任务二 动车组空调制冷系统维护与检修 (1)课件讲解

2024/7/24任务二动车组制冷系统维护与检修2024/7/24

第一节制冷原理

常见的制冷方法：蒸汽压缩式制冷冰盐混合物制冷干冰(固体CO2)制冷液氮制冷空气制冷半导体制冷等。利用液体汽化的吸热效应而实现制冷目前，铁路客车空调机组通常采用蒸汽压缩式制冷！§2-1制冷原理2024/7/24

制冷原理：

蒸汽压缩式制冷是利用某些低沸点的液体在汽化蒸发时的吸热效应而实现制冷的。§2-1制冷原理2024/7/24一、蒸汽压缩式制冷循环的工作原理1.制冷系统的组成§2-1制冷原理2024/7/24制冷循环的四个过程：(1)蒸发过程：低温低压的制冷剂液体在蒸发器中吸收被冷却空间的热量而汽化成低温低压的蒸气后被压缩机吸入。(2)压缩过程：

压缩机消耗一定的机械功将制冷剂压缩成压力、温度较高的蒸气并排入冷凝器。§2-1制冷原理2024/7/24(3)冷凝过程：高压、高温的制冷剂蒸气在冷凝器内被环境空气或水冷却，制冷剂蒸气放出热量而被冷凝成液体。(4)节流过程：

高温、高压的制冷剂液体经过节流装置节流降压，同时温度也降低，然后再进入蒸发器。§2-1制冷原理2024/7/24二、制冷剂在制冷系统中，将被冷却介质的热量转移到环境介质（空气或水）中去的工作物质称为制冷剂。1、对制冷剂的要求（1）对人类生态环境无破坏作用（2）临界温度较高，在常温或普通低温下能够液化（气体制冷剂除外）（3）在工作温度范围内，具有适宜的饱和蒸汽压力。（4）单位容积制冷量大。（5）粘度和密度小，以减小制冷剂在系统中的流动阻力损失。（6）热导率高。（7）不燃烧、不爆炸、无毒、对金属材料不腐蚀、对润滑油不发生化学作用，高温下不分解。（8）凝固温度低。§2-1制冷原理2024/7/24（9）具有良好的电绝缘性能（10）价格低廉、易于获取。（11）单位容积压缩功小。2、几种常用的制冷剂（1）氨（R717）

氨属于无机化合物制冷剂，其蒸汽无色，但有强烈的刺激性气味，对人体有较大的毒性；氨蒸汽容积浓度达11%~14%即可点燃，若达到16%~25%时会引起爆炸。因此在客车空调装置中不宜采用。（2）氟利昂

R12无色、带轻微气味，对人体危害很小，不燃烧，不爆炸，对臭氧层破坏较大。被禁用。

R22

无色、无味、不燃烧、不爆炸，毒性比R12稍少。对大气臭氧层破坏比R12小很多，过渡产品，最终将被停用。§2-1制冷原理2024/7/24（3）R134a

一种新型制冷剂，主要热力性质与R12非常相近，对金属的腐蚀性比R12小，化学稳定性好。R134a的特点是对大气臭氧层没有破坏作用，安全无毒。§2-1制冷原理（4）R407c

R407C是一种不含氯的氟代烷非共沸混合致冷剂，无色气体，贮存在钢瓶内是被压缩的液化汽。其ODP为0。是由R32

制冷剂和

R125

/制冷剂再加上R134a制冷剂按一定的比例混合而成，是一种不破坏臭氧层的环保制冷剂。R407C

是环保型制冷剂，由于和

R22

有着极为相近的特性和性能，所以成为

R22

的长期替代物，它具有清洁、低毒、不然、制冷效果好等特点，大量用于空调行业。2024/7/24

蒸气压缩式制冷系统蒸气压缩式制冷系统主要由压缩机、冷凝器、节流装置和蒸发器四部分组成，并用管道连接成一个封闭的循环系统。制冷压缩机是推动制冷剂在制冷系统中不断循环的动力，起着压缩和输送制冷剂蒸汽的作用。因此，制冷压缩机被称为蒸气压缩式制冷装置的主机。2024/7/24

第二节制冷压缩机的类型按制冷量分类：小型：标准工况制冷量小于58kW中型：标准工况制冷量在58~580kW范围大型：标准工况制冷量大于580kW按工作原理分类：容积型速度型2024/7/24§2-2制冷压缩机的类型容积型压缩机通过改变工作容积来完成气体的压缩和输送。容积型压缩机分为往复式压缩机和回转式压缩机。其中往复式压缩机是通过活塞在气缸内作往复运动来改变工作容积；而回转式压缩机是通过转子或螺杆在气缸内作旋转运动来改变工作容积。铁路车辆制冷装置几乎都是采用活塞式制冷压缩机。我国部分客车空调装置曾采用小型螺杆式制冷压缩机。一、容积型压缩机2024/7/24§2-2制冷压缩机的类型速度型压缩机是使气体在高速转动的叶轮中提高速度，而后通过导向器使气体的动能转化为压力能，进而完成气体的压缩和输送任务。目前常采用的速度型压缩机是离心式压缩机。二、速度型离心式压缩机2024/7/24§2-2制冷压缩机的类型离心式压缩机具有结构紧凑、运转平稳、振动小、噪音低等特点。由于其转速高，叶轮尺寸又受到加工工艺的限制不能做得太小，因而一般输气量很大，适用于大型制冷装置。2024/7/24⒈活塞式压缩机3.回转式压缩机4.涡旋式压缩机2.螺杆式压缩机2024/7/24

第三节涡旋式制冷压缩机一、涡旋式制冷压缩机的基本构成

1-动盘2-静盘3-机体4-防自转环5-偏心轴6-进气口7-排气口由运转涡旋盘(动盘)、固定涡旋盘(静盘)、机体、防自转环、偏心轴等零部件组成。§

2-3涡旋式制冷压缩机2024/7/24二、涡旋式压缩机的工作原理涡旋压缩机主要由两个涡旋盘相错180°对置而成，其中一个是固定涡旋盘，而另一个是旋转涡旋盘，它们在几条直线(在横截面上则是几个点)上接触并形成一系列月牙形容积。旋转涡旋盘由一个偏心距很小的曲柄轴驱动，绕固定涡旋盘平动，两者间的接触线在运转中沿涡旋曲面移动。它们之间的相对位置，借安装在旋转涡旋盘与固定部件间的十字滑环来保证。

§

2-3涡旋式制冷压缩机2024/7/24§

2-3涡旋式制冷压缩机2024/7/24§2-3涡旋式制冷压缩机工作过程仅有进气、压缩、排气三个过程，而且是在主轴旋转一周内同时进行。外侧空间与吸气口相通，始终处于吸气过程，内侧空间与排气口相通，始终处于排气过程，而上述两个空间之间的月牙形封闭空间内，则一直处于压缩过程。因而可以认为吸气和排气过程都是连续的。(a)0°位置(b)90°位置(c)180°位置(d)270°位置2024/7/24涡旋式制冷压缩机结构总图1-曲轴2、4-轴承3-密封5、15-背压腔6-防自转环7-排气管8-吸气腔9-吸气管10-排气口11-机壳12-排气腔13-静盘14-动盘16-机架17-电动机18-润滑油§2-3涡旋式制冷压缩机2024/7/242024/7/24三、涡旋式制冷压缩机的特点相邻两室的压差小，气体的泄漏量少。吸气、压缩、排气过程同时连续进行，压力上升速度较慢，因此转矩变化幅度小、振动小。效率高，可靠性高，噪声低。涡线体型线加工精度要求极高，必须采用专用的精密加工设备。密封要求高，密封机构复杂。§2-3涡旋式制冷压缩机2024/7/24§2-4换热器及其他辅助设备第四节换热器及其他辅助设备一、换热器

1.冷凝器冷凝器的作用：

冷凝器的作用是使从压缩机出来的高温高压制冷剂蒸气在其中向冷却介质——水或空气放热，从而冷凝成高温高压的过冷液体。

在制冷设备中，除有起主导作用的压缩机外，还必须包括起换热作用的换热器——蒸发器和冷凝器。2024/7/24上进下出式冷凝器1-分配集管2-冷凝蛇管3-集液器§2-4换热器及其他辅助设备2024/7/24横进横出式冷凝器§2-4换热器及其他辅助设备2024/7/24CRH3动车组冷凝器

§2-4换热器及其他辅助设备2024/7/24§2-4换热器及其他辅助设备2024/7/24§2-4换热器及其他辅助设备2.蒸发器

在蒸发器中，制冷剂液体蒸发(沸腾)转变为蒸气，利用制冷剂的蒸发潜热，吸收被冷却介质的热量而使被冷却介质的温度降低。所以，蒸发器是制冷系统中产生和输出冷量的设备。2024/7/24蒸发器及其安装位置示意图(a)横向垂直；(b)水平；(c)倾斜。1-膨胀阀；2-分液器；3-分液管；4-汇集管；5-回气管；6-感温包。§2-4换热器及其他辅助设备2024/7/24§2-4换热器及其他辅助设备2024/7/24§2-4换热器及其他辅助设备2024/7/24CRH3动车组蒸发器

§2-4换热器及其他辅助设备2024/7/24二、辅助设备

在实际的制冷系统中，为改善制冷装置工作条件，提高运行经济性和安全可靠性，还必须设一些辅助设备，如贮液器、气液分离器、干燥过滤器等。1.干燥过滤器

干燥过滤器是制冷系统的净化设备；作用是消除制冷剂中的水分和机械杂质。§2-4换热器及其他辅助设备2024/7/24干燥过滤器1-进液管接头；2-压盖；3-滤网；4-干燥剂；5-出液管接头；6-壳体；7-连接螺栓。§2-4换热器及其他辅助设备2024/7/242.贮液器

用来贮存制冷循环中的制冷液体，以适应工况变动时制冷剂流量的变化。3.气液分离器

用来分离蒸发器出口的蒸气中的液体，从而保证压缩机为干压缩。§2-4换热器及其他辅助设备2024/7/24§2-5制冷自动控制元件第五节制冷自动控制元件一、热力膨胀阀及毛细管

热力膨胀阀是一种能自动调节供液量的节流降压机构。1.热力膨胀阀2024/7/24热力膨胀阀结构1-毛细管；2-阀体；3-阀座；4-阀芯；5-弹簧；6-调整杆；7-感温包；8-膜片；9-推杆§2-5制冷自动控制元件2024/7/24当流体沿管内流动时，由于管道摩擦阻力而产生压降，管径越小、管子越长则流动阻力就越大，产生的压降也越大。采用毛细管——小内径(0.6~2.0mm)并有一定长度(0.6~2.5m)的紫铜管，代替膨胀阀作为节流降压元件，就构成了毛细管节流装置。2.毛细管§2-5制冷自动控制元件2024/7/24二、电子膨胀阀

电子膨胀阀是一种按计算机预设的程序进行流量调节的膨胀阀。1.柱塞弹簧2.柱塞3.线圈4.阀座5.入口6.阀杆7.阀针8.弹簧9.出口电磁式电子膨胀阀§2-5制冷自动控制元件项目实施动车组空调制冷系统检修CRH2A型动车组空调冷凝器滤网清洁作业

修程：二级修

周期：4000公里（4-10月）/4天（4-

10月）/30天（11-3月）

作业人员：1名地勤机械师

作业时间：15分钟/辆

供电条件：无电作业2024/7/241）作业中注意不得损坏空调热交换器；2）作业中防止滤网磕碰、损伤；3）必须安装充分干燥的滤网；4）采用换件维修方式；5）作业人员应按规定穿戴劳保用品。2、作业准备（1）作业工具：基本工具、扭矩扳手、压缩空气、运输小车（2）防护用品：安全帽、劳保手套3、作业程序及标准（1）准