述变频电机驱动螺杆主机及风冷系统，经空气过滤器吸入空气，空气经螺杆主机压缩后经油气分离罐进行油气分离，压缩空气经风冷系统冷却后经集成式空气后处理装置进行过滤干燥处理，最后经出口压力维持阀输出洁净干燥的压缩空气。所述吊装框架安装于轨道交通车辆底部，所述螺杆压缩机通过弹性减振器与吊装框架连接。所述电气控制箱包括变频器、PLC控制器、控制电端子排、操作面板、动力电端子排输出端、动力电端子排输入端及相关通讯线、硬线，车辆控制电经控制电端子排输入至操作面板及PLC控制器，所述PLC控制器接收操作面板指令后，对变频器发出控制指令，车辆动力电经动力电端子排输入端输入至变频器，所述变频器根据PLC控制器的运行指令，输出对应频率的电源经动力电端子排输出端至变频电机，所述变频器将电气反馈信号发送回PLC控制器。所述操作面板通过旋钮控制输出控制指令，所述旋钮左旋降低变频电机转速从而降低供风装置排气量，所述旋钮右旋可提高变频电机转速从而提高供风装置排气量。设定排气量的下限值为600L/min，上限值为900L/min，中间值为750L/min，中间档左旋共4档控制位置，每档调整值-5％，右旋共4档控制位置，每档调整值+5％。电气反馈信号经PLC控制器处理后由操作面板实时显示，通过采集出口压力维持阀处的压力作为气压反馈信号实时显示供风装置的排气压力。所述集成式空气后处理装置，包括空气后处理装置吊装框架，所述空气后处理装置吊装框架集成有前置油水分离器、双塔干燥器、后置除尘过滤器、排污阀，所述双塔干燥器通过电连接器与车辆实现电气连接，所述前置油水分离器通过第一气管与双塔干燥器相连接，所述双塔干燥器通过第二气管与后置除尘过滤器相连接，所述前置油水分离器底部设置有排污口，所述排污口处和后置除尘过滤器上均设置有排污阀。所述双塔干燥器包括换向气动阀、左换向电磁阀和右换向电磁阀、换向先导阀、左吸附塔和右吸附塔，所述前置油水分离器与换向气动阀相连接，所述左吸附塔和右吸附塔分别与换向气动阀气路连接，所述左换向电磁阀和右换向电磁阀分别控制换向气动阀左右两侧活塞，所述左换向电磁阀和右换向电磁阀分别与换向先导阀相连接，所述左吸附塔通过左吸附塔止回阀分别与换向先导阀和干燥器出口测试插座相连接，所述右吸附塔通过右吸附塔止回阀分别与换向先导阀和干燥器出口测试插座相连接，所述干燥器出口测试插座与后置除尘过滤器相连接，所述左吸附塔和右吸附塔之间设有再生节流栓。所述换向气动阀连接有消音器。所述排污阀为手动排污阀和\或电磁排污阀。所述电磁排污阀通过电连接器与车辆实现电气连接。所述排污口处设置有加热器。所述空气后处理装置吊装框架顶部有四处通孔，所述通孔通过螺栓与车辆或压缩机吊架实现吊装连接。相比于现有技术，本专利技术的优点在于：通过变频控制实现电机转速的调节从而实现螺杆压缩机的排气量调节，供风装置的最终出口排气量可设定为600～900L/min，提升了供风装置的通用性，可覆盖3至6编组轨道交通车辆的用风需求。在车辆实际运营时，通过操作面板调档亦可实现排气量调节：当用风量低于初设值时，可降低排气量以实现节能，同时提高压缩机的工作率可有效防止润滑油乳化现象。在车辆实际用风量高于初设值、压缩机工作率过高或供风不足时，可提高排气量以保证车辆的用风需求。操作面板可实时显示输出电源频率、电机转速、功率及排气压力，实现供风装置工作状态的实时监控。通过空气后处理装置吊装框架集成前置油水分离器、排污阀、加热器、双塔干燥器、后置除尘过滤器，形成一种一体化、集成式的压缩空气后处理装置。安装在压缩机后端，可有效净化压缩空气内的油、固体颗粒本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种轨道交通车辆用变频式供风装置，包括吊装框架、电气控制箱、集成式空气后处理装置、出口压力维持阀、螺杆压缩机，其特征在于所述螺杆压缩机包括空气过滤器、螺杆主机、油气分离罐、油过滤器、风冷系统、变频电机，所述供风装置通过电连接器与车辆实现电气连接，所述变频电机驱动螺杆主机及风冷系统，经空气过滤器吸入空气，空气经螺杆主机压缩后经油气分离罐进行油气分离，压缩空气经风冷系统冷却后经集成式空气后处理装置进行过滤干燥处理，最后经出口压力维持阀输出洁净干燥的压缩空气。/n
【技术特征摘要】
1.一种轨道交通车辆用变频式供风装置，包括吊装框架、电气控制箱、集成式空气后处理装置、出口压力维持阀、螺杆压缩机，其特征在于所述螺杆压缩机包括空气过滤器、螺杆主机、油气分离罐、油过滤器、风冷系统、变频电机，所述供风装置通过电连接器与车辆实现电气连接，所述变频电机驱动螺杆主机及风冷系统，经空气过滤器吸入空气，空气经螺杆主机压缩后经油气分离罐进行油气分离，压缩空气经风冷系统冷却后经集成式空气后处理装置进行过滤干燥处理，最后经出口压力维持阀输出洁净干燥的压缩空气。
2.根据权利要求1所述的一种轨道交通车辆用变频式供风装置，其特征在于所述吊装框架安装于轨道交通车辆底部，所述螺杆压缩机通过弹性减振器与吊装框架连接。
3.根据权利要求1或2所述的一种轨道交通车辆用变频式供风装置，其特征在于所述电气控制箱包括变频器、PLC控制器、控制电端子排、操作面板、动力电端子排输出端、动力电端子排输入端及相关通讯线、硬线，车辆控制电经控制电端子排输入至操作面板及PLC控制器，所述PLC控制器接收操作面板指令后，对变频器发出控制指令，车辆动力电经动力电端子排输入端输入至变频器，所述变频器根据PLC控制器的运行指令，输出对应频率的电源经动力电端子排输出端至变频电机，所述变频器将电气反馈信号发送回PLC控制器。
4.根据权利要求3所述的一种轨道交通车辆用变频式供风装置，其特征在于所述操作面板通过旋钮控制输出控制指令，所述旋钮左旋降低变频电机转速从而降低供风装置排气量，所述旋钮右旋可提高变频电机转速从而提高供风装置排气量。
5.根据权利要求4所述的一种轨道交通车辆用变频式供风装置，其特征在于设定排气量的下限值为600L/min，上限值为900L/min，中间值为750L/min，中间档左旋共4档控制位置，每档调整值-5％，右旋共4档控制位置，每档调整值+5％。
6.根据权利要求3所述的一种轨道交通车辆用变频式供风装置，其特征在于电气反馈信号经PLC控制器处理后由操作面板实时显示，通过采集出口压力维持阀处的压力作为气压反馈...
【专利技术属性】
技术研发人员：王红旗，徐祥晖，徐树亮，牛瑞，郭志刚，章萍，
申请(专利权)人：南京中车浦镇海泰制动设备有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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