列车风源系统的分类概述

　　1 DK型地铁列车风源系统

　　D K型地铁列车风源系统由电动空气压缩机组、二次冷却器、安全阀、压力调节器和总风缸等部件组成 ，每辆车安装 1 套。

　　1. 1 电动空气压缩机组

　　电动空气压缩机组由 3W 018/ 8 型空气压缩机和ZQD D6 D4 型直流电动机组成 ，机组固定在吊架上 ，吊架经橡胶减振器弹性地悬吊在车辆底架上。空气压缩机采用风冷、溅油式润滑。空气压缩机在使用时 ，润滑油更换频繁 ，要求每月更换 1 次 ；对于新空气压缩机 ，在开始使用阶段又额外要求每 2 天～3 天换油 1 次 ，并根据润滑油污染程度重复 3 次～4 次。总风压力设定在 600 kPa～800 kPa 范围内 ，由压力开关控制。

　　1. 2 二次冷却器

　　二次冷却器作为列车风源系统中的另一个主要部件 ，用于散发空气压缩机排出的高温多湿的压缩空气的热量。早期的北京地铁列车 ，每辆车都有独立的风源系统。随着运量的提高 ，风源系统逐渐暴露出许多问题 ，尤其是在潮湿闷热的季节 ，仅靠二次冷却器、分水滤气器处置后的压缩空气会将大量的油水积聚在列车的储风缸里。这些油水若不及时排放 ，则会随着压缩空气流向全车 ，严重时会导致系统瘫痪。进入 21 世纪以后 ， 部分列车增装了四方车辆研究所生产的SAD D1 型空气干燥器 ，从而使列车用风及列车风源系统的清洁干燥程度有了较大的改善。

　　1. 3 气动元件

　　20 世纪末 ，气压传动技术在地铁电动列车上得到了广泛的应用。

　　1. 3. 1 过滤器

　　过滤器用于去除压缩空气中的杂质颗粒。早期的地铁车辆采用分水滤气器，其滤尘能力较强 ，但要求安装在靠近用风设备处。由于实际应用中分水滤气器距离用风设备较远 ，且中途还要经由各单车的主风缸储存 ，所以当空气压缩机输出的压缩空气经分水滤气器滤除杂质颗粒流入列车储风缸储存时 ，也储存了大量凝结的油水。20 世纪 90 年代在对一期车辆进行技术改造时 ，在主风缸前后又分别加装了英国诺冠公司生产的大容量加长杯体的 B12 D600 DM3L GSW型和 B12 D600 DM2L G型滤尘器 ，使情况有所好转。

　　1. 3. 2 压力控制阀

　　在列车管路系统中 ，空气压缩机将压缩空气输送到主风缸 ，再经各管路分别供给电气控制箱、空气弹簧及风门系统。由于主风缸所需要的空气压力比其他用风设备高 ，所以安装了减压阀 ，将主风缸空气压力减到设备所需的空气压力 ，并使减压后的空气压力稳定在需要值。初期使用了 M D3 DA 型给风阀 ，后来被沈阳机车车辆配件厂制造的 702 型给风阀取代。20 世纪 90 年代初期又淘汰了 702 型给风阀 ，选用了英国诺冠公司生产的具有压力调节及滤尘除水功能的调压过滤器。

　　2 DKZ4型电动列车风源系统

　　D KZ4 型列车固定编组后 ，取消了中间车司机室 ，改为 3 动 3 拖的新模式 ，列车的风源系统也发生了根本改变 ，只在连挂列车的两端设置风源系统。风源系统主体选用日本 NABCO 公司生产的 HS20 型空气压缩机组、二次冷却器和 D20BC 型空气干燥器。1999年 2 月 D KZ4 型电动列车样车到段 ，由于试运营期间复八线尚未开通 ，列车只在西线 13 座车站之间往返行驶。跟踪调查发现 ，列车供风次数几乎等于列车进站时车门的开关次数 ，空气压缩机平均每站供风 1 次 ，并在调压器设定值 800 kPa～900 kPa 范围补风 ，供风时间约30 s.复八线通车后 ，列车上行至东延线四惠站后 ，需在地面运行一段路程 ，再在露天车场调头折返。

　　考虑到冬夏温差的影响 ，D KZ4 型列车管路系统中过滤器及空气弹簧、列车风门用减压阀没有采用当时流行的国外进口的气动元件 ，而是沿袭了日本城市轨道交通车辆用的传统的金属壳体的 JM 过滤器和 B D7型减压阀向列车风门、空气弹簧系统提供稳定的风源。

　　为减少风压波动 ，又在 B D7 型减压阀后安装了 65 L的储风缸。

　　D KZ4 型地铁列车风源系统调压器工作风压设定值与传统地铁列车工作风压设定值相比振幅变窄 ，从而引发 D KZ4 型地铁列车空气压缩机频繁启动。

　　3 SFM型电动列车风源系统

　　2003 年年底 ，北京地铁 1 号线全线贯通 ，城轨八通线作为北京地铁 1 号线的延长线 ，从地下延伸到地面 ，4 辆编组 （2 动 2 拖） 的 SFM 型电动列车投入运营。与 DKZ4 型及传统的 DK 型列车相比 ， SFM型电动列车客室改用了电动车门 ，减少了列车用风量 ，因此除各车总风缸容积减半外 ，风源系统也有诸多改变。VV120 型空气压缩机与 L T201511 H 型空气干燥器、SV10 型安全阀等共同组成了列车的风源系统。

　　3. 1 VV120 型空气压缩机

　　VV120 型空气压缩机吊装在列车底架上 ，由三相交流电机驱动 ，安装简单、结构紧凑、振动小、噪声低。空气压缩机泵出的压缩空气经双塔干燥器输入到列车总风缸。2005 年城轨八通线 SFM 型 4 辆编组列车全部到段后的翌月 ，部分列车上的 VV120 型空气压缩机壳牌 P100 润滑油便出现了不同程度的乳化。

　　根据列车上线运营时间的长短 ，乳化油色泽深浅有别 ，乳化程度轻重不一。

　　3. 2 压力继电器

　　压力继电器由气路部分 （接总风缸） 和电气部分（接车辆控制电路） 组成。当气路压力超过设定值时 ，压力继电器里的微动开关在压缩空气的作用下断开 ；当气路压力低于设定值时 ，其微动开关在压缩空气作用下接-通。触点的接通与断开控制着空气压缩机的启动与停止。

　　北京地铁 1 号线地铁车辆风源系统*早应用的是704 型调压器 ，到 20 世纪 90 年代一期车辆技术改造时改用带有空气压缩机供风后自动卸荷功能的 XMP型调压器。由于列车固定编组后 ，只用两端头车的XMP 型调压器分头控制列车空气压缩机的启动和停止 ，除中间车外 ，XMP 型调压器的卸荷功能实际上只在两端头车得以发挥。XMP 型调压器集中控制全列各车空气压缩机在 600 kPa～800 kPa 设定值范围内工作。这一供风模式在传统列车上一直沿用至今 ，只是在 1999 年复八线通车后 ， 3 动 3 拖固定编组的D KZ4 型列车才启用了新型城市轨道交通车辆的供风模式。在 D KZ4 型列车运行近 9 年的时间里 ，除调压器设定值压差范围小、空气压缩机启动频繁外别无异常。2003 年年底 ，专为八通线配置的 24 组 SFM 型电动列车的风源系统采用了 KNORR DBREMSE 公司生产的 VV120 型空气压缩机 ，MCS 型压力继电器作为该空气压缩机供风的控制装置。与 D KZ4 型列车相比 ，MCS 型压力继电器安装数量增多 ，控制压力更加细化 ，2 台压力继电器设定值分别为 700 kPa～900 kPa 和 800 kPa～900 kPa.在实际应用中 ，由于安装位置欠妥及防水缺陷 ，导致多次浸水 ，影响了列车运行。

　　3. 3 FESTO 减压阀

　　FESTO 减压阀将应用环境的温度范围扩大到- 10 ℃～ 60 ℃。安装了 HRDA 型制动机与 NAB CO制动系统的城轨八通线SFM型电动列车 ，在其列车管路中首次应用了 FESTO公司的 LR D1/ 2 DD DMIDI型减压阀， 用以替代NABCO 制动系统中的 B D7型减压阀。这一选择不符合SFM 型电动列车运用技术条件中规定的环境温度为 - 25℃～ + 45 ℃的要求 ， 使得FESTO 减压阀成为 SFM 型电动列车综合技术指标中的薄弱环节。2008 年年初北京地区比较寒冷 ， SFM 型电动列车由于在露天的自然环境中行驶 ，部分运营列车重载时相继出现了振动、颠簸、制动力减弱现象。追踪检查并将 FESTO 减压阀解体 ，发现阀体内膜片组件上方积水结冰 ，将膜片组件牢牢冻结。

　　FESTO 减压阀除减压功能之外 ，还具有“如果系统没有空气消耗 ，减压阀中的自动排气装置也可使系统工作压力降低”功能 ，这是 FESTO 减压阀与 M D 3 DA 型给风阀*大的区别。该功能会造成停放列车空气弹簧压力缓缓泄漏 ，继而引发列车总风压力下降。

　　空气弹簧系统供风原则应是 ：载荷恒定时（含空车时系统没有空气消耗） 空气弹簧高度稳定在标准值±5 mm范围内。此时 ，控制空气弹簧高度的高度阀（LV5N 型） 关闭了本阀的供气位和排气位 ，因而处于保压状态。高度阀本体控制杆处于水平状态的同时 ，保持着空气弹簧内压力值的稳定 ，而此时 FESTO 减压阀却出于自身特性 ，缓缓排放空气弹簧系统的压力 ，加速列车风源系统的漏泄 ，对列车风源系统的保压构成威胁。

　　4结束语

　　北京地铁 1 号线经过近 40 年的运营 ，其车辆风源系统虽经过多次技术改进 ，仍出现了 HS20 型空气压缩机频繁启动、VV120型空气压缩机润滑油乳化、FESTO 减压阀冰冻等问题 ，因此还需要在今后的设计中对其进行改进与提高。