铁道车辆空调.docx

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铁道车辆空调

毕业设计说明书

课题名称：

客车制冷与空气调节系统分析与典型故障处理

2011届毕业设计任务书

一、课题名称：

客车车辆制冷与空气调节系统分析与典型故障处理

二、指导老师：

三、设计内容与要求

（一）课题概述

以铁路系统新型空调客车制冷与空气调节系统为依据，对空调客车的空调系统进行原理分析，分析各典型空调系统的结构特点。

对铁路各典型故障案例进行系统分析、论证，提出完善的组织处理流程，安全、技术、处理措施等。

（二）设计用内容及要求

1．分析典型的客车车辆制冷与空气调节系统工作原理，对其结构特点进行系统分析，包括空调的压缩机、冷凝器、节流装置、蒸发器、自动控制器件及辅助设备的作用、结构特点、调节方式、故障现象、处理手段，电气主电路、控制电路的基本原理、安装位置、故障现象、处理手段，客车空调的通风系统、采暖系统的结构形式、故障现象、处理手段，客车车体结构特点、对空气调节故障的影响等。

2．设计说明书主体内容应包括：

新型空调客车制冷与空气调节系统组成、结构特点、供电方式等分析，对典型故障案例进行深入分析，提出解决方案，包括组织流程、安全、技术、处理措施等。

（三）设计课题的特点与目的

1．学会收集资料，查阅手册，利用国家标准。

综合运用理论知识和实践技能。

配合完成该课题的设计。

2．掌握新型空调客车制冷与空气调节系统组成、结构特点、供电方式等分析，对典型故障案例进行深入系统分析，提出解决方案，包括组织流程、技术、处理措施等。

3．掌握空调电气控制系统的维修。

4．空调与制冷装置的安装与调试。

5．空调与制冷装置的检修与常见故障的处理。

6．学习使用空调元件的图形符号、文字符号的国家标准，培养学生的绘图能力，文字表达能力。

四、设计参考书目：

1．《客车空调装置》中国铁道出版社卢毓俊

2．《铁道车辆制冷与空气调节》中国铁道出版社张宝霞

3．《车辆制冷与空气调节》中国铁道出版社腾兆武

2．《制冷与空调设备原理与维修》高等教育出版社李佐周

4．《制冷空调产品设备手册》国防工业出版社杨小灿

5．《制冷技术》机械工业出版社何俊杰

6．《空调客车三机运用维护手册》兰州客运分公司兰州车辆段

7．《铁路空调客车负荷的确定》中国铁道科学陈焕新

8．《车辆工程》中国铁道出版社严隽髦

9．《制冷剂使用手册》冶金工业出版社曹德胜

五、设计说明书要求

1．封面

2．目录

3．内容摘要（200－400字左右，中英文）

4．引言

5．正文（各系统设计方案比较与特点，故障分析，论证，组织处理流程，安全、技术、施工处理措施等）

6．结束语

7．附录（参考文献、图纸、材料清单等）

六、毕业设计进程安排

1．第1周：

熟悉任务书，分析铁路系统新型空调客车制冷与空气调节系统工作原理，确定方案。

2．第2~3周：

资料收集与准备，编写故障分析与处理的方案。

3．第4-6周：

图纸的绘制、设计说明书的撰写。

4．第7周：

毕业设计说明书的修改、完善。

4．第8周：

整理设计任务书，准备毕业设计答辩。

七、毕业设计答辩与论文要求

1、毕业设计答辩要求

答辩前三天，每个学生应按时将毕业设计说明书或毕业论文、专题报告等必要资料交指导老师审阅，由指导老师写出审阅意见。

学生答辩对自述部分应写出书面提纲，内容包括课题的任务、目的和意义，采用的原始资料或参考文献、设计的基本内容和主要方法、成果结论和评价。

答辩小组质询课题的关键问题、质询与课题密切相关的基础理论、知识、设计与计算方法、实验方法、测试方法、鉴别学生独立工作能力、创新能力。

2、毕业设计论文要求

文字要求：

说明书要求打印（除图纸外），不能手写。

文字通顺，语言流畅，排版合理，无错别字，不允许抄袭。

图纸要求：

按工程制图标准制图，图面整洁，布局合理，线条粗细均匀，圆弧连接光滑，尺寸标注规范，文字注释必须使用工程字书写。

曲线图表要求：

所有曲线、图表、线路图。

程序框图、示意图等不准用徒手画，必须按国家规定的标准或工程要求绘制。

2011届--毕业设计任务书

设计课题：

客车车辆制冷与空气调节系统分析与典型故障处理

指导老师：

适应专业：

车辆电工、铁道制造、城轨、动车

参加人员：

湖南铁道职业技术学院

轨道交通系供电与车电教研室

2010·6

摘　　要

近几年来，我国铁路交通发展迅速，为缓解交通压力作出巨大的贡献。

车辆空调系统作为改善车辆空气质量，调节空气温度和湿度度必不可少的系统设备，在轨道交通的发展占有必不可少的地位。

本文以铁路车辆空调系统为对象，详细对车辆空调进行详细的介绍，分别对其发展，分类，参数，工作原理，检修与维护等方面有较详细的阐述和分析，对车辆空调的学习和研究具有借鉴意义。

本设计结合铁路企业对地铁检修人员的要求，打破繁琐的理论研究，打破专业壁垒，立足岗位技能要求，务实岗位所需的专业知识和提高自身的综合素质，为实现零距离就业上岗，缩短入职培训周期奠定一定的基础。

关键词：

车辆空调　　温度湿度调节　　空调工作原理　空调检修维护

目　　录

2011届毕业设计任务书

摘　　要

引言

目　　录

第1章客车空调与制冷装置的整体概况

1.1客车空调与制冷装置的作用分类和组成

1.2我国铁路客车空调与制冷装置的发展

第2章客车空调与制冷装置的各大系统构造

2.1空调制冷装置的基础知识

2.2客车空调制冷装置的空气冷却系统

2.3客车空调制冷装置的通风系统和采暖系统

2.4客车空调制冷装置的电器电气控制系统

第3章客车空调制冷装置的自动控制器件和辅助设备

3.1客车空调的自动控制器件

3.2客车空调的辅助设备

第4章客车空调与制冷装置典型故障的分析

4.1常见故障维修方法

4.2典型故障案例分析

第5章心得体会

参考文献

第1章客车空调与制冷装置的整体概况

客车空调与制冷装置被广泛应用于我国的工农业生产和人们的日常生活，对我国国民经济发展和人民物质文化生活水平提高具有重要意义。

目前，它已被大量应用在轨道交通车上，车辆客室内的空气调节已经成为车辆舒适乘坐换讲的标志。

新型的铁路机车车辆和几乎所有的城市轨道交通车辆普遍使用了空调与制冷装置。

1.1客车空调与制冷装置的作用、分类和组成

1.1.1客车空调与制冷装置的作用与分类

1.客车空调的作用

客车空调与制冷装置的作用是将一定量的车外新新鲜空气和车内再循环空气混合，经过滤、冷却或加热、减湿或加湿等处理后，以一定的流速送入车内，并将车内的一定量污浊空气排出车外，从而控制温度、湿度、风度、清洁度及噪声，并使之达到规定标准，以提高车内的舒适性，改善车车环境。

2.客车空调的分类

客车空调与制冷装置与不制冷压缩机的工作方式分为：

活塞式、螺杆式和离心式；按安装方式可分为：

分装式和单元式;按客车空调供电方式分为：

本车供电和集中式供电；还可以按使用制冷剂或其他特殊结构进行分类。

如下图所示

1.1.2客车空调与制冷装置的组成

客车空调与制冷装置一般具备通风、制冷、加热、加湿等功能，典型客车空调和制冷装置由通风系统、空气冷却系统、空气加热系统、空气加湿系统以及自动控制系统等五大部分组成。

1.通风系统的作用是将车外新鲜空气吸入并与车内再循环空气混合，在滤清灰尘和杂质后，再押送分配到车内，同时排出车内多余的污浊空气，以保证车内空气的洁净度以及合理的流动速度和气流组织。

通风系统一般由通风机组、空气过滤器、新风口、送风道、回风口、回风道以及排废气口等组成。

2.空气冷却系统（也称制冷系统）的作用是对车内的空气进行冷降温、减湿处理，使车内空气的温度与相对湿度保持在规定的范围内。

冷却系统工作时，蒸发器将要送入车内的空气冷却，由于蒸发器的表面温度低于空气的零点温度，空气中的部分水蒸气就会凝结成水滴，形成我们通常所说的“空调水”。

因此，空气在通过蒸发器冷却的同时也得到了减湿的处理。

为保证制冷系统安全、有效地工作，制冷系统除压缩机、蒸发器、冷凝器、节流装置四大件外，还配有贮液器、干燥过滤器、气液分离器等辅助设备。

3.空气加热系统的作用是在低温时对进入车内的空气进行预热和对车内的的空气进行加热，以保证车内空气的温度在规定的范围内。

在空气温度较低时，通风系统向车内送风过程中，由预热器对空气进行加热，然后再送入车内。

而车内地面式加热器对车内空气进行加热，以补偿车体和门窗的热损失。

空气哦渐热系统通常包括空气预热器和地面空气加热俩部分。

4.空气加湿系统的作用是在车内空气相对适度较低时，对空气进行加湿处理，以保证车内相对湿度在规定的范围内。

目前，我国在一般车辆的空调与制冷装置中不设加湿系统，仅在某些高级商务车及特殊要求的车辆上才设此系统。

加湿最简单的方法是采用电极加湿器。

5.自动控制系统的作用是控制各功能系统按给定的方案协调、有效地工作，以使车内的空气参数控制在规定的范围内，并同时对空调与制冷装置起自动保护作用。

电气控制系统一般由各设备的控制电器、保护元件以及相关仪表和电路等组成。

1.2我国铁路客车与制冷装置的发展

1.2.1我国铁路客车与制冷装置的探索、研发历程

早在20世纪30年代,铁路空调客车开始在一些工业发达国家出现,至50年代一斤较大范围采用,60年代得到迅速发展,与此同时,空调与制冷装置的形式和用电方式也在不断更新。

我国铁路从50年代开始生产空调客车，但发展速度较慢。

1958年，四方车辆机车厂设计了我国第一列铁路空调客车。

1966—1968年，四方机车车辆厂又设计制造了中越联用18型空调软我与硬卧客车。

1976年以后，为了满足旅游事业不断发展的需求，四方机车车辆厂为“广九”铁路通车生产了“广九”空调客车。

1980—1981年，四方长春铺镇车俩厂又分别试制了25.5m干线空调客车。

为了探求适应我国铁路客车空调与制冷装置的新形式，从1980年开始，长春客车厂引进和试制单元式空调机组，并把它确定为我国铁路客客车空调与制冷装置的主导型，此后生产的铁路客车空调与制冷装置均采用了这种形式。

随着我国经济的快速发展和市场的迫切需求，我国铁路空调发展迅速，1989年我国利用日元贷款生产了168辆25.5m新型集中供电空提案客车（即25A型空调列车），被视为我国铁路空调客车发展史上的一个里程碑。

它由长春客车厂、唐山机车车辆厂、铺镇车辆车辆厂联合设计制造，在生产过程中大量使用新材料、新技术、新工艺和新结构。

在运用过程中，采用全列集中供电，并于1990年9月投入运行。

继25A型空调客车之后，我国又生产了25G型集中供电空调客车，在保证质量核心能的前提下，主要以降低材料成本为目的。

1994年前后，我国又研制了广深准高速铁路25Z型全列空调了车，这是一种高档舒适快捷的新型铁路空调客车。

随时我国铁路跨越式发展，铁路列车全面大提速，空调客车占全国铁路客车拥有数量的比例越来越大，从而把我国铁路空调客车的发展推进到一个新的历史时期。

1.2.2我国铁路可车空调与制冷装置的发展和面临的问题

1.从客车的供电方式来看，客车空调经历了有本车供电向集中供电的转变。

所谓本车供电指的是空调客车装置的用电有单车柴油发电机组供电。

这种供电方式的特点是：

电压制为110V，空调与制冷装置的使用不受整车电压低的影响，列车编组较为灵活，但车内用电器的互换性较差，维修量大。

而集中式供电是指全列车空调与制冷装置的用电由地面电站通过接触网集中供电或有列车变挂的发电车集中供电。

这种供电方式饿特点是：

具有良好的机动性和适应性，不受列车牵引动力的限制，电压制为380∕220V，车内设备可直接使用民用设备，便于维护和使用;但柴油机使用的柴油消耗量大，运行成本较高。

另外柴油机的磨损较大，寿命较短，检修频繁。

特别是整车用电对发电车的依赖性较大，一旦发电