【《CRH2型动车组空调机组常见故障处理及预防措施研究》6400字】

第第页共11页1引言CRH2型动车组是以日本川崎重工E2-1000系动车组为原型设计出来的。在早些时候四方车辆公司在日本进口了3列原装动车组，经过后续不断地合作与自主研究设计，进本实现了所有零部件的国产化，最终进行编组产生出现在的的CRH2型动车组。随着我国高铁技术日新月异的发展，我国现在已经成为走在世界前列的高铁技术大国，高速化的列车给我国人们出行带来了极大的便利，也为我国的经济发展做出了一定的贡献。但随着技术的不断发展，人们对于出行的要求也是越来越高，其中大部分都体现在对于出行的安全性和舒适度。动车组空调技术的发展极大满足了人们对于旅行途中的舒适感，减少了旅途中的疲劳感。所以动车组空调的性能将直接影响人们出行的舒适度，对空调系统的检修与维护就凸现的尤为重要。2CRH2动车组空调系统概述2.1CRH2空调系统组成及分布CRH2型动车组的空调系统主要是由控制系统、空调装置和通风换气系统构成。空调装置由空调机组和车上配电柜内的空调显示设定器组成。车辆内的制冷是通过空调机组的制冷系统进行的，车辆内的制热是通过安装在空调机组内部的电加热器进行的。安装在车下的通风系统和空调机组的换气装置相连。空调系统的通风系统包括新风、送风、回风、排风四种用途的风道。换气装置把在车厢内的卫生间废气用废排风道全部排出。在可吸烟车厢内为了保证车厢内部的空气质量，设计师把空气清洁机安装在车厢内端墙上。设计师将CRH2型动车组车底安装的空调装置为VVVF变频空调,这样做的目的是为了提高了空调制冷的节能技术。每1节车厢有2台安装在车底的空调装置，每1节车厢1台换气装置它们与车体内的风道连接，出风口和回风口被设置在车厢通路部，车内的排气是用安装在驾驶室、车厢内的排气口导入到车底排气风道内。3号和6号车厢内设置有空气净化机。驾驶室设有单独的空调装置及车内压释放阀。动车设有牵引电动机冷却用电动送风机及风道。如图2.1：图2.1司机室空调与换气装置车底布置图2.2CRH2空调系统控制系统空调显示设定器、变频装置和继电器及多个控制电路开合的接触器组成CRH2动车组空调控制系统。控制系统通过自动调节和控制各种空气参数的仪表和设备，控制通风系统、制冷系统、制热系统按照输入的方案协调工作，可以将车内的各种指标，如空气参数等，控制在已经设定好的范围内，同时还可以自动保护空调系统。将接触网提供的AC400V经整流与逆变后得到的稳定电流供给压缩逆变回路和风机逆变回路使用，但二者控制方式并不像同。由于风机要长时间保持通风状态，所以它的转速基本上是处于恒定状态，采用恒压恒频控制；压缩机则是需要根据不同环境温度的不同，及时调节转速的大小，采用变压变频控制。

空调夏季制冷时的工作过程：先将来自接触网由牵引变压器降压后得到的AC400V/50Hz经整流与逆变后供给制冷压缩机。制冷压缩机通过接触器连接并控制它的通断，再对客室内温度值与空调显示设定器设置的温度值进行比较，实现对空调机组的压缩机进行变频控制。最后控制制冷压缩机输入的频率和电压，使其制冷量发生改变，从而控制客室内的温度。如图：图2.2客室空调控制系统原理图2.3制冷系统EU651型空调机组，适用于新干线车辆。本空调装置的空气排出口、回风口各自连接到贯通车厢地板下、顶棚的送风道和抽吸车内空气的回风道上。制冷时，由回风道吸收的车厢内的空气，与换气装置通过供气道送来的新鲜外来空气混合，通过空调装置回风口上的车厢内过滤器与车厢内热交换器进行热交换，从而形成冷风。制暖时，由回风道吸入的空气与新鲜外来空气混合，通过空调装置回风口上的车厢内过滤器，由电热器加热，通过与制冷同样的路径形成暖风。

制冷系统由压缩机、室外热交换器、干燥器、毛细管、车厢内热交换器、冷凝器及配管所构成，各个机器与配管焊接形成完全密闭，里面封入了制冷剂。制冷系统工作原理：制冷系统的压缩机吸入低温、低压的制冷剂气体，将低温、低压的制冷剂气体压缩成高温、高压的制冷剂气体。室外送风机送来新鲜的室外空气，新吸入的空气与压缩机压缩出来的高温、高压的制冷剂气体混合，通过冷凝器将混合出来的气体冷却后，转变成常温约为50摄氏度、高压的用于制冷的液体。冷凝器冷却出来的制冷液体被制冷剂干燥器干燥吸水后，送到通道面积很小的阻力管--毛细管中，毛细管能把之前高压的制冷液体转变成低压的气液混合形态，并使常温的制冷液体降温。室内热交换器也被称作蒸发器，它将从毛细管中流出的低温、低压气液混合形态的制冷剂中的冷量与客室内的空气进行热交换，同时还能带走一部分空气中的水蒸气，客室内热空气降温后形成冷风可以带走部分人体，车体以及自然环境产出的热量，重新升温形成热空气再次与室内热交换器中产出的冷风进行热交换，形成循环。

如图：图2.4客室空调机组制冷工作原理图2.4供热系统CRH2型动车组的供暖完全由设置在空调机组内部的电加热器实现的。暖气的产生是通过从回风道吸入空气与新鲜空气进行混合，通过设置在回风口的滤网，由电加热器进行加热，再通过与输送冷风相同的风道导入客室内。2.5CRH2通风换气系统高速列车的运行线路途径地域环境复杂多样，尤其是山谷、桥梁、隧道会频繁出现。途径这些复杂地域时高速列车外部气压会发生剧烈变化，如果任由内外气压差距急速改变，车内旅客就会出现各种生理上的不适甚至是威胁到旅客的人身安全。为了防止出现这类情况，车内换气使用供排风-体的连续换气装置。变频装置控制换气装置的送风机的运行频率，通过提升换气装置送风机的静压力性能，使它能更好的减轻车内外气压剧烈变化，并且还具有保持换气量的特性。客室的空调机组是安装在车辆底部，车下风道将安装在客室地板中部的主送风道与空调装置的送风口相连通，并且与顶板位置处的客室送风道通过窗间风道相连通，吸收车内空气的回风道和回风口连接，回风道又通过车下风道与机组回风口连通。制冷送风时，从回风道吸入的客室内热空气与换气装置通过新风道送入的新鲜外气相混合，经设置在客室空调机组回风口处的回风过滤网，进入空调蒸发器，在蒸发器内进行热交换，冷却为冷空气。该冷空气经车下风道、地板中送风道、窗间风道、客室送风道从客室行李架下送风口及窗上送风口吹入客室，向乘客提供冷风。暖气输送时，从回风道吸入空气，同样与新鲜空气混合，通过设置在空调装置回风口的过滤网，进入空调机组，在机组内由电热元件加热，通过相同路径，向乘客提供暖风。另外，通风系统中设置的换气装置也通过特殊螺栓安装在底架横梁上，换气装置即国内空调新风装置与废排装置的结合体，换气装置采用双向风机原理，排出车内的废气，并向空调机组提供新风。3CRH2空调系统维护与常见故障分析3.1客室空调系统检查注意事项：在作业前作业者必须穿戴好绝缘鞋与安全帽，作业时注意尖锐物品及脚下，以防划伤或被绊倒，从而导致受伤。作业前必须要确认接触网断电，受电弓处于降弓状态，动车组施加好停放制动，接地杆挂起。作业期间禁止投入主控，防护标志已设置。作业结束后，还要确认顶板、盖板锁闭状态良好，防止开放。作业内容及标准：检查制冷回路。任何对空调系统的检查都应该在系统连续运行15分钟后再进行。制冷液高度要在安全范围内，空调系统正常运行时高压表与低压表刻度要在标准范围内，不在范围内就可能发生泄露，要及时排除制冷液对泄漏点进行修复，在更换干燥过滤器，对之前的故障进行实验确保其修复完毕，重新注入制冷液。检查压力安全断路器开关和压力传感器。失效及时更换。检查风压开关。失效及时更换。检查压缩机。检查压缩机油位，不够及时进行补充。检查干燥过滤器。失效及时更换。检查蒸发器和冷凝器。清除表面杂质，吹去浮尘。全面检查。确认各部件安装正确，清理好各部件杂质与浮尘，将各个阀门打至工作位，固定好阀门防护盖板。检查各个螺栓有无松动，无制冷液泄漏，各个电路导通良好，确认工作电源与电压稳定。3.2司机室空调空气过滤器更换注意事项：同上作业内容及标准：拆卸新风过滤器。新风过滤器的位置处于观光区，作业人员需要把新风过滤器对应的顶板、盖板打开并断开司机室空调机组的电源开关；再将靠近司机室侧方顶板拆卸下来，松开冷凝器检查口盖板的紧固螺栓，提起盖板将空调过滤器取出。更换新风过滤器滤网。检查新滤网是否干净整洁，将旧滤网拆卸下来，安装好新滤网。新风过滤器安装。作业人员将新风过滤器推入安装位置。恢复顶板、盖板。作业人员要确认好顶板、盖板锁闭状态良好，防止开放。关闭冷凝器检查口盖板，拧紧盖板的紧固螺栓。回风过滤器拆卸。回风过滤器安装。作业人员要确认顶板、盖板锁闭状态良好，防止开放；将回风过滤器推回位置前要确认其状态良好，干净整洁；关上回风隔栅盖板，紧固盖板螺栓；闭合空调机组电源开关。3.3空调机组一般常见故障我国国土覆盖范围大，涉及气候复杂多样，在冬季时南北气温相差幅度大，但夏季普遍高温，这对于空调系统的稳定运行提出了很高的要求，带来非常大的挑战。尤其是在南方的夏天，大部分地区普遍高温湿润的气候特点，使得在实际运行时的动车组空调故障频发。3.3.1制冷效果不佳故障现象：空调冷风产出减少或不产生冷风，车厢内温度较高。故障分析：空调制冷不良的原因有两方面。空调装置回风口滤网堵塞：正常情况下车厢内热空气通过回风口与外部新鲜空气混合进入蒸发器进行热交换从而产生冷风，回风口滤网被堵塞后由车厢进入蒸发器的热空气量大幅下降甚至无法进入，从而导致在蒸发器进行热交换的气体减少，产生的冷风减少或不产冷风，使车内旅客产生闷热感。蒸发器处冷凝水排水不畅或积水：由于CRH2型动车组空调冷凝水排水不是采取直排式，而是采取让冷凝水先流入积水托盘内，在积水达到一定量后用排水泵抽取的方式，这样设计的目的主要是为了保持动车组良好的气密性。一般夏季空调制冷量大，产生的冷凝水量多，一旦有杂质将积水托盘内排水泵控制的浮子开关堵塞使其不能动作，冷凝水大量聚集，无法排出，使热空气传导热量效率大幅下降，冷风产出速率降低，造成空调制冷异常。故障处理：定时清理空调装置回风口滤网杂质，按期检查实验空调蒸发器处冷凝水排水能力。定期对整个空调装置进行检查。3.2.2空调震动、噪声大故障现象：空调产生震动感或发出噪声。故障分析：CRH2型动车组的空调安装在车辆底部的构架上，与整个车体紧密相连，行成一个整体。如果空调机组产生故障发生震动，必然会通过车辆构架传导至整个车辆。造成空调震动的原因一般为离心风机的轴承发生卡滞。离心风机虽然在空调机组中部处于密闭的环境，几乎不受外界因素干扰，但是风机轴承如果存在质量问题，那么自身的磨损以及材质本身受冷热空气影响的热胀冷缩会加速轴承使用寿命，使其更易出现问题导致在工作过程中出现卡滞，造成空调机组的异常震动。空调机组的冷凝风机扇叶转盘由于处于露天环境中，在遭遇恶劣环境后可能会导致局部损耗或大量沾染杂质，造成风机转动不平衡，导致空调系统振动、噪声大。故障处理：动车组常备多个风机轴承；安装备用风机，在主风机发生故障时及时更替主风机进行工作；定期对空调风机进行拆卸、保养、更换；及时清理空调外部扇叶上的杂质。3.2.3过流继电器动作过流继电器是空调系统进行自我保护的装置。造成过流继电器动作的主要原因有:

(1)室内热交换器与室外热交换器滤网被杂质堵塞，使得通风系统中风量减少，空调系统过载导致自我进行保护从而使空气开关变换至闭合位。(2)空调风机发生故障，不能提供循环所用的风量，导致CPOCR1,2继电器失电。(3)受外界因素影响，外界温度过高，超出空调系统运行的最大温度范围就会出现跳空气开关的现象。(4)空调压缩机产生故障，彻底不工作。4CRH2空调系统检修改进建议4.1一般检修改进建议(1)夏季加强对动车组空调装置滤网的检查和清洁,增加蒸发器处冷凝水排水检查,保证滤网清洁通畅、排水无阻,并根据季节和环境变化优化滤网清洁周期,避免滤网堵塞。(2)加强一级修对客室空调、司机室空调的功能试验,在试验时重点査看各车空调出风口风量及制冷效果是否正常。(3)定期查看空调压缩机、风机在全功率状态下电流值是否正常,定期检查各车厢空调控制器上有故障信息及故障代码报出。(4)随车机械师加强空调知识培训及途中应急处置演练,避免因处置不当造成运营事故。4.2专项检修改进建议4.2.1室内回风过滤器堵塞空调的制冷和制热效果不佳一般是由回风过滤器堵塞造成的，对于这情况,

首先要事先准备新的过滤元件，清除有故障的过滤器，换上新的过滤元件，如果遇到些突发的情况，没有事先准备的过滤元件，应该把过滤网拆下来进行清洗，再安装上去，保证回风过滤器的通畅。

4.2.2室内和室外交换器堵塞

造成堵塞的原因大部分是由灰尘引起的，如果在灰尘不多的情况下，可以在缝隙间进行喷吹，如果吹出的这股气流正好和运行的气流相反，是有助于灰尘的去除。还有就是用吸尘器把脏污较多的一侧清理干净。如果在清理的过程中遇到灰尘或者有别的污染物比较严重的时候，就需要维修人员进行拆卸用温水清洗。

4.2.3对风机的清理

风机对于空调装置是个十分重要的部件，所以上面的灰尘要及时的清理，对于风机的清理相对来说是比较严格的，必须要用到柔软的毛巾和毛刷，还要注意在清理的时候避免风机叶片发生形变，如果操作不当，会导致叶片变形使得风机运行时产生噪音震动。

结论本文主要以CRH2型动车组空调系统的常见故障为主要研究对象，分别对CRH2型动车组背景、空调系统组成、空调系统的主要运行原理做了介绍，同时也把现在动车组常用空调系统的结构组成，工作原理和故障表现进行了分析探究。对制冷系统，供热系统、控制系统，以及通风装置，换气装置等几个主要的结构组成进行了分析，然后是二系空调常见的故障分析，原理和结构包括空调机组夏季常见问题，空调机组工作过程当中的常见问题，以及空调系统工作过程当中制冷制热效果不佳，空调制冷系统噪声较大，振动频率较高，工作过程当中空调过流继电器出现问题。根据问题原因和问题的常见状况进行了深入分析，然后分析空调系统检修维护的相关建议，包括一般性的普通检修维护改进建议，以及针对不同空调系统故障案例和故障类型提出的改进方案和建议。然后分析的是针对性的改进，建议包括室内回风，滤波器堵塞和室内室外交换器堵塞，以及对风机的影响和清理等以及定时定期的检修维护工作，希望这些工作能够提升整体的可靠性。本文充分了解动车组空调系统工作过程当中的故障案例，故障类型和故障的影响，并且结合自身的工作经验和所学相关知识为检修维护工作提供相应的支持和帮助，提升整体的空调系统检修维护工作水