机车车辆空调系统故障检修.doc

题 目：机车车辆空调系统故障检修 专 业：铁道车辆 系 别：机械工程系 学 号：20102235 姓 名：张毅 指导教师：孙莹目 录摘要.前言.1第1章 列车空调系统的组成2第2章 列车空调系统故障诊断的方法32.1感观检查32.2仪表测量4第3章 空气调节制冷系统常见的故障和处理方法43.1 空调系统判定故障原因43.1.1空调机组制冷量下降，冷气不足53.1.2空调机组不制冷，无冷气53.2空调机组故障排除63.2.1空调机组不运转63.2.2通风机运转而压缩机不运转73.2.3压缩机不启动73.2.4机组运行噪声大83.2.5运转中突然停机83.3.电热系统的故障93.4电控系统的故障93.4.1压塑机故障灯亮93.4.2检查机组与控制柜之间的电气连接电缆插头是否混线、短路103.5空调机组漏水故障103.6通风机的常见故障103.6.1出风口无风103.6.2风量不足103.6.3通风机电机不转113.6.4通风机有噪声11第4章 列车空调设备维护与保养12结束语13致谢14参考文献15 四川交通职业技术学院毕业设计(论文) 摘 要从空调用途来分，有为人们创造舒适生活环境的舒适空调和为生产技术创造必须环境条件的精密空调（亦称恒温、恒湿）。列车空气调节是用于为旅客创造舒适的旅途生活条件，属于舒适空调。本文分析了空气调节的关键技术，指出了客车空调机组的故障产生原因和表现形式，通过解析车辆空调装置，对各个部分所出现的问题给出了解决方法和改进手段。为客车空调系统故障的深入研究提供参考。 关键词：列车空调系统；空调调节；制冷机组；故障分析 四川交通职业技术学院毕业设计(论文) 第15页列车空调系统常见故障分析及处理方法研究前 言所谓空调调节，就是把经过一定处理之后的空气，以一定方式送入室内，使室内空气的温度、相对湿度、气流度和洁净度等控制在适当范围内的专门技术。因此，空调调节技术和人们的生活、工农业生产、交通运输、国防和科学技术有着密切的联系。特别是科学技术发达的现在，空气调节技术，几乎被应用与各个生产和技术的领域。从空调用途来分，有为人们创造舒适生活环境的舒适空调和为生产技术创造必须环境条件的精密空调（亦称恒温、恒湿）。列车空气调节是用于为旅客创造舒适的旅途生活条件，属于舒适空调。 分析了空调调节的关键技术、指出了列车空调机组的故障产生原因和表现形式，通过解析车辆空调制冷装置，对各个部分所出现的问题给出了各种情况下的解决方法和改进手段。客车空调系统的故障分析与检修，是空调技术人员和乘务员所从事的日常工作之一，由于客车空调技术涉及制冷、电气控制、机械的等多个应用领域，所以出现故障的情况比较复杂，对其故障的判断，不能单从某个方面去分析，而要综合考虑各种因素，根据已有的经验，结合具体情况，对空调系统的故障做到准确判断，快速处理。第1章 列车空调系统的组成列车空调的作用是用人为的方法对空气进行热湿处理，再以一定的方式送入客车车厢，使车厢内的空气温度、湿度、流速及清洁等达到旅客舒适卫生的要求。列车空气调节装置的主要任务包括：夏季对车外新鲜空气和车内再循环空气的除尘、冷却、减湿处理。冬季对车外新鲜空气和车内再循环空气进行除尘、加热、必要的加湿处理。并把处理后的空气以一定的流速送入车内，同时将车内夫人污浊空气排出车外。列车空调由通风系统、空气冷却系统、空气加热系统、空气加湿系统和自动控制系统等五大部分组成。第2章 列车空调系统故障诊断的方法列车空调系统故障诊断的方法具体的讲，主要从以下几方面入手：2.1感观检查感观检查主要是：问、看、听、摸、闻。问：空调乘务员要经常询问所检查车厢的乘务员是否发生过异常情况、配电柜与空调本身是否有过异常声响等等，在列车行进的过程中，列车乘务员可辅助空调乘务员对空调装置的运行进行监测。看：通过对空调装置、电气装置的观察，判断系统是否能够正常运行。比如，检查空调系统装置的安装情况、各部件的清洁情况、各电气元件有无烧损、松动等现象。听：空调乘务员通过用耳朵听，可以及时发现空调系统运行过程中的异常，进而判断故障出现的部位。例如压缩机发生“液击”时会发出异常的声响。摸：对于有些压缩机的故障、元器件安装的牢固与否、吸排气管的温度，都可以用手触摸，检查相关部件的发热情况，如发现异常，可提前对潜在的故障进行排除。但在用手触摸的过程中，一定要注意人身安全。闻：用鼻子闻也是及时避免故障的一种方法，尤其对于电器元件的异常发热情况的判断更是不可缺少，通过这种办法能在第一时间发现故障，甚至一些潜在的火灾隐患2.2仪表测量可利用常规仪表检查电压、电流、电阻、温度、压力、泄露等各种参数或空调机运行情况。检测电压、电流在各个工况下的数值，可从宏观上判断空调系统的运行情况是否正常。检测的仪器主要是电器控制柜上自带的电压表、电流表，如果要对控制柜内部的电路电压、电流进行测量，需要配备相应的万用表。压力检测是针对空调系统的进、出口压力而言的。压力检测仪器主要是压力表，在空调装置上一般都已经安装了压力表装置，通过对压缩机制冷剂量以及阀的开启度等得调节，可将压缩机进、出口压力控制在整定值范围内。对列车电阻的检查主要是进行单车绝缘检测。列车在运行送电的过程中，要始终保持良好的绝缘状态，这关系到列车的行车安全问题，一般单车大于2M，全列大于0.2 M。所用仪器为兆欧表。使用氟里昂制冷剂，对整个空调系统管道连接处的密封要求很高，因此空调装置在调试或检修完毕后，充注制冷剂操作前和充注制冷剂后都要进行系统密封性的检查，保证系统没有制冷剂的泄露检查部位主要集中在有可能发生泄露的地方，不如制冷剂管道的各个接头处等，所用仪器为检漏仪。第3章 空气调节制冷系统常见的故障和处理方法下面就客车空气调节制冷系统常见的故障和处理方法进行探讨。3.1 空调系统判定故障原因 制冷系统故障一般既不能直接看到故障其发生的部位，也不能将制冷系统的部件一一分离，只能进行外表检查，并对故障生产的原因进行综合分析。在一般情况下最直观的是从制冷系统的压力和温度上反映出来，其运行压力和温度走出正常范围时（除了室内外的环境温度恶化外）必有故障存在，这就是判断故障原因的重要依据。3.1.1空调机组制冷量下降，冷气不足 制冷量下降，这类故障多发生在制冷系统中，例如，系统制冷剂量不足，吸气压力偏低，而未低到低压开关的整定值，低压开关不会起跳，更不会过载运行，只是空调机组制冷量下降。制冷剂不足不仅是制冷量下降问题，而是不允许继续运行，否则就有可能发生事故，所以走出一定量的界限，其性质就有了明显的变化，要区别这种关系。1. 制冷系统部分 A制冷剂量不足，吸气压力低，吸气管不结露，泵壳比较热，过滤器外表凉（更换过滤器）。b过滤器内部堵塞不畅，吸气压力低吸气管不结露，泵壳比较热，过滤器外表凉（更换过滤器）。c膨胀阀开度小，吸气压力低，吸气管不结露，泵壳比较热，气流声大，阀体有时结露（膨胀阀通路开大一点）。D膨胀过滤网受堵，流通不畅，吸气压力低，吸气管不结露，泵壳比较热，整个阀体结霜气流声大（拆下过滤网清洗）。E膨胀阀开度大，蒸发温度高，传热受影响，吸气压力高，吸气管及泵壳结露，严重者有轻度湿行程（调小开度）。f制冷剂充注量过多，蒸发温度高，传热受影响，吸气压力高，吸气管及泵壳结露，严重者有轻度湿行程（放出一部分制冷剂）。G系统中混入不凝性气体（空气），排气压力高，自控温度高，泵壳温度高，压缩机运行电流比较高（停机放空气）。 H冷凝器表面结灰面风量小，散热效果差，排气压力和排气温度高，输渡温度也高，单径制冷量下降（用高压风吹掉灰尘）。i蒸发器滤尘网结灰，风量下降，吸气压力下降，吸气温度低，吸气管及泵壳结露（只拿下清洗）。2. 压缩机部分 A活塞与气缸严重磨损，制冷能力下降，吸气压力上升排气压力下降，压比提不高，排气量下降（更换压缩机）。B气阀泄气比较严重，制冷能力下降，吸气压力上升，排气压力下降，压比提不高，排气量下降（更换压缩气阀）。C气缸压缩片中筋破裂，部分气体在缸内循环，吸气压力上升排气下降，排气温度较高，排气量下降（解剖压缩机换垫片）。D泵壳内排气管受伤分开裂，部分气体压泵壳内适中循环，吸气压力上升，排气压力下降，压比提不高，排气量下降，泵壳温度较高（解剖压缩机并换排气管）。3.1.2空调机组不制冷，无冷气 1.制冷系统 空调机组能够运行，但无冷气或冷气极小，这类故障主要发生在制冷系统反压压缩机中，如：a膨胀阀感温包内I质泄漏而使阀门关闭不通，吸气管内抽空，低开关起路，排气管不热，节流器无流动声，通风机吹出的风不冷（拆下过滤网清洗）。B膨胀阀进口过滤网堵塞不通，吸气管内抽真空，排气管不热，节流器无流动声，通风机吹出的风不冷（拆下清洗过滤器）。C过滤器内堵塞不通制冷剂能通过，吸气管内抽真空，排气管不热，节流器无流动声，通风机吹出的风不冷（拆下来清洗过滤器）。D系统内制冷剂全部泄露，吸气管内抽真空，排气管不热，节流无流动声，通风机吹不出冷风（捡漏、修漏、充制冷剂）。 2. 压缩机部分 A汽缸盖垫片中筋大面积破裂，蒸汽短路循环严重，吸气压力升高，排气压力下降，吸排气压差较小，泵壳很热，排气温度较高（解剖压缩机更换垫片）。B泵壳内排气管断裂，绝大部分蒸气在泵壳内循环流动；吸气压力上升，排气压力下降，更换排气管）。C气阀阀片击碎，不能吸排气，吸排气压力几乎相等，泵壳也比较热（解剖压缩机更换阀板或更换压缩机）。 空调机组在运行时，产生有规律的运动噪声比较低并有节奏，这是不可避免的正常噪声。若发出异常的刺耳的噪声，则是不正常的噪声，这就是有故障的噪声，若不及时发现和处理，就会损坏机件，这个问题必须应予重视。3.2空调机组故障排除对整个空调机组来说，其故障总是从最典型的表面现象表现出来，不可能直接发现空调机组内部的实际故障，所以，检查和分析故障也只有以直观的表现故障现象入手，再按空调机组控制和运行规律，逃往到有关系统内部检查。鉴于各系统的故障是互相牵连的，帮需要综合分析，下面按照空调机组通常会发生的外表故障划分几种类型，并把每一种类型可能发的故障加以分析说明。3.2.1空调机组不运转 这类故障一般发生在供电电源线路与控制线路上。 1.电源部分 A电源无电：用电压表测量空闪机组控制框电力输入端子的三相电压，无电压（应接通电源）。B电源缺相供电：如测量电源缺相时，（应检查交流电配电柜的缺相保护器是否开路，羡慕将缺相保护器复位）。C电源电压过低：测量电压低于额定值15%欠压继电器不动作，操作控制线路无法工作，操作控制线无法工作（调整输入电源）。D电源电压过高：测量输入相电压超过253V，过压继电器动作，切断了控制线路回路而无法操作（调整输电源）。 2.电气控制部分 A控制线路供电线断路，检查测量供电电压找出断路部位并修复。B，插接件接触不良，测量插接两端接线不导通，重新接插好，再测量到导通。C，选择开关内部短路（拆开查看有无断路情况并修复）。3.2.2通风机运转而压缩机不运转 这类故障可能是控制线路本身的故障，也可能是制冷系统与风机系统的故障，这些故障会引起有关电控制保护器的起跳，切断电源，它是反映在电气控制上，但故障发生在两个系统上（应提起注意）。3.2.2.1电气控制部分应检查机组控制电器和有关保护器的故障 A接线头接触不良。如压缩机接线不良，压缩机接线头松弛（修复）。B冷凝扇和压缩机交流接触器线路断路，测量交流接触器一个人根接头不导通，更换线路，测量交流接触器两根接头不导通，更换线路或接触头。C压力开关损坏，测量其接线端子不导通（修复或更换压力开关）。D温度控制器调节不当，整定值这高于内温度（重新调整）。E，温度控制器损坏，如发现其触点常开不闭合，应更换或修复温度控制器。F水银式过载保护器有故障，如测量进出接线端子，不导通，常开位置（检查修复或更换过载保护器）。3.2.2.2制冷系统部分 A吸气压力过低，低于关触点跳开不导通（检查制冷系统后修复）。B，冷凝风机电机过热，短路或烧坏，冷凝风机热继电器触上点断开，测量电机系统绝缘电阻和线圈电阻值（已损害的予以更换电机）。3.2.3压缩机不启动 开机后通风机，冷凝扇运转，而压缩机不运转，且电机发出“嗡嗡”的电磁声。这是压缩机不启动或电机作极慢速度的运转，时间稍长一点，过载保护器就会起跳并切断电源，这类故障主要出在压缩机内。3.2.3.1压缩机部分 A轴承烧熔，曲轴转不动，电机会发出“嗡嗡”的异常电磁声（更换压缩机）。B气阀损坏，阀板破碎零件落进汽缸，使活塞不能回转，曲轴转不动，电机发出“嗡嗡”声（更换压缩机）。C边杆断裂，曲轴补卡住而转不动，电机发出“嗡嗡”声（更换压缩机）。D电机绕组匝间短路或绝缘层严重老化，电机运转速度极慢，并发出“嗡嗡”噪声，电流极高，不多时保护器起跳（更换电机定子或压缩）。E气阀严重泄漏，汽缸内始终充满高压气体，电机超载运转，有拖不动现象（更换压缩机）。3.2.3.2电源及电器部分 缺相运行，即三相电机作二相电机运行，噪声很响，电流很大，随后保护起跳（检查修复电源及有关电器件）。3.2.4机组运行噪声大 机组运行噪声大很可能是压缩机、电机的安装螺丝松动或连接管路、辅助设备固定不良而导致系统振动、噪声增大。3.2.5运转中突然停机 制冷系统正常运转过程中突然停机，除电源电路中断外，可能由于吸气压力过低、排气压力过高或油压过低等原因因而导致保护续电器动作，使压缩机停机。3.2.5.1吸气压力过低引起的突然停机 当系统吸气压力低于压力续电器的低压下限调定值时，压力续电器触头就动作，使电源切断。3.2.5.2排气压力过高引起的突然停机 排气压力过高会引起高压续电器动作而切断电源，先分别讨论排气压力过高的原因。 冷凝器排风量不足 在风冷的制冷装置中，冷凝器排风扇未开或反向旋转（指三相电源）、环境气温太高（高于40）、冷凝器散热效率低等，都会引起排气压力显著上升。 冷凝器结污垢 如风冷冷凝器的散热片表面积灰太厚，就会影响传热，同时因为片隙的缩小，吹过的空气遇到较大的空气阻力，使冷却风量显著减小，从而使冷凝器的散热效率显著降低，排气压力升高 系统内有空气 制冷系统内有了空气，除表现在排气压力升高外，吸气压力也要相应提高，气缸盖很烫手。对此，首先要检查空气是怎样进入系统的，一般应从以下两方面去检查和考虑。 低压段是否有渗漏点 制冷装置修理时不慎有空气吸入，或抽空时有个别阀门未打开，以致没把空气抽尽。 制冷剂充注太多 充注的制冷剂量如超过系统的最大容量，会使多余的制冷剂占去冷凝器的一部分容积，减少了散热面积，使其冷却效率降低，冷凝压力就会升高。 排气管与冷凝管道不畅通 这种故障一般产生在新安装或刚检修过的机组中。3.2.5.3油分离器进口滤网阻塞 突然泵油时，油排入分油器经进口滤网时来不及流下去，使滤网暂时阻塞，排气压力突然增高，使续电器动作而切断电源。 其他原因引起的突然停机 油压过低 电动机超载 正常停机 许多制冷设备都装有温度续电器（也称温度自动开关）。当冷室温度降到调定值时，温度续电器就会动作，切断电源停机，这是正常的停机，不要误认为故障。3.3.电热系统的故障 电热系统的故障主要表现在空调机组运转中有异味、烟雾。 1.有冷冻油气味。系统有较大的泄露，冷冻油溢出，严重者可听到泄漏声。 2.有电气、塑胶焦糊气味。机组电气故障使导线通过电流过大而导致过热，使绝缘层老化；接线端子或插头插座接触不良，发生火花而过热，使胶木焦化等。 3.在初次开启空调机组电加热时，由于电热管表面有灰尘，通电后可能有焦糊异味进入车厢。 4.当电预热器工作时，由于通风量达不到要求，而其中的保护装置失效，产生局部高温。3.4电控系统的故障 常见的电控系统故障主要有如下几个方面：3.4.1压塑机故障灯亮 1.压塑机故障灯亮时，压力继电器动作的情况较多。压力继电器动作分为高压动作和低压动作两种情况，一般要检查控制电路或打开车顶机组箱，进一步检查分析是低压继电器动作还是高压继电器动作，再做相应处理。 2.合上空调总电源开关，控制柜所有工作和故障灯亮，该故障是由于电源零线断开，查出断点接好即可。 3.空调开关在制冷位时，机组电加热同时动作3.4.2检查机组与控制柜之间的电气连接电缆插头是否混线、短路。1.检查机组与控制柜之间的电气连接电缆插头是否混线；如果混线，把混线部分纠正过来，接好电路、排除故障。2.检查机组与控制柜之间的电气连接电缆插头是否短路；如果短路，查找造成短路故障的原因，排除短路故障、接好电路。3.5空调机组漏水故障 (1).机组箱排水孔堵塞，排水不畅。 (2).机组防雨和密封不良。 (3).机组底部有裂缝或焊缝不严。 (4).风道保温材料老化，性能又不好。3.6通风机的常见故障3.6.1出风口无风 先检查通风机主电源回路是否有电，通风机接触器主触点是否闭合，过热继电器是否动作，空气开关是否跳闸断开。转换开关、通风机接触器线圈回路以及与其有关的电器、接线等。3.6.2风量不足 风量不足是指通风机的风量比正常情况下显著减少。 1.传动皮带因长期使用而被拉长松弛，使皮带轮打滑，分机叶轮转速显著下降。此时，可调整电动机位置，拉紧皮带或更换新皮带。 2.风机叶轮与驱动轴相紧固的制动螺钉松动，使轴空转。查清确定后应旋紧制动螺钉。 3.叶轮反向旋转。查明后应改变电机转向。 4.空调器进风口处装的滤尘器，时间长了会积满灰尘，应定期清洗。 5.冷凝器灰尘堵塞。查明后用压缩空气吹洗。 6.蒸发器灰尘堵塞。查明后用压缩空气吹洗。 7.通风管路法兰漏风。查明后可设法堵塞。 8.蒸发器上结霜过厚引起风阻增加，使风量下降。应定期融霜。3.6.3通风机电机不转 1.电机轴承严重磨损，使转子与定子摩擦。当发生这种故障时，电动机发出“嗡、嗡”噪声，电流猛升。关电源后用手转动电机轴有轻重感，并有摩擦声，此时应拆开电机检查确定后更换轴承。 2.电机线圈烧毁。用万用表检测线圈是否击穿而碰壳体，并检测每相电阻值是否很接近（相等）。若有一相电阻特别小（指三相电机），则是这相绕组烧毁或匝间短路。检测时应将电源线拆下，查明确有绕组烧毁的应重绕绕组。 3.电动机轴承（滑动轴承）因缺润滑油而使轴承咬毛抱轴。可拆开电机检查确定后更换轴承。 4.电机控制线路或电器有故障。 5.单相电机的运转电容击穿。检查时可将电容器的两根接线拆下，直接通电几秒钟，断电后立即将两接线端碰一碰。若有放电火花并有爆炸声，则表明电容器没有击穿；否则便是击穿了，应更换新电容器。3.6.4通风机有噪声 通风机的运转噪声若超过正常工作时的声音，说明一定有故障发生，应及时检查。 a.叶轮与蜗壳（指离心式风机）或进风口摩擦，发生金属碰撞声。这种故障一般是由于固定螺钉松动后使叶轮移位而相碰，或是安装时位置未调好，检查后应纠正之。 b.风机轴承磨损严重，使转轴跳动而产生响声。关电后可用手将轴径向摇动几下，以检查轴承间隙大小，有明显跳动时说明是轴承磨损而松动，可拆开轴承测量确认后，更换新轴承。 c.皮带损坏发出“噼啪”声，应立即调换新皮带。 d.机壳与支架紧固螺栓松动产生震动声。及时进行检查并旋紧。 e.风机的进出风管安装不正确而产生震动声，检查确认后予以正确安装。第4章 列车空调设备维护与保养以上这类故障主要发生在制冷系统和供电电源线路与控制线路上，如果在第一个系统出现故障，工作不正常，就引起各种电保护器起跳并切断电源，就要检查这类故障，首先要检查出哪种保护器切断电源。然后才能有效地去检查有关部位的故障特征，最后才可综合分析。为了机械设备少出故障，必须加强设备维护和保养。A发车前检查。B检查电气设备外壳是否带电。C检查车下干线的绝缘电阻。D运行中需要经常检查电气设备、元件的温升和空调机组的声音，发现异常应停电检查。E定期检查，检查周期可根据各段具