一种无油风源系统的制作方法

本实用新型涉及轨道车辆设备技术领域，具体涉及一种用于轨道车辆的无油风源系统。

背景技术：

风源系统是轨道车辆的空气管路和制动系统的重要组成部分，为轨道车辆的制动系统及全车气动辅助系统提供清洁、连续稳定的压缩空气。

在现有技术中，如公开号为CN202413812U的中国实用新型专利公开的一种轨道列车风源系统，它包括空气压缩机、空气净化设备、控制单元、吊架等部件，控制单元对空气压缩机、空气净化设备进行控制，吊架安装在列车底部，系统部件依次设置在吊架中，控制系统受列车控制系统控制。该系统中的所有部件罗列安装于吊架上，产品成型后的尺寸和重量大，不易维修和保养。另如公开号为CN202728243U的中国实用新型专利公开的一种机车风源系统除水油过滤装置，该装置包括安装在底板上的除水过滤器、除油过滤器，以及进风管、出风管、第一加热板、第二加热板、第一电磁阀、第二电磁阀、排污管、控制箱、干燥器、电源开关及接头，该装置用于实现机车风源系统的自动除水除油作业，但系统设置较为复杂，成型产品较大，维修保养不方便。

此外，传统的风源系统是油冷风源系统，能量消耗大，不利于环保。所以需要设计一种清洁、环保、维护保养简便的新形式风源系统。

技术实现要素：

鉴于现有技术中存在的技术问题，本实用新型提供了一种无油风源系统，将控制设备及空压器、过滤器、空气处理等设备集成于一个系统中，紧凑型系统便于维修保养，同时采取风冷设计，实现无油润滑，减少环境污染。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案。

一种无油风源系统，包括梁架；该系统还包括电控制柜单元、空压机单元、进气过滤器单元和输出空气处理单元；所述电控制柜单元包括控制系统，实现对电机的通断电控制；所述空压机单元作为无油风源系统的主体部分，进行空气压缩并最终达到符合要求的输出压力；所述进气过滤器单元用于空压机单元的进气过滤；所述输出空气处理单元包括冷凝过滤器和干燥器，实现冷凝、干燥后的压缩空气的最终输出；所述电控制柜单元、空压机单元、进气过滤器单元、输出空气处理单元均为单独装配，再集成安装于梁架；所述梁架与轨道车辆的车体相连接。

优选的是，所述电控制柜单元通过螺栓固定在梁架上，所述电控制柜单元安装在梁架的前端位置。

在上述任一技术方案中优选的是，所述空压机单元通过螺栓固定在梁架上，所述空压机单元安装在梁架的中间位置。

在上述任一技术方案中优选的是，所述进气过滤器单元通过螺栓固定在梁架上，所述进气过滤器单元安装在梁架的后端的内侧位置。

在上述任一技术方案中优选的是，所述输出空气处理单元通过螺栓固定在梁架上，所述输出空气处理单元安装在梁架的后端的外侧位置。

在上述任一技术方案中优选的是，所述梁架通过六个安装螺钉连接至轨道车辆的车体。

在上述任一技术方案中优选的是，所述轨道车辆为电控制柜单元提供380V主电源，同时为电控制柜单元提供110V控制电源；电控制柜单元通过内部的控制系统实现对无油风源系统380V电机的通断电控制。

在上述任一技术方案中优选的是，所述电控制柜单元设置有信号接收输出模块、监控/报警模块和信号输出模块，所述信号接收输出模块、监控/报警模块、信号输出模块与控制系统连接；所述电控制柜单元通过系统化设计，单独完善的完成工作，实现电控制柜单元的自我保护功能。

在上述任一技术方案中优选的是，所述空压机单元连接电控制柜单元，当无油风源系统380V电机通电后旋转，则空压机单元的缸体吸入空气并通过压缩，而最终达到符合要求的输出压力。

在上述任一技术方案中优选的是，所述进气过滤器单元连接空压机单元，所述进气过滤器单元包括多层过滤装置，所述多层过滤装置对空压机单元输送进气进行多层过滤，为空压机单元提供纯净的空气。

在上述任一技术方案中优选的是，所述空压机单元为冷风设计模式，所述空压机单元包括空压机、至少一个低压缸、中冷却器、高压缸和后冷却器；所述空压器、至少一个低压缸、中冷却器、高压缸、后冷却器顺序连接，空气通过进气过滤器单元进入空压机，再进入至少一个低压缸，在低压缸活塞作用下预先压缩一次空气，至少一个低压缸输出的压缩空气经中冷却器冷却至合适温度再进入高压缸，高压缸活塞压缩空气至规定值后再进入后冷却器，后冷却器冷却输出压缩空气至输出空气处理单元。

在上述任一技术方案中优选的是，所述输出空气处理单元连接空压机单元，所述输出空气处理单元的冷凝过滤器对空压机单元输出的空气进行再次冷却及旋转离心，所述输出空气处理单元的干燥器将冷凝和过滤游离后的空气进行干燥处理。

在上述任一技术方案中优选的是，所述干燥器还包括干燥塔一和干燥塔二，经干燥器处理后的空气，一部分气体经干燥塔一输出即为无油风源系统的最终输出气体，该最终输出气体最终输入至轨道车辆的储气桶内；另一部分气体分流至干燥塔二实现再生。

在上述任一技术方案中优选的是，所述干燥塔一与所述干燥塔二为可相互切换工作的设计模式，以实现长久工作的要求。

在上述任一技术方案中优选的是，所述低压缸为三个。

本实用新型的无油风源系统是轨道车辆的主风源系统。通过轨道车辆提供的电源，本实用新型的无油风源系统可自主完成泵气与否的判断，可为车辆提供纯净、干燥的压缩空气。相比传统的油冷风源系统，本产品通过风冷实现自身系统的冷却，是一种清洁、环保、维护保养简便的新形式风源系统。

本实用新型的无油风源系统，其重要的结构创新是通过合理的布局，将空压机单元、电控制柜单元、进气过滤器单元、输出空气处理单元及梁架整合为一体，实现了简易化安装、维护保养、稳定可靠、静音环保等要求。

与现有技术相比，本实用新型的上述技术方案具有如下有益效果：

1、无油化设计

传统产品是通过机油实现冷却与润滑，本实用新型的技术方案是通过风冷设计，实现无油润滑，减少了环境污染与保养工作；

2、系统高度集成

将电控制柜、进气过滤器、冷凝过滤器、干燥器、空压机等部件集成到一个系统内，实现了紧凑型设计，相比其他竞争对手的产品，按照本实用新型技术方案实现的产品，尺寸更小，重量更轻；

3、 模块化组装

在产品生成环节，本实用新型的技术方案中所述的电控制柜、进气过滤器、冷凝过滤器、干燥器、空压机等部件，均是单独装配，完成后，可单独灵活移动和存储管理；装配时，只需通过几个安装螺钉，即可将产品组合成一个系统；

4、简易化装车

按照本实用新型技术方案实现的产品，通过六个挂点，即可安装到车辆底盘下，通过二个电插头与控制柜连接，即实现了电信号的通讯，通过和干燥器后端输出口连接，即实现了和轨道车辆储气桶的连接，简单方便，和目前车上已装产品的简易互换；

5、维修、保养简便

维修时，按照本实用新型技术方案实现的产品，其电控制柜、进气过滤器、冷凝过滤器、干燥器等部件均在外端手可轻易够到的地方，可以在车上直接维修，也可通过拆解几个安装螺钉，将产品取下进行替换；

技术人员通过解锁罩壳上的4个回转锁，即可把罩壳板解下，然后可以进行空压机单元的维修操作；

保养时，只需更换进气过滤器虑芯和干燥器的干燥塔，进气过滤器可以通过解开一个回转锁，将面板取下，滤芯可取出；干燥塔可直接用扳手旋开，取下更换。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为按照本实用新型的无油风源系统的一优选实施例的系统结构主视图；

图2为按照本实用新型的无油风源系统的图1所示实施例的系统结构俯视图；

图3为按照本实用新型的无油风源系统的图1所示实施例的系统结构仰视图；

图4为按照本实用新型的无油风源系统的图1所示实施例的系统原理示意图。

附图标记：

A、电控制柜单元，B、空压机单元，C、梁架，D、进气过滤器单元，E、输出空气处理单元。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1

本实用新型实施例提出一种无油风源系统，该无油风源系统作为轨道车辆的主风源系统，通过轨道车辆提供的电源，可自主完成泵气与否的判断，可为车辆提供纯净、干燥的压缩空气。相比传统的油冷风源系统，按照本实用新型实施例实现的产品，通过风冷实现自身系统的冷却，是一种清洁、环保、维护保养简便的新形式风源系统。

本实用新型实施例所述的用于轨道车辆的无油风源系统，包括梁架、电控制柜单元、空压机单元、进气过滤器单元和输出空气处理单元，其中：电控制柜单元包括控制系统，实现对电机的通断电控制；空压机单元作为无油风源系统的主体部分，进行空气压缩并最终达到符合要求的输出压力；进气过滤器单元用于空压机单元的进气过滤；输出空气处理单元包括冷凝过滤器和干燥器，实现冷凝、干燥后的压缩空气的最终输出；电控制柜单元、空压机单元、进气过滤器单元、输出空气处理单元均为单独装配，再集成安装于梁架，梁架与轨道车辆的车体相连接。

如图1至图3所示，本实用新型实施例所述的用于轨道车辆的无油风源系统，电控制柜单元A通过螺栓固定在梁架C上，电控制柜单元A安装在梁架C的前端位置。

如图1至图3所示，本实用新型实施例所述的用于轨道车辆的无油风源系统，空压机单元B通过螺栓固定在梁架C上，空压机单元B安装在梁架C的中间位置。

如图1至图3所示，本实用新型实施例所述的用于轨道车辆的无油风源系统，进气过滤器单元D通过螺栓固定在梁架C上，进气过滤器单元D安装在梁架C的后端的内侧位置。

如图1至图3所示，本实用新型实施例所述的用于轨道车辆的无油风源系统，输出空气处理单元E通过螺栓固定在梁架C上，输出空气处理单元E安装在梁架C的后端的外侧位置。

本实用新型实施例所述的用于轨道车辆的无油风源系统，梁架通过六个安装螺钉连接至轨道车辆的车体。

本实用新型实施例所述的用于轨道车辆的无油风源系统，轨道车辆为电控制柜单元提供380V主电源，同时为电控制柜单元提供110V控制电源；电控制柜单元通过内部的控制系统实现对无油风源系统380V电机的通断电控制。

本实用新型实施例所述的用于轨道车辆的无油风源系统，电控制柜单元设置有信号接收输出模块、监控/报警模块和信号输出模块，信号接收输出模块、监控/报警模块、信号输出模块与控制系统连接；电控制柜单元通过系统化设计，单独完善的完成工作，实现电控制柜单元的自我保护功能。

本实用新型实施例所述的用于轨道车辆的无油风源系统，空压机单元连接电控制柜单元，当无油风源系统380V电机通电后旋转，则空压机单元的缸体吸入空气并通过压缩，而最终达到符合要求的输出压力。

本实用新型实施例所述的用于轨道车辆的无油风源系统，进气过滤器单元连接空压机单元，进气过滤器单元包括多层过滤装置，多层过滤装置对空压机单元输送进气进行多层过滤，为空压机单元提供纯净的空气。

本实用新型实施例所述的用于轨道车辆的无油风源系统，空压机单元为冷风设计模式，空压机单元包括空压机、三个低压缸、中冷却器、高压缸和后冷却器；空压器、三个低压缸、中冷却器、高压缸、后冷却器顺序连接，空气通过进气过滤器单元进入空压机，再进入三个低压缸，在低压缸活塞作用下预先压缩一次空气，三个低压缸输出的压缩空气经中冷却器冷却至合适温度再进入高压缸，高压缸活塞压缩空气至规定值后再进入后冷却器，后冷却器冷却输出压缩空气至输出空气处理单元。

本实用新型实施例所述的用于轨道车辆的无油风源系统，输出空气处理单元连接空压机单元，输出空气处理单元的冷凝过滤器对空压机单元输出的空气进行再次冷却及旋转离心，输出空气处理单元的干燥器将冷凝和过滤游离后的空气进行干燥处理。

本实用新型实施例所述的用于轨道车辆的无油风源系统，干燥器还包括干燥塔一和干燥塔二，经干燥器处理后的空气，一部分气体经干燥塔一输出即为无油风源系统的最终输出气体，该最终输出气体最终输入至轨道车辆的储气桶内；另一部分气体分流至干燥塔二实现再生。

本实用新型实施例所述的用于轨道车辆的无油风源系统，干燥塔一与所述干燥塔二为可相互切换工作的设计模式，以实现长久工作的要求。

本实用新型实施例所述的用于轨道车辆的无油风源系统，其重要的结构创新是通过合理的布局，将空压机单元、电控制柜单元、进气过滤器单元、输出空气处理单元及梁架整合为一体，实现了简易化安装、维护保养、稳定可靠、静音环保等要求。

本实用新型实施例所述的用于轨道车辆的无油风源系统，系统的工作过程如下：

如图4所示，空气通过进气过滤器单元进入空压机AF，再进入三个低压缸LP1、LP2、LP3，在低压缸活塞作用下预先压缩一次空气。此时由于低压缸活塞的高速运动，输出的压缩空气温度会很高，因此在低压缸后设置了中冷却器IC冷却低压缸来的空气至合适温度，冷却后的预压缩空气再进入高压缸HP，在高压缸活塞作用下压缩空气至规定值，通过后冷却器AC冷却输出的压缩空气，此时压缩空气的温度应低于环境温度+15℃，最后进入冷凝过滤器BF，再经干燥器AD，最终输入至轨道车辆的储气桶内。

结合图1至图4，对系统中各主要部件的工作原理作出说明：

电控制柜单元A：

轨道车辆为电控制柜单元A提供主电源（380V），同时为电控制柜单元A提供控制电源（110V），电控制柜单元A内部再通过控制系统，实现对电机（380V）的通断电控制。电控制柜单元A接收轨道车辆的制动缸气压信号或者强泵风信号，作为是否给电机供电的信号输入。电控制柜单元A具有信号接收输出模块、监控/报警模块和信号输出模块，信号接收输出模块、监控/报警模块、信号输出模块与控制系统连接，电控制柜单元A监控自身的温度、再启动气压、电流等信号，若发生异常，则会停止工作并发出警报信号给驾驶室。电控制柜单元A可将自身的工作状态反馈给驾驶室。

通过一系列的系统化设计，电控制柜单元A可单独完善的完成工作，并有自我保护功能。

空压机单元B：

空压机单元B是风源系统的主体部分，电机通电后旋转，缸体吸入空气并通过压缩，最终达到符合要求的输出压力。

梁架C：

梁架C部分在系统中起到平台功能，系统的各个部件都安装在此上面，同时梁架C和轨道车辆的车体相连。

进气过滤器单元D：

进气过滤器单元D用于过滤空压机单元B的进气过滤，通过滤纸的多层过滤，为空压机提供纯净的空气。注意滤纸需要定期更换。

输出空气处理单元E：

输出空气处理单元E包含了冷凝过滤器和干燥器。后冷却器连接冷凝过滤器，冷凝过滤器连接干燥器。空压机单元B输出的空气中混有部分游离水，经过冷凝过滤器的再次冷却及旋转离心，能够再析出更多的水，这些水顺着阀体壁流至下端，此时压缩空气在经过中间的过滤器，此时又有部分水被过滤出来，这些水堆积在下端，通过电磁阀排出，此时的压缩空气经过冷凝和过滤游离水基本没有了。此时空气再进入干燥器，气流经过干燥器的分子筛中，空气中的水分子被分子筛的分子吸附，从而达到干燥的效果，干燥后的压缩空气是风源系统的最终输出气体。

两个干燥塔，干燥后的一部分气体作为无油风源系统的最终输出气体通过其中一个干燥塔输入至轨道车辆的储气桶内，干燥后的气体另一部分分流至另一个干燥塔，通过反吹的方式，使此塔的分子筛脱出水分，实现再生。左右设置的两个干燥塔相互切换工作，达到长久工作的设计要求。

本实用新型实施例所述的用于轨道车辆的无油风源系统，具有无油化设计、系统高度集成、模块化组装、简易化装车、维修保养简便的特点。传统产品是通过机油实现冷却与润滑，本实用新型实施例的产品是通过风冷设计，实现无油润滑，减少了环境污染与保养工作；将电控制柜、进气过滤器、冷凝过滤器、干燥器、空压机等部件集成到一个系统内，实现了紧凑型设计，相比其他竞争对手的产品，尺寸要小，重量要轻；在产品生成环节，本实用新型实施例的电控制柜、进气过滤器、冷凝过滤器、干燥器、空压机等部件，均是单独装配，完成后，可单独灵活移动和存储管理；装配时，只需通过几个安装螺钉，即可将产品组合成一个系统；通过六个挂点，即可安装到轨道车辆的底盘下，通过二个电插头与电控制柜连接，即实现了电信号的通讯，通过和干燥器后端输出口连接，即实现了和轨道车辆储气桶的连接，简单方便，和目前车上已装产品产品的简易互换；维修时，控制器、进气过滤器、冷凝过滤器、干燥器等均在外端手可轻易够到的地方，可以在车上直接维修，也可通过拆解几个安装螺钉，将产品取下进行替换；通过解锁罩壳上的四个回转锁，即可把罩壳板解下，然后可以进行空压机部分的维修操作；保养时，只需更换进气过滤器虑芯和干燥器的干燥塔，进气过滤器可以通过解开一个回转锁，将面板取下，滤芯可取出；干燥塔可直接用扳手旋开，取下更换。

实施例2

一种用于轨道车辆的无油风源系统，与实施例1不同的是，该系统包括梁架、电控制柜单元、空压机单元、进气过滤器单元和输出空气处理单元，空压机单元包括空压机、一个低压缸、中冷却器、高压缸和后冷却器，空压器、一个低压缸、中冷却器、高压缸、后冷却器顺序连接，空气通过进气过滤器单元进入空压机，再进入一个低压缸，在低压缸活塞作用下预先压缩一次空气，该一个低压缸输出的压缩空气经中冷却器冷却至合适温度再进入高压缸，高压缸活塞压缩空气至规定值后再进入后冷却器，后冷却器冷却输出压缩空气至输出空气处理单元。

实施例3

一种用于轨道车辆的无油风源系统，与实施例1不同的是，该系统包括梁架、电控制柜单元、空压机单元、进气过滤器单元和输出空气处理单元，空压机单元包括空压机、二个低压缸、中冷却器、高压缸和后冷却器，空压器、二个低压缸、中冷却器、高压缸、后冷却器顺序连接，空气通过进气过滤器单元进入空压机，再进入二个低压缸，在低压缸活塞作用下预先压缩一次空气，二个低压缸输出的压缩空气经中冷却器冷却至合适温度再进入高压缸，高压缸活塞压缩空气至规定值后再进入后冷却器，后冷却器冷却输出压缩空气至输出空气处理单元。

实施例4

一种用于轨道车辆的无油风源系统，与实施例1不同的是，该系统包括梁架、电控制柜单元、空压机单元、进气过滤器单元和输出空气处理单元，空压机单元包括空压机、四个低压缸、中冷却器、高压缸和后冷却器，空压器、四个低压缸、中冷却器、高压缸、后冷却器顺序连接，空气通过进气过滤器单元进入空压机，再进入四个低压缸，在低压缸活塞作用下预先压缩一次空气，四个低压缸输出的压缩空气经中冷却器冷却至合适温度再进入高压缸，高压缸活塞压缩空气至规定值后再进入后冷却器，后冷却器冷却输出压缩空气至输出空气处理单元。

实施例5

一种用于轨道车辆的无油风源系统，与实施例1不同的是，该系统包括梁架、电控制柜单元、空压机单元、进气过滤器单元和输出空气处理单元，空压机单元包括空压机、五个低压缸、中冷却器、高压缸和后冷却器，空压器、五个低压缸、中冷却器、高压缸、后冷却器顺序连接，空气通过进气过滤器单元进入空压机，再进入五个低压缸，在低压缸活塞作用下预先压缩一次空气，五个低压缸输出的压缩空气经中冷却器冷却至合适温度再进入高压缸，高压缸活塞压缩空气至规定值后再进入后冷却器，后冷却器冷却输出压缩空气至输出空气处理单元。

实施例6

一种用于轨道车辆的无油风源系统，与实施例1不同的是，该系统包括梁架、电控制柜单元、空压机单元、进气过滤器单元和输出空气处理单元，空压机单元包括空压机、六个低压缸、中冷却器、高压缸和后冷却器，空压器、六个低压缸、中冷却器、高压缸、后冷却器顺序连接，空气通过进气过滤器单元进入空压机，再进入六个低压缸，在低压缸活塞作用下预先压缩一次空气，六个低压缸输出的压缩空气经中冷却器冷却至合适温度再进入高压缸，高压缸活塞压缩空气至规定值后再进入后冷却器，后冷却器冷却输出压缩空气至输出空气处理单元。

以上所述仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非是对本实用新型的范围进行限定；以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围；在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本实用新型的技术方案作出的任何修改、等同替换、改进等，均应落入本实用新型的权利要求书确定的保护范围内。