JKG系列双塔空气干燥器电控器电路改进

运用检修JKG系列双塔空气干燥器电控器电路改进潘朝晖（南宁机务段，广西南宁530001）动系统工作可靠性的故障现象，分析了原因，并对双塔空气干燥器电控器电路作了改进。改进后的干燥器在SS7型机车上得到运用，经受了考验。
南宁机务段目前共有2 9台内燃、电力机车使用了JKG系列双塔式空气干燥器。运用中，发生了多起总风缸没达到定压，空气压缩机高压安全阀就喷气、某塔不排风或排风不止、滤网破损、干燥剂颗粒和粉末吹到总风缸的故障，严重影响了机车制动系统工作可靠性，给行车安全带来了隐患，因此很有必要对其进行改进。
1JKG系列双塔空气干燥器工作原理空气压缩机启动时，电控器开始工作，并控制电空阀的工作状态，如所示。电空阀Ad得电供气，电空阀Bd失电排气，进气阀鞲鞴右移，此时A塔进入再生状态，B塔进入吸附状态。来自空气压缩机的压缩空气，经冷却和分离后，进入B塔，在干燥剂的吸附作用下成为干燥空气。干燥空气由B塔出来后，受出气止回阀的控制分为两路，其中大部分经止回阀BC进入总风缸，一小部分经阀体上的再生气路进入A塔，将干燥剂吸附的水分子脱附，并携带水分子由排气阀口排到大气，实现干燥剂的再生。经过一段时间后，在电控器的作用下，电空阀Ad失电排气，电空阀Bd得电供气，干燥器A、B塔转换工作，不断提供优质干燥的压缩空气。
2故障原因分析2.1电控器故障执行电路原电路（见）中的电空阀Ad、Bd、Cd为感性元件，在微处理器CPU的控制下，开关管VQ1频繁地开断，电空阀释放时电感电势与机车控制电路中的操作过电压会相互叠加。虽然电路中加入了过电压吸收元件VD1，但由于该器件为普通IN4007二极管，其导通和截止速率过慢，过电压吸收滞后，瞬时的过电压直接加于场效应管VQ1漏极与源极间，致使VQ1击穿。
当功率管VQ1击穿而造成断路或短路时，电空阀Ad或Bd无法控制进气阀转换工作，使A、B塔不能交替实现吸附和再生功能，造成某塔长期处于吸附状态而无法实现再生。这样连续工作，湿气被吸附在干燥剂的表面上并渗透到深层，长时间处于潮湿状态得不到恢复，在振动的条件下干燥剂很容易破损、粉化而压实，甚至堵塞出气滤网，使压缩空气通过干燥器的阻力加大，同时使进入空气干燥器的压力差不断增大，总风缸没达到定压，空气压缩机高压安全阀就喷气，甚至挤坏滤网，干燥剂颗粒和粉末吹到总风缸，污染空气管路，造成干燥塔不排风或排风不止。
当功率管VQ1击穿断路时，电磁阀Cd不得电而造成油水分离器的油水不能通过排污阀排出机车外。积水流入干燥塔，加速干燥剂失效。当功率管VQ1击穿短路时，电磁阀Cd长时间得电又造成干燥塔排风不止。
2.2电控器故障显示电路设计不合理原电控器的显示电路接于AT2051单片机I/O接口（见）上；由于是连接在执行电路的前端，只能显示单片机的逻辑控制状态，因此当执行电路发生故障时，其LED显示灯无法显示故障现象，从而影响到故障的正确判断，以致故障发生后得不到及时处理。
3电控器电路改进将原功率开关管IRF840改为固态继电器JGX- 2AF（见），以提高执行电路的过载能力；为匹配固态继电器及对CPU逻辑信号进行导向，在他们之间加入通用运算放大器LM124J.将原过电压吸收管改为高速二极管，以确保对线路中电空阀自感电势和操作过电压的吸收。
在感性元件电空阀回路中并联过电压吸收电容，使电空阀两端电压不能突变，确保功率器件的安全性。
在执行电路终端加入LED显示灯，以方便乘务员及检修人员进行故障判断，使故障得到及时处理（见电控器执行电路原理图（改进后）JKG系列双塔空气干燥器不同型号电控器的差别主要在于A、B塔的转换周期。原电路微处理器为TA2051，外接CD4006作为定时器/计数器，其设定计数周期为一固定值，故电控器只能针对某一型号的干燥器进行控制，而对不同型号的干燥器无法实现通用。改进方案见：用PIC16C57单片机代替原电路微处理器TA2051，通过其自身内部1个分频器和1个8位的定时器/计数器，进行外部编码开关S1S4的设定，以实现定时或计数功能，并以其定时或计数结果对微处理器进行控制，通过编码开关S1S4来选择时间的设定，实现对不同型号干燥器的控制，从而解决了电控器配件4结束语南宁机务段对JKG双塔干燥器电控器电路进行以上改造后，在部分SS7型机车上进行装车使用。从使用情况来看，再未发生过干燥器电控器类似故障，从而提高了机车制动系统的工作可靠性。