周剛 宋鑫

中圖分類(lèi)號(hào)：U279 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

摘要：通過(guò)時(shí)旅客列車(chē)空調(diào)裝置運(yùn)用中發(fā)生的制冷故障進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析，提出了提高客車(chē)空調(diào)裝置運(yùn)用質(zhì)量的幾點(diǎn)建議。

關(guān)鍵詞：鐵道車(chē)輛；客車(chē)；空調(diào)裝置；制冷故障

一、引言

旅客列車(chē)空調(diào)裝置通常由通風(fēng)系統(tǒng)、制冷系統(tǒng)、采暖系統(tǒng)和自動(dòng)控制系統(tǒng)四個(gè)基本部分組成?？蛙?chē)空調(diào)裝置通過(guò)將一定量的車(chē)外新鮮空氣和車(chē)內(nèi)再循環(huán)空氣混合后，經(jīng)過(guò)過(guò)濾、冷卻或加熱、減濕或加濕等處理，以一定的流速送入車(chē)內(nèi)，并將車(chē)內(nèi)一定量的污濁空氣排出車(chē)外，以實(shí)現(xiàn)車(chē)內(nèi)濕度和溫度良好地保持在人體感覺(jué)舒適的范圍內(nèi)。由于冬季客車(chē)主要采用鍋爐或電加熱器的采暖方式，因此在夏季，客車(chē)空調(diào)裝置的制冷系統(tǒng)保證旅客乘坐的舒適性就顯得尤為重要?？蛙?chē)空調(diào)裝置的制冷系統(tǒng)主要由壓縮機(jī)、蒸發(fā)器、冷凝器、節(jié)流裝置、干燥過(guò)濾器、氣液分離器等組成。

空調(diào)裝置故障導(dǎo)致制冷效果不良的較多，主要由壓縮機(jī)老化、系統(tǒng)泄漏、過(guò)濾器堵塞等原因?qū)е?。從有關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)來(lái)看，因管路、干燥過(guò)濾器、冷凝器泄漏等造成壓縮機(jī)缺氟的系統(tǒng)泄漏故障占40.7%而由于蒸發(fā)器、冷凝器腐蝕、壓縮機(jī)故障、系統(tǒng)配件老化等造成系統(tǒng)制冷不良的故障占59.3%。從發(fā)生空調(diào)裝置故障的客車(chē)投入運(yùn)用時(shí)間來(lái)看?？蛙?chē)使用年限在5年～10 年的占25.9%10年以上的占74.1%。

二、制冷故障的原因分析

通過(guò)對(duì)空調(diào)裝置制冷系統(tǒng)故障的現(xiàn)車(chē)檢查和處理情況分析，認(rèn)為造成制冷不良故障的原因主要有以下幾個(gè)方面。

2.1制冷系統(tǒng)泄漏（低壓繼電器動(dòng)作）

（1）空調(diào)裝置使用時(shí)間較長(zhǎng)，蒸發(fā)器及冷凝器管壁因氧化、腐蝕變薄，局部出現(xiàn)泄漏。

（2） 在蒸發(fā)器及冷凝器的彎頭連接處易形成局部高壓、接頭因銹蝕及震動(dòng)容易泄漏甚至斷裂。

（3）干燥過(guò)濾器接頭及自身焊縫因腐蝕、震動(dòng)，易產(chǎn)生泄漏或折斷。

（4） 因制冷劑在整個(gè)系統(tǒng)中循環(huán)，各接口處（包括工藝管）因銹蝕、氧化，而出現(xiàn)緩慢泄漏。

2.2制冷系統(tǒng)高壓保護(hù)（高壓繼電器動(dòng)作）

（1）蒸發(fā)器及冷凝器翅片氧化、腐蝕較嚴(yán)重，影響蒸發(fā)器及冷凝器換熱。

（2）壓縮機(jī)使用時(shí)間長(zhǎng)，活塞磨損，閥片關(guān)閉不嚴(yán)，影響壓縮機(jī)功效，需充注更多的制冷劑以彌補(bǔ)壓縮機(jī)功效較差狀況。

（3） 蒸發(fā)器、冷凝器使用時(shí)間較長(zhǎng)，系統(tǒng)內(nèi)產(chǎn)生雜質(zhì)及油污，影響蒸發(fā)器及冷凝器的換熱。

（4） 干燥過(guò)濾器、分配器（節(jié)流裝置）等部位由于使用時(shí)間較長(zhǎng)，產(chǎn)生雜質(zhì)及油污，系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生堵塞，影響制冷劑的循環(huán)。

2.3系統(tǒng)不制冷（壓縮機(jī)燒損）

（1）因壓縮機(jī)運(yùn)動(dòng)件磨損，造成拉缸、粘缸、卡死等機(jī)械故障。

（2） 壓縮機(jī)使用時(shí)間長(zhǎng)，電機(jī)繞組老化，絕緣不良，造成壓縮機(jī)斷線(xiàn)、燒損。

（3）壓縮機(jī)超負(fù)荷運(yùn)行，排氣溫度太高，造成壓縮機(jī)燒損。

2.4制冷不良（制冷量不足）

（1）因使用時(shí)間長(zhǎng)，過(guò)濾網(wǎng)未及時(shí)清掃，被灰塵或雜物堵塞，造成制冷不良。

（2）蒸發(fā)器、冷凝器使用時(shí)間長(zhǎng)，因未及時(shí)進(jìn)行清理，翅片積灰、過(guò)臟導(dǎo)致熱交換差，造成制冷不良。

（3）由于溫度控制器設(shè)定溫度高或動(dòng)作不良而導(dǎo)致制冷效果差。

（4）因蒸發(fā)器結(jié)冰、熱交換差而造成制冷不良。為進(jìn)一步分析制冷不良故障原因，對(duì)外界環(huán)境、空調(diào)機(jī)組狀態(tài)等對(duì)制冷系統(tǒng)的影響有更深刻的了解，我們對(duì)在運(yùn)用和檢修中發(fā)現(xiàn)的制冷不良故障進(jìn)行了檢測(cè)。

對(duì)客車(chē)YW25G 681576（于2011年投入使用）進(jìn)行測(cè)試：外溫為34C，通電后4臺(tái)壓縮機(jī)正常工作，制冷效果明顯，工作電流為1OA左右（正常為8A左右）試車(chē)30分鐘車(chē)內(nèi)溫度從52c降至34 C，下午三點(diǎn)再次進(jìn)行測(cè)試時(shí)，外溫為42℃，通電后4臺(tái)壓縮機(jī)工作l0分鐘后相繼亮制冷故障燈（共4個(gè)故障燈），排掉少量制冷劑后，壓縮機(jī)工作，但制冷效果差，出風(fēng)溫度高，車(chē)內(nèi)溫度降至32℃后基本不下降。在空調(diào)機(jī)組試驗(yàn)臺(tái)上測(cè)試YZ25G 355204（于2011 年投入運(yùn)用）制冷故障的空調(diào)機(jī)組，試驗(yàn)間溫度為35C，當(dāng)充注制冷劑壓力（吸氣） 至0.6 MPa時(shí)（表壓）回氣管剛結(jié)露，回氣溫度為19℃， 壓縮機(jī)工作電流為1OA，回氣溫度、壓力、工作電流偏高（在外溫35℃情況下，正常回氣溫度為4-10℃，表壓為0.46MPa一0.85MPa壓縮機(jī)工作電流為8.5A左右）排掉少量制冷劑，制冷劑壓力（吸氣）至0.5MPa，壓縮機(jī)工作電流為9.5 A，回氣不結(jié)露，但制冷效果較差。如果繼續(xù)充入制冷劑，工作電流超過(guò)10A，回氣溫度會(huì)降低，但一旦外溫較高時(shí)系統(tǒng)將會(huì)亮制冷故障燈（高壓繼電器動(dòng)作）。

通過(guò)以上對(duì)制冷故障的空調(diào)機(jī)組所進(jìn)行的測(cè)試可以看出，投入運(yùn)用時(shí)間約l2年的客車(chē)其空調(diào)裝置極易出現(xiàn)制冷故障。由于使用時(shí)間較長(zhǎng)，其壓縮機(jī)、蒸發(fā)器、冷凝器等部件老化、腐蝕，在外界溫度不高時(shí)制冷作用還可以，但隨著外界溫度升高其制冷狀態(tài)就逐漸變差，當(dāng)外界溫度達(dá)到40C及以上時(shí)其制冷作用就更差。

其次，我們?cè)僖园^車(chē)輛段一次典型性空調(diào)故障為例，進(jìn)行分析：

2012年7月，包頭車(chē)輛段配屬的鋪鎮(zhèn)機(jī)車(chē)車(chē)輛廠(chǎng)制造的YW25G型空調(diào)客車(chē)681645投入運(yùn)用后編掛并運(yùn)行于包頭至廣州區(qū)間的K600次列車(chē)上，存在制冷量不足的問(wèn)題，該車(chē)的空調(diào)機(jī)組為上海某公司制造的KLD29PQ型機(jī)組，制冷量29.1Kw。

問(wèn)題調(diào)查及處理

包頭車(chē)輛段的技術(shù)人員在運(yùn)用途中對(duì)機(jī)組進(jìn)行了調(diào)查F比較和分析+采取了將車(chē)廂內(nèi)頂板的孔板式出風(fēng)口孔徑擴(kuò)大，同時(shí)將原有的離心式通風(fēng)機(jī)的導(dǎo)流板直徑由256mm增加到280mm的改造措施制冷效果有了較明顯的改善。

2012年12月，該車(chē)又出現(xiàn)制冷效果不良現(xiàn)象，經(jīng)過(guò)對(duì)蒸發(fā)器F冷凝器的沖洗，并按使用說(shuō)明書(shū)的要求重新抽真空灌注了，3.8kG的R22型制冷劑。以1位通風(fēng)機(jī)以及1位壓縮機(jī)為例+檢查充注前后的電流變化結(jié)果并無(wú)變化.這說(shuō)明不是由制冷劑缺少而引起的。將制冷效果不良的這輛車(chē)中的臺(tái)壓縮機(jī)拆送到上海鐵路局昆山空調(diào)大修段進(jìn)行壓縮機(jī)排量測(cè)試結(jié)果壓縮機(jī)排量均不合格。2013年8月，將這該車(chē)的壓縮機(jī)全部更新，并且更換了揚(yáng)程更大的離心式通風(fēng)機(jī)，更新前全壓為200-450P，更新后全壓為250-560P，經(jīng)過(guò)第1次改造，制冷效果又恢復(fù)正常。

1.2013年暑期，現(xiàn)場(chǎng)又反映該車(chē)空調(diào)制冷效果不良，表現(xiàn)為高壓保護(hù)動(dòng)作 包頭車(chē)輛段在高低壓壓力繼電器試驗(yàn)臺(tái)和壓縮機(jī)排量試驗(yàn)臺(tái)上對(duì)拆下的壓力開(kāi)關(guān)以及壓縮機(jī)分別進(jìn)行檢測(cè)結(jié)果壓縮機(jī)排量及壓力開(kāi)關(guān)數(shù)值均合格。

同時(shí)，將空調(diào)機(jī)組送至上冷廠(chǎng)的熱工實(shí)驗(yàn)室對(duì)冷凝器更換前后的出風(fēng)量進(jìn)行了測(cè)試。從測(cè)試可以看出：冷凝器空氣通風(fēng)量更換前后變化很大，這說(shuō)明冷凝器散熱翅片上積垢嚴(yán)重，通過(guò)風(fēng)量減少，使得熱交換不完全，造成高壓保護(hù)動(dòng)作。為此將這輛車(chē)的冷凝器均換新，原有的冷凝器散熱盤(pán)管為4組更新后的盤(pán)管為5組，經(jīng)過(guò)這次更換后高壓保護(hù)動(dòng)作故障消除。事實(shí)上，如果不更換新的冷凝器，而對(duì)冷凝器內(nèi)外表面進(jìn)行徹底清潔，也能滿(mǎn)足冷凝器熱負(fù)荷的散熱要求。

從制冷效果不良故障的處理過(guò)程來(lái)看，在制冷系統(tǒng)中的任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題均可導(dǎo)致制冷狀態(tài)工作點(diǎn)的偏移而達(dá)不到設(shè)計(jì)要求或系統(tǒng)無(wú)法正常工作。隨著空調(diào)機(jī)組使用年限的增加機(jī)組各部都已開(kāi)始逐步老化。蒸發(fā)器F冷凝器表面結(jié)垢嚴(yán)重壓縮機(jī)排量減小制冷效果下降的現(xiàn)象不僅在這輛車(chē)上表現(xiàn)出來(lái)在包頭車(chē)輛段配屬的其他空調(diào)客車(chē)上也時(shí)有發(fā)生。

三.改進(jìn)建議

3.1根據(jù)鐵輛函『199419 2號(hào)《關(guān)于印發(fā)客車(chē)空調(diào)三機(jī)檢修及運(yùn)用管理規(guī)程>的通知》中規(guī)定，空調(diào)機(jī)組使用超過(guò)l2年且狀態(tài)不良時(shí)須更換，結(jié)合太原車(chē)輛段的使用情況，建議對(duì)使用10年以上的客車(chē)在實(shí)施廠(chǎng)修時(shí)更換空調(diào)機(jī)組，對(duì)不到廠(chǎng)修期而運(yùn)用中機(jī)組狀態(tài)很差的更換機(jī)組或其關(guān)鍵部件，如壓縮機(jī)、蒸發(fā)器、冷凝器等。

3.2根據(jù)列車(chē)運(yùn)行線(xiàn)路，對(duì)開(kāi)往南方溫度較高地方的列車(chē)，尤其是暑期外界溫度有相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間達(dá)到或超過(guò)40℃的列車(chē)，其中組編掛的客車(chē)空調(diào)裝置狀態(tài)要保證盡可能好，以避免因高溫制冷效果差而帶來(lái)的不良反映。

3.3配備性能完備的空調(diào)機(jī)組試驗(yàn)臺(tái)（能保證恒溫35℃以使冬季也可以進(jìn)行制冷性能測(cè)試），在客車(chē)廠(chǎng)、段修時(shí)，保證對(duì)空調(diào)機(jī)組的制冷性能進(jìn)行測(cè)試，確保空調(diào)機(jī)組檢修質(zhì)量。

3.4加強(qiáng)對(duì)運(yùn)用客車(chē)空調(diào)機(jī)組的維護(hù)，在每年的客車(chē)春、秋季整修中對(duì)空調(diào)機(jī)組進(jìn)行開(kāi)蓋檢查，特別是在春季整修空調(diào)機(jī)組即將投入運(yùn)用前，對(duì)其蒸發(fā)器、冷凝器等進(jìn)行清洗除塵，以保證機(jī)組良好的換熱效果。

3.5在客車(chē)的日常運(yùn)用中，應(yīng)定期對(duì)空調(diào)裝置的濾網(wǎng)進(jìn)行清掃除塵，保證空調(diào)裝置有良好的通風(fēng)和換熱效果，確?？照{(diào)裝置性能良好。

3.6為保證空調(diào)機(jī)組故障得到及時(shí)的處理，建議各車(chē)輛段根據(jù)客車(chē)配屬量相應(yīng)儲(chǔ)備一定量的空調(diào)裝置關(guān)鍵配件，并建立配件定額管理制度，以滿(mǎn)足客車(chē)運(yùn)用及定期檢修的需要。

參考文獻(xiàn)：

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