孟 華 上海鐵路局合肥車輛段

普速客車夏季空調(diào)運(yùn)用典型故障分析及檢修對(duì)策

孟 華 上海鐵路局合肥車輛段

緊密結(jié)合一線客車運(yùn)用實(shí)際，對(duì)夏季空調(diào)運(yùn)用典型故障情況進(jìn)行梳理、分析、評(píng)價(jià)、總結(jié)，提出相應(yīng)的判斷處理方法及檢修對(duì)策。

夏季；空調(diào)；典型故障；對(duì)策

隨著生活水平的不斷提高，旅客對(duì)出行乘車環(huán)境提出了更高的要求。鐵路客運(yùn)作為我國主要的一種客運(yùn)方式，如何在新形勢(shì)下改善旅客乘車環(huán)境成為一個(gè)迫切需要解決的問題。近年來，客車設(shè)備在科技含量和技術(shù)復(fù)雜程度上更新改進(jìn)的步伐越來越快，尤其以提高和改善夏季旅行舒適性、穩(wěn)定性為主的空調(diào)制冷裝置，其運(yùn)用故障呈現(xiàn)出一定特點(diǎn)和規(guī)律性，這需要我們一線技術(shù)人員進(jìn)行分析，并提出可行性解決方案。

1　故障統(tǒng)計(jì)

以阜陽運(yùn)用車間為例，對(duì)近3年來7、8、9月份空調(diào)故障進(jìn)行統(tǒng)計(jì)來，詳見表1。

表1 阜陽運(yùn)用車間近三年來夏季空調(diào)制冷故障統(tǒng)計(jì)表

由表可見，近三年來阜陽運(yùn)用車間夏季空調(diào)制冷量均故障總體呈下降趨勢(shì)。

每年具體故障分布見表2。

表2 空調(diào)制冷故障類別具體分布統(tǒng)計(jì)表

從故障總體分布看，具體見圖1。

圖1 近三年來空調(diào)制冷故障類別分布圖

由圖可見，蒸發(fā)器、冷凝器及濾網(wǎng)類故障占到夏季空調(diào)制冷運(yùn)用故障六成多，由此可知，對(duì)空調(diào)機(jī)組在高溫季節(jié)的保養(yǎng)工作至關(guān)重要。其次，溫控器及探頭故障占總故障數(shù)的五分之一，由于目前現(xiàn)場(chǎng)溫控器型號(hào)不一，各類溫控器參數(shù)調(diào)整也存在一定差異，加之現(xiàn)場(chǎng)職工對(duì)此類調(diào)整技能掌握水平不夠，從而也造成一定故障的發(fā)生。其次，壓縮機(jī)、風(fēng)道、保護(hù)元件及線路故障也不容忽視，需要針對(duì)具體情況具體分析，從而對(duì)夏季空調(diào)運(yùn)用工作做到有效應(yīng)對(duì)。

2　原因分析

2.1春季客車大整修標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行不到位

春季整修的目的之一在于迅速恢復(fù)春運(yùn)后車輛設(shè)備技術(shù)狀態(tài)，為夏季運(yùn)用提供設(shè)備保障。雖然上級(jí)部門在制定文件時(shí)，對(duì)整修標(biāo)準(zhǔn)提出明確要求，但現(xiàn)場(chǎng)落實(shí)情況來看，還有很不到位的情況。比如，雖然對(duì)空調(diào)機(jī)組“兩器”均進(jìn)行清洗，但由于作業(yè)者對(duì)標(biāo)準(zhǔn)掌握還不是很明確，具體個(gè)人在執(zhí)行時(shí)又有一定差距，因此夏季空調(diào)運(yùn)用中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)重復(fù)清洗機(jī)組“兩器”情況，從上表也可看出，近年來由于上級(jí)要求不斷細(xì)化，各車間均在春季整修時(shí)抽調(diào)專人開展專項(xiàng)修，因此在夏季運(yùn)用中清洗“兩器”及濾網(wǎng)的故障比例明顯下降。

2.2溫控器不統(tǒng)型及調(diào)整參數(shù)各異

目前運(yùn)用中普遍使用的溫控器主要有三種類型，即：E5AX、E5AZ、TMC229等幾種型號(hào)。由于每種型號(hào)溫控器工作原理及調(diào)整方式各不相同，也造成現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)用故障頻發(fā)，直接影響到空調(diào)機(jī)組的正常運(yùn)行。各型溫控器故障發(fā)生數(shù)見表3。

表3 近三年各型溫控器故障統(tǒng)計(jì)表

因此，對(duì)于每種型號(hào)溫控器必須引導(dǎo)一線職工全面掌握參數(shù)調(diào)整方式，及日常故障排查方面的技能，從而將該類故障率進(jìn)一步減少到可控范圍內(nèi)。各溫控器調(diào)整說明如下：

2.2.1E5AZ-R3-38數(shù)字式溫度控制器調(diào)整說明

A、接線方式：

接線柱1、2——AC220V電源；

接線柱4、6——低溫輸出101、103；

接線柱7、8——高溫輸出101、102；

接線柱9、10、11——PT100溫度傳感線ABB。

B、界面圖形如圖2。

圖2 E5AZ-R3-38型面板樣式及功能區(qū)示意

C、設(shè)定方法：

（1）溫度設(shè)置（此部分用于常規(guī)調(diào)整）

③按一次菜單鍵返回運(yùn)行菜單。

⑤按一次模式鍵，返回運(yùn)行菜單。

（2）系統(tǒng)設(shè)置（以下調(diào)整為系統(tǒng)模式設(shè)置，請(qǐng)不要改動(dòng)）

①菜單鍵＋模式鍵同時(shí)按下3 s以上，進(jìn)入保護(hù)菜單，按模式鍵切換選項(xiàng)，依次按如下設(shè)置：

②同時(shí)按菜單＋模式1 s以上，返回運(yùn)行菜單。

（3）第二步：模式設(shè)置

按菜單3 s以上，進(jìn)入初始菜單，按模式鍵切換選項(xiàng)，依次按如下設(shè)置：

按菜單鍵3 s以上，返回運(yùn)行菜單。

（4）第三步：狀態(tài)設(shè)置

①按一次模式鍵，進(jìn)入狀態(tài)設(shè)置，按上調(diào)或下調(diào)鍵設(shè)置為RUN。則溫控器開始工作。

2.2.2TMC229-HT-DAA038數(shù)字式溫度控制器調(diào)整說明

A、接線方式：

與E5AX相同，內(nèi)芯可互換。

B、界面圖形如圖3、圖4。

圖3 TMC229-HT-DAA038型面板樣式 圖4E5AX型面板樣式

C、設(shè)定方法：（以TMC229-HT-DAA038為例）

（1）溫度設(shè)置（此部分用于常規(guī)調(diào)整）

①在運(yùn)行菜單下，設(shè)置低溫值SV為24.0

②按2次SET鍵，設(shè)置高溫值SV2為26.0（一般要求SV2=SV1+2）

（2）系統(tǒng)設(shè)置（以下調(diào)整為系統(tǒng)模式設(shè)置，請(qǐng)不要改動(dòng)）

①解鎖：同時(shí)按SET和 鍵5 s，出現(xiàn)畫面LOC-3，將3改為0后，先按下SET不松開，再按 后立即全部松開，解鎖完畢。

②調(diào)整：同時(shí)按下SET和 鍵5秒，出現(xiàn)設(shè)置界面，按SET切換設(shè)置選項(xiàng)：

dF-1（主控器靈敏度），出廠設(shè)置001.5

dF-2（第二控制器靈敏度），出廠設(shè)置001.5。

Cn-5（輸入修正值），出廠設(shè)置0。（此參數(shù)用于調(diào)整實(shí)際溫度與顯示溫度的誤差，例如：實(shí)際測(cè)試溫度25℃，顯示20℃，則將改參數(shù)調(diào)整為－5）

AL-1（超溫報(bào)警燈指示），出廠設(shè)置0。

PASS（進(jìn)入密碼），密碼為0123，密碼輸入后等待3 s

CnP（傳感器類型），出廠設(shè)置為Pt

C-F/C（溫度傳感器類型），出廠設(shè)置為C

dP/0（精度），出廠設(shè)置為0.1

Su-L（低溫下限），出廠設(shè)置為000.0

Su-H（高溫上限），出廠設(shè)置為050.0

SUB（控制方式），出廠設(shè)置為1

Sun（控制方式），出廠設(shè)置為2

oUT1（控制1方式），出廠設(shè)置為n2

oUT2（控制2方式），出廠設(shè)置為n2

AL1C（報(bào)警方式），出廠設(shè)置為H

AL2C（報(bào)警方式2），不設(shè)置

A1db（報(bào)警滯后值），出廠設(shè)置為001.0

AL10（報(bào)警燈1），出廠設(shè)置為AL1

AL20（其他），不設(shè)置

ALL0（其他），不設(shè)置

Atn（穩(wěn)定判斷系數(shù)），出廠設(shè)置為100（重要參數(shù)不可改動(dòng)）

AtP（比例系數(shù)），出廠設(shè)置為067（重要參數(shù)不可改動(dòng)）

AtI（積分系數(shù)），出廠設(shè)置為016（重要參數(shù)不可改動(dòng)）

dFt（濾波時(shí)間），出廠設(shè)置為008

再次同時(shí)按SET鍵和 鍵，恢復(fù)運(yùn)行狀態(tài)。

加鎖：同時(shí)按SET和 5 s，出現(xiàn)畫面LOC-0，將0改為3后，先按下SET不松開，再按 后立即全部松開，恢復(fù)加鎖狀態(tài)。

2.3壓縮機(jī)類故障不容忽視

從近年來發(fā)生的壓縮機(jī)故障情況來看，主要集中在以下幾種原因：機(jī)械卡死，電機(jī)燒損，絕緣故障等。據(jù)統(tǒng)計(jì)，出現(xiàn)壓縮機(jī)類故障車體上次廠修期均為2004-2006年間，可見壓縮機(jī)故障產(chǎn)生原因與使用年限、老化有著直接關(guān)系，同時(shí)，我們現(xiàn)有的檢修手段和質(zhì)量、日常運(yùn)用維護(hù)方式等也存在一定的故障誘因。具體故障原因分析如下：

2.3.1冷凍機(jī)油缺失或不足

我們現(xiàn)行使用的壓縮機(jī)均為全封閉式壓縮機(jī)，其潤滑冷凍機(jī)油在出廠時(shí)就按照標(biāo)準(zhǔn)一次性加注到位，而在日常運(yùn)用和空調(diào)檢修過程中，我們經(jīng)常會(huì)遇到因需處理制冷系統(tǒng)故障而回收制冷劑或制冷劑發(fā)生漏泄情況，冷凍機(jī)油隨制冷劑回收或漏泄排出。根據(jù)發(fā)生頻次的增加壓縮機(jī)內(nèi)冷凍機(jī)油的數(shù)量逐漸減少，又加之全封閉式壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)使我們?cè)谌粘＿\(yùn)用和空調(diào)定檢中無法檢查確認(rèn)冷凍機(jī)油的數(shù)量，因此會(huì)出現(xiàn)壓縮機(jī)冷凍機(jī)油的缺失或不足，由于壓縮機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)各運(yùn)動(dòng)部件得不到足夠的潤滑油潤滑，摩擦面建立不起良好的油膜，導(dǎo)致金屬摩擦面的摩擦阻力增大（干摩擦），升溫劇烈，造成膨脹卡死。

2.3.2制冷劑不足

壓縮機(jī)制冷主要依靠制冷系統(tǒng)的低溫低壓氣體吸收熱量，達(dá)到降溫目的。若制冷劑不足，蒸發(fā)器內(nèi)的制冷劑處于過熱交換狀態(tài)（過度吸熱），無法帶走壓縮機(jī)產(chǎn)生的熱量，從而導(dǎo)致冷凍機(jī)油得不到良好的冷卻降溫，其粘度下降，運(yùn)動(dòng)部件的摩擦面摩擦散熱不良，最終導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)部件卡死。

2.3.3制冷劑過充

壓縮機(jī)正常工作時(shí)要求吸入的是低壓低溫的完全蒸發(fā)的制冷劑蒸汽（氣體），以防止“液擊”（也稱擊缸），容易造成閥片損壞、機(jī)械卡死。

2.3.4零部件機(jī)械損傷

因壓縮機(jī)活塞、連桿、曲軸等部件長期處于高速運(yùn)轉(zhuǎn)中，因受制造的機(jī)械加工、組裝質(zhì)量、使用工況等諸多因素影響，會(huì)出現(xiàn)個(gè)別緊固件的松動(dòng)，材質(zhì)的疲勞、老化、失效、裂損、脫落等現(xiàn)象，造成壓縮機(jī)的卡死。

2.3.5電機(jī)繞組絕緣層老化

由于冷凍機(jī)油的嚴(yán)重缺失或制冷劑長期不足，從而使繞組線圈得不到良好冷卻降溫，長期高溫運(yùn)行，造成絕緣層嚴(yán)重老化，從而導(dǎo)致電機(jī)燒損。

2.3.6電機(jī)繞組匝間短路

因壓縮機(jī)的活塞、連桿、曲軸等部件長期高速運(yùn)轉(zhuǎn)，這些運(yùn)動(dòng)部件在磨耗中會(huì)產(chǎn)生一些金屬沉淀物，或是空調(diào)機(jī)組定檢期間，維修者對(duì)壓縮機(jī)進(jìn)行更換或補(bǔ)充冷凍機(jī)油時(shí)檢修工藝不到位，混入少量雜質(zhì)，并長期處在惡劣工況下，造成匝間短路，導(dǎo)致電機(jī)燒損。

2.3.7壓縮機(jī)絕緣不良

主要原因是接線盒內(nèi)衛(wèi)生較差及接線排上存在一定量的冷凝水。我們目前使用的壓縮機(jī)主要有兩種：一種是壓縮機(jī)接線盒不密閉，且位于壓縮機(jī)側(cè)下方低壓端，不易積水，但易進(jìn)灰塵，導(dǎo)致絕緣不良；另一種是壓縮機(jī)接線盒密閉，且位于壓縮機(jī)頂部高端處，不易進(jìn)灰塵，但易積留冷凝水，且電源接線處于接線盒下方，冷凝水易流向接線端子，造成絕緣不良。

2.4風(fēng)道不良故障時(shí)有發(fā)生

據(jù)統(tǒng)計(jì)，夏季空調(diào)故障中，由于風(fēng)道造成制冷效果不良的故障共26件次，且以老型車（接近廠修期）和新造車（剛廠修出來）為主。排除制造工藝方面的原因外，其原因主要有兩個(gè)：老型車由于運(yùn)用時(shí)間較長，且風(fēng)道在目前運(yùn)用檢修中尚屬“盲點(diǎn)”，從而風(fēng)道由于臟堵等原因造成冷量無法最大限度分布到車廂中，從而造成空調(diào)制冷效果不佳；其次新造車，由于在風(fēng)道內(nèi)隔板的高度和數(shù)量上設(shè)計(jì)不盡合理，因此常常出現(xiàn)新造車在運(yùn)用中的表現(xiàn)“乏力”，從而給旅客乘車舒適度也帶來一定負(fù)面影響。

2.5線路及保護(hù)元件故障占有一定比例

主要表現(xiàn)在控制線路供電線路斷線，接插件接觸不良，選擇開關(guān)內(nèi)部短路，缺相運(yùn)行造成保護(hù)動(dòng)作等。

3　對(duì)策措施

3.1春季客車整修全面落實(shí)專項(xiàng)修要求

嚴(yán)格按照上級(jí)有關(guān)客車整修質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)有關(guān)空調(diào)機(jī)組系統(tǒng)清洗要求，抽調(diào)責(zé)任心強(qiáng)的人員組成專修組對(duì)機(jī)組“兩器”等進(jìn)行全數(shù)徹底清洗，并對(duì)機(jī)組內(nèi)各部件狀態(tài)進(jìn)行確認(rèn)，必要時(shí)對(duì)機(jī)組型號(hào)等重要信息進(jìn)行登記（便于對(duì)機(jī)組運(yùn)行質(zhì)量及施修情況進(jìn)行跟蹤分析），同時(shí)加強(qiáng)過程控制，由各級(jí)質(zhì)檢員對(duì)于清洗過程進(jìn)行把關(guān)抽驗(yàn)，對(duì)于甩掛、臨修等車體進(jìn)行車號(hào)登記，確保配屬車的閉環(huán)整修管理。嚴(yán)格做好通風(fēng)機(jī)、冷凝風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)等重點(diǎn)機(jī)組設(shè)備的絕緣記名檢測(cè)工作。通過以上整修措施的落實(shí)，為夏季空調(diào)運(yùn)用打下良好基礎(chǔ)。

3.2全員熟知應(yīng)會(huì)各型空調(diào)溫控器的調(diào)試功能

在日常檢修中，由于各型溫控器使用混雜，往往一線職工對(duì)于溫控器調(diào)整調(diào)試還不夠熟練，甚至有弄混的情況，加之管理不善，客運(yùn)或旅客一旦盲目調(diào)試該設(shè)備，極易造成空調(diào)機(jī)組無法按設(shè)定工況進(jìn)行工作，從而影響了途中空調(diào)設(shè)備的服務(wù)品質(zhì)。因此，一方面要加強(qiáng)有關(guān)檢修人員的檢修技能培訓(xùn)，必須做到“一口清，一手精”，從而提高檢修效率；其次，途中乃至庫內(nèi)加強(qiáng)人員管理，對(duì)非專業(yè)人員接觸客車有關(guān)設(shè)備進(jìn)行嚴(yán)格管理，杜絕因人為誤操作造成的空調(diào)設(shè)備無法啟動(dòng)等情況發(fā)生。

3.3全面施行空調(diào)壓縮機(jī)壽命管理

盡快建立客車大配件履歷壽命管理制度，對(duì)空調(diào)機(jī)組的主要部件，如壓縮機(jī)、蒸發(fā)器、冷凝器等實(shí)行壽命管理，開展針對(duì)主要部件的狀態(tài)普查及定期施修。建立健全空調(diào)機(jī)組的動(dòng)態(tài)履歷，根據(jù)制冷系統(tǒng)漏泄的頻次確定制冷壓縮機(jī)冷凍機(jī)油補(bǔ)充方案。在壓縮機(jī)檢修過程中，嚴(yán)格執(zhí)行檢修工藝標(biāo)準(zhǔn)，防止制冷劑不足或過充。利用定檢有利時(shí)機(jī)，對(duì)壓縮機(jī)接線盒結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造：對(duì)第一種位于壓縮機(jī)側(cè)下方接線盒，將其由開放式改為密閉式，解決易進(jìn)灰塵的問題，對(duì)第二種位于壓縮機(jī)頂端接線盒，在接線盒底部鉆2個(gè)8 mm小孔便于排水，同時(shí)將接線高于接線盒端接線排，從而防止冷凝水流入。

3.4全面提高空調(diào)風(fēng)道檢修水平

對(duì)于風(fēng)道造成制冷效果不佳的兩個(gè)主要原因要分別采取不同的檢修對(duì)策。一是盡快形成運(yùn)用中對(duì)于空調(diào)風(fēng)道的全面檢修。2013年6月，由合肥車輛段段與南京綠鐵環(huán)保公司聯(lián)合研制的“智能型客車空調(diào)管道清潔裝置”科技成果通過路局驗(yàn)收，經(jīng)過專家現(xiàn)場(chǎng)性能測(cè)試和評(píng)審，認(rèn)為該裝置集合了視頻檢測(cè)、多功能清掃、高壓噴霧消毒等多用途集中式控制，實(shí)現(xiàn)了鐵路客車空調(diào)管道信息采集、視頻監(jiān)控，清掃、消毒的自動(dòng)化、智能化等，其技術(shù)水平達(dá)路內(nèi)先進(jìn)。如果能夠盡快形成生產(chǎn)力運(yùn)用于現(xiàn)場(chǎng)，將大大減少因風(fēng)道不暢帶來的空調(diào)運(yùn)用故障的發(fā)生。二是對(duì)于新造車，應(yīng)加強(qiáng)制造廠家與運(yùn)用部門間的信息共享，及開展聯(lián)合攻關(guān)活動(dòng)，確保新造車從源頭上全面考量空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，盡量在工藝美觀與風(fēng)道送風(fēng)阻力上充分論證，改進(jìn)現(xiàn)有風(fēng)道結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)均勻送風(fēng)。

3.5切實(shí)加強(qiáng)空調(diào)配件檢修力度

在日常檢修中，加強(qiáng)對(duì)職工執(zhí)行作業(yè)指導(dǎo)書方面的檢查，促進(jìn)其精檢細(xì)修，尤其對(duì)于電源缺相、電壓過高或過低，控制線路短路、斷路，接插件接觸不良，選擇開關(guān)內(nèi)部故障做到精準(zhǔn)判斷，及時(shí)修復(fù)，從而為機(jī)組的正常運(yùn)轉(zhuǎn)提供保障。

4　結(jié)束語

夏季空調(diào)制冷故障一直是客車檢修人員該季節(jié)的重點(diǎn)工作中之一。正確及時(shí)地處理夏季空調(diào)制冷故障是空調(diào)客車乘務(wù)員和檢修人員必須全力以赴面對(duì)的技術(shù)問題。筆者針對(duì)夏季空調(diào)制冷系統(tǒng)的典型故障，分析指出夏季空調(diào)機(jī)組故障產(chǎn)生的要因，通過解析車輛空調(diào)制冷裝置產(chǎn)生問題的因素，對(duì)典型故障提出相應(yīng)的解決方案和改進(jìn)手段，為更好地強(qiáng)化客車夏季運(yùn)用安全提出合理化檢修對(duì)策。

［1］畢恩興.史富強(qiáng).鐵路空調(diào)客車電氣控制系統(tǒng)故障的處理方法.西安：電子設(shè)計(jì)工程，2010.

［2］王書敖.譚越明.空調(diào)客車均勻送風(fēng)風(fēng)道的研制［J］.鐵道車輛.1992（8）：11214.

責(zé)任編輯：許耀元

來稿日期：2016-05-30