列车空调系统常见故障分析

列车空调系统常见故障分析及处理方法研究空调调节，就是把经过一定处理之后空气，以一定方式送入室内，使室内空 气温度、相对湿度、气流度和洁净度等控制在适当范围内专门技术。空调调节技 术和人们生活、工农业生产、交通运输有着密切联系。特别是科学技术发达现在, 空气调节技术，儿乎被应用及各个生产和技术领域。从空调用途来分，有为人们创造舒适生活环境舒适空调和为生产技术创造必 须环境条件精密空调。列车空气调节是用于为旅客创造舒适旅途生活条件，属于 舒适空调。分析了空调调节关键技术、指出了列车空调机组故障产生原因和表现形式， 通过解析车辆空调制冷装置，对各个部分所出现问题给出了各种情况下解决方法 和改进手段。客车空调系统故障分析及检修，是空调技术人员和乘务员所从事日 常工作之一，由于客车空调技术涉及制冷、电气控制、机械等多个应用领域，所 以出现故障情况比较复杂，对其故障判断，不能单从某个方面去分析，而要综合 考虑各种因素，根据已有经验，结合具体情况，对空调系统故障做到准确判断， 快速处理。一、列车空调系统组成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。二、列车空调系统故障诊断方法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乘务员是否发生过异常情况、配电柜 及空调本身是否有过异常声响等等，在列车行进过程中，列车乘务员可辅助空调 乘务员对空调装置运行进行监测。看：通过对空调装置、电气装置观察，判断系统是否能够正常运行。比如， 检查空调系统装置安装情况、各部件清洁情况、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异常，进 而判断故障出现部位。例如压缩机发生“液击”时会发出异常声响。摸：对于有些压缩机故障、元器件安装牢固及否、吸排气管温度，都可以用 手触摸，检查相关部件发热情况，如发现异常，可提前对潜在故障进行排除。但 在用手触摸过程中，一定要注意人身安全。闻：用鼻子闻也是及时避免故障一种方法，尤其对于电器元件异常发热情况 判断更是不可缺少，通过这种办法能在第一时间发现故障，甚至一些潜在火灾隐患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、电流在各个工况下数值，可从宏观上判断空调系统运行情况是否 正常。检测仪器主要是电器控制柜上自带电压表、电流表，如果要对控制柜内部 电路电压、电流进行测量，需要配备相应万用表。压力检测是针对空调系统进、出口压力而言。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。使用氟里昂制冷剂，对整个空调系统管道连接处密封要求很高，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 检查，保证系统没有制冷剂泄露检查部位主要集中在有可能发生泄露地方，不如 制冷剂管道各个接头处等，所用仪器为检漏仪。三、空气调节制冷系统常见故障和处理方法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部位，也不能将制冷系统部件 一一分离，只能进行外表检查，并对故障生产原因进行综合分析。在一般情况下 最直观是从制冷系统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 （除了室内外环境温度恶化外）必有故障存在，这就是判断故障原因重要依据。2 .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，所以走出一定量界限，其性质就有了明显变化， 要区别这种关系。（1）制冷系统部分制冷剂量不足，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）。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）。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）。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）。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）。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）。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）。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 .压缩机部分活塞及气缸严重磨损，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）。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）。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）。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 .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。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，通风机吹出风不冷（拆下过滤网清洗）。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，通风机吹出风不冷（拆下清洗过滤器）。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，节流落 无流动声，通风机吹出风不冷（拆下来清洗过滤器）。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）。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）。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）。4 .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表面现象表现出来，不可能直接 发现空调机组内部实际故障，所以，检查和分析故障也只有以直观表现故障现象 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。鉴于各系统故 障是互相牵连，帮需要综合分析，下面按照空调机组通常会发生外表故障划分儿 种类型，并把每一种类型可能发故障加以分析说明。5 .空调机组不运转这类故障一般发生在供电电源线路及控制线路上。（1）电源部分电源无电：用电压表测量空闪机组控制框电力输入端子三相电压，无电压 （应接通电源）。电源缺相供电：如测量电源缺相时，（应检查交流电配电柜缺相保护器是 否开路，羡慕将缺相保护器复位）。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）。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。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。选择开关内部短路（拆开查看有无断路情况并修复）。6 .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故障，也可能是制冷系统及风机系统故障，这 些故障会引起有关电控制保护器起跳，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）。（1）电气控制部分应检查机组控制电器和有关保护器故障接线头接触不良。如压缩机接线不良，压缩机接线头松弛（修复）。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。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）。温度控制器调节不当，整定值这高于内温度（重新调整）。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。（2）制冷系统部分吸气压力过低，低于关触点跳开不导通（检查制冷系统后修复）。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（己损害予以更换电机）。7 .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”电磁声。 这是压缩机不启动或电机作极慢速度运转，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。（1）压缩机部分轴承烧熔，曲轴转不动，电机会发出“嗡嗡”异常电磁声（更换压缩机）。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）。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）。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）。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）。（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）。8 .机组运行噪声大机组运行噪声大很可能是压缩机、电机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。9 .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潜动作，使压缩机停机。（1）排气压力过高引起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 原因。冷凝器排风量不足在风冷制冷装置中，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40C）、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散热片表面积灰太厚，就会影响传热，同时因为片隙缩小，吹 过空气遇到较大空气阻力，使冷却风量显著减小，从而使冷凝器散热效率显著降 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，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制冷剂量如超过系统最大容量，会使多余制冷剂占去冷凝器一部分容积, 减少了散热面积，使其冷却效率降低，冷凝压力就会升高。排气管及冷凝管道不畅通这种故障一般产生在新安装或刚检修过机组中。（2）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。其他原因引起突然停机：油压过低；电动机超载；正常停机。10 .电热系统故障电热系统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，而其中保护装置失效，产 生局部高温。11 .电控系统故障常见电控系统故障主要有如下几个方面：（1）压塑机故障灯亮压塑机故障灯亮时，压力继电器动作情况较多。压力继电潜动作分为高压 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。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。空调开关在制冷位时，机组电加热同时动作（2）检查机组及控制柜之间电气连接电缆插头是否混线、短路。检查机组及控制柜之间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。检查机组及控制柜之间电气连接电缆插头是否短路；如果短路，查找造成 短路故障原因，排除短路故障、接好电路。12 .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。13 .通风机常见故障（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 及其有关电器、接线等。（2）通风机电机不转电机轴承严重磨损，使转子及定子摩擦。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。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，查明确有绕组烧毁应重绕绕组。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。电机控制线路或电器有故障。单相电机运转电容击穿。检查时可将电容器两根接线拆下，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）通风机有噪声通风机运转噪声若超过正常工作时声音，说明一定有故障发生，应及时检查。叶轮及蜗壳（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。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 儿下，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。皮带损坏发出“嚅啪”声，应立即调换新皮带。机壳及支架紧固螺栓松动产生震动声。及时进行检查并旋紧。风机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。四、列车空调设备维护及保养以上这类故障主要发生在制冷系统和供电电源线路及控制线路上，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，就检查 这类故障，先要检查出哪种保护器切断电源。才能有效地去检查有关部位故障特 征才可综合分析。为了机械设备少出故障，应加强设备维护和保养。1 .发车前检查。2 .检查电气设备外壳是否带电。3 .检查车下干线绝缘电阻。4 .运行中需要经常检查电气设备、元件温升和空调机组声音，发现异常应停 电检查。5 .定期检查，检查周期可根据各段具体情况规定。6 .要认真掌握常见故障及处理方法和维修工艺技术。参考文献：1李佐周.制冷及空调设备原理及维修.高等教育出版社.19942朱瑞琪.制冷装置制动化.西安交通大学出版社.20023马汉纶.铁道车辆空调及制冷装置.中国铁道出版社.19954兰州车辆段.空调客车三机运用维修手册.兰州客运分公司.20025陈焕新、王小成.铁路客车通风系统现状及发展.制冷及空调.20029(3)： 28-30 6王如行、丁国良.制冷原理及技术.科学出版社.2003