普速客车夏季空调运用典型故障分析及检修对策

孟 华 上海铁路局合肥车辆段

普速客车夏季空调运用典型故障分析及检修对策

孟 华 上海铁路局合肥车辆段

紧密结合一线客车运用实际，对夏季空调运用典型故障情况进行梳理、分析、评价、总结，提出相应的判断处理方法及检修对策。

夏季；空调；典型故障；对策

随着生活水平的不断提高，旅客对出行乘车环境提出了更高的要求。铁路客运作为我国主要的一种客运方式，如何在新形势下改善旅客乘车环境成为一个迫切需要解决的问题。近年来，客车设备在科技含量和技术复杂程度上更新改进的步伐越来越快，尤其以提高和改善夏季旅行舒适性、稳定性为主的空调制冷装置，其运用故障呈现出一定特点和规律性，这需要我们一线技术人员进行分析，并提出可行性解决方案。

1　故障统计

以阜阳运用车间为例，对近3年来7、8、9月份空调故障进行统计来，详见表1。

表1 阜阳运用车间近三年来夏季空调制冷故障统计表

由表可见，近三年来阜阳运用车间夏季空调制冷量均故障总体呈下降趋势。

每年具体故障分布见表2。

表2 空调制冷故障类别具体分布统计表

从故障总体分布看，具体见图1。

图1 近三年来空调制冷故障类别分布图

由图可见，蒸发器、冷凝器及滤网类故障占到夏季空调制冷运用故障六成多，由此可知，对空调机组在高温季节的保养工作至关重要。其次，温控器及探头故障占总故障数的五分之一，由于目前现场温控器型号不一，各类温控器参数调整也存在一定差异，加之现场职工对此类调整技能掌握水平不够，从而也造成一定故障的发生。其次，压缩机、风道、保护元件及线路故障也不容忽视，需要针对具体情况具体分析，从而对夏季空调运用工作做到有效应对。

2　原因分析

2.1春季客车大整修标准执行不到位

春季整修的目的之一在于迅速恢复春运后车辆设备技术状态，为夏季运用提供设备保障。虽然上级部门在制定文件时，对整修标准提出明确要求，但现场落实情况来看，还有很不到位的情况。比如，虽然对空调机组“两器”均进行清洗，但由于作业者对标准掌握还不是很明确，具体个人在执行时又有一定差距，因此夏季空调运用中，经常会出现重复清洗机组“两器”情况，从上表也可看出，近年来由于上级要求不断细化，各车间均在春季整修时抽调专人开展专项修，因此在夏季运用中清洗“两器”及滤网的故障比例明显下降。

2.2温控器不统型及调整参数各异

目前运用中普遍使用的温控器主要有三种类型，即：E5AX、E5AZ、TMC229等几种型号。由于每种型号温控器工作原理及调整方式各不相同，也造成现场运用故障频发，直接影响到空调机组的正常运行。各型温控器故障发生数见表3。

表3 近三年各型温控器故障统计表

因此，对于每种型号温控器必须引导一线职工全面掌握参数调整方式，及日常故障排查方面的技能，从而将该类故障率进一步减少到可控范围内。各温控器调整说明如下：

2.2.1E5AZ-R3-38数字式温度控制器调整说明

A、接线方式：

接线柱1、2——AC220V电源；

接线柱4、6——低温输出101、103；

接线柱7、8——高温输出101、102；

接线柱9、10、11——PT100温度传感线ABB。

B、界面图形如图2。

图2 E5AZ-R3-38型面板样式及功能区示意

C、设定方法：

（1）温度设置（此部分用于常规调整）

③按一次菜单键返回运行菜单。

⑤按一次模式键，返回运行菜单。

（2）系统设置（以下调整为系统模式设置，请不要改动）

①菜单键＋模式键同时按下3 s以上，进入保护菜单，按模式键切换选项，依次按如下设置：

②同时按菜单＋模式1 s以上，返回运行菜单。

（3）第二步：模式设置

按菜单3 s以上，进入初始菜单，按模式键切换选项，依次按如下设置：

按菜单键3 s以上，返回运行菜单。

（4）第三步：状态设置

①按一次模式键，进入状态设置，按上调或下调键设置为RUN。则温控器开始工作。

2.2.2TMC229-HT-DAA038数字式温度控制器调整说明

A、接线方式：

与E5AX相同，内芯可互换。

B、界面图形如图3、图4。

图3 TMC229-HT-DAA038型面板样式 图4E5AX型面板样式

C、设定方法：（以TMC229-HT-DAA038为例）

（1）温度设置（此部分用于常规调整）

①在运行菜单下，设置低温值SV为24.0

②按2次SET键，设置高温值SV2为26.0（一般要求SV2=SV1+2）

（2）系统设置（以下调整为系统模式设置，请不要改动）

①解锁：同时按SET和 键5 s，出现画面LOC-3，将3改为0后，先按下SET不松开，再按 后立即全部松开，解锁完毕。

②调整：同时按下SET和 键5秒，出现设置界面，按SET切换设置选项：

dF-1（主控器灵敏度），出厂设置001.5

dF-2（第二控制器灵敏度），出厂设置001.5。

Cn-5（输入修正值），出厂设置0。（此参数用于调整实际温度与显示温度的误差，例如：实际测试温度25℃，显示20℃，则将改参数调整为－5）

AL-1（超温报警灯指示），出厂设置0。

PASS（进入密码），密码为0123，密码输入后等待3 s

CnP（传感器类型），出厂设置为Pt

C-F/C（温度传感器类型），出厂设置为C

dP/0（精度），出厂设置为0.1

Su-L（低温下限），出厂设置为000.0

Su-H（高温上限），出厂设置为050.0

SUB（控制方式），出厂设置为1

Sun（控制方式），出厂设置为2

oUT1（控制1方式），出厂设置为n2

oUT2（控制2方式），出厂设置为n2

AL1C（报警方式），出厂设置为H

AL2C（报警方式2），不设置

A1db（报警滞后值），出厂设置为001.0

AL10（报警灯1），出厂设置为AL1

AL20（其他），不设置

ALL0（其他），不设置

Atn（稳定判断系数），出厂设置为100（重要参数不可改动）

AtP（比例系数），出厂设置为067（重要参数不可改动）

AtI（积分系数），出厂设置为016（重要参数不可改动）

dFt（滤波时间），出厂设置为008

再次同时按SET键和 键，恢复运行状态。

加锁：同时按SET和 5 s，出现画面LOC-0，将0改为3后，先按下SET不松开，再按 后立即全部松开，恢复加锁状态。

2.3压缩机类故障不容忽视

从近年来发生的压缩机故障情况来看，主要集中在以下几种原因：机械卡死，电机烧损，绝缘故障等。据统计，出现压缩机类故障车体上次厂修期均为2004-2006年间，可见压缩机故障产生原因与使用年限、老化有着直接关系，同时，我们现有的检修手段和质量、日常运用维护方式等也存在一定的故障诱因。具体故障原因分析如下：

2.3.1冷冻机油缺失或不足

我们现行使用的压缩机均为全封闭式压缩机，其润滑冷冻机油在出厂时就按照标准一次性加注到位，而在日常运用和空调检修过程中，我们经常会遇到因需处理制冷系统故障而回收制冷剂或制冷剂发生漏泄情况，冷冻机油随制冷剂回收或漏泄排出。根据发生频次的增加压缩机内冷冻机油的数量逐渐减少，又加之全封闭式压缩机的结构特点使我们在日常运用和空调定检中无法检查确认冷冻机油的数量，因此会出现压缩机冷冻机油的缺失或不足，由于压缩机在运转时各运动部件得不到足够的润滑油润滑，摩擦面建立不起良好的油膜，导致金属摩擦面的摩擦阻力增大（干摩擦），升温剧烈，造成膨胀卡死。

2.3.2制冷剂不足

压缩机制冷主要依靠制冷系统的低温低压气体吸收热量，达到降温目的。若制冷剂不足，蒸发器内的制冷剂处于过热交换状态（过度吸热），无法带走压缩机产生的热量，从而导致冷冻机油得不到良好的冷却降温，其粘度下降，运动部件的摩擦面摩擦散热不良，最终导致运动部件卡死。

2.3.3制冷剂过充

压缩机正常工作时要求吸入的是低压低温的完全蒸发的制冷剂蒸汽（气体），以防止“液击”（也称击缸），容易造成阀片损坏、机械卡死。

2.3.4零部件机械损伤

因压缩机活塞、连杆、曲轴等部件长期处于高速运转中，因受制造的机械加工、组装质量、使用工况等诸多因素影响，会出现个别紧固件的松动，材质的疲劳、老化、失效、裂损、脱落等现象，造成压缩机的卡死。

2.3.5电机绕组绝缘层老化

由于冷冻机油的严重缺失或制冷剂长期不足，从而使绕组线圈得不到良好冷却降温，长期高温运行，造成绝缘层严重老化，从而导致电机烧损。

2.3.6电机绕组匝间短路

因压缩机的活塞、连杆、曲轴等部件长期高速运转，这些运动部件在磨耗中会产生一些金属沉淀物，或是空调机组定检期间，维修者对压缩机进行更换或补充冷冻机油时检修工艺不到位，混入少量杂质，并长期处在恶劣工况下，造成匝间短路，导致电机烧损。

2.3.7压缩机绝缘不良

主要原因是接线盒内卫生较差及接线排上存在一定量的冷凝水。我们目前使用的压缩机主要有两种：一种是压缩机接线盒不密闭，且位于压缩机侧下方低压端，不易积水，但易进灰尘，导致绝缘不良；另一种是压缩机接线盒密闭，且位于压缩机顶部高端处，不易进灰尘，但易积留冷凝水，且电源接线处于接线盒下方，冷凝水易流向接线端子，造成绝缘不良。

2.4风道不良故障时有发生

据统计，夏季空调故障中，由于风道造成制冷效果不良的故障共26件次，且以老型车（接近厂修期）和新造车（刚厂修出来）为主。排除制造工艺方面的原因外，其原因主要有两个：老型车由于运用时间较长，且风道在目前运用检修中尚属“盲点”，从而风道由于脏堵等原因造成冷量无法最大限度分布到车厢中，从而造成空调制冷效果不佳；其次新造车，由于在风道内隔板的高度和数量上设计不尽合理，因此常常出现新造车在运用中的表现“乏力”，从而给旅客乘车舒适度也带来一定负面影响。

2.5线路及保护元件故障占有一定比例

主要表现在控制线路供电线路断线，接插件接触不良，选择开关内部短路，缺相运行造成保护动作等。

3　对策措施

3.1春季客车整修全面落实专项修要求

严格按照上级有关客车整修质量标准有关空调机组系统清洗要求，抽调责任心强的人员组成专修组对机组“两器”等进行全数彻底清洗，并对机组内各部件状态进行确认，必要时对机组型号等重要信息进行登记（便于对机组运行质量及施修情况进行跟踪分析），同时加强过程控制，由各级质检员对于清洗过程进行把关抽验，对于甩挂、临修等车体进行车号登记，确保配属车的闭环整修管理。严格做好通风机、冷凝风机、压缩机等重点机组设备的绝缘记名检测工作。通过以上整修措施的落实，为夏季空调运用打下良好基础。

3.2全员熟知应会各型空调温控器的调试功能

在日常检修中，由于各型温控器使用混杂，往往一线职工对于温控器调整调试还不够熟练，甚至有弄混的情况，加之管理不善，客运或旅客一旦盲目调试该设备，极易造成空调机组无法按设定工况进行工作，从而影响了途中空调设备的服务品质。因此，一方面要加强有关检修人员的检修技能培训，必须做到“一口清，一手精”，从而提高检修效率；其次，途中乃至库内加强人员管理，对非专业人员接触客车有关设备进行严格管理，杜绝因人为误操作造成的空调设备无法启动等情况发生。

3.3全面施行空调压缩机寿命管理

尽快建立客车大配件履历寿命管理制度，对空调机组的主要部件，如压缩机、蒸发器、冷凝器等实行寿命管理，开展针对主要部件的状态普查及定期施修。建立健全空调机组的动态履历，根据制冷系统漏泄的频次确定制冷压缩机冷冻机油补充方案。在压缩机检修过程中，严格执行检修工艺标准，防止制冷剂不足或过充。利用定检有利时机，对压缩机接线盒结构进行改造：对第一种位于压缩机侧下方接线盒，将其由开放式改为密闭式，解决易进灰尘的问题，对第二种位于压缩机顶端接线盒，在接线盒底部钻2个8 mm小孔便于排水，同时将接线高于接线盒端接线排，从而防止冷凝水流入。

3.4全面提高空调风道检修水平

对于风道造成制冷效果不佳的两个主要原因要分别采取不同的检修对策。一是尽快形成运用中对于空调风道的全面检修。2013年6月，由合肥车辆段段与南京绿铁环保公司联合研制的“智能型客车空调管道清洁装置”科技成果通过路局验收，经过专家现场性能测试和评审，认为该装置集合了视频检测、多功能清扫、高压喷雾消毒等多用途集中式控制，实现了铁路客车空调管道信息采集、视频监控，清扫、消毒的自动化、智能化等，其技术水平达路内先进。如果能够尽快形成生产力运用于现场，将大大减少因风道不畅带来的空调运用故障的发生。二是对于新造车，应加强制造厂家与运用部门间的信息共享，及开展联合攻关活动，确保新造车从源头上全面考量空调系统的设计，尽量在工艺美观与风道送风阻力上充分论证，改进现有风道结构，实现均匀送风。

3.5切实加强空调配件检修力度

在日常检修中，加强对职工执行作业指导书方面的检查，促进其精检细修，尤其对于电源缺相、电压过高或过低，控制线路短路、断路，接插件接触不良，选择开关内部故障做到精准判断，及时修复，从而为机组的正常运转提供保障。

4　结束语

夏季空调制冷故障一直是客车检修人员该季节的重点工作中之一。正确及时地处理夏季空调制冷故障是空调客车乘务员和检修人员必须全力以赴面对的技术问题。笔者针对夏季空调制冷系统的典型故障，分析指出夏季空调机组故障产生的要因，通过解析车辆空调制冷装置产生问题的因素，对典型故障提出相应的解决方案和改进手段，为更好地强化客车夏季运用安全提出合理化检修对策。

［1］毕恩兴.史富强.铁路空调客车电气控制系统故障的处理方法.西安：电子设计工程，2010.

［2］王书敖.谭越明.空调客车均匀送风风道的研制［J］.铁道车辆.1992（8）：11214.

责任编辑：许耀元

来稿日期：2016-05-30