专利名称：一种用于两级压缩空气压缩机的冷却器的制作方法
技术领域：
本实用新型属机车车辆空气制动系统的压缩空气装置领域。
背景技术：
在铁路内燃、电力机车的空气制动系统中都安装了空气压缩机做为气源，其中大部分是两级压缩的往复式空气压缩机。
多年来在机车上各型空气压缩机的运用中，被经常出现的自身润滑系统的“机油乳化”问题所困扰。机油乳化使机油(润滑油)失去原有功能，造成空气压缩机不能正常工作，直接影响机车和列车的安全运行。
两级压缩的空气压缩机在两级之间均安装“中间冷却器”(下称冷却器)。由于“水”进入两级的空气压缩过程，特别是进入二级气缸的“水”是在空气经一级压缩后在冷却器内被降温时产生的“冷凝水”，这是从外部无法阻止的。当“水”与“油”接触时，由于温度变化、机械搅动等使油水混合达到不能分离的状态时，就产生了“机油乳化”现象。
Z-2.4/9型空气压缩机是此前我国铁路机车装用量最大的一种空气压缩机，它的冷却器没有分离和排除冷凝水的功能。由于空气压缩机在机车上使用时一般处于频繁启停的间断工作状态，这是造成冷凝水在管道中“集结”和滞留的主要原因。当空气压缩机停机时，冷却器和其相连接的管道中的“压力空气”通过二级进气阀、活塞间隙、活塞环开口处到达机体下部“卸压”。过程中，空气会将聚集在通道最下端的气阀处的“水”带入机体“油池”内，形成水和油的混合。
发明内容
针对Z-2.4/9型空气压缩机不能排除冷凝水而造成“机油乳化”的问题，设计了能与原冷却器互换的具有除水功能的冷却器。
在相同条件下的不同物质具有不同的“密度”，具有不同密度的物质以相同速度运动时具有不同的“惯性力”。利用物质的这一物理特性，将冷却后的压缩空气和冷凝水的混合物在改变流动方向后减速。在流动过程中，空气(密度比水相对较小)在挡板前迅速转向，“水”则撞击和聚集在挡板表面，从而形成压缩空气与冷凝水的分离。
本实用新型是(图4所示)由上封头7、下封头9和散热元件8、排水阀14等组成，其特征是1、在下封头9的右部设置了分离腔13；在分离腔的入口处，即与散热元件8出口处的连接处设置了收缩孔口11；孔口下方垂直设置了挡板12；分离腔的中部，即挡板12的右侧设有隔板15；分离腔底部安装排水阀14。
2、散热元件8的右侧设置了二级进气通道10，并用焊接方法结成一个组件。
3、上封头7中，在二级进气通道10与空气压缩机二级进气接口2之间布置了连接通道16。
4、上封头7和下封头9由铸铁材料或铸铝材料铸造而成。上封头7中的连接通道16与上封头7铸成一体，下封头分离腔中的收缩孔口11、挡板12、隔板15均与封头9铸成一体。
5、上封头7、散热元件8和下封头9通过紧固零件(或焊接)组成一体。
对样机的测试表明，新型冷却器对冷凝水的除水能力达到99％以上。去除冷凝水的压缩气在之后的压缩过程中将杜绝或极大的减少水与油的混合，使Z-2.4/9型空气压缩机在运用中能有效地防止“机油乳化”的生成。减少了机油因乳化而更换的频次，保证了空气压缩机的正常运行。
图1为原冷却器结构图；图2为原冷却器进气口A-A剖视图；图3为原冷却器出气口B-B剖视图；图4为本实用新型结构图；图5为本实用新型的进气口C-C剖视图；图6为本实用新型出气口D-D剖视图；图7为分离腔E-E剖视图。
附图中1——级压缩空气进入口；2——空气压缩机二级进气接口(冷却器出口)；3——原冷却器上封头；4——原冷却器散热元件；5——原冷却器下封头；6——安全阀；7——新型冷却器上封头；8——新型冷却器散热元件；9——新型冷却器下封头；10——二级进气通道；11——收缩孔口；12——挡板；13——分离腔；14——排水阀；
15——隔板；16——连接通道。
图中箭头所示为压缩空气流动方向。
具体实施方式
新型冷却器改变了原冷却器对一级压缩空气在冷却器中“流程”。由原冷却器的下→上→下→上(之后进入上封头)改为下→上→下(之后进入下封头分离腔的孔口11)。一是布置分离腔位置的需要，二是压缩空气流出散热元件8时的方向与重力方向一致，有利于水的聚集和滴落。
空气压缩机运行时，经一级压缩后具有0.2MPa(表压)压力的压缩空气从冷却器的一级压缩空气进入口1进入冷却器，经散热元件8的冷却后进入下封头的收缩孔口11。当大气的相对湿度达到50％及以上时，经一级压缩和冷却便可有“冷凝水”淅出。
带有“冷凝水”的气水混合物流经收缩孔口11时产生了约12m/s的速度冲击挡板12。气流在挡板12前转向时，大部分水滴在惯性力的作用下“撞”上并附着在挡板处。一部分游离的水滴还会在随后的再次转向向下时被“甩”在侧壁或隔板15上。
细小水滴“聚集”后成较大水滴向下滴落。此时，“腔”的截面变大，气流减速，水滴不会被气流重新带走。气流在最后转弯向上时流速降至1.2m/s左右缓缓流向二级进气通道10和上封头的连接通道16。聚集在分离腔底部的水被排水阀及时排出机外。
权利要求1.一种用于两级压缩空气压缩机的冷却器，其特征是在下封头(9)的右部设置了分离腔(13)；在分离腔的入口处，即与散热元件(8)出口处的连接处设置了收缩孔口(11)；孔口下方垂直设置了挡板(12)；分离腔的中部，即挡板(12)的右侧设有隔板(15)；分离腔底部安装排水阀(14)；散热元件(8)的右侧设置了二级进气通道(10)，并用焊接方法结成一个组件；上封头(7)中，在二级进气通道(10)与空气压缩机二级进气接口(2)之间布置了连接通道(16)；上封头(7)和下封头(9)由铸铁材料或铸铝材料铸造而成，上封头(7)中的连接通道(16)与上封头(7)铸成一体，下封头分离腔中的收缩孔口(11)、挡板(12)、隔板(15)均与封头(9)铸成一体。
2.根据权利要求1所述的空气压缩机的冷却器，其特征是上封头(7)、散热元件(8)和下封头(9)通过紧固零件或焊接组成一体。
专利摘要本实用新型涉及一种用于两极压缩空气压缩机的冷却器，主要在冷却器下封头的右部设置了分离腔，在分离腔的入口处设置了收缩孔口，孔口下方垂直设置了挡板，分离腔的中部设有隔板，分离腔底部安装排水阀，散热元件的右侧设置二级进气通道，上封头二级进气通道相接处与进气接口之间布置了连接通道。本实用新型具有除水功能，除水能力达到99％以上，去除冷凝水后压缩过程中杜绝或减少水与机油的混合，防止机油乳化，减少了机油因乳化而更换的频次，保证了空气压缩机的正常运行。
文档编号B60T17/00GK2813390SQ20052010310
公开日2006年9月6日 申请日期2005年7月29日 优先权日2005年7月29日
发明者邓詠麟 申请人:中国北车集团北京南口机车车辆机械厂