东方地球物理公司长庆物探处钻运服务中心 杨新勇，邹 剑，吴昺恒，赵 庆

目前，大型商用车辆在进入维修车间进行制动系统、控制系统和辅助系统维修时，需要起动发动机，以建立气源，提供气压，而这种建立气源的方式有以下缺点。

（1）发动机运转产生的尾气集聚在维修车间内部，当尾气浓度较高时，对维修人员的身体健康造成了一定的危害。

（2）发动机运转时产生的噪音，除对气路故障的诊断造成影响外，还对维修人员的身体健康造成了一定的危害。

（3）发动机运转增加了燃油消耗。

（4）当发动机需要维修时，无法建立气源，致使需要气源供给的其他系统也无法进行正常维修。只有等发动机维修完毕后，方可进行其他系统作业，延长了车辆的维修周期。

上述缺点无法满足人们对健康、安全、环保的要求，因此创建“以人为本”的工作环境，实现建立“绿色厂房”的环保理念，提升维修车间功能，显得尤为重要。为了有效解决这一问题，我们建立了维修车间待修车辆压缩空气补给系统，以达到不起动发动机就能提供压缩空气的目的。

1 气源的建立

1.1 空气压缩机房的设立

根据GB 50029—2003的规定，在维修车间中央位置专门设立了一间干燥、独立的空气压缩机房。空气压缩机房选择防火降噪门，并选择外部直径为360 mm的PVC管作为通风管道。

1.2 空气压缩机的选择

维修车间的面积为2 297 m2，有13个维修工位，现有维修车辆对气压的要求为0.65 MPa～0.8 MPa，加之气动工具、零配件清洗、检测设备等所消耗的压缩空气量和电驱动的空气压缩机间歇工作要求，选用JW-0.97/8型空气压缩机，其性能指标见表1所列。

2 压缩空气的处理

2.1 压缩空气的过滤

为了给维修车辆提供清洁的气源，就要对压缩空气进行过滤，为此选择滤清精度小于20 μm的压缩空气干燥过滤器。干燥过滤器串联在储气罐的出气口端，对压缩空气输入车间前进行有效地过滤。

2.2 压缩空气的散热

按照维修要求，压缩空气要进行散热。JW-0.97/8型空气压缩机的出气管具有散热功能，并且与180 L储气罐连接，储气罐除了具有储存压缩空气功能外，其表面也具有散热功能，所以不需要安装散热装置。

3 压缩空气的输送

建立合理的压缩空气输送系统，将清洁的压缩空气输送到维修车间的各个工位，以提供给在修车辆使用。本系统压缩空气的输送压力为0.8 MPa，按照压力标准划分，属于低压压缩空气。

3.1 压缩空气输送管材的选择

由于维修车间压缩空气的用气量不大，加之用气具有间歇性，故不对其用气量进行评估，所选管材的外径以不小于空气压缩机储气罐出气口接头的内径即可。储气罐出气口接头的内螺纹为G1/2，考虑今后用气量的增加因素，决定采用外部直径为20 mm的热镀锌加厚碳钢管，管间、控制阀门及输出接口均采用螺纹连接。

3.2 输气管道的敷设及传输

空气压缩机输出的压缩空气，经干燥过滤器干燥后，从外部直径为20 mm的镀锌管输出，在距地面700 mm处穿过墙体引入维修车间。维修车间是框架式结构，空气压缩机房位于维修车间的中央位置，整个车间纵向框架是预制混凝土起重桥吊的承重支架。维修工位（地沟）位于2座承重支架之间。输气管道沿承重支架敷设，用钢制U形卡固定，延伸至车间两端，如图1所示。每2个工位中间由主管道上沿桥吊的承重支架引出外部直径为16 mm的输气支管。

3.3 压缩空气输出接口的设置及功能

压缩空气输出接口是用气设备与输气管道连接的纽带，它应具有以下功能。

（1）应具有广泛的通用性，以方便更多的用气设备使用及零部件购置。

（2）与设备连接要方便、快捷，解除连接时能自动封闭。（3）数量要充足，以满足多车辆维修的需要。

为满足以上功能，在输气管道终端由管件三通分别连接了三叉式气管快速接头和分支铜球阀，闸阀出口连接大转矩气动扳手管线接头，供大转矩气动扳手使用。

如图2所示，在安装输气接口前，在其安装位置的墙体上固定1个工程塑料手提工具箱作为锁箱，加装锁具进行管理，以加强对能量的控制，符合环保的要求。

表1 空气压缩机的性能指标

图1 输气管道的敷设

图2 输气接口及锁箱

气源的建立和管道的敷设给维修车间压缩空气的使用提供了极大的便利，使维修车间的附加功能得以增加，为了使维修车辆各个用气机构和设施得到压缩空气，必须在输气接口和车辆间进行快捷有效的连接。

4 各种车型压缩空气输入接口的设置

国内商用车普遍采用的空气压缩机为外卸荷的空气管理系统布置方式，在欧洲通常也采用该布置方式。空气压缩机产生的气体通过干燥罐的出气口进入四回路保护阀，卸荷期间产生的气体通过干燥罐的排气口排入大气。国内商用车普遍采用四回路保护阀，其作用是将干燥后的气体分成4条回路满足车辆不同系统的需求，同时确保当某一回路失效时其他回路仍能正常工作，并可以对失效回路进行气压补充。我公司现有车辆的四回路保护阀分并联式和串联式2种。

如图3所示，并联式四回路保护阀控制的气路特点是：发动机上的空气压缩机建立的压缩空气，通过干燥罐的出气口，流向四回路保护阀的进气口，压力为0.65 MPa～0.80 MPa。此气压与车间管网上输气接口输出的气压相同，可直接通过管线并联接入。为满足输出接口的要求，对压缩空气五金元件进行了筛选，决定选用带有自闭功能的母型气路快速接头作为车辆气路与车间压缩空气供给系统的连接件（图4）。

商用车车型不同，其气路布置方法也不尽相同，在气路快速接头与各种车型气路连接时，需要采用不同的连接方法，总体思路就是在干燥罐与四回路保护阀之间接入，用外接气源代替空气压缩机建立的气源。

4.1 沙驼WTC5140TSM型沙漠运输车

根据沙驼WTC5140TSM型沙漠运输车的气路元件安装位置，将接入点选在四回路保护阀进气口接头位置，为了连接方便，需要将接头的拧紧方加工为四方形状，并在四方形状的一面加工出G1/4内螺纹，加工前后的接头形状如图5所示。安装前，在接头的加长端旋上一只M22×1.5的螺母做为锁紧螺母，后在螺纹上涂抹螺纹紧固胶旋入四回路保护阀15 mm左右（使接头上的螺纹孔朝向8点位置，并朝向四回路保护阀进气侧），再将锁紧螺母拧紧。接着，在母型气路快速接头的连接螺纹上缠绕聚四氟乙烯生料带，旋入四方形状接头的螺纹孔中并拧紧。最后将原气管接入接头上。沙驼WTC5140TSM型沙漠运输车的气路改造前后效果对比如图6所示。

图3 并联式四回路保护阀压缩空气气源原理

图4 母型气路快速接头

图5 接头改造效果对比

4.2 东风EQ1093车型

东风EQ1093车型的气路较为简单，只需拆卸主气罐后部的堵头，在其中心位置加工出G1/4内螺纹，将母型气路快速接头旋入拧紧即可。其压缩空气补给接头安装效果如图7所示。

4.3 东风EQ2120车型

东风EQ2120车型的压缩空气接入点为干燥罐出口处，其原接头是扩口直角弯头，由于其结构表面不能够加工出G1/4的内螺纹，所以重新加工出新的直角（四方座）弯头，再加工出G1/4内螺纹（图8），方便与母型气路快速接头连接。其扩口直角弯头安装效果如图9所示。

4.4 北奔ND1250车型

北奔ND1250车型的干燥罐输出气管接头位置外接气源较为方便，其连接方式是用一只空心螺栓将气管接头与干燥罐出气口连接。拆下空心螺栓，并沿六角方纵向中心位置加工出G1/4内螺纹。重新安装空心螺栓后，将母型气路快速接头旋入空心螺栓上的内螺纹，再将其拧紧即可。其压缩空气补给接头改造及安装效果图效果如图10所示。

4.5 奔驰奔驰乌尼莫克系列车型

奔驰乌尼莫克系列车型的压缩空气气源原理如图11所示，此系列车型的气路与上述车型的气路明显不同，其装有串联式四回路保护阀。它控制的气路特点是：空气压缩机建立的气源通过干燥罐（带卸荷阀）进入四回路保护阀的2个控制阀腔，由干燥罐的出气口21和出气口22分2路至各个系统的储气罐（此时气压为1.6 MPa～1.8 MPa），通过减压阀减压后（气压为0.77 MPa～0.84 MPa），再通过四回路保护阀的进气口11和进气口12并联进入四回路保护阀的另外2个腔，最后由四回路保护阀的出气口23和出气口24分2路进入各个系统的控制元件和执行元件。

图6 沙驼WTC5140TSM型沙漠运输车气路改造效果对比

图7 EQ1093型车压缩空气补给接头安装效果

以奔驰乌尼莫克U5000车型为例，其压缩空气气源原理与图11相同，根据气压分布特点，通常情况下，选择减压阀出气口接头作为车间压缩空气的接入点，使维修车间的压缩空气由一个进气口输入，分别通过各减压阀的出气口进入各个系统。为了保证各个系统的气源独立，必须制作单向输气管汇对气源进行分配。其压缩空气补给气路接入原理如图12所示，具体方案如下。

图8 EQ2120车型扩口直角弯头结构改造

图9 EQ2120车型扩口直角弯头结构改造及安装效果对比

图10 北奔ND1250车型压缩空气补给接头改造及安装效果对比

图11 奔驰乌尼莫克系列车型的压缩空气气源原理

图12 奔驰乌尼莫克U5000车型压缩空气补给气路接入原理

4.5.1 单向输气管汇的制作

如图13所示，单向输气管汇是由四位排插、气路快速接头及4只单向快插接头组成。它的排插位数由车辆的单一系统个数决定，有几个系统就选择几位，单向快插接头也做相应数量的选择。进气接头选择气路快速接头的好处有以下2点：与连接管线连接便捷；当压缩空气补给解除后，管汇内腔与大气相通，单向快插接头中的单向阀工作不受影响，保证了各个系统的独立性。单向输气管汇应安装在连接较为方便的位置，并固定牢靠。

4.5.2 输气管线的选择

通过对各种管线对压力、温度、抗腐蚀性能及用气系统用气量的的比较，选用聚氨酯管（PU-10*6.5）做为输气管线，其具体性能见表2所列，

4.5.3 输气管线与车辆的各个系统连接

将输气管线与减压阀的出口连接，来供给各个系统使用。进入单一系统的方法如下：拆下原三通接头，按照原三通接头的连接螺纹规格加工出1个新三通接头（图14）；将新三通接头一端与减压阀连接，再将原三通接头后移50 mm～60 mm，与新三通接头另一端连接，最后将输气管线连接在PC10-02快插直接头与单向输气管汇的单向快插接头之间，其接入效果如图15所示。

5 车间管网与车辆之间的连接

为了便于维修车间压缩空气补气系统与车辆气路的连接及连接软管的收纳，在压缩空气输出接口距离地面2 500 mm处，起重桥吊的承重支架侧面，安装自动伸缩型卷管器。卷管器上连接软管的进气口与压缩空气输出接口连接，其出气口（母型气路快速接头）可与串联式四回路保护阀车辆上设置的连接接口（公型气路快速接头）直接连接，而并联式四回路保护阀车辆上设置的连接接口为母型气路快速接头，与其连接时需使用带有双插公型气路快速接头的连接软管（图16），用于过渡连接。

图13 单向输气管汇安装效果

表2 聚氨酯管（PU-10*6.5）性能

6 待修车辆压缩空气补给系统的使用效果及拓展使用效果

车辆在需要压缩空气时，将自动伸缩型卷管器中的连接软管拉出，与车辆上的连接接口做相应连接，将压缩空气输入车辆的用气系统中，进行相应的作业。作业结束后，解除连接，卷管器自动收回连接软管。2种形式的四回路保护阀气路连接效果如图17所示。

综上所述，维修车间待修车辆压缩空气补给系统的建立，其管网遍及车间的各个工位，为维修工位上的维修车辆提供了充足的气源，减少了车辆尾气的排放。输出接口的通用性强，给气动工具的使用提供了极大的方便，从而减轻了维修人员的劳动强度。车辆上的连接接口的设置过程简单易行，零部件通用性强，购置方便、价格便宜。它的建立，还拓展了这套系统更广泛的使用范围，为维修车间功能的提高，促进创建“绿色厂房”维修环境奠定了坚实的基础。

图14 新三通接头

图15 奔驰乌尼莫克U5000车型外接气源系统接入效果

图16 带有双插公型气路快速接头的连接软管

图17 2种形式的四回路保护阀气路连接效果