CN2139850Y - 空气干燥器 - Google Patents

Abstract

空气干燥器是一种用于清除机车压缩空气中的 油分、水分、尘埃等机械杂质的设备。由滤清筒、干燥 筒、再生风缸、排泄电磁阀、消音器、排泄电磁阀的防 冻装置组合装配而成。各部分都安装在支架上，干燥 筒下方的节流孔与再生风缸、排泄电磁阀管座接通， 上部和滤清筒相通。排泄电磁阀还分别与滤清筒底 部及大气相通。优点是结构紧凑，拆装方便，耐腐蚀 耐磨损，过滤效率高，排污自动性好。

Description

本实用新型涉及一种清除机车压缩空气中的油分、水分、尘埃等机械杂质的设备，特别是一种机车制动机的工作介质－－压缩空气的空气干燥器。

机车车辆制动机的工作介质－－压缩空气的清洁与干燥对保证铁路运输的安全是极为重要的。直到目前为止，我国数万台机车，还没有能有效地防止管路和总风缸内产生凝结水、锈蚀的设备。仍然沿用几十年以前的方法，即用冷却管、排水阀、油水分离器和普通滤尘器来解决这个问题，但是该方法只能清除压缩空气中质量较大的机械杂质、油滴和水滴，仍然不能从根本上杜绝凝结水的产生，也不能防止凝结水结冰。所以每年由于列车管凝水、结冰、阻塞气路畅通、使阀卡死不起作用，失去制动作用造成恶性事故的事时有发生。此外，冷凝水腐蚀管路、风缸和阀，增加了制动系统内的固体污染物，也破坏了制动阀的工作条件，导致作用不良，不得不提前检修。严重地阻碍了我国机车车辆的运行水平和安全。法国的SECAL₂₂₂C₂₀₁₀型空气干燥器是属于单塔式无热再生空气干燥器，其主要缺点是：结构复杂，整机装在一个大铁柜内，各部件装拆困难，体积大、重量大，不适合在我国机车安装；滤清筒过滤效率低，只能分离出粒径大于35μ的颗粒；排泄阀易漏气、不耐磨，寿命短。

本发明创造的目的在于克服上述技术中的缺点，提出一种能灵活方便地安装，结构紧凑，外形尺寸较小，过滤效率高，耐腐蚀耐磨损的新型的空气干燥器。

本发明创造用以下的技术方案来实现：这种用于清除机车压缩空气中的油分、水分、尘埃等机械杂质的空气干燥器，由滤清筒、干燥筒、再生风缸、排泄电磁阀、消音器、排泄电磁阀的防冻装置组合装配而成，每一个组成部份都有可栽丝的安装螺丝座，集中固定安装在支架上，支架由横梁、立柱、底脚焊接成一体，横梁上有孔，与安装在该位置上的每一个组成部份的安装螺丝座相对，用螺丝连接，干燥筒下方的节流孔用管子接出后再用三通（图示A接口）分别与再生风缸、排泄电磁阀管座（图示A接口）接通，排泄电磁阀另两个管座分别与滤清筒底部及大气接通，干燥筒上部用管子和滤清筒上盖的管子接通，干燥筒下部与总风缸内腔接通。

干燥筒是盛装干燥剂的筒状容器，由筒体、上盖、卡箍、上、下滤网、干燥剂及压紧弹簧、止回阀等组合装配而成。筒体由法兰、底座与无缝钢管组焊制成，在底座上有一节流孔，可通过管接头接至再生风缸；在筒体外还焊有两个可栽丝的安装螺丝座，以便将筒体固定在支架上；止回阀用法兰紧固在筒体底部，使筒体内压缩空气只能单向排出，不能逆流。止回阀体由不锈钢铸造，内部铸有四条带槽的筋板，其下部可作为止回阀导向，其槽部份嵌装弹簧托，以盛装弹簧压住止回阀片，弹簧托是一个圆盘形，其边缘是一个扇形薄片，挠曲后在筋板间自锁，阀口型式为平面且比周围高出0·2～0·5mm，有利于保护橡胶垫，延长使用寿命。

滤清筒为圆筒状容器，由筒体、上盖、卡箍组成，内装缠绕在心轴上并由网格板两端夹紧的不锈钢丝高效气液过滤网。高效气液过滤网以较高的填充率缠绕，对清除压缩空气中的油雾、尘埃和水分效果良好，可清除直径10μ以上的微粒。高效气液过滤网装在滤清筒内的中间位置，其上部及下部容积为膨胀气室，可以提高过滤效率。滤清筒的筒体亦是由法兰、底座和无缝钢管组焊制成，在筒体外还焊有两个可栽丝的安装螺丝座，用来将筒体固定在支架上。

再生风缸为圆筒体形状，由封头和筒体组焊而成，在一侧壁上有一錐管座，由此引出管子与干燥筒、排泄电磁阀内腔气路相通，在筒体外壁焊有2个可栽丝的安装螺丝座，用螺丝将其固定在支架上。

排泄电磁阀由一个两位三通电控阀和一个排泄阀连接组成，两位三通电控阀安装在排泄阀上端的专用阀座上。

排泄阀为柱塞式结构，阀体可以用不锈钢制成长方体形状，活塞和排气阀片由螺栓将其紧固在活塞杆上，安装在阀体中央，可以上、下移动，活塞上有两道“O”形密封圈槽，槽内嵌有密封圈，两道槽之间，从外至内有数个小孔沟通，在活塞杆与活塞配合的部份，从外至内也有数个小孔与杆内的深孔相通，并通过深孔的下端，活塞杆的端面与大气相通，在活塞杆的中段有两个小平面，便于扳手紧固，在阀体内为活塞导向的部份有一个小半圆孔沟通了上、下气室，阀体内有三条气路接管，左边气路接管经截断塞门与滤清筒连通；右边气路接管与消音器相连通并通过消音器与大气相通，再生阶段排泄的油垢、凝结水和湿压缩空气经此通路排入大气中；前面气路的管座，由此向阀体外经管子与再生风缸相通，由此向阀体内经暗气路，再通过电控阀的气路，经阀体暗气路、上盖与活塞的上部气室沟通，这是控制空气的供应通路。

排泄电磁阀的作用原理和动作过程如下：

当机车空压机未运转时，电控阀关闭，排泄阀关闭；

当机车空压机运转时，总风缸充气压力达到900KPa之前，活塞下部的压力与滤清筒、干燥筒、再生风缸，总风缸内的压力同步增长，活塞上部气室经电控阀的排气孔与大气相通，排泄阀与电控阀仍处于关闭位。

当总风缸内压力达到规定压力900KPa时，在空压机电源切断的同时，电控阀的D.C110V电源接通，于是电控阀开启，使由再生风缸来的压缩空气经此阀进入活塞上部气室并推动活塞下移，打开排泄阀，使干燥筒、滤清筒内的压缩空气连同冷凝水、油垢和尘埃迅速由此阀口，经消音器排入大气。随后再生风缸的压缩空气经过节流孔节流，再经干燥筒、滤清筒、排泄阀、消音器排入大气；其排气速度比前一排气速度慢得多。这个排气过程一直持续到再生风缸内的压力降至30KPa为止，时间大约需要55±15秒。

当再生风缸内的压力降至30KPa时，作用在活塞及排泄阀上的空气作用力基本平衡，在弹簧力的作用下，活塞上移，关闭阀口，再生风缸排气结束，（此时电控阀仍有电源，故仍呈开启状态。）直至总风缸因风源消耗使压力下降至规定的750KPa，则空压机重新启动运转，同时切断电控阀的电源，使其呈关闭位，当总风缸压力再达到900KPa时，又重复上述过程。

在排泄阀与滤清筒相连通的中间管路上装有截断塞门，平时处于常开位置，在机车运行途中若发生因排泄阀关闭不严而排风不止时，可关闭此塞门以防止压缩空气的泄漏，待处理正常后再开放。

消音器是为减少空气干燥器在再生阶段排气时产生的尖锐刺耳的噪音而设置的，其外壳为圆筒状结构，用铝模铸而成。上端有管座，中腔填料为数层间隔放置的穿孔板，圆筒下端有一弹簧挡圈嵌入槽中，防止网格板脱出。

排泄电磁阀的防冻装置是为了防止排泄阀在严寒的冬季冻结而设置的，包括一个控温器、一个感温元件盒和一个棒形加热元件。棒形加热元件旋入排泄阀体内，感温元件盒安装在排泄阀的安装座上，控温器安装在空气干燥器的安装架上或滤清筒上。当感温元件感受到排泄阀体温度达到1±1℃时，控温器使棒形加热元件开始对阀体加热，防止排泄阀体内的积水冻结而堵塞气路。

本空气干燥器的动作过程主要有两个工作过程：吸附干燥过程和再生过程：

吸附干燥过程如下：当空压机运转泵风时，饱和的湿空气由空压机出气口经过冷却管进入滤清器，其中的油雾、水分、和尘埃被高效气液过滤网拦截捕获下来，然后，除去凝结水和油雾的湿空气再进入干燥筒内，自上而下地通过吸附剂时，其水蒸汽分子被吸附下来，干燥筒底部输出的压缩空气是清洁和干燥的。这些干燥空气经过干燥筒底部的止回阀向总风缸输送，同时还经过节流孔向再生风缸充气，这一过程称为吸附过程。直至总风缸内空气压力达到900KPa的规定压力时，空压机停止运转，吸附作用结束。在此过程中排泄电磁阀不带电，排泄阀关闭。

再生过程如下：当空压机因总风缸达到规定压力，停止泵风时，其电源断路器断开的同时，接通辅助断路器的触点，使排泄电磁阀得电。于是电控阀开启；再生风缸的压缩空气进入活塞上部气室，推动活塞下移，开启排气阀，使滤清筒和干燥筒内的压缩空气连同油、水和尘埃经此阀，再经消音器排入大气。这一过程很短暂。随后，再生风缸中的压缩空气通过干燥筒底部的节流孔，膨胀成为近似大气压力的超干燥空气，由下而上地通过干燥筒内的吸附剂，将其脱附的水蒸汽带入大气中，使吸附剂重新恢复干燥状态。这一过程称为再生过程。当再生风缸内空气压力由900KPa降至约30KPa，弹簧力推动活塞上移，关闭排泄阀，再生作用即结束。

本空气干燥器的优点是：结构紧凑，外形尺寸小，各部件可以分别装在支架上，能灵活、方便地拆装；因为改进了滤清筒高效气液过滤网的材质结构和填装密度，提高了过滤效率，可分流出直径10μ的颗粒。阀体可采用不锈钢切块，机械加工制造，加工方便，互换性好，耐腐蚀、耐磨损，密封性好；由于活塞两道“O”形圈中间从外到内有小孔与大气相通，消除了这里的背压，减小了活塞的阻力，活塞杆运行有导向，作用稳定。本空气干燥器在再生过程中，能将收集到的油、水、尘埃、自动从消音器排出，排污自动性好。

附图说明：

图1是空气干燥器结构图；

图2是空气干燥器工作原理图；

图3是排泄电磁阀结构图；

图4是电器元件连接示意图；

其中（1）是滤清筒，（2）是干燥筒，（3）是再生风缸，（4）是排泄电磁阀，（5）是消音器，（6）是支架，（7）是节流孔，（8）是止回阀，（9）是下滤网，（10）是高效气液过滤网，（11）是两位三通电控阀，（12）是排泄阀的上端盖，（13）是活塞杆，（14）是活塞，（15）是弹簧，（16）是排气阀片，（17）是下端盖，（18）是截断塞门，（19）是控温器，（20）是感温元件盒，（21）是棒形加热元件。

结合附图说明一个实施例：附图所示为按本发明创造构思试制的DJKG－A型空气干燥器，用于清除机车压缩空气中的油分、水分、尘埃等机械杂质。经对该设备测试的结果为：经处理后的压缩空气，可达如下净化指标：（1）含油率低于10PPM；（2）含尘埃颗粒直径不大于10μ；露点低于环境温度的值：夏季低10°～20℃，冬季低5～10℃由滤清筒（1）、干燥筒（2）、再生风缸（3）、排泄电磁阀（4）、消音器（5）、排泄电磁阀的防冻装置分别安装在支架（6）上连接组装成。滤清筒（1）是一个内径为184mm的圆柱筒，筒内装有一个圈绕在心轴上并由网格板两端夹紧的不锈钢丝高效气液过滤网，其规格为60～150型高效丝网块，用φ0·12的1Cr18Ni9Ti不锈钢丝编制的，干燥筒也是圆筒状，内径184mm，高径比为3，筒内所装干燥剂为FNG－1型细孔耐水硅胶，筒内下端装有止回阀（8），干燥筒内的上滤网由上粗滤网和上细滤网组成；干燥筒内的下滤网由四层滤网组成，第一、四层为粗滤网，GF2W1·60／0·800GB5330－85（平纹），第二层滤网为GF2WO·630／0·315GB5330－85（平纹），第三层滤网为GF2WO·160／0·080GB5330－85（平纹），干燥筒和滤清筒内壁均采用新的工艺防锈，即在内壁上喷塑处理。每一组成部份之间的连接管路采用了法国Vebeo型管接头和美国活动法兰结构，安装快、检修便利，密封性好。再生风缸（3）的容积为57升，一个FKIB电控阀装在排泄阀上面的专用阀座上组成排泄电磁阀，排泄电磁阀的防冻装置，包括一个GWG－Ⅱ型温度控制器（19）、一个感温元件盒（20）和一个D.C.110V50W加热管（21），将加热管（21）旋入排泄阀体内。感温元件盒（20）安装在排泄阀的安装座上，作为控温器的GWG－Ⅱ型温度控制器安装在支架（6）上。

Claims (9)

1、一种用于清除机车压缩空气中的油分、水分、尘埃等机械杂质的空气干燥器，由滤清筒、干燥筒、再生风缸、排泄电磁阀、消音器、排泄电磁阀的防冻装置组合装配而成，其特征在于每一个组成部份都有可栽丝的安装螺丝座，集中固定安装在支架上，支架由横梁、立柱、底脚焊接后组成，横梁上有孔，与安装在该位置上的每一个组成部份的安装螺丝座相对，用螺丝连接，干燥筒下方的节流孔用管子接出后再用三通分别与再生风缸、排泄电磁阀管座接通，排泄电磁阀另两个管座分别与滤清筒底部及大气接通。干燥筒上部用管子和滤清筒上盖的管子接通，干燥筒下部与总风缸内腔接通。

2、按照权利要求1所述的空气干燥器，其特征在于干燥筒为圆筒状容器，内装有干燥剂，筒内下端装有止回阀和节流孔，在筒内下方，止回阀和节流孔前方装有下滤网。

3、按照权利要求1所述的空气干燥器，其特征在于滤清筒为圆筒状容器，滤清筒内装有圈绕在心轴上并由网格板两端夹紧的不锈钢丝高效气液过滤网，气液过滤网的上部及下部为膨胀气室。

4、按照权利要求1所述的空气干燥器，其特征在于再生风缸为一圆筒体形状，在一侧壁上有一錐管座，由此引出管子与干燥筒、排泄电磁阀内腔相通。

5、按照权利要求1所述的空气干燥器，其特征在于排泄电磁阀由一个两位三通电控阀和一个排泄阀组成，两位三通电控阀安装在排泄阀上部的专用阀座上。

6、按照权利要求5所述的空气干燥器，其特征在于排泄阀为柱塞式结构，它有一个阀体，活塞和排气阀片由螺栓将其紧固在活塞杆上，安装在排泄阀体中央，可上、下移动，活塞上有两道“O”形密封圈槽，槽内嵌有密封圈，两道槽之间，从外至内有数个小孔沟通，在活塞杆与活塞配合的部分，从外至内也有数个小孔与杆内的深孔相通，并通过深孔的下端、活塞杆的端面与大气相通，在活塞杆的中段有两个小平面，在阀体内为活塞导向的部份有一个小半圆孔沟通了上、下气室，阀体内还有三条气路接管，一条气路接管与滤清筒连通，一条气路接管与消音器连通，并通过消音器与大气相通，另一条气路接管与再生风缸连通。

7、按照权利要求6所述的空气干燥器，其特征在于排泄阀体内一条管路与滤清筒相连通的中间管路上装有截断塞门。

8、按照权利要求1所述的空气干燥器，其特征在于消音器的外壳为圆筒状结构，上端有管座，中腔填料为数层间隔放置的穿孔板，圆筒下端有一弹簧挡圈嵌入槽中，防止网格板脱出。

9、按照权利要求1所述的空气干燥器，其特征在于排泄电磁阀的防冻装置包括一个控温器、一个感温元件盒和一个棒形加热元件，棒形加热元件装入排泄阀体内，感温元件盒安装在排泄阀的安装座上，控温器安装在空气干燥器的支架上或滤清筒上。

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