铁路客车空气调节装置的故障与处理

铁路客车空气调节装置的故障与处理摘要铁路客车空气调节装置在使用中，出现故障，其原因是多种多样的。而且有时候不同的故障原因，会出现类似故障现象；甚至同一种故障原因在不同的环境中，有时候也会出现不同的现象。它的故障主要有：通风系统故障、制暖系统故障、制冷系统故障、电气自动控制系统故障以及一些特殊故障等。本文通过对铁路客车空气调节装置的结构、原理进行分析，结合具体实践和检查空调装置故障的方法，针对铁路客车空气调节装置在运用中的常见故障进行分析。使维修工作人员迅速正确判断发生部位，而后带着目的检查故障和消除故障，同时就减少和预防相关故障做提出一些参考性建议。关键词：铁路客车；空气调节装置；常见故障；处理方法铁路客车空气调节装置是车内空气调节的主要装置，直接影响客室内的空气质量，包括客室内空气中的二氧化碳含量、有害气体浓度及细菌含量等。而铁路客车空气调节装置是否良好，直接影响旅客舒适程度。由于随着铁路客车运行速度的提高，客车空气调节装置在列车运行中的冲击和振动加剧，使其故障率不断上升，而且有些故障运用中若不能及时有效的处理，会对旅客的出行造成不必要的麻烦，甚至发生更为严重的后果。本课题通过对铁路客车空气调节装置的结构、原理进行分析，针对铁路客车空气调节装置在运用中的故障进行分析，结合具体实践和检查空调装置故障的操作方法，对空气调节装置的常见故障与处理做了一些探索。因此对发生的故障进行分析和有效的处理，确保铁路客车空气调节装置的正常运行，具有一定的现实意义。1客车空调装置的类型和组成以及五大系统的作用1.1客车空调装置的类型和组成(1)客车空调装置按供电方式不同可分为本车供电式和集中供电式；按安装方式不同可分为集中式和单元式。由于目前我国铁路客车空气调节装置主要以单元式空调机组。所以我们以装有集中供电单元式空调机组的KLD40机组，空调控制柜是KLC40[2]－1T1型的空调控制柜为例，分析空调装置的故障查找、处理过程。(2)不论哪种铁路空调客车，其空气调节装置通常都是由通风系统、空气冷却系统、加热系统、加湿系统及电气控制系统五大部分组成。铁路空调客车的空气调节装置是将一定量的新鲜空气和车内的再循环空气混合，经过处理，以一定的速度送入车内，并将车内一定量的污浊空气排出车外，将车内空气的温度、湿度、洁净度和流动速度控制在一定的范围内。客车空调装置对空气的处理主要包括对空气的除尘、冷却、加热、加湿、减湿等。1.2客车空调装置五大系统的作用(1)通风：在通风机的作用下，将经过处理的空气输送分配到客室并形成合理的气流组织，同时排出室内多余的污浊空气，使室内空气参数满足舒适和卫生要求。通风系统主要由通风机组、空气过滤气、送风道、送风口、回风口、废气排风机等组成。(2)加热:由新风口引入的新鲜空气及车内循环空气，被机组的通风机吸入在电加热气前混合，通过电加热气加热。被加热的空气，由通过机送入车内风道各格栅，向车内送热风，使车内温度徐徐上升，并由温度调节气自动调节车内空气温度，保持车内一定的舒适温度。(3)制冷：车内的循环空气及由新风道引入的新鲜空气，由机组的通风机吸入，在蒸发气前混合，通过蒸发气得到冷却，并由机组前端部出风口送入车顶通风道各格栅，向车内吹出冷风。在制冷系统连续工作下使车内温度逐渐降低，并由温度调节气自动调节车内空气温度。(4)加湿：目前，我国在一般车辆的空调装置中不设加湿系统，仅在某些高级公务车及特殊要求车辆上才设此系统。因此对该系统不预论述。(5)自动控制：它是客车空调系统的控制中心，它按客车空调要求准确地控制着空调系统的正常工作，完成通风、制冷、制暖的手动控制和自动控制以及集中控制运行，使室内的空气参数控制在规定的范围内，并同时具有短路、过电压、欠电压、失电压、风机过载、压缩机、制暖保护功能。2客车空调装置正常运行的特点空调机组运行后，应定期检查工作状况是否正常，如有异常现象应停机处理。单元式空调机组采用全封闭式压缩机，一般不设压力表，无法直接掌握系统的工作压力。因此机组的工作状态，主要根据客室降温、通风情况、电气控制柜的工作状态、仪表和指示灯显示情况等进行分析、判断。2.1通风工况(1)各送风口送风均匀，风量适中，送风口及回风口无水滴出。(2)通风机应无异常振动和噪音。2.2制冷工况(1)通风机、冷凝风机、压缩机应按电气联锁关系顺序起动。各台压缩机按时间继电器的调定时间延时起动。启动时，压缩机电机及各风机电机应没有异常振动和摩擦声响，工作后运转应平稳，无特别噪音。(2)当客室回风温度为24～32℃时，空调机组制冷工作电流为：KLD40机组双机工作时，不低于29～31A，单机工作，不低于20～22A。机组工作电流是反映机组工作状况的重要参数。一般启动时，电流增大很多，投入正常运行后，很快降到正常值。若机组电流低于上述值，系统可能有制冷剂泄漏；若偏高太多，则可能有机械或电气方面的故障。(3)机组运行后，客室各出风口应有冷风吹出，在外温不大于35℃时，客室温度能自动控制在调定范围内(一般为22～28℃)。当双机工作时，回风口和送风口的温差应大于10℃。2.3加热工况(1)通风机、电预热器能按联锁关系顺序工作；半暖和全暖，都是弱通风位。(2)各室出风口应有暖风吹出，室内温度能控制在规定的范围内(一般为16～19.5℃)。当两组预热气工作时，回风口与送风口的温差应为7～9℃。2.4电气综合控制柜绝大部分客车空调电气综合控制柜的基本原理是一样的，它是客车空调系统的控制中心，按设定的电气通路、程序，准确地控制着空调系统的正常工作，完成通风、制暖、制冷的手动或自动运行。同时整个电路可完成空调系统的供电选择、控制及保护作用，以及柜门上的指示灯显示出工况或故障现象等。电气控制柜安装于在车上的配电室内。内有各种空气开关、转换开关、时间继电器、温度调节器等组成的保护和控制电路(当然还有比较先进的采用可编集成控制气PLC控制的)。工作时，柜内各电气元件动作顺序正常，应无焦味、无电磁噪音、无异常温升及打火现象。根据客室降温、通风情况、电气控制柜的工作状态、仪表和指示灯显示情况等工作状态进行分析，使其显示在电气控制屏上面。3检查故障的一般方法3.1一般基本检查方法空调与制冷装置在运行中的检查方法较多，一方面可以通过仪表，比如压力表、温度计、电流表等进行检测；另一方面也可用人体的感官进行观察、监听、和感觉进行判断。在长期的实践中，行成了一套对制冷装置检查的方法：一看、二听、三摸、四测。(1)一看：就是看电流表、电压表、温度计、压力表、油压表是否在正常值范围内及配电柜指示灯的指示情况是否正常；压力继电器、温度控制器、压差继电器的整定值是否合适；机组各部件有无破损，制冷管路有无裂缝，连接部位是否有松脱；蒸发气和吸气管处的结露或结霜是否正常；润滑油和制冷剂的液位高度是否正常。以及看电器元器件有无变色、烧毁、松脱、粘连、氧化、列损、断线等。(2)二听：就是听电机和电器元件在正常运行时的声音和发生故障是声音差异，帮助寻找发生故障部位。如听压缩机和风机的运转声音，有无杂音、电机噪音是否过大；有膨胀阀的节流装置，听膨胀阀内制冷剂的流动声是否正常。(3)三摸：因为发生故障时，伴有温度明显的上升。对于一些导线的原因，可以切断电源用手去摸一摸，用螺丝刀拧一拧导线连接螺钉是否松动。还有摸压缩机外壳及轴承和轴封处是否过热；模电机和电磁线圈外部不导电的部分的是否温度异常。过滤气表面的温度是否正常(应比环境温度稍高些)，若出现低于环境温度或结露现象，说明其中的过滤网已局部堵塞，而产生节流降温现象；吸气管的温度是否正常；压缩机的振动是否正常。(4)四测：就是用万用表、兆欧表、钳型电流表等测量电压，绝缘阻值以及运转电流是否符合要求；用压力表测量压缩机的吸排气压力是否在正常范围内；用电子检漏仪检查制冷剂有无泄漏。对于其它的电气故障，我们还要用鼻子嗅，因为电机和电磁线圈等发生故障时，绝缘体会发生异常的气味。3.2空调装置各系统检查主要作业范围空气调节装置发生故障以后，为了能够根据发生的故障现象，迅速找到故障发生部位，就必须需要熟悉空气调节装置各个系统发生故障所要检查的部位和所要检查的对象等。因此要先对空调装置各系统检查的主要作业范围熟悉、掌握。下面通过对空调客车结构、原理进行分析，结合具体实践，检查空调装置故障各系统主要作业检查：(1)通风系统故障的检查通风故障，在实际的故障中是一种比较容易解决的问题。通风时，弱风和强通风是并联的，也是互锁的。主要是通过两个电路的比较，就可以排除故障。①查看风量。出风正常，说明滤网、电机转向以及转速正常，否则应分布检查。另外也应该注意风量不足的情况，这可能说明是枫叶固定螺栓松动引起的，这是，会版友超声增大或者风叶碰撞机壳声音。②听风机噪声。正常时，声音很平稳，无碰撞声，反之应检查枫叶的固定状况和电机轴承的磨耗。③摸电机的温升和振动。若电机外壳手感微热，可视为正常；如超过温升70℃，同时伴有电流增大，或者抖动的感觉，说明风机的轴承或风机的动平衡性有问题，应停机详细检查。(2)制暖系统故障的检查对于电热空气预热器和地面空气预热器的检查主要是查绝缘性能和各保护元件(含熔断气)的动作是否正常，如有异常，应查明原因。特别是在制暖时，应注意负责的安全问题。对于制暖故障灯亮了，不能盲目使用，强行制暖，否则会有发生火灾的可能。制暖的故障分析方法是“通风→延时→制暖”的思路分析，和制冷的分析方法基本相同。(3)制冷系统故障的检查当空调与制冷装置出现故障时，要及时了解空调机组的工作情况。若发现客室内降温不良，压缩机故障灯亮，电压值或电流值不正常等情况，应认真进行检查。检查客室内关门、关窗情况，各出风口是否出风均匀及堵塞，回风网是否脏堵。发现电源缺相、机组有异常声响，控制柜内发出焦味、冒烟或电器接线温度升高、打火等现象，应立即切断电源进行检查。电气故障根据“通风→冷凝、延时→制冷”的思路分析，查找、排除故障。(4)自动控制系统故障的检查当控制系统出现故障时，在熟悉电路图的基础上，根据现象初步判定哪个回路出现了问题，先检查主回路，再检查控制回路，检查时要从电源的源头查起，可采取逐点测量的方法逐个部件排除。主要检查：①电源电压检查；②电器开关部件检查；③电气线路连接的检查；④绝缘电阻的检查；⑤温控仪的检查等。3.3检查的基本过程(主要是电气综合控制柜)空调电气综合控制柜在运用中可能发生一些故障，而这些故障可以通过分析其原因，及时排除，就可保证控制柜的正常运行。但是检查的过程中，考虑到待机组负载工作检查，频繁的启停机，对系统有害，因此推荐先用不带负载(即主电路)，仅用控制电路检查的办法。这样当电气柜通过本检查作业时，基本正常；再结合主电路综合检查。以下以KLC40[2]-1T1为例，介绍检查过程。3.3.1外观检查(未通电)检查电气柜的门开、关是否正常；10个指示灯外形是否完好；归类各电器外观是否完好；电气接线是否正常等。3.3.2通电检查(仅控制电路通电)(1)待机①停机保护检查操作：SA1置于非“停”或“集控”位，闭合1Q。检查：待机不成功为正常，即HL1灯不亮、ATC不得点。②待机检查操作：SA1置停位，闭合1Q。检查：HL1灯亮，并且ATC得电显示温度。(2)通风①弱风为检查操作：SA2弱风，SA1通风。检查：KM1线圈吸合。②强风位检查操作：SA2强风，SA1通风。检查：KM2线圈吸合。(3)手动制冷Ⅰ.手动半冷检查①弱风手动半冷操作：SA3手动，SA2弱风，SA1半冷。检查：KM4线圈吸合，KT1或KT2得电。②强风手动半冷操作：SA3手动，SA2强风，SA1半冷。检查：KM4线圈吸合，KT2或KT1得电。注意：通过两次半冷检查，可以确保强、弱风均可以实现半冷；而且，能够发现转换继电器KL是否能够得点正常转换。Ⅱ.手动全冷检查①第一遍手动全冷检查操作：SA3手动，SA2强风，SA1半冷。检查：KM4线圈吸合，KT1和KT2得电。②第二遍手动全冷检查操作：SA1转到停，再将SA1转到全冷。检查：KM4线圈吸合，KT1和KT2得电；经适当延时，KM6、KM7相继吸