專利名稱：機車壓縮空氣凈化裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及對鐵路機車、動車及城軌車輛用壓縮空氣進行干燥、凈化 的裝置。
背景技術：
目前，我國機車裝備的傳統機車壓縮空氣凈化裝置(也稱機車風源凈化裝 置、機車壓縮空氣干燥器)經凈化處理后的壓縮空氣質量標準不高、不統一、 量化不明確，通常參照執行的質量標準有兩種
(1) 含油量〈10ppm、塵埃粒徑〈20um、相對濕度《35%;
(2) 含油量〈20ppm、塵埃粒徑《10um、相對濕度《30%。
這使得傳統產品一直停滯在較低標準要求的水平，不符合TB/T 3124 — 2005《機車車輛制動用壓縮空氣質量等級及測量方法》和TB/T3183— 2007《機 車、動車用吸附式壓縮空氣干燥器》中規定的機車壓縮空氣質量要求。同時， 傳統產品故障率高、可靠性低，不能適應我國機車制造向"高速、重載"方向 升級的技術要求。其缺點和不足主要體現在-
(1) 在傳統的機車壓縮空氣凈化裝置工藝流程中，壓縮空氣在進入干燥器 前，過濾凈化處理不徹底。設置在干燥器前面的油水分離器和干燥器進氣口的 進氣濾筒(有的甚至沒有此濾筒)主要是用于去除壓縮空氣中的水、油和固體 粒子，該油水分離器的濾芯濾網和進氣濾筒是由不銹鋼絲編織而成，過濾精度 低，過濾效率差，不能較好地過濾壓縮空氣中的油、水和固體粒子。其結果 一是經過濾后的壓縮空氣含油量高、固體粒子含量高，固體粒子直徑大；二是 過量的油、水嚴重影響干燥器內吸附劑的吸附效果和使用壽命。
(2) 傳統凈化裝置中在干燥器出氣口設置了一個出氣濾筒，用于過濾干燥 器中吸附劑產生的粉塵，此出氣濾筒與吸附劑直接接觸，網孔大則起不到過濾 效果，網孔小則容易堵塞。進氣濾筒和出氣濾筒設置在干燥器內部，清洗、更 換很不方便、工作量大，給日常維護保養工作帶來困難。
(3) 傳統凈化裝置中干燥器的進氣閥為"連動式"勾貝閥，排氣閥為勾貝 閥，結構復雜，故障率高，影響凈化裝置的正常運行。(4)傳統凈化裝置的控制器為分立元器件，其防護等級低，受工作環境影 響大，故障率高，影響凈化裝置的正常運行。
隨著我國機車制造技術水平的迅速發展和提高，以及我國經濟社會發展對 機車"重載、高速"的更高要求，對機車壓縮空氣的質量和凈化裝置運行的可 靠性也提出了更高標準要求，現有的機車壓縮空氣凈化裝置已經不符合行業標 準要求和技術發展的需要。
實用新型內容
本實用新型提供一種機車壓縮空氣凈化裝置，解決了現有同類相關產品存 在的缺點和不足。使得經本實用新型凈化后的壓縮空氣質量能夠達到更高標準 的要求，提高凈化裝置運行的可靠性。
上述目的由以下技術方案實現
一種機車壓縮空氣凈化裝置，包括依次串聯設置在進氣端口和出氣端口間 的進氣閥門、高效過濾器、干燥器及出氣閥門；其特征在于還包括氣/水分離 器，設置在進氣閥門與高效過濾器之間。
基于上述技術方案，還包括灰塵過濾器，設置在干燥器與出氣閥門間。 其中，所述高效過濾器和灰塵過濾器的濾芯介質為硼硅酸玻璃納米纖維且 采用折疊式結構。
其中，所述干燥器中進氣閥、排放闊為分立結構，進氣閥為空氣驅動氣缸 閥，排放閥為電磁閥。
其中，所述干燥器的控制氣回路有控制氣過濾器。
本實用新型與傳統機車壓縮空氣凈化裝置在結構上的主要區別及產生的有 益效果
(1)本實用新型中高效過濾器的作用大致相當于傳統凈化裝置的油水分離 器和干燥器進氣口的進氣濾筒，本實用新型增加了采用旋風離心分離技術的氣/ 水分離器，其作用和效果是去除壓縮空氣中99%以上的液態水、油和部分固體 粒子，減輕了高效過濾器的負擔，提高了過濾效果，從而也延長了高效過濾器濾芯的使用壽命。
(2) 本實用新型中高效過濾器的濾芯介質為硼硅酸玻璃納米纖維且采用折 疊式結構，與傳統凈化裝置中油水分離器采用不銹鋼絲編織結構相比，過濾精 度和過濾效率得到了極大的提高。
(3) 由于在干燥器下游增加了一個灰塵過濾器，本實用新型中的干燥器內 可以不設置出氣濾筒，由灰塵過濾器去除干燥器中吸附劑可能產生的粉塵。灰 塵過濾器的濾芯介質為硼硅酸玻璃納米纖維且采用折疊式結構，過濾精度和過 濾效率得到了極大的提高，完全避免了傳統凈化裝置干燥器內出氣濾筒的缺點 和不足。
(4) 本實用新型中干燥器的控制氣回路中增加了一個控制氣過濾器，通過 此過濾器可以避免粉塵進入干燥器的控制閥、進氣閥，從而提高了控制閥和進 氣閥的可靠性，延長使用壽命。
(5) 本實用新型干燥器的進氣閥為空氣驅動氣缸閥，排放閥為二位二通電
磁閥，結構簡單，可靠性高，維修、更換也非常方便。
附圖1是本實用新型的系統結構示意圖； 附圖2是本實用新型中干燥器的局部分解附圖3a-3d是本實用新型中干燥器分別以垂直、水平掛式、水平立式及水平 側式安裝的示意圖。
具體實施方式
如圖1所示，本實施例提供的機車壓縮空氣凈化裝置包括進氣閥門91、 氣/水分離器l、高效過濾器2、干燥器3、灰塵過濾器4及出氣閥門92、旁通閥 門93及電氣控制箱8。進氣閥門91、氣/水分離器l、高效過濾器2、干燥器3、 灰塵過濾器4及出氣閥門92依次串聯地設置在進氣端口和出氣端口間；此外， 旁通閥門93設置在直接連接進氣端口和出氣端口的旁通管路上；氣/水分離器1 和高效過濾器2上分別設置自動排污閥5、 6，灰塵過濾器4上設置手動排污閥 7。其中，氣/水分離器1用于去除壓縮空氣中的液態水、油和部分固體粒子，
采用旋風離心分離技術的氣/水分離器，可以有效去除壓縮空氣中99%以上液態 水和油及部分固體粒子，進入氣/水分離器的壓縮空氣通過旋風離心分離器的離 心碰撞作用達到分離液態水、油及部分固體粒子的目的。
高效過濾器2用于去除壓縮空氣中的固體粒子、水(霧)和油(霧)，其濾 芯介質為硼硅酸玻璃納米纖維且采用折疊式結構，濾芯通過過濾介質攔截、碰 撞和分子的布郎運動捕捉粒子，凝聚油(霧)、水(霧)，可以去除99.9%以上2 lpm的固體粒子(包括水和油霧)，過濾后的壓縮空氣含油量最大不超過 1.0mg/m3(2rC時)。
灰塵過濾器4用于去除干燥器3中吸附劑產生的粉塵(固體粒子)，其濾芯 介質為硼硅酸玻璃納米纖維且采用折疊式結構，濾芯通過過濾介質攔截、碰撞 和分子的布郎運動捕捉粒子，可以去除99.9%以上2 1(im的固體粒子。
機車壓縮空氣凈化裝置上采用的干燥器通常為吸附式干燥器，由腔體與進、 排氣閥門組件一起構成干燥器整機，用于去除壓縮空氣中的水蒸氣。如圖2所 示，本實用新型中干燥器較現有技術的創新之處在于a.干燥器3的控制氣回 路中增加了一個控制氣過濾器301;b.干燥器3中進氣閥303、304和排放閥307、 308為分立結構，進氣閥為空氣驅動氣缸閥，排放閥為電磁閥；c.干燥器3中 的腔體305、連接法蘭306、排氣腔302、進氣腔309等主體結構方式為模塊式 組裝結構，材料為鋁合金；干燥器3的其它部分及工作原理屬現有技術，此處 不再贅述。
如圖3a-3d所示，本實用新型中干燥器3可以按干燥器腔體軸向垂直、水平 掛式、水平立式、和水平側式等多種方式安裝，方式靈活，有效利用或節約安 裝空間。
本實用新型的工作原理如下
進入本裝置的壓縮空氣首先通過氣/水分離器1分離壓縮空氣中的液態水、 油和部分固體粒子，分離出來的液態水、油和固體粒子等污染物通過自動排污 閥5自動排出；經氣/水分離器1初步分離凈化的壓縮空氣接著進入高效過濾器 2進行過濾凈化，過濾凝聚的水(霧)、油(霧)及各種粒子等污染物通過自動排污閥6自動排出；經高效過濾器2過濾后的壓縮空氣接著進入吸附式干燥器3 進行干燥凈化以去除壓縮空氣中的水蒸氣；經吸附式千燥器3干燥后的壓縮空 氣接著進入灰塵過濾器4過濾凈化以去除吸附式干燥器3在運行過程中產生并 由壓縮空氣攜帶的粉塵，過濾聚結的粉塵通過手動排污閥7人工定期排放；經 灰塵過濾器4過濾后的壓縮空氣最后進入用氣端。
電氣控制箱8用于系統的電氣功能控制控制所述干燥器3的進氣閥303、 304和排放閥307、 308的通斷；此外當凈化裝置發生故障時，可關閉手動進氣 閥門91和手動出氣閥門92，同時打開手動旁通閥門93將凈化裝置退出運行進 行檢修。本實用新中電氣控制箱內的控制器設計采用微處理器為核心的集成結 構，并采用固化封裝，防護等級高、抗震動性強、適應機車的復雜工況環境， 故障率低，可靠性高。
經實驗，本實用新型的主要技術指標如下表
項 目參 數
公稱進口容積流量1. 0 m3/min
固體粒子含量等級ISO 8573-1:
含水率等級-ISO 8573-1:
含油量等級ISO 8573-1:
額定工作壓力0. 9 MPa
最高工作壓力--1. 2 MPa
最低工作壓力0. 4 MPa
最高進氣溫度65 °C
工作環境溫度-40 50 。C
再生耗氣率S 18%
系統壓力降蕓0. 04MPa
防護等級IP65
噪聲蕓75 dB (A)
6. 0 mVmin
備 注
公稱壓力露點^-4(TC dmg/m3
由此可見，本實用新型凈化處理后的壓縮空氣質量符合TB/T3124 — 2005 《機車車輛制動用壓縮空氣質量等級及測量方法》和TB/T3i83 — 2007《機車、
動車用吸附式壓縮空氣干燥器》中規定的壓縮空氣質量要求，能夠明顯有效地 防止機車壓縮空氣管路、氣動元件和氣動設備的銹蝕、堵塞失靈等故障發生，
7能夠明顯有效地延長氣動元件和氣動設備的檢修周期和使用壽命，提高機車運 行和檢修效率，同時降低機車維護成本。特別是在寒冷的冬季可以防止壓縮空 氣管路結冰，從而提高機車運行的安全性和可靠性。
權利要求1.一種機車壓縮空氣凈化裝置，包括依次串聯設置在進氣端口和出氣端口間的進氣閥門、高效過濾器、干燥器及出氣閥門；其特征在于還包括氣/水分離器，設置在進氣閥門與高效過濾器之間。
2. 根據權利要求1所述的機車壓縮空氣凈化裝置，其特征在于還包括灰塵過 濾器，設置在干燥器與出氣閥門間。
3. 根據權利要求2所述的機車壓縮空氣凈化裝置，其特征在于所述高效過濾 器和灰塵過濾器的濾芯介質為硼硅酸玻璃納米纖維且采用折疊式結構。
4. 根據權利要求2所述的機車壓縮空氣凈化裝置，其特征在于所述氣/水分離 器和高效過濾器上分別設置自動排污閥，灰塵過濾器上設置手動排污閥。
5. 根據權利要求1所述的機車壓縮空氣凈化裝置，其特征在于還包括直接連 接進氣端口和出氣端口的旁通管路，該旁通管路設置旁通閥門。
6. 根據權利要求1所述的機車壓縮空氣凈化裝置，其特征在于還包括電氣控 制箱，控制箱內的控制器為固化封裝結構，控制所述干燥器進氣閥、排放閥的 通斷。
7. 根據權利要求1所述的機車壓縮空氣凈化裝置，其特征在于所述干燥器中 進氣閥、排放閥為分立結構，進氣閥為空氣驅動氣缸閥，排放閥為電磁閥。
8. 根據權利要求1所述的機車壓縮空氣凈化裝置，其特征在于所述干燥器的 控制氣回路中設置有控制氣過濾器。
9. 根據權利要求l所述的機車壓縮空氣凈化裝置，其特征在于所述氣/水分離 器的核心部件為旋風離心式分離器。
10. 根據權利要求1所述的機車壓縮空氣凈化裝置，其特征在于所述干燥器 的腔體、連接法蘭、排氣腔、進氣腔為鋁合金模塊式組裝結構。
專利摘要本實用新型涉及一種機車壓縮空氣凈化裝置，主要解決現有技術過濾后壓縮空氣含油量高、固體粒子含量高、固體粒子直徑大，以及干燥器內吸附劑的吸附效果和使用壽命差的問題。本實用新型包括依次串聯設置在進氣端口和出氣端口間的進氣閥門、高效過濾器、干燥器及出氣閥門；還包括氣/水分離器，設置在進氣閥門與高效過濾器之間。本實用新型增加了采用旋風離心分離技術的氣/水分離器，其作用和效果是去除壓縮空氣中99％以上的液態水、油和部分固體粒子，減輕了高效過濾器的負擔，提高了過濾效果，從而也延長了高效過濾器濾芯的使用壽命。
文檔編號B61C5/02GK201354070SQ200920051739
公開日2009年12月2日 申請日期2009年2月26日 優先權日2009年2月26日
發明者方能航, 陳柏忠 申請人:珠海市海夫實業發展有限公司