HXD2型機車司機室空調試驗臺系統設計

馬中云，郭吉星，李菁一，李 華

（大同電力機車有限公司，山西 大同037038）

隨著鐵路運輸事業向高速、重載方向的不斷發展，對機車運行質量的要求愈來愈高。空調是機車運行過程重要的生活保障，是司機開車運行中必不可少的設備，電力機車的空調在一年四季都是在運行當中，為機車乘務員提供良好舒服的司乘環境，以確保機車運行安全正點。

在機車調試工序中，HXD2型機車司機室空調的試驗一直是工作的重點也是難點，根據多年從事本領域工作的經驗和知識，克服技術中存在困難，經過仔細分析研究，研發了HXD2型機車司機室空調試驗臺系統，該產品既能保證HXD2型機車空調試驗設計要求，準確判斷空調故障，還可以結合實際工作中的問題對法維萊空調的調試和故障進行分析與總結，解決空調檢修過程發現的問題，縮短調試周期。

1 司機室空調試驗臺系統設計介紹

司機室空調試驗臺系統主要由空調機組，空調試驗臺、空調電源控制箱、空調控制面板、司機室模擬環境控制等組成。

2 司機室空調試驗臺系統設計原理介紹

司機室空調試驗臺系統可為各型機車空調檢修試驗提供一種試驗平臺技術[1]，司機室空調是從輔助電路獲取380 V三相交流電源，供壓縮機工作，從機車控制電路獲取110 V和24 V直流電源控制空調接觸器、繼電器、可編程邏輯控制器（Programmable Logic Controller，PLC）控制模塊、傳感器等。機車空調在冬季或夏季自動模式下，能夠自動感應司機室室內溫度和車外溫度，自動調整司機室內溫度，根據室內外溫度傳感器的模擬數據信號，通過PLC邏輯判斷，由其自動控制空調壓縮機和風機運行，實施制冷或制熱。冬季控制加熱管工作，通過風機把熱風帶到司機室內。當系統判斷溫度達到設定要求時，則壓縮機停止工作?？照{工作時設計了PLC自動報警功能[2]，如果出現故障，系統自動報警，空調停止工作。機車運行過程，經常發生空調故障，尤其在寒冷的冬季或炎熱的夏季，直接影響司乘人員的健康狀況，時間太長就可能造成機車運行安全事故或人員中暑等問題，因此必須高度重視機車空調工作狀態。第85頁圖1為HXD2型機車司機室空調試驗臺控制電路圖；第85頁圖2為HXD2型機車司機室空調試驗臺主電路圖。

3 空調檢修試驗工藝

空調檢修清理完成后，檢測壓縮機、冷凝器、送風風機、電加熱器的絕緣電阻是否滿足要求。絕緣電阻可很好地保證各種電機的絕緣等級和使用壽命。通過空調下車進行地面檢修、全部性能試驗等工藝過程，既能保證空調檢修的質量，又為空調運行各種性能提供了可靠的保障。

空調檢修試驗臺系統技術，通過調節電阻模擬外環境傳感器制熱技術，達到自動檢測溫度的目的，不僅提高了試驗溫度檢測精度，而且實現了空調試驗溫度檢測精度的自動控制。

圖1 HXD2型機車司機室空調試驗臺控制電路圖

圖2 HXD2型機車司機室空調試驗臺主電路圖

空調檢修試驗臺系統技術[3]，采用空調試驗臺控制，使用電阻調節模擬外環境制冷技術、外環境制熱溫度，實現了空調過隧道試驗、強風試驗、弱風試驗、加熱試驗、制冷試驗等功能，確保試驗數據精確、真實可靠，并可通過電腦記錄試驗數據，出具試驗報告，避免了空調試驗不合格品的問題。

3.1 絕緣電阻檢測

1）壓縮機絕緣電阻檢測。用500 V兆歐表依次測量機組X1插座上的點1，2，3對地間絕緣電阻應≥2 MΩ。

2）冷凝器風機絕緣電阻檢測。用500 V兆歐表依次測量機組X1插座上的點4，5，6對地間絕緣電阻應≥2 MΩ。

3）送風風機絕緣電阻檢測。用500 V兆歐表依次測量機組X1插座上的點7，8，9，10，11，12對地間絕緣電阻應≥2 MΩ。

4）電加熱器絕緣電阻檢測。用500 V兆歐表依次測量機組X1插座上的點13，14，15對地間絕緣電阻應≥2 MΩ。

3.2 運轉試驗準備

1）選擇插頭連接線。根據入廠機車車號選擇大號或小號機車試驗用工藝線，確認無誤后，進行連接。

2）右控制模塊安裝。用螺釘將右控制模塊安裝在試驗臺上，然后將人機界面模塊上的連接插頭與試驗臺插接好。

3）調整試驗臺參數。檢查試驗臺各旋鈕是否在零位，如不在零位將旋鈕歸零；檢查試驗工藝線等是否連接，如與試驗臺連接先拆除試驗工藝線，然后閉合試驗臺電源，將試驗臺左屏電壓調整至約24V，依次檢查空調啟動按鈕、空調指示燈、空調停止按鈕、過隧道啟動、過隧道指示燈、過隧道停止、換風方式、400 V使能、24 V使能是否正常完好，調好后斷開試驗電源。

4）X1插頭連接線接線。將X1試驗工藝線插頭一端對應插在空調機組X1插頭上，插好后，依次用萬用表檢查點位。點1，2，3線應導通；點4，5，6線應導通；點13，14，15線應導通。然后端子一端依次按線號對應插在空調控制箱X11端子排對應點位，線號要依次對應（共15個點位）。

5）X2插頭連接線接線。將X2試驗工藝線插頭一端對應插在空調機組X2插頭上，端子一端依次按線號對應插在空調控制箱X12端子排對應點位，線號要依次對應（共35個點位），不能插錯。

6）溫度探測器插頭連接線連接。將電磁閥的工藝線插頭一端對應插在空調機組電磁閥上，端子一端依次按線號對應插在空調控制箱X12端子排對應點位，線號要依次對應（803，804，PE），不能插錯。

7）試驗臺與空調控制箱X10端子排連接。將試驗臺上的380 V電源輸出線接在控制箱X10端子排的1，2，3，接線時導線線號要與端子排點位對應，不能插錯，否則造成電機反轉。

8）將試驗臺上的信號輸出線，接在控制箱X12端子排的對應點位（300，301，310，320，703，700，701，702，704，705，707，810，811，812，813）共15根線。

3.3 運轉試驗

1）運轉啟動試驗。閉合空調試驗臺電源開關QA1，400 V使能指示燈HD6亮，按下空調啟動按鈕SA5，空調指示燈HD1亮，轉動24 V使能開關S1，24 V使能指示燈HD3亮，空調壓縮機電機開始旋轉。

2）過隧道試驗。按下過隧道按鈕SB2，觀察過隧道指示燈HD4是否點亮，如點亮說明控制箱已將過隧道信號送達電磁閥，觀察電磁閥得電關閉進風口。

3）強風試驗、弱風試驗。調節空調人機界面右旋鈕，調至弱風擋，觀察空調送風機是否進入低速通風狀態，然后用鉗形電流表依次測量通風機的三相電流值（控制箱X11端子排的7，8，9所接導線）。再調人機界面旋鈕至強風擋，觀察空調送風機是否進入高速通風狀態，然后用鉗形電流表依次測量通風機的三相電流值（控制箱X11端子排的7，8，9所接導線）。

4）加熱試驗。調節空調人機界面右旋鈕至工作位，左旋鈕至加熱擋任意擋位，觀察空調機組加熱器是否加熱（讓空調在加熱擋工作10 min以上），然后用鉗形電流表依次測量加熱器的三相電流值（控制箱X11端子排的13，14，15所接導線）。

5）制冷試驗。調節空調人機界面右旋鈕至工作位，左旋鈕至制冷擋任意擋位，觀察空調機組冷凝風機是否工作制冷（讓空調在制冷擋工作10 min以上），然后用鉗形電流表依次測量壓縮機的三相電流值（控制箱X11端子排的4，5，6所接導線）。

3.4 制冷試驗后整備

拆除試驗線，將人機界面旋鈕全部旋回停止位，斷開電源開關，拆除試驗臺、控制箱、空調機組間的所有試驗工藝線。

4 結束語

分析空調控制原理圖紙，通過消化吸收并制作了空調檢修試驗臺系統，不僅適用于大號機車的空調檢修試驗，也適用于小號機車的空調檢修試驗。通過對空調檢修工藝的掌握，技術人員不斷熟悉西門子PLC軟件中各個變量的含義，對空調故障的判斷積累經驗，總結各種空調故障原因，再靈活掌握運用這些常見的方法，結合空調檢修試驗臺測試查找故障點，節省時間，盡快排除故障，確?？照{調試質量。