CN108698586B - 空气供应系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种空气供应系统(10)，其用于安装在轨道车辆或商用车上，具有：用于产生压缩空气的压缩机装置(12)，它设置在过程空气入口(16)与压缩空气出口(18)之间的过程空气管路(14)中；用于对压缩机装置(12)和/或过程空气管路(14)进行冷却的冷却设备(24)；和鼓风设备(26)，用于吹送冷却空气至冷却设备(24)或者抽吸冷却空气通过冷却设备(24)，它设置在冷却空气入口(28)与冷却空气出口(30)之间的冷却空气通道(38)中。为了也可以将空气供应系统(10)功能可靠地应用于在环境空气中预计有微粒如沙子、粉尘和/或水的区域，空气供应系统(10)此外在过程空气入口(16)和/或冷却空气入口(28)的气流上游还具有砂分离器(36)，用于将微粒从通过环境空气入口(32)吸入的环境空气中分离。
Description
技术领域
本发明涉及一种空气供应系统，特别是一种用于安装在轨道车辆或商用车上的空气供应系统。
本发明的应用领域尤其延及轨道车辆，其压缩空气供应系统主要用于为车辆制动器提供制动压力。但是，本发明的空气供应系统原则上可以应用于所有类型的商用车，以便在那里为相应的压缩空气系统提供支持。
背景技术
这种空气供应系统典型地具有压缩机装置，该压缩机装置吸入环境空气并对其进行压缩。在压缩环境空气时，受压缩的空气通常连同压缩机装置一起剧烈升温，因此，应该对压缩机装置进行冷却，以避免过热并且理想的是使压缩机输出端处的压缩空气温度保持尽可能低。例如由DE 10 2008 005 436 A1已知一种这样的空气供应系统，其具有多个用于对压缩机装置的驱动马达和压缩机进行冷却的冷却循环回路。
对于这样的空气供应系统存在着需求，该空气供应系统也可以功能可靠地应用于环境空气含有微粒如沙子、粉尘和/或水的恶劣环境当中。特别是在预计经常有沙尘暴的地区，空气供应系统应该保持随时可用状态并且能够正常运转。与此相关，将压缩机装置全面罩住或包封起来，不仅在发热方面而且从成本和重量角度考虑都是不利的。
发明内容
因此，本发明的目的是，提供一种改进的空气供应系统，该空气供应系统在恶劣环境中也可以功能可靠地运行。
为此，本发明提出一种空气供应系统，特别是用于安装在轨道车辆或商用车上，其具有：用于产生压缩空气的压缩机装置，该压缩机装置设置在过程空气入口与压缩空气出口之间的过程空气管路中；用于对所述压缩机装置和/或过程空气管路进行冷却的冷却设备；和鼓风设备，用于吹送冷却空气至所述冷却设备或者抽吸冷却空气通过所述冷却设备，该鼓风设备设置在冷却空气入口与冷却空气出口之间的冷却空气通道中，其特征在于，在所述过程空气入口和/或所述冷却空气入口的气流上游设置有砂分离器，该砂分离器用于将微粒从通过环境空气入口吸入的环境空气中分离。
本发明的空气供应系统特别适合于安装在轨道车辆或商用车上，其具有：用于产生压缩空气的压缩机装置，该压缩机装置设置在过程空气入口与压缩空气出口之间的过程空气管路中；用于对压缩机装置和/或过程空气管路进行冷却的冷却设备；和鼓风设备，用于吹送冷却空气至冷却设备或者抽吸冷却空气通过冷却设备，该鼓风设备设置在冷却空气入口与冷却空气出口之间的冷却空气通道中。此外，根据本发明，在过程空气入口和/或冷却空气入口的气流上游设置有砂分离器，用于将微粒从通过环境空气入口吸入的环境空气中分离。
根据本发明，特别是提出：在过程空气入口和/或冷却空气入口的气流上游设置用于将微粒从吸入的环境空气中分离的砂分离器，从而只有相应净化过的空气经由过程空气入口到达压缩机装置或者经由冷却空气入口到达鼓风设备。这样可以防止冷却设备或者设置在过程空气管路中的空气过滤设备被微粒(如沙子)堵塞。利用本发明的设计可以实现这一点，而无需将压缩机装置或者整个空气供应系统完全罩住。结果便是，可以减轻重量和节省成本，并且能够避免在压缩机装置周围温度升高。
压缩机装置优选具有至少一个用于对过程空气进行压缩的压缩机和至少一个用于驱动所述至少一个压缩机的驱动设备。所述至少一个压缩机优选构造为螺杆式压缩机，由此可以实现压缩机装置以及整个空气供应系统的一种紧凑的结构形式。然而，原则上也可以针对本发明的空气供应系统考虑采用其他的压缩机结构型式，例如叶片式压缩机和其他的油冷压缩机。
冷却设备优选具有至少一个用于对过程空气管路进行冷却的冷却装置、至少一个用于对压缩机装置的压缩机进行冷却的冷却装置和/或至少一个用于对压缩机装置的压缩机驱动装置进行冷却的冷却装置。作为备选方案，冷却设备也可以具有用于对多个所述的部件进行冷却的一个共同冷却装置。所述冷却设备优选设置在冷却空气通道的冷却空气出口的气流下游。冷却装置优选可以设置有肋状散热片，由鼓风设备将冷却空气吹向所述肋状散热片，或者借助鼓风设备抽吸冷却空气穿过所述肋状散热片。
砂分离器在此方面应该说是这样一种设备，该设备适合于将微粒(如沙子、粉尘、水等等)从穿过该设备引导的气流中分离出去。所述砂分离器优选设置在空气供应系统的环境空气入口中或者接于这样的环境空气入口之后。砂分离器(其也可称为沙子捕集器)优选具有至少一个离心分离器。在市场上(例如由德国SGW Werder GmbH&Co.KG)已知并且可以购得那些适用于本发明空气供应系统或者能够与其匹配的离心分离器。
在本发明的一种有益的构造设计中，砂分离器可以设置在一个空气分支段的气流上游，该空气分支段在气流下游与过程空气入口和冷却空气入口连接。在这种构造设计中，过程空气入口和冷却空气入口经由砂分离器与一个共同的环境空气入口联接。
在本发明的另一有益的构造设计中，在压缩机装置与砂分离器之间设置有空气过滤设备。该空气过滤设备优选设置在过程空气入口的气流下游。所述空气过滤设备具有至少一个空气过滤器(例如干式空气过滤器、精滤器等等)，用于在过程空气进入压缩机装置之前对其进行净化。
在本发明的另一有益的构造设计中，在压缩机装置的气流下游可以设置有空气干燥筒，用于对压缩空气进行除湿以及必要时还进行净化。
在本发明的另一有益的构造设计中，鼓风设备具有至少一个径流式通风机和/或至少一个轴流式通风机。但是，原则上可以通过任意结构型式的通风机来生成冷却空气流。鼓风设备优选具有至少一个通风机，用于将冷却空气吹向冷却设备的至少一个冷却装置或者抽吸冷却空气穿通冷却设备的至少一个冷却装置。在此，鼓风设备可针对于冷却设备的每一冷却装置具有一个合适的通风机或者针对于冷却设备的多个冷却装置具有一个共同的通风机。
在本发明的又一有益的构造设计中，砂分离器可以是与鼓风设备和/或压缩机装置振动脱耦的(schwingungsentkoppelt，隔振的)。为此目的，砂分离器例如可以经由波纹折囊与空气供应系统的其他部件连接。
附图说明
从下文参照附图对示例性实施例的说明可以更好地理解本发明上述的以及其他的特征和优点。在此，唯一的图1以大幅简化的方式示出了根据本发明一种实施例的空气供应系统的构造。
具体实施方式
图1示出了空气供应系统10，其例如可以安装在轨道车辆或商用车的车顶上。该空气供应系统例如用于为轨道车辆或商用车的压缩空气系统的气动装置(例如制动器、空气弹簧等等)供应压缩空气。
空气供应系统10具有用于产生压缩空气的压缩机装置12。该压缩机装置12优选具有用于对过程空气进行压缩的螺杆式压缩机和用于驱动该螺杆式压缩机的驱动设备。压缩机装置12设置在过程空气管路14中。在过程空气管路14的过程空气入口16与压缩机装置12之间，优选设置有用于对过程空气进行净化的空气过滤设备20，其包含例如干式空气过滤器、精滤器或者类似器件。在过程空气管路14的压缩空气出口18与压缩机装置12之间，优选设置有空气干燥筒22，其用于对由压缩机装置12产生的压缩空气进行除湿以及必要时还进行净化。
此外，空气供应系统10还具有冷却设备24，其用于对过程空气管路14和压缩机装置12(即优选螺杆式压缩机及其驱动装置)进行冷却。所述冷却设备24例如可以具有一个或多个带有共同的或者独立的冷却循环回路的冷却装置。冷却空气被吹向所述冷却设备24或者其冷却装置。为了实现尽可能大的换热面积，冷却装置可构造有肋状散热片。
为了向冷却设备24吹风，空气供应系统10具有鼓风设备26，其具有一个或多个通风机，优选为径流式通风机或者轴流式通风机。鼓风设备26设置在冷却空气入口28与冷却空气出口30之间的冷却空气通道38中。冷却设备24在该实施例中是设置在冷却空气出口30的气流下游。也就是说，鼓风设备26将冷却空气通过冷却空气通道38的冷却空气出口30吹送至冷却设备24，冷却空气然后从那里可以简单地逸出到周围环境中。在这种设计中，可以摒弃将压缩机装置12完全罩住/包封起来。按本发明的其他实施方式，鼓风设备26也可以设置和构造为，使其穿过冷却设备24抽吸冷却空气。
如图1中所示，过程空气管路14的过程空气入口16和冷却空气通道38的冷却空气入口28经由空气分支段34与环境空气入口32连接。压缩机装置12和鼓风设备26于是便能够吸入环境空气并将其用作过程空气或者冷却空气。
在环境空气入口32中或者在该环境空气入口32与空气分支段34之间，设置有砂分离器36，该砂分离器用于将微粒(如特别是沙子、粉尘、水等)从通过环境空气入口吸入的环境空气中分离出去。砂分离器36例如经由波纹折囊与冷却空气入口28相连，从而使该砂分离器与鼓风设备26振动脱耦。
砂分离器36优选具有离心分离器。该离心分离器例如具有多个流入型材
和多个分离型材(Abscheideprofil)，优选分别由金属制成。环境空气通过特殊成形的流入型材被转向和加速，使得其中夹带的微粒不再能跟随空气并且在特殊成形的分离型材中被分离。离心分离器是很少需要维护的，因为在其内分离的微粒优选仅仅通过重力作用就被自动地从该离心分离器除去。例如由德国SGW Werder GmbH&Co.KG已知这种离心分离器。砂分离器或者其离心分离器在此应该构造为，在空气分支段34上产生尽可能小的背压。
通过在过程空气入口16和冷却空气入口28的气流上游使用砂分离器36，只有(尽可能最大程度地)清除了微粒的空气到达空气过滤设备20、压缩机装置12、鼓风设备26和冷却设备24，使得这些设备/装置不被沙子或者其他微粒堵塞，而这样的堵塞可能会导致空气供应系统10失效。
在所说明的空气供应系统10中，只是以绝对有必要的规模/程度、在绝对有必要的位置处设置防微粒保护措施。于是可以有益地摒弃将压缩机装置12或者整个空气供应系统10完全罩住或包封起来。
附图标记列表
10 空气供应系统
12 压缩机装置
14 过程空气管路
16 过程空气入口
18 压缩空气出口
20 空气过滤设备
22 空气干燥筒
24 冷却设备
26 用于冷却设备的鼓风设备
28 冷却空气入口
30 冷却空气出口
32 环境空气入口
34 空气分支段
36 砂分离器
38 冷却空气通道
Claims (8)
1.空气供应系统(10)，其具有：
用于产生压缩空气的压缩机装置(12)，该压缩机装置设置在过程空气入口(16)与压缩空气出口(18)之间的过程空气管路(14)中；
用于对所述压缩机装置(12)和/或过程空气管路(14)进行冷却的冷却设备(24)；和
鼓风设备(26)，用于吹送冷却空气至所述冷却设备(24)或者抽吸冷却空气通过所述冷却设备(24)，该鼓风设备设置在冷却空气入口(28)与冷却空气出口(30)之间的冷却空气通道(38)中，
其特征在于，
在所述过程空气入口(16)和/或所述冷却空气入口(28)的气流上游设置有砂分离器(36)，该砂分离器用于将微粒从通过环境空气入口(32)吸入的环境空气中分离，所述砂分离器(36)具有至少一个离心分离器。
2.如权利要求1所述的空气供应系统，其特征在于，所述砂分离器(36)设置在一个空气分支段(34)的气流上游，该空气分支段在气流下游与所述过程空气入口(16)和所述冷却空气入口(28)连接。
3.如权利要求1或2所述的空气供应系统，其特征在于，在所述压缩机装置(12)与所述砂分离器(36)之间设有空气过滤设备(20)。
4.如权利要求1或2所述的空气供应系统，其特征在于，所述压缩机装置(12)具有至少一个螺杆式压缩机。
5.如权利要求1或2所述的空气供应系统，其特征在于，所述鼓风设备(26)具有至少一个径流式通风机和/或至少一个轴流式通风机。
6.如权利要求1或2所述的空气供应系统，其特征在于，所述冷却设备(24)设置在所述冷却空气通道(38)的冷却空气出口(30)的气流下游。
7.如权利要求1或2所述的空气供应系统，其特征在于，所述砂分离器(36)是与所述鼓风设备(26)和/或与所述压缩机装置(12)振动脱耦的。
8.如权利要求1或2所述的空气供应系统，其特征在于，所述空气供应系统(10)设置用于安装在轨道车辆或商用车上。
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