摘 要:介紹了CRH2型高速動車組空調系統制冷循環的工作原理和工作過程,對該型動車組空調系統夏季常見故障現象及原因進行了分析,并根據夏季空調故障特征提出了相應的故障途中應急處理措施和日常檢修維護的預防建議。
關鍵詞:動車組;空調故障;預防
DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.21.029
1 概述
空調系統作為高速鐵路動車組的主要部件之一,為車輛運營過程中乘客的舒適性、安全性提供了必要的基礎保障。CRH2型系列動車組是中車四方股份有限公司生產的高速動車組,該系列車型包括CRH2A、CRH2B、CRH2C、CRH2E等,是我國目前高鐵中的主力車型之一[1],在全國大多數開行高鐵的路局都有配屬,運用范圍極廣。該型動車組空調系統采用單元形式的空調裝置,根據位置功能分為車內、車外和控制裝置三大部分,整體技術性能成熟,線上運營效果良好[2,3]。我國夏季普遍高溫,空調系統的良好運轉直接影響乘客的舒適體驗和列車的正常運行,因此,有必要對夏季動車組空調故障展開分析和研究。
2 空調工作原理
CHR2型動車組每節車配備2臺空調裝置、1臺換氣裝置,均懸掛于各節車廂底部。空調系統可以通過各自的連接風道和車內的送風道調節車廂各部位的送風量、回風量和新風量,達到控制車廂內環境的目的,整個系統的的運行狀態及工作容量則由車內控制柜中的逆變器裝置來控制。電氣柜中的空調設定器用于車內溫度上升、下降設定以及點擊維護鍵査看空調運行狀態。
該型動車組空調裝置制冷循環原理見圖1,整個制冷循環系統由壓縮機、室外熱交換器、干燥器、毛細管、車廂內熱交換器、冷凝器和配管構成,系統各部件與相應配管通過焊接工藝形成密閉的循環路徑。
此空調系統制冷循環的工作過程如下:(1) 低溫低壓冷媒氣體由壓縮機吸入,并被壓縮為高溫高壓的冷媒氣體后送出。(2)室外熱交換器用室外送風機送入的室外空氣冷卻此高溫高壓的冷媒氣體,使其成為常溫的高壓冷媒液體。(3)冷媒干燥器對冷媒液體中的水分進行吸收。(4)毛細管把高壓冷媒液體變為低壓的氣液混合體,完成冷媒混合體的減壓和降溫過程。(5) 低溫、低壓的冷媒混合體通過與室內空氣進行熱交換完成氣化過程,同時車廂內的熱量被吸收,實現溫度下降。(6)氣液分離器完成冷媒氣體和液體的分離。如此完成一個制冷循環,并不斷循環運行,達到降低車內溫度的目的。
3 故障現象和原因
我國氣候冬季南北溫差大,夏季普遍高溫的特征對動車組空調系統性能提出了較高的穩定性要求。尤其是夏季高溫高濕的氣候特點,使得在實際運營過程中動車組空調故障較為頻繁,其主要故障現象和原因分析如下:
(1)空調制冷不良。空調制冷不良主要原因有兩個方面,一是空調裝置回風口濾網堵塞,造成致車內循環的風量不夠;二是蒸發器處冷凝水排水不暢、積水,造成空調制冷異常。
(2)空調震動噪音大。空調震動噪音大主要原因為冷凝風機轉動不平衡及離心風機軸承卡滯造成車體異常震動。
(3)空調裝置高壓開關動作。空調裝置高壓開關動作主要原因為冷凝器濾網臟堵導致通風不暢、冷凝風機不工作導致冷凝器散熱不良,以及冷凝器高壓管路壓力過高。
(4)空調裝置低壓開關動作。空調裝置低壓開關動作主要原因為制冷劑泄露及由于蒸發器通風不良結冰造成低壓檢測開關誤動作。
4 途中應急處理措施
夏季運行途中動車組空調裝置發生故障時,為避免旅客發生不良反應,隨車機械師除嚴格按照《途中應急故障手冊》操作外,還應采取以下幾點措施:(1)如遇某單節車廂空調制冷不良時,首先關閉該車“供排氣裝置”,拉下全車廂窗簾,盡量減少車外熱量的傳播。(2)關閉兩端車廂內端門,通知客運人員避免旅客站在車門處,避免車門頻繁開閉,使過道內熱量進入車廂內。(3)有條件的話將旅客疏散到空調制冷效果較好的車廂內或車廂另一端。
5 預防建議
(1)夏季加強對動車組空調裝置濾網的檢查和清潔,增加蒸發器處冷凝水排水檢查,保證濾網清潔通暢、排水無阻,并根據季節和環境變化優化濾網清潔周期,避免濾網堵塞。
(2)加強一級修對客室空調、司機室空調的功能試驗,在試驗時重點査看各車空調出風口風量及制冷效果是否正常。
(3)定期查看空調壓縮機、風機在全功率狀態下電流值是否正常,定期檢查各車廂空調控制器上有故障信息及故障代碼報出。
(4)隨車機械師加強空調知識培訓及途中應急處置演練,避免因處置不當造成運營事故。
參考文獻:
[1]戴舜華.CRH2型系列動車組牽引變流器介紹及故障分析[J].鐵道機車車輛,2013,33(02):93-97.
[2]楊永峰.CRH2型動車組空調系統常見故障及預防[J].機車電傳動,2011(04):70-71.
[3]李貝.CRH2型平臺動車組夏季空調濾網清潔周期優化研究[J].中小企業管理與科技,2016(07):169-170.
作者簡介:可心萌(1987-),男,河南滑縣人,助教,主要從事軌道交通教學工作。endprint