城市軌道交通車輛構(gòu)造第8周第1次課件

城市軌道交通車輛構(gòu)造郝瑞朝交通學(xué)院一、按城軌列車動(dòng)能轉(zhuǎn)移方式分類

按照制動(dòng)時(shí)列車動(dòng)能的轉(zhuǎn)移方式不同可以分為摩擦制動(dòng)和動(dòng)力制動(dòng)。1．摩擦制動(dòng)。通過摩擦副的摩擦將列車的運(yùn)動(dòng)動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，消散于大氣，從而產(chǎn)生制動(dòng)作用。城軌車輛常用的摩擦制動(dòng)方式主要有閘瓦制動(dòng)、盤形制動(dòng)和磁軌制動(dòng)。（1）閘瓦制動(dòng)。又稱踏面制動(dòng)，它是一種最常用的一種制動(dòng)方式，如圖6-1所示。制動(dòng)時(shí)閘瓦壓緊車輪，輪、瓦之間發(fā)生摩擦，將列車的運(yùn)動(dòng)動(dòng)能通過輪、瓦摩擦轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，消散于大氣中。?）盤形制動(dòng)。如圖6-2所示。圖6-2（a）為軸盤式整體制動(dòng)盤；圖6-2（b）為輪盤式制動(dòng)盤在車輪上安裝情況。圖6-2（c）為安裝輪盤式制動(dòng)盤的輪對(duì)；圖6-2（d）為制動(dòng)盤在輪對(duì)上安裝的實(shí)物圖。盤形制動(dòng)是在車軸上或在車輪輻板側(cè)面安裝制動(dòng)盤，用制動(dòng)夾鉗使用合成材料制成的兩個(gè)閘片緊壓制動(dòng)盤側(cè)面，通過摩擦產(chǎn)生制動(dòng)力，把列車動(dòng)能轉(zhuǎn)化為熱能，消散于大氣從而實(shí)現(xiàn)制動(dòng)。制動(dòng)盤安裝在車軸上稱為軸盤式，制動(dòng)盤安裝在車輪側(cè)面稱為輪盤式。非動(dòng)力轉(zhuǎn)向架一般采用軸盤式，動(dòng)力轉(zhuǎn)向架由于軸身上裝有齒輪箱，安裝制動(dòng)盤困難，所以采用輪盤式。6.2城市軌道交通車輛制動(dòng)機(jī)的種類一、按城軌列車動(dòng)能轉(zhuǎn)移方式分類圖6-1城軌車輛上采用的單元風(fēng)缸式閘瓦制動(dòng)一、按城軌列車動(dòng)能轉(zhuǎn)移方式分類

（ａ）（ｂ）

（ｃ）（ｄ）圖6—2盤形制動(dòng)裝置示意圖一、按城軌列車動(dòng)能轉(zhuǎn)移方式分類

圖6-3磁軌制動(dòng)原理1-升降風(fēng)缸；2、5-電磁鐵；3、8-磨耗板；4-勵(lì)磁線圈；6、9-工作磁通；7、11-漏磁通；10-鋼軌。

（3）軌道電磁制動(dòng)機(jī)（如圖6—3所示）軌道電磁制動(dòng)，又叫磁軌制動(dòng)。在轉(zhuǎn)向架構(gòu)架側(cè)梁下通過升降風(fēng)缸安裝有電磁鐵，電磁鐵下設(shè)有磨耗板。以電操縱并作為動(dòng)力來源。制動(dòng)時(shí)，將導(dǎo)電后起磁感應(yīng)的電磁鐵放下壓緊鋼軌，使它與鋼軌發(fā)生摩擦而產(chǎn)生制動(dòng)。其優(yōu)點(diǎn)是制動(dòng)力不受輪軌間粘著的限制，不易使車輪滑行。但重量較大增加了車輛的自重。在高速旅客列車上與空氣制動(dòng)機(jī)并用（特別是在緊急制動(dòng)時(shí)），可縮短制動(dòng)距離。如北京地鐵機(jī)場(chǎng)線由于列車運(yùn)行速度較高，最高時(shí)速可達(dá)100km/h，該車組上裝有軌道電磁制動(dòng)機(jī)。2．動(dòng)力制動(dòng)。也稱電制動(dòng)，列車制動(dòng)時(shí)，將牽引電機(jī)變?yōu)榘l(fā)電機(jī)，使動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能對(duì)這些電能不同處理方式形成了不同方式的動(dòng)力制動(dòng)。城軌車輛上采用的動(dòng)力制動(dòng)的形式主要有再生制動(dòng)和電阻制動(dòng)，都是非接觸式制動(dòng)方式。

一、按城軌列車動(dòng)能轉(zhuǎn)移方式分類

（1）再生制動(dòng)再生制動(dòng)是利用電機(jī)的可逆性原理。電動(dòng)車組在牽引工況運(yùn)行時(shí)，牽引電動(dòng)機(jī)做電動(dòng)機(jī)運(yùn)行，將電網(wǎng)的電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，軸上輸出牽引力矩以驅(qū)動(dòng)列車運(yùn)行；電動(dòng)車組在電制動(dòng)時(shí)，列車的慣性力帶動(dòng)牽引電動(dòng)機(jī)，此時(shí)牽引電動(dòng)機(jī)做發(fā)電機(jī)運(yùn)行，使列車動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽偈闺娔芊答伝仉娋W(wǎng)，可提供給相鄰運(yùn)行的列車使用。使?fàn)恳姍C(jī)軸上產(chǎn)生反向力矩并作用于輪對(duì)，形成制動(dòng)力，使列車減速或在下坡道上以一定的速度運(yùn)行。這種制動(dòng)叫再生制動(dòng)。（2）電阻制動(dòng)電力機(jī)車、電傳動(dòng)的內(nèi)燃機(jī)車、帶動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的動(dòng)車組和城市軌道車輛（動(dòng)車）等，在制動(dòng)時(shí)，使自勵(lì)牽引電動(dòng)機(jī)變?yōu)樗麆?lì)發(fā)電機(jī)，將發(fā)出的電能消耗于電阻器上，采用強(qiáng)迫通風(fēng)，使熱量消散于大氣而產(chǎn)生制動(dòng)作用。高速時(shí)制動(dòng)力大，低速時(shí)效率減低，所以與空氣制動(dòng)機(jī)同時(shí)采用。電阻制動(dòng)一般能提供較穩(wěn)定的制動(dòng)力，但車輛底架下需要安裝體積較大的電阻箱，增加了車輛的自重。一、按城軌列車動(dòng)能轉(zhuǎn)移方式分類二、按制動(dòng)源動(dòng)力分類

在目前列車所采用的制動(dòng)方式中，制動(dòng)的源動(dòng)力主要有壓縮空氣的壓力和電磁力。以壓縮空氣為源動(dòng)力的制動(dòng)方式稱為空氣制動(dòng)，如閘瓦制動(dòng)、盤形制動(dòng)等都為空氣制動(dòng)方式；以電磁力為源動(dòng)力的制動(dòng)方式稱為電制動(dòng)，動(dòng)力制動(dòng)、軌道電磁制動(dòng)、軌道渦流制動(dòng)、旋轉(zhuǎn)渦流制動(dòng)等均為電制動(dòng)；還有機(jī)械制動(dòng)、液壓制動(dòng)、翼板制動(dòng)等方式。1．自動(dòng)空氣制動(dòng)機(jī)。是以壓縮空氣為動(dòng)力來源，用空氣壓力的變化來操縱的制動(dòng)機(jī)。應(yīng)用最為廣泛。我國的機(jī)車車輛均采用這種制動(dòng)機(jī)。自動(dòng)空氣制動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)是制動(dòng)管減壓制動(dòng)，增壓緩解。因此當(dāng)列車分離時(shí)，制動(dòng)機(jī)可發(fā)生制動(dòng)作用，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)停車。由于這種制動(dòng)機(jī)構(gòu)造和作用都比較完善，目前我國車輛上使用的各型空氣制動(dòng)機(jī)，如貨車120型制動(dòng)機(jī)和客車用104型、F8型制動(dòng)機(jī)等，都采用這種型式。6.2城市軌道交通車輛制動(dòng)機(jī)的種類

2．電空制動(dòng)機(jī)電空制動(dòng)機(jī)是以壓縮空氣作為動(dòng)力來源，用電操縱的制動(dòng)機(jī)。一般是在空氣制動(dòng)機(jī)的基礎(chǔ)上加裝電磁閥等電氣控制部件，用電來操縱制動(dòng)機(jī)的作用。它可以提高列車前后部車輛制動(dòng)和緩解作用的一致性，減少車輛間的沖擊，使制動(dòng)距離顯著縮短。所以許多高速列車都采用這種制動(dòng)機(jī)。為防止電控系統(tǒng)發(fā)生故障使列車失去制動(dòng)控制，現(xiàn)今的電空制動(dòng)機(jī)仍保留著壓縮空氣操縱裝置，以備在電控系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，能自動(dòng)地轉(zhuǎn)為壓縮空氣操縱。目前我國鐵路客車使用的電空制動(dòng)機(jī)主要有104型電空制動(dòng)機(jī)和F8型電空制動(dòng)機(jī)兩種型式。城市軌道交通車輛電空制動(dòng)機(jī)有KBGM（德國KNORR公司）和KBWB（英國原Westinghouse公司）模擬式電空制動(dòng)機(jī)、架控式EP2002型和EP09型制動(dòng)機(jī)等。3．軌道渦流制動(dòng)軌道渦流制動(dòng)與磁軌制動(dòng)很相似，也是把電磁鐵懸掛在轉(zhuǎn)向架構(gòu)架側(cè)梁下面同側(cè)的兩個(gè)車輪之間。不同的是，軌道渦流制動(dòng)的電磁鐵在制動(dòng)時(shí)只放到離軌面7~10mm處而不會(huì)與鋼軌發(fā)生接觸。軌道渦流制動(dòng)原理如圖6-4所示。二、按制動(dòng)源動(dòng)力分類二、按制動(dòng)源動(dòng)力分類圖6-4軌道渦流制動(dòng)原理圖軌道渦流制動(dòng)是利用電磁鐵和鋼軌的相對(duì)運(yùn)動(dòng)使鋼軌感應(yīng)出渦流，產(chǎn)生電磁吸力作為制動(dòng)力，并把列車的動(dòng)能轉(zhuǎn)換為熱能消散于大氣。作為非黏著制動(dòng)方式的渦流軌道制動(dòng)具有對(duì)鋼軌無磨耗，高速時(shí)制動(dòng)力大，制動(dòng)力可控制，可在常用制動(dòng)時(shí)作用，結(jié)冰時(shí)沒有任何失效的危險(xiǎn)等優(yōu)點(diǎn)。因此在高速列車上渦流軌道制動(dòng)方式比磁軌制動(dòng)方式得到更多的采用。如德國300km/h的ICE3型高速動(dòng)車組的拖車每臺(tái)轉(zhuǎn)向架上，就采用了兩組渦流軌道制動(dòng)器及兩組軸盤式鑄鋼盤形制動(dòng)裝置；上海磁浮列車的制動(dòng)控制系統(tǒng)采用的是軌道直線渦流制動(dòng)。4．旋轉(zhuǎn)渦流制動(dòng)旋轉(zhuǎn)渦流制動(dòng)是利用電磁感應(yīng)產(chǎn)生制動(dòng)力的。它是將制動(dòng)圓盤作為可旋轉(zhuǎn)的導(dǎo)體安裝在車軸上，電磁鐵固定在轉(zhuǎn)向架上，并應(yīng)防止其轉(zhuǎn)動(dòng)。旋轉(zhuǎn)渦流制動(dòng)原理如圖6-5所示。制動(dòng)時(shí)金屬盤在電磁鐵形成的磁場(chǎng)中旋轉(zhuǎn)，盤的表面被感應(yīng)出渦流，產(chǎn)生電磁吸力，并消散于大氣中，從而產(chǎn)生制動(dòng)作用。此種制動(dòng)方式廣泛應(yīng)用于日本新干線100系、300系和700系動(dòng)車組的拖車上。二、按制動(dòng)源動(dòng)力分類二、按制動(dòng)源動(dòng)力分類圖6-5旋轉(zhuǎn)渦流制動(dòng)原理圖6-6液壓制動(dòng)的控制過程

5．液壓制動(dòng)為了確保行車安全，在高速動(dòng)車組上都裝有傳統(tǒng)的空氣制動(dòng)系統(tǒng)。但是空氣制動(dòng)系統(tǒng)有質(zhì)量重、體積大和響應(yīng)速度慢等缺點(diǎn)。為了實(shí)現(xiàn)輕量化和高響應(yīng)特性，而將空氣制動(dòng)部件改進(jìn)為液壓部件。液壓制動(dòng)的控制過程如圖6-6所示。制動(dòng)電子控制單元將制動(dòng)指令、電制動(dòng)的反饋信號(hào)和液壓傳感器信號(hào)計(jì)算、處理控制。液壓制動(dòng)系統(tǒng)由裝在車體上的制動(dòng)電子控制單元和裝在轉(zhuǎn)向架上電液制動(dòng)裝置構(gòu)成。與空氣制動(dòng)相比，質(zhì)量可減輕1/3左右。如北京地鐵機(jī)場(chǎng)線的制動(dòng)系統(tǒng)采用電液盤型制動(dòng)和磁軌制動(dòng)系統(tǒng)的混合制動(dòng)，電制動(dòng)優(yōu)先。6．翼板制動(dòng)（如圖6-7所示）翼板制動(dòng)尚處于試驗(yàn)之中，是一種從車體上伸出翼板來增加空氣阻力的制動(dòng)方式。若翼板的位置適當(dāng)，動(dòng)車組運(yùn)行時(shí)的空氣阻力可增加3~4倍。2006年日本研制出利用空氣動(dòng)力制動(dòng)的Fastech360S和其改進(jìn)Fastech360Z型，并已通過400Km/h時(shí)速的安全測(cè)試，裝有空氣動(dòng)力制動(dòng)裝置的列車制動(dòng)距離在時(shí)速360Km/h與時(shí)速275Km/h是大致相同。二、按制動(dòng)源動(dòng)力分類二、按制動(dòng)源動(dòng)力分類圖6-7翼板制動(dòng)一、空氣壓縮機(jī)1.活塞式空氣壓縮機(jī)（1）構(gòu)造組成：由固定機(jī)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、進(jìn)/排氣機(jī)構(gòu)、中間冷卻裝置和潤滑裝置等幾部分組成。其中，固定機(jī)構(gòu)包括機(jī)體、氣缸、氣缸蓋；運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括曲軸、連桿、活塞；進(jìn)/排氣機(jī)構(gòu)包括空氣濾清器、氣閥；中間冷卻裝置包括中間冷卻器（簡(jiǎn)稱中冷器）、冷卻風(fēng)扇；潤滑裝置包括潤滑油泵、潤滑油路等，如圖6-9所示。6.3供風(fēng)系統(tǒng)一、空氣壓縮機(jī)6.3供風(fēng)系統(tǒng)圖6-9活塞式空氣壓縮機(jī)作用原理1-潤滑油泵；2-機(jī)體；3-油壓表；4-空氣濾清器；5、8-進(jìn)氣閥片；6-排氣閥片；7、9-低壓活塞；10-高壓活塞；11-主風(fēng)缸；12-壓力控制器；13-上集氣箱；14-散熱管；15-下集氣箱。（2）工作原理：電機(jī)通過聯(lián)軸器驅(qū)動(dòng)空壓機(jī)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)，曲柄連桿機(jī)構(gòu)帶動(dòng)高、低壓缸活塞同時(shí)在氣缸內(nèi)做上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)。由于曲軸中部的三個(gè)軸頸在軸向平面內(nèi)互成1200，兩個(gè)低壓缸活塞和一個(gè)高壓缸活塞分別相隔1200轉(zhuǎn)角。當(dāng)?shù)蛪夯钊滦袝r(shí)，活塞頂面與缸蓋之間形成真空，經(jīng)空氣濾清器的大氣推開進(jìn)氣閥片（進(jìn)氣閥片彈簧被壓縮）進(jìn)入低壓缸，此時(shí)排氣閥在彈簧和中冷器內(nèi)空氣壓力的作用下關(guān)閉。當(dāng)?shù)蛪夯钊闲袝r(shí)，氣缸內(nèi)的空氣被壓縮，其壓力大于排氣閥片上方壓力與排氣閥彈簧的彈力之和時(shí)，壓縮排氣閥彈簧而推開排氣閥片，具有一定壓力的空氣排出缸外，而進(jìn)氣閥片在氣缸內(nèi)壓力及其彈簧的作用下關(guān)閉。兩個(gè)低壓缸送出的低壓空氣，都經(jīng)氣缸蓋的同一通道進(jìn)入中冷器。經(jīng)中冷器冷卻后，再進(jìn)入高壓缸，進(jìn)行第二次壓縮，壓縮后的空氣經(jīng)排氣口、主風(fēng)管路送入主風(fēng)缸中儲(chǔ)存。高壓活塞的進(jìn)、排氣作用與低壓活塞的進(jìn)、排氣作用相同。在運(yùn)用中，主風(fēng)缸壓力保持在一定的范圍，如750～900Kpa，它是通過空壓機(jī)壓力控制器（調(diào)壓器）自動(dòng)控制空壓機(jī)的啟動(dòng)或停止來實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)主風(fēng)缸的壓力逐漸增高，達(dá)到規(guī)定壓力上限時(shí)，壓力控制器切斷空壓機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的電源，使空壓機(jī)停止工作；而隨著設(shè)備的用風(fēng)和管路的泄漏等，使主風(fēng)缸的壓力逐漸降低，達(dá)到規(guī)定壓力下限時(shí)，壓力控制器接通空壓機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的電源，使空壓機(jī)開始工作，主風(fēng)缸壓力又回升。這樣主風(fēng)缸壓力一直被控制在規(guī)定的范圍之內(nèi)。一、空氣壓縮機(jī)

2.螺桿式空氣壓縮機(jī)（1）用途和功能

①用途：TSAG-0.9ARII型螺桿式空氣壓縮機(jī)組，是專為地鐵或輕軌車設(shè)計(jì)的電動(dòng)空氣壓縮設(shè)備，主要用途是為地鐵或輕軌車輛制動(dòng)系統(tǒng)提供潔凈的壓縮空氣。其結(jié)構(gòu)組成如圖6-10所示。②結(jié)構(gòu)：TSAG-0.9ARII型螺桿式空氣壓縮機(jī)組由五大主要部件構(gòu)成：驅(qū)動(dòng)裝置、空氣壓縮機(jī)體、風(fēng)冷卻裝置、空氣凈化裝置和吊架，它們用螺栓連接在一起組成一個(gè)緊湊單元。結(jié)構(gòu)原理如圖6-11所示。它的主機(jī)是雙回轉(zhuǎn)軸容積式壓縮機(jī)，轉(zhuǎn)子為一對(duì)互相嚙合的螺桿，螺桿具有非對(duì)稱嚙合型面。主動(dòng)轉(zhuǎn)子為陽螺桿，從動(dòng)轉(zhuǎn)子為陰螺桿。常用的主副螺桿齒數(shù)比依壓縮機(jī)容量而有所不同，為4：5、4：6、或5：6。兩個(gè)互相嚙合的轉(zhuǎn)子在一個(gè)只留有進(jìn)氣口的鑄鐵殼體里面旋轉(zhuǎn)，螺桿的嚙合和螺桿與殼體之間的間隙通過精密加工嚴(yán)格控制，并在工作時(shí)向螺桿內(nèi)噴壓縮機(jī)油，使間隙被密封，并將兩轉(zhuǎn)子的嚙合面隔離防止機(jī)械接觸摩擦。另外，不斷噴入的機(jī)油與壓縮空氣混合，用來帶走壓縮過程所產(chǎn)生的熱量，維持螺桿副長期可靠地運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)螺桿副嚙合旋轉(zhuǎn)時(shí)，它從進(jìn)氣口吸氣，經(jīng)過壓縮從排氣口排出，得到具有一定壓力的壓縮空氣。一、空氣壓縮機(jī)一、空氣壓縮機(jī)圖6-10TSAG-0.9ARII型螺桿式空氣壓縮機(jī)組結(jié)構(gòu)圖1-電動(dòng)機(jī)；2-中托架；3-蝸殼；4-擴(kuò)壓器；5-冷卻器；6-冷卻系統(tǒng)；7-機(jī)體油氣桶部分；8-壓力維持閥；9-真空指示器；10-進(jìn)氣閥；11-機(jī)頭；12-油氣桶油過濾器；13-視油鏡；14-空氣過濾器一、空氣壓縮機(jī)圖6-11螺桿式空氣壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)原理圖螺桿副是一對(duì)齒數(shù)比為4：6以特定螺旋角互相嚙合的螺桿。其中陽螺桿（通常作驅(qū)動(dòng)螺桿）為凸形不對(duì)稱齒，而陰螺桿（常用作從動(dòng)螺桿）為瘦齒形彎曲齒。兩螺桿的齒斷面形線是專門設(shè)計(jì)并經(jīng)過精密磨削加工的，在嚙合過程中兩齒間始終保持“零”間隙密貼，形成空氣的擠壓空腔。③功能：驅(qū)動(dòng)裝置：法蘭式三相交流電動(dòng)機(jī)?？諝鈮嚎s機(jī)體：空氣壓縮機(jī)頭裝入空氣壓縮機(jī)的油氣筒中，油氣筒內(nèi)還裝有油分離系統(tǒng)。這個(gè)主要組件還另外裝有用于過濾、控制和監(jiān)控潤滑油的各元件。中托架和蝸殼：組成了一個(gè)剛性很好的結(jié)構(gòu)，這一結(jié)構(gòu)使組件具有自支撐作用。蝸殼中容納了離心式風(fēng)扇，風(fēng)扇安裝在電動(dòng)機(jī)和空氣壓縮機(jī)螺桿組之間的聯(lián)軸器上。擴(kuò)壓器連接蝸殼與冷卻器，冷卻器起冷卻壓縮空氣和潤滑油的雙重作用。這個(gè)復(fù)合的部件借助離心式風(fēng)扇供給的冷卻空氣來交換壓縮作用所產(chǎn)生的熱量。吊架：驅(qū)動(dòng)裝置、空氣壓縮機(jī)機(jī)體及冷卻裝置三大部件是采用彈性減振墊平穩(wěn)地吊掛在鋼制吊架上，吊架上方有8個(gè)安裝孔用于與車輛固定。（2）螺桿式空氣壓縮機(jī)的工作原理：該壓縮機(jī)的工作過程分為吸氣、壓縮、排氣三個(gè)階段，流程圖6-12所示。一、空氣壓縮機(jī)一、空氣壓縮機(jī)圖6-12螺桿式空氣壓縮機(jī)系統(tǒng)流程圖1-螺桿式空氣壓縮機(jī)；2-聯(lián)軸器；3-冷卻風(fēng)機(jī)；4-電動(dòng)機(jī)；5-空、油冷卻器（機(jī)油冷卻單元）；6-冷卻器（壓縮空氣后冷單元）；7-壓力開關(guān)；8-進(jìn)氣閥；9-真空指示器；10-空氣濾清器；11-油細(xì)分離器；12-最小壓力維持閥；13-安全閥；14-溫度開關(guān)；15-視油鏡；16-泄油閥；17-溫度控制閥；18-油氣筒組成；19-機(jī)油過濾器；20-逆止閥①吸氣過程。螺桿安裝在殼體內(nèi)，在自然狀態(tài)下就有一部分螺桿的溝槽與殼體上的進(jìn)氣口相通。也就是說，在任何時(shí)候，無論螺桿式空氣壓縮機(jī)的螺桿旋轉(zhuǎn)到什么位置，總有空氣通過進(jìn)氣口充滿與進(jìn)氣口相通的溝槽。這是壓縮機(jī)的吸氣過程。主副兩轉(zhuǎn)子在吸氣終了時(shí)，已經(jīng)充盈空氣的螺桿溝槽的齒頂與機(jī)殼腔壁貼合，此時(shí)，在齒溝內(nèi)的空氣即被隔離，不再與外界相通并失去相對(duì)流動(dòng)的自由，即被“封閉”。當(dāng)吸氣過程結(jié)束后，兩個(gè)螺桿在吸氣口的反面開始進(jìn)入嚙合，并使得封閉在螺桿齒溝里的空氣的體積逐漸減小，壓力上升，壓縮隨之開始。②壓縮過程。隨著壓縮機(jī)兩轉(zhuǎn)子的繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，封閉有空氣的螺桿溝槽與相對(duì)的螺桿齒的嚙合從吸氣端不斷地向排氣端發(fā)展，嚙合的齒占據(jù)了原來已經(jīng)充氣的溝槽的空間，將在這個(gè)溝槽里的空氣擠壓，體積漸漸變小，而壓力則隨著體積變小而逐漸升高。空氣是被裹帶著一邊轉(zhuǎn)動(dòng)，一邊被繼續(xù)壓縮的，從吸氣結(jié)束開始，一直延續(xù)到排氣口打開之前。當(dāng)前一個(gè)螺桿齒端面轉(zhuǎn)過被它遮擋的機(jī)殼端面上的排氣口時(shí)，在齒溝內(nèi)的空氣即與排氣腔的空氣相連通，受擠壓的空氣開始進(jìn)入排氣腔，至此在壓縮機(jī)內(nèi)的壓縮過程即結(jié)束了。這個(gè)體積減小壓力漸升的過程是壓縮機(jī)的壓縮過程。一、空氣壓縮機(jī)③排氣過程。壓縮過程結(jié)束，封閉有壓縮空氣的螺桿溝槽的端部邊緣與螺桿殼體端壁上的排氣口邊緣相通時(shí)，受到擠壓壓縮的空氣被迅速從排氣口推出，進(jìn)入螺桿壓縮機(jī)的排氣腔。隨著螺桿副的繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，螺桿嚙合繼續(xù)向排氣端的方向推移，逐漸將在這個(gè)溝槽里的壓縮空氣全部擠出。這是壓縮機(jī)的排氣過程。在排氣過程中，由于排氣腔并不直接連著壓縮空氣用戶，在它的排氣腔出口設(shè)置的最小壓力維持閥，限制自由空氣外流，會(huì)使壓縮空氣的壓力繼續(xù)上升或者受到制約。螺桿式空氣壓縮機(jī)殼體的進(jìn)氣口開口的大小及邊緣曲線的形狀，是與螺桿的齒數(shù)及螺旋角的角度相關(guān)的。而壓縮機(jī)后端壁上的排氣口開口形狀（呈現(xiàn)為蝶形）及尺寸也是由壓縮機(jī)的壓縮特性及螺桿的端面齒形所決定的。一、空氣壓縮機(jī)這里所講的螺桿式空氣壓縮機(jī)的工作原理，是以螺桿的一個(gè)溝槽為實(shí)例展開的，并且把它的工作過程分成為吸氣、壓縮、排氣三個(gè)階段，界限清晰的一段接一段的介紹。實(shí)際上壓縮機(jī)螺桿的工作轉(zhuǎn)速很快，而且主動(dòng)螺桿和從動(dòng)螺桿的每一個(gè)溝槽，在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中承擔(dān)著相同的任務(wù)，將它的空腔在進(jìn)氣側(cè)打開吸進(jìn)空氣，然后再將其帶到排氣側(cè)壓縮后排出。這種高速的、周而復(fù)始的工作，而且螺旋狀的前一個(gè)溝槽的后面相鄰溝槽的同一個(gè)的工作階段，盡管有先有后，但實(shí)際上是重疊發(fā)生的。這形成了螺桿式空氣壓縮機(jī)工作的連續(xù)性和供氣的平穩(wěn)性，形成了它的低振動(dòng)和高效率。螺桿式空氣壓縮機(jī)的工作循環(huán)，是在嚙合的螺桿齒和齒溝間，一個(gè)接一個(gè)周而復(fù)始連續(xù)不斷進(jìn)行的。而且它的壓縮過程只是當(dāng)齒溝里的空氣被擠進(jìn)排氣腔的過程中才完成的，所以沒有像活塞壓縮機(jī)那樣的振動(dòng)和排氣閥啟閉形成的沖擊噪音。一、空氣壓縮機(jī)二、空氣干燥器

空氣壓縮機(jī)輸出的壓縮空氣含有較高的水分、油分和機(jī)械雜質(zhì)等，必須經(jīng)過空氣干燥器將其中的水分、油分和機(jī)械雜質(zhì)除去，才能達(dá)到車輛上用風(fēng)設(shè)備對(duì)壓縮空氣的要求。液態(tài)的水、油微粒及機(jī)械雜質(zhì)在濾清器（或油水分離器）中基本被除去，壓縮空氣的相對(duì)濕度降低（通常相對(duì)濕度35%以下）是避免用風(fēng)過程中出現(xiàn)冷凝水危害的主要方式，它依靠空氣干燥器來完成?？諝飧稍锲饕话愣际撬降?，有單塔式和雙塔式兩種。下面以雙塔式干燥器為例加以說明。1.雙塔式空氣干燥器相對(duì)于直流傳動(dòng)車，交流傳動(dòng)車選用的空氣壓縮機(jī)的排氣量較小，它停止工作的間隙不能滿足單塔式干燥器再生所需的時(shí)間，因此要選用雙塔式空氣干燥器。雙塔式（又稱雙筒式）空氣干燥器的除濕原理與單塔式完全相同，只是它設(shè)有2個(gè)輪流除濕的干燥塔，可以連續(xù)向外輸出干燥的壓縮空氣。6.3供風(fēng)系統(tǒng)二、空氣干燥器

圖6-13雙筒式空氣干燥器1－壓力指示器；19a、19b－干燥筒；25－干燥器座；34－雙活塞閥；43－電磁閥；A－排泄口；P1－進(jìn)氣口；P2－出氣口(1)構(gòu)造組成

雙塔式空氣干燥器的構(gòu)造如圖6-13所示，由干燥筒19、干燥器座25、雙活塞閥34、電磁閥43四個(gè)主要部分組成。兩個(gè)干燥筒19除了裝有干燥空氣用的吸附劑外，在其下部均裝有油水分離器。干燥器座25上設(shè)置有再生節(jié)流孔50、2個(gè)止回閥24、1個(gè)旁通閥71和1個(gè)預(yù)控制閥55。電磁閥43和電子循環(huán)控制器相配合，控制干燥器的干燥和再生循環(huán)。另外，每一個(gè)干燥筒還有一個(gè)壓力指示器1，干燥筒的工作狀態(tài)；壓力指示器紅針顯示壓力為干燥工況；相反，紅針復(fù)位則為再生工況。進(jìn)氣口P1可選擇為前面或右側(cè)，排氣口P2可選擇為左側(cè)或右側(cè)。(2)作用原理①工作原理：如圖6-14所示。雙筒干燥器工作為干燥與再生兩個(gè)工況同時(shí)進(jìn)行，壓力空氣在一個(gè)筒中流過并干燥時(shí)，另外一筒中的吸附劑即再生。從空氣壓縮機(jī)輸出的壓力空氣首先經(jīng)過裝有“拉希格”圈的油水分離器，除去空氣中的液態(tài)油、水、塵埃等。然后，壓力空氣再流過干燥筒中的吸附劑，吸附劑吸附壓力空氣中的水分。一部分干燥過的壓力空氣（約13%~18%）被分流出來，經(jīng)過再生節(jié)流膨脹后，進(jìn)入另一個(gè)干燥塔對(duì)已吸水飽和的吸附劑進(jìn)行脫水再生，再生工作后的壓力空氣經(jīng)過油水分離器時(shí)，再把積聚在“拉希格”圈上的油、水及機(jī)械雜質(zhì)等從排泄通路排出。二、空氣干燥器圖6-14雙筒式空氣干燥器的作用原理（干燥筒19a為干燥工況，干燥筒19b為再生工況）19－干燥筒；19.7－吸附劑；19.11－油水分離器；24－止回閥；25－干燥器座；34－雙活塞閥；34.15、34.17、56、70－克諾爾K形環(huán)；43－電磁閥；50－再生節(jié)流孔；55－預(yù)控制閥；71－旁通閥；92、93－隔熱材；A－排泄口；O1～O3－排氣口；P1－進(jìn)氣口；P2－出氣口；V1～V10－閥座②作用過程。干燥筒19a處于吸附工作狀態(tài)，干燥筒19b則處于再生工作狀態(tài)。相當(dāng)于處在圖6-14所示工作循環(huán)的前T/2。循環(huán)控制器控制電磁閥43，當(dāng)電磁閥43得電時(shí)，開啟閥V3；從干燥后的壓力空氣中部分分流出來的用于控制的壓力空氣，通過打開的閥V2和閥V3后，到達(dá)雙活塞閥34。預(yù)控制閥55用來防止雙活塞閥34動(dòng)作時(shí)處于中間位置；閥V2是在雙活塞閥34需要的“移動(dòng)壓力”達(dá)到時(shí)才打開。這個(gè)“移動(dòng)壓力”推動(dòng)雙活塞閥34的兩個(gè)活塞克服各自的彈簧力，使右活塞移到頂部，而左活塞則移到底部，因此導(dǎo)致閥V5及閥V8的開啟。其流程如下：空氣壓縮機(jī)輸出壓力空氣→進(jìn)氣口P1→閥V5→干燥筒19a中油水分離器、吸附劑→干燥筒19a中心管，由此分兩路；一路到止回閥V1→旁通閥V10→出氣口P2→總風(fēng)缸；另一路至再生節(jié)流孔50→干燥筒19b中吸附劑、油水分離器→閥V8→消聲