（中车唐山机车车辆有限公司 河北唐山 063500）
摘要：本文对动车组自主化主空压机工作原理和部件组成进行介绍，同时分析了自主化空压机的创新点和难点，为其他动车组自主化主空压机有较强的设计指导意义。
关键词：动车组 自主化主空压机
随着中国铁路的飞速发展，动车组作为未来快速铁路客运网络的主力车型，以其高效、快速、舒适的特点被越来越多的人们关注。主空压机作为动车组上的关键设备，它在动车组运行中起着极其重要的作用，提供列车制动、减速用压缩空气，供应全列车空气弹簧用压缩空气，供应动车组塞拉门、卫生间、空调等辅助设备所需压缩空气，供应风笛、撒沙、雨刷器等设备所需压缩空气。开展动车组空压机自主化开发，可以突破动车组关键技术壁垒，打破动车组零部件的供应垄断，促进动车组零部件技术质量的提高，提高检修运用效率，降低采购和检修成本，以及增强企业竞争力。
1 自主化空压机工作原理
如图1所示，外界空气首先进入到空气过滤器（AF），之后经过进气阀（IV）进入到压缩机（C）中，压缩之后压缩空气进入到油细分离器（FOS）中进行油气分离，经过油细分离器过滤的压缩空气进入到后冷却器（AC）进行冷却。冷却后的压缩空气中含有液态的润滑油，因此在进入干燥器之前压缩空气会首先进入到气水分离器（WS）对压缩空气进行初步过滤，之后进入过滤器（CF），使得压缩空气在进入干燥器之前的含油量降低到0.1mg/m3的水平。之后压缩空气进入干燥器的进气组合阀（d），通过该组合阀压缩空气进入到干燥塔（f）进行干燥。干燥器内部集成有除尘过滤器（j），经过干燥的压缩空气进入到除尘过滤器（j）进行除尘之后，最终空气质量满足要求的压缩空气供给到制动系统的用风部件。
图1 自主化空压机气路原理图
2 自主化空压机主要部件组成
自主化主空压机结构组成图如图3所示，主要由油细分离器、机头油气桶、电控箱、空气滤清器、气水分离器、精密过滤器、电机、承重支架、干燥器、导风罩、电连接器等部件组成。
整体吊架:由具有高性能的低合金高强度钢焊接而成。
空气压缩机：空气压缩机的压缩形式采取螺杆式，通过2个彼此啮合的转子连续输出压缩动气。压缩空气产生后经过初步的润滑油过滤、冷却等输出到过滤器。
过滤器：过滤器分为2级过滤。第一级为机械式旋风分离，无需维护，主要去除较大颗粒的油滴和水滴；第二级为精密过滤器，内置精密滤芯，能够有效去除较小的油滴、水滴和一部分气态杂质。
干燥器：干燥器主要功能是去除压缩空气中剩余的微小水滴和气态水蒸气，保证最终输出的压缩空气干燥清洁。
电控单元：电控箱对整个供风单元进行控制，例如干燥器切换、过滤器排污等。
.png)
图2 自主化主空压机结构组成图
3 自主化空压机技术难点和创新点
3.1 技术难点
3.1.1 空气质量
动车组供风单元的空气质量要求为ISO 8573-1标准中的2-2-2（颗粒度-湿度-含油度）等级。为此，在干燥器之前配置了2级过滤器，分别过滤大颗粒和小颗粒的杂质。同时在2级过滤器下发均加装了电磁阀，在供风单元工作过程中定期排污，通过管路将杂质引流至排污接口。
3.1.2 重量要求
为了降低产品重量，将空压机的驱动电机由铁壳电机改为了铝壳电机，大约减少了23kg的重量。同时也优化了供风单元的配重，使得其重心更接近4个吊装位置的中心。
在更换铝壳电机的同时，对整体吊架进行了优化设计，通过有限元分析、冲击震动试验等方法验证，降低了17kg的重量。
3.2 创新点
自主化空压机使用的新干燥器集成了除尘过滤器，并且在气水分离器与双塔干燥器之间加装了精密过滤器，从而提高干燥剂的使用寿命，并减少故障率。
箱体取消原来的封闭机箱，方便检修，有利于散热，并且减轻了重量。
4 总结
通过深入研究和优化改进，提高了自主化空压机的可靠性，降低了动车组的运用和维修成本，对自主知识产权的高速动车组走出国门具有十分重要的意义。
参考文献：
〔1〕李世颖.GA 螺杆式空压机的研究〔J〕.压缩机技术，1999（6）：34-39.
〔2〕邢子文.螺杆压缩机〔M〕.北京：工业出版社，2000.
〔3〕陈立明.螺杆压缩机转子的加工〔J〕.工具技术，2005，3（7）:72-73.