CRH2A动车组空调专项检修与故障分析.doc

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摘要

近些年，随着我国高速铁路的飞速发展，我国动车组保有量快速上升，高速动车组已经成为我国21世纪人们出行选择乘坐的主要交通工具之一。

同时，随着铁路高速客运网的建成，动车组将成为经济发达地区与人口稠密地区的主要交通运输工具。

为了满足广大乘客的需求，动车组把车辆客室内的空气调节作为改善乘车环境的主要手段之一。

从技术角度来看，动车组空调技术是动车组引进的十大配套技术之一，是现代轨道交通车辆先进技术的重要体现。

为了保障动车组安全稳定的运行，动车组的维护与检修工作显得尤为重要，这让动车组检修技术人才的需求量逐渐加大。

同时，各种新技术在高速动车组上的普遍应用，对动车组检修人员提出了更高的要求。

空调系统作为动车组上重要的系统之一，对此，针对CRH2A动车组的空调系统，本毕业设计主要介绍了中国和谐号CRH2A动车组空调系统的维护，并着重分析了动车组空调装置的应用与运行过程中可能出现的各种故障。

而在故障发生时应当由列车长和随车机械师按照相关规定及时采取相应的处理措施，以保证列车的正常运行。

相信随着高铁技术的发展与空调系统的不断完善，高速动车组将会带领人们进入一个美好的出行新纪元。

关键词：

CRH2A动车组空调；空调系统维护；专项检修与故障分析

目录

摘要 I

第1章绪论 1

1.1研究背景 1

1.2研究思路 1

第2章动车组空调系统的整体认识 2

2.1动车组空调系统的基本概念 2

2.2动车组空调系统概述 2

2.3动车组空调机组清理与检测 3

2.4动车组空气调节的基本原理 5

第3章动车组空调通风系统 6

3.1动车组空调通风系统的基本概念 6

3.2动车组空调通风系统概述 6

3.3动车组空调送风机的维护与检修 9

3.4动车组空调过滤网的维护与检修 9

第4章动车组空调制冷系统 11

4.1动车组空调制冷系统的基本概念 11

4.2动车组空调制冷系统概述 12

第5章动车组空调系统专项检修 15

第6章动车组空调系统故障案例分析与改进 17

参考文献 19

致谢 20

CRH2A动车组空调专项检修与故障分析

第1章绪论

1.1研究背景

据互联网消息，截止至2017年2月5日，广铁集团各动车所配属各型动车组达284辆，其中：

①广州东所配属CRH1A车组22列；②广珠所配属CRH1A车组11列；③三亚所配属CRH1A-A车组17列；④深圳所配属CRH1A车组20列，CRH1A-A车组3列，CRH3C车组34列；⑤广州南所配属CRH380A车组19列，CRH380AL车组13列，CRH380B车组22列，CRH2A车组31列，CRH2E车组1列；⑥长沙所配属CRH3C车组26列，CRH380B车组25列；⑦惠州城际所配属CRH6A车组5列；⑧佛山城际所配属CRH6A车组3列，CRH2A车组5列；⑨佛山客专所配属CRH2A车组22列；⑽长株潭所配属CRH6F车组5组。

结合自身所学的高速动车组检修专业，选题以目前我国铁路在轨运营的和谐号CRH2A型电力动车组空调系统的的维护与故障检修方面为着重点，联系动车组自身空调系统的结构特点和目前我国铁路动车组检修所的故障处理能力，讨论分析怎样科学合理地维护与检修我国高速铁路动车组的空调系统，以尽量保障动车组在中国铁路线上能够安全平稳地持续运营，带给乘客舒适美好的出行体验，为我国高速铁路动车组迈向世界奠定坚实的基础。

1.2研究思路

在对动车组空调系统的维护与故障处理的研究中，始终坚持以安全第一的动车组运用检修的管理工作为基础，并汲取国内外成熟先进的检修技术经验，严格按照铁道部颁布的相关作业规定与基准，结合实际情况，并投入实践检验，在实践中不断修改和完善，使研究的内容和成果与现实情况相符，具有极其重要的意义。

第2章动车组空调系统的整体认识

2.1动车组空调系统的基本概念

动车组空调系统（也称动车组环境控制系统）的主要作用是在任何气候和行驶条件下，通过强迫通风、人工制冷和供热等方法，调节车厢内的温度、湿度、气流速度等，从而为旅客提供舒适的车内环境。

2.2动车组空调系统概述

车底安装的空调装置为每1节车厢2台，换气装置为每1节车厢1台，与设置在车体内部的风道相连接，在车厢、通路部设置出风口和返回口。

车内的排气则通过在车厢、通过台和驾驶室的排气口导入到车底排气风道内。

3、6号车厢内设置有空气净化机。

驾驶室设置有单独的空调装置和车内压释放阀。

动车设置有牵引电机冷却用电动送风机和风道。

卫生间内设置有直排车外的废排通道。

供热采用装入空调系统的电加热装置。

车底盖板内的外部空气作为新鲜空气被吸入。

为降低新鲜空气温度，新鲜空气吸入口横侧的侧面板上设置有整流板。

对于地板中间的新鲜空气风道，为防止车厢地板下方的风道内流体激振引起的振动传递，应尽量扩大风道面积，降低风道内的流速。

空调装置和换气装置在车底的布置如图1，图2所示。

图1空调与换气装置车底布置图

图2空调与换气装置立体布置图

为改善夏季室内空调环境，降低新鲜空气吸入温度，采用从连续换气装置的前位一侧吸入新鲜空气的方式。

为避免奇数号车卫生间臭气混入新鲜空气，废除了新鲜空气进气口的下面，在新鲜空气进气口上部侧面开口并设金属网。

奇数号车和偶数号车的开口面积大致相同。

另外，针对带卫生间的车厢，结构上把卫生间排气风道和新鲜空气风道一体化，通过风道内的隔板将新鲜空气和卫生间空气分开，通过分别扩大各风道的面积、降低管道阻力损失，使安装作业更为简化。

车厢排气是从坐席置脚台部分的排气口导向地板中间的返回风道。

通过台的排气是通过设置在配电盘横侧等的排气口导入地板下的返回风道。

地板下返回风道回风的一部分被导向车底的连续换气装置排出到车外。

为确保返回风量，尽可能扩大配电盘横侧等的排气口的面积。

2.3动车组空调机组清理与检测

1.作业准备

维修周期：

4月~10月，30000km/30天；11月~次年3月，30天。

修程：

二级修。

车号：

1、2、3、4、5、6、7、0。

作业人员：

机械师两名。

作业时间：

30min/辆。

供电条件：

无电，外接电源。

作业工具：

基本工具、棘轮扳手、扭矩扳手、毛刷、高压清洗装置。

2.注意事项

禁止触摸发热部件。

3.作业程序

拆卸下空调装置对应部位的裙板和底板，并对裙板和底板进行清理；确认进、出风口格栅无松动，损坏。

确认空调装置箱体外观及安装状态良好，悬挂件状态良好，固定螺栓防松标记清晰、无松动，各柜门安装状态是否良好。

拆卸下空调装置冷凝器和蒸发过滤网，并进行清理，如有破损或变形则进行更换。

打开蒸发器托水板排水堵排水，再打开托水板，并清理下底板。

检查空调装置冷凝器和蒸发器有无脏堵，有积污则进行清理；确认管路无泄漏。

静态检查空调装置冷凝器风机状态，是否转动平稳、无杂音；表面如有积尘则进行清理；确认各固定螺栓防松标记清晰、无松动。

打开接触器盒，检查各部件连接线外观状态是否良好，接触器箱内各配件安装是否牢固，接线端子有无变色。

安装各部滤网、空调托水板、接触器盒柜门，并确认状态良好，螺栓扭力符合要求。

安装对应位置出裙板和底板，并确认其安装状态。

做好外接电源供电准备，连接外接电源线。

在本车服务配电盘合上空调装置空气开关。

在车体两侧对空调装置进行状态试验，确认设备工作正常，转动部件无异常振动，送风量符合要求。

检查车上空调出风口出的温度传感器，打开外罩清理灰尘，确认探头安装牢固。

工作10min后，通过空调控制器检查压缩机工作电流是否与工况图吻合。

2.4动车组空气调节的基本原理

在热工学中，把含有水蒸气的空气称为湿空气。

在大气中永远包含一定量的水蒸气，所以绝对干的空气在自然界中是不存在的。

而在一般的空调研究中，把干空气作为一个整体，对它的组成成分不作详细讨论。

空调就是空气调节，也就是将外界空气（湿空气）经过一定的处理并用一定的方式送入车厢内，使车厢内空气的温度、相对湿度、气流速度和洁净度等保持在一定范围内。

湿空气是空气调节的对象，湿空气的状态通常用压力、温度、相对湿度。

含湿量及焓等参数来度量和描述，这些参数被叫做湿空气的状态参数。

第3章动车组空调通风系统

3.1动车组空调通风系统的基本概念

按照工作动力来区分，通风系统可分为自然通风系统和强迫通风系统。

系统工作时，在通风机的作用下，外部新鲜空气经新风口吸入车内，经滤尘器过滤并与回风混合后送入空气处理室，经过蒸发器冷却或者由电预热器预热，送入主风道，再由各送风口均匀地送入车厢内。

车厢内空气的一部分，经过回风口、回风道被通风机吸入，作为再循环空气重复使用；另一部分则经过排风口和排风扇排出车外。

铁路客车空气调节装置中最常用的强迫通风系统如图3所示。

图3强迫通风系统示意图

动车组通风系统是由通机组、风道、风口、进排风装置、空气净化设备与空气压力波动控制装置等组成的。

3.2动车组空调通风系统概述

客室空调机组安装在车下，通过特殊螺栓与底架横梁连接。

空调装置的送风口设在客室地板中部的主送风道通过车下风道连通，并通过窗间风道与顶板位置处的客室送风道连通。

回风口与吸入车内空气的回风道连接，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空气与换气装置通过新风道送入的新鲜空气相混合，经过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。

该冷空气经过车下风道、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。

输送暖气时，从回风道吸入空气，同样与新鲜空气混合，通过设置在空气装置回风口的过滤网，进入空调机组，在机组内由电热组件加热，通过相同路径，向乘客提供暖风。

客室的回风口设置在座椅搁脚台下，客室中央部分，每两排座椅配置一个，客室两端每个座位配置一个。

但是在与地板下空调装置、换气装置连接部分相近的座椅处，为防止噪音影响，不设排气口。

排气风道设置在地板下方。

另外，通风系统中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，排出车厢内的废气（废气包括两部分，一部分为从回风道中排出的气体，另一部分为从车下厕所独立废排风道排出的气体），并向空调机组提供新风。

正常运行时，它可以保证从车厢内排出多少风量就可以补充多少新风量，从而保证车厢内空气压力恒定。

为防止客室外压力变化影响客室内，CRH2A动车组每节车厢地板下安装了一台客室通风用供排气一体的连续换气装置，客室内通风采用给排气用电动鼓风箱连续进行，并且采用在通过隧道时能控制客室外压力急剧变化的结构。

此外，为了降低噪音，换气装置工作时，根据车辆的行驶速度能够进行工作频率的切换。

在停车时，为减低噪音，使用低速工作频率53Hz（3180r/min）。

与相向的车辆相会时和在隧道里行驶时，为防止车内压力变化引起的耳感不适，使用高速工作频率60Hz（3600r/min）。

高、低速切换速度设置为160km/h。

为换气装置提供电源的逆变器，根据设备布局需要，紧靠换气装置安装或在距离较远的地方安装。

车下风道多为消音风道，在变截面风道及风道入口的风道都为消音风道，吸音材料与吸音风道多采用与风道铆接。

风道连接处设置大量的导流装置，既可以减小风道阻力也可以实现风量分配的作用。

风道在端部级风口连接处大都采用圆滑弧线过度，以尽量减小阻力，且保证气流的通畅。

换气装置主要参数如表1所示。

表1换气装置主要参数表

型号

FK204A

用途

客室通风

构造

地板下安装供排气一体横轴型多叶片风扇

叶片形式

多片式

叶片数

25片

转速

低速（运行速度160km/h以下，53Hz运行）：

3180r/mm

高速（运行速度