25G客车空调运行故障分析及处理方法研究.docx

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25G客车空调运行故障分析及处理方法研究

北京交通大学

毕业论文

题目：

25G客车空调常见故障分析及处理方法研究

学生姓名：

___________________

指导老师：

______________________

学院：

_________机电工程_____________

专业班级：

_____机械制造及其自动化________

完成时间：

__________2014.6_______________

学号:

2014/5/1

北京交通大学

毕业设计（论文）课题任务书

机械工程系（院）机械制造及自动化专业学生罗品才毕业设计（论文）课题25G客车空调常见故障分析及处理二毕业设计（论文）工作自2014年1月20日起至2014年5月31日止

三、毕业设计（论文）进行地点＿北京交通大学＿＿

四、毕业设计（论文）的内容要求

本论文首先对25G客车空调机组的基本工作原理、主要部件和各系统的作用及容易发生的故障部件、系统作简要叙述，然后结合南宁铁路局南宁车辆段所配属的实际情况对空调机组运行故障症状、诊断方法、诊断故障的原因及提出排除故障的措施和处理方法进行研究。

希望通过这些研究，对本单位的25G客车空调机组的故障排除有一定帮助，能尽量减少机破和运缓的发生。

空调机组作为客车车厢的冷暖调节设备，其运行状态的好坏直接影响到旅客的舒适度，希望通过这些研究，减少空调机组故障发生，以适应铁路跨跃式发展的需要。

五、教师指定的主要参考文献（期刊、书籍、网页）

1、《客车车辆-客车空调装置》南宁铁路局2003年

2、《客车车辆-3合一》南宁铁路局2003年

3《空调客车三机运用维修手册》南宁车辆段2002年

4《铁路客车通风系统的现状与发展、制冷与空调》2002年

指导教师_彭俊彬_学生___罗品才_

开题报告

题目：

25G客车空调运行故障分析及处理方法研究

报告人：

罗品才

1、文献综述：

随着铁道车辆的高速发展和人民生活水平的提高，旅客列车的乘坐舒适性越来越好，空调机组在铁道车辆上以得到广泛的应用。

我国的列车空调技术起步晚，现在还相对处于落后状态。

但这些年我国列车空调技术发展速度也很快，技术也越来越成熟。

特别是90年代末以后，随着科学技术的不断发展，列车空调技术不断得到完善，但仍然还存在着一些问题

随着铁路旅客列车运行品质不断提升，旅客对客车舒适度的要求也不断的提高，空调客车配属所占比例越来越大，空调机组运行的好坏直接影响旅客运输的服务质量。

分析夏季空调故障原因，论述加强空调春季整修、细化夏季保养维护，可以大幅减少空调故障，提高服务质量。

关键词：

铁路客车空调故障整修维护

二、选题的目的及意义：

为适应铁路跨越式发展的需要，自1997年以来，我国铁路已实施六次大面积提速，生产力布局多次调整及资源整合工程。

客车空调作为调节环境的主要设备，其运行状态的好坏直接影响到整列车的旅客。

通过运行故障分析及处理方法研究，可以至少做到：

（1）预防故障的发生或防止事故的扩大。

（2）进行应急处理、减少事故。

（3）当故障发生造成事故后，进行事后分析，以便确认责任和吸取教训。

三、研究方案：

发电车柴油机的结构形式、作用原理大致相同，所发生的故障又有其相似之处。

本论文首先对25G客车空调的基本工作原理、主要部件和各系统的作用作简要叙述，然后结合我段所配属空调机组的实际情况对空调机组运行故障症状、诊断方法、诊断故障的原因及提出排除故障的措施和处理方法进行研究。

希望通过这些研究，对本单位的空调机组的故障排除有一定帮助。

中期报告

毕业设计期间，我利用业余时间，深入我段运用车间、检修车间进行调查和研究，经过深思熟虑，最终确定将柴油机运行故障分析及处理方法研究作为毕业设计主题。

经过三个月的努力本人的毕业设计已经基本完成。

在交大彭俊彬老师的精心指导下，我及时对全文的不妥之处进行了调整，他不辞辛苦的对我的开题报告和论文正文给予了正确的指导。

对于论文正文的第二部分按照老师的要求，作了相应的改正，争取做到内容标题一致，紧扣毕业设计的要求，研究的重点内容放在25G客车空调各系统在机车运行中出现的故障现象，分析其产生的原因，根据我段客车的实际情况，有的放矢地探讨其故障判断方法及相应的处理措施。

修改后的毕业论文预计下周可完成。

进度计划：

2月1日——3月31日

分析题目，查阅资料，学习与毕业设计相关的知识，作好前期的准备工作。

4月1日——4月30日

收集相关数据，进行现场调研和方案论证。

2014年5月1日——6月30日

撰写毕业论文并征求导师意见，修改毕业论文，进行毕业论文的评议。

北京交通大学

题目：

25G客车空调运行故障分析及处理方法研究

报告人：

罗品才

第一章绪论

第二章25G客车空调系统的组成

1柴油机故障排除研究的重要性

2柴油机的基本原理

2.1柴油机的概述

2.2柴油机的工作原理

3柴油机部件及系统容易产生的故障简介

3.1主要固定件

3.2运动件

3.3配气机构

3.4调速控制装置

3.5燃油系统

3.6润滑系统（机油系统）

3.7冷却水系统

第三章常见故障分析和处理

1.1.配气机构的常见故障和处理

1.2.机油压异常

1.3.发动机功率不足

1.4.烟色不正常

1.5.发动机功率不足

1.6.机油消耗量大

1.7.飞车

1.8.冷却液温度过高

第四章总结

第一章绪论

本论文首先对机车25G客车空调的基本工作原理、主要部件和各系统的作用及容易发生的故障部件、系统作简要叙述，然后结合实际情况对空调机组运行故障症状、诊断方法、诊断故障的原因及提出排除故障的措施和处理方法进行研究。

希望通过这些研究，对本单位的空调机组的故障排除有一定帮助。

空调作为车内主要设备，其运行状态的好坏直接影响到旅客乘车时的舒适度，希望通过这些研究，减少故障的发生，以适应铁路跨跃式发展的需要。

列车空调的作用是用人为的方法对空气进行热湿处理，再以一定的方式送入客车车厢，使车厢内的空气温度、湿度、流速及清洁等达到旅客舒适卫生的要求。

列车空气调节装置的主要任务包括：

夏季对车外新鲜空气和车内再循环空气的除尘、冷却、减湿处理。

冬季对车外新鲜空气和车内再循环空气进行除尘、加热、必要的加湿处理。

并把处理后的空气以一定的流速送入车内，同时将车内夫人污浊空气排出车外。

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。

第二章25G客车空调系统简介

第三章25G空调机组常见故障和处理

1、出风口无风或风量小

原因有：

1.1连接接插件处断线，配线连接部分螺钉松动。

判定方法：

测量线路是否导通，检查螺钉是否松动。

处理措施：

将断线部分接线修理。

1.2电机烧毁或断线

判定方法：

用万用表1欧姆档测量电机的线圈电阻，如相间电阻无穷大，说明电机断线，如电阻偏离正常值，则说明电机已烧毁。

用兆欧表测量电机的对地电阻，如对地电阻为零，说明电机已通地。

如对地电阻小于2M欧姆，说明电机已绝缘受潮。

处理措施：

更换电机

1.3电机过载热继电器动作

判定方法：

用电笔分别检查电机的交流接触器出线端，如果交流接触器出线端有电，而热继电器出线端无电，说明热继电器动作。

处理措施：

按下复位触头，如热继电器损坏，需要进行更换。

1.4通风机不转或反转

1.4.1电机线圈烧毁

判定方法：

测量线圈是否有电阻值。

处理措施：

拆卸更换。

1.4.2电机轴承损坏

原因分析：

如果通风机电机轴承伤损或缺油，电机转速偏低，冷却风量减少。

判定方法：

检查电机转速。

处理措施：

更换电机轴承。

1.4.3通风机反转

判定方法：

检查通风机转动方向是否正确。

处理措施：

任意更换通风机电机两相接线。

1.5空气滤尘网堵塞

原因分析：

空气滤尘网如果堵塞严重，会使冷却风流动阻力增大，导致风量减小。

判定方法：

检查滤尘网是否有赃物。

处理措施：

清洗或更换滤尘网。

1.6蒸发器结霜

判定方法：

目视检查蒸发器是否结霜。

处理措施：

开启通风机，送风融霜。

2机组制冷效果差

2.1温度控制器温度设定过高或作用不良

判定方法：

检查温度控制器的温度设定值，检查温度控制器是否及时动作。

处理措施：

重新设定温度值，如温度控制器已损坏，进行更换处理。

2.2空气滤尘网堵塞

判定方法：

检查滤尘网上是否又赃物。

处理措施：

清洗或更换滤尘网。

2.2制冷剂有少量泄露

判定方法：

压缩机电机工作电流小于正常值，吸气压力、排气压力均低于正常值，但排气温度较高。

膨胀阀处可听到断续的“吱、吱”声，且声响比平时大，停车后系统的平衡压力可能低于环境所对应的饱和压力。

处理措施：

检修制冷剂循环部分，充灌制冷剂。

2.3制冷系统内有空气

原因分析：

由于空气在常温下不能凝结成液体，会积聚在冷凝器内，减弱冷凝器的传热效果，使冷凝器和排气压力均升高。

除排气压力外，吸气压力也要相应升高。

判定方法：

吸气压力和排气压力均很高，压缩机排气压力表指针出现摆动不稳的现象，指针摆动幅度大，但比较缓慢。

这时指针的摆动不同于压缩机排气不均匀时压力表的摆动，排气不均匀，压力表指针摆动幅度小，又比较快。

2.4膨胀阀开度不合适

原因分析：

因系统原因使空调装置的工况发生变化，如冷凝温度偏高，系统内制冷剂发生变化（抽出或添加制冷剂），都会使通过膨胀阀的制冷剂流量超出自己能调节的范围，使机组制冷效果变差。

2.4.1膨胀阀开度过大

判定方法：

吸气压力过高且白霜结到吸气截止阀处。

处理措施：

关小阀门。

2.4.2膨胀阀开度过小

判定方法：

吸气压力过低且白霜结不到吸气截止阀处。

处理过程中要注意：

判定吸气压力的高低，只有当压缩机连续运转相当长时间（至少1小时以上），其吸气压力不发生变化或变化很小，且热负荷变化不大的情况下才是正确的。

2.5系统中某处堵塞

原因分析：

如果系统中的膨胀阀、毛细管、干燥过滤器或连接管道产生堵塞现象，制冷剂流动阻力增大，流过这些地方相当于经过节流过程，同样会造成制冷能力差的后果。

判断方法：

堵塞处两端有明显的温差

处理措施：

及时排除堵塞

2.6蒸发器内润滑油太多

原因分析：

由于氟利昂与润滑油可以互相溶解，当制冷剂在制冷系统内流动时，难免会有润滑油留于蒸发器内，直接影响其传热效果。

当润滑油太多就会出现冷量不足的情况。

判定方法：

蒸发器上的白霜不成片，且成浮霜状。

处理措施：

重新旋紧牢固，接线修理。

途中发生，空调机组不制冷，室内温度升高，无法判断故障的时候，可以保持车厢密封，防止冷量快速流失，车厢温度上升。

停机五分钟再起动空调，保证空调机组不是因为车顶的过压、过热保护器起保护造成。

3空调机组不运转

这类故障一般发生在供电电源线路与控制线路上。

3.2.1.1电源部分

A电源无电：

用电压表测量空闪机组控制框电力输入端子的三相电压，无电压（应接通电源）。

B电源缺相供电：

如测量电源缺相时，（应检查交流电配电柜的缺相保护器是否开路，羡慕将缺相保护器复位）。

C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）。

D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）。

3.2.1.2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。

B，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。

C，选择开关内部短路（拆开查看有无断路情况并修复）。

3.2.2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的故障，也可能是制冷系统与风机系统的故障，这些故障会引起有关电控制保护器的起跳，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）。

3.2.2.1电气控制部分应检查机组控制电器和有关保护器的故障

A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）。

B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。

C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）。

D温度控制器调节不当，整定值这高于内温度（重新调整）。

E，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。

F水银式过载保护器有故障，如测量进出接线端子，不导通，常开位置（检查修复或更换过载保护器）。

3.2.2.2制冷系统部分

A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）。

B，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（已损害的予以更换电机）。

3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”的电磁声。

这是压缩机不启动或电机作极慢速度的运转，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。

4空调制暖系统的故障

电热系统的故障主要表现在空调机组运转中有异味、烟雾。

3.3.1有冷冻油气味。

系统有较大的泄露，冷冻油溢出，严重者可听到泄漏声。

3.3.2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。

3.3.3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。

3.3.4当电预热器工作时，由于通风量达不到要求，而其中的保护装置失效，产生局部高温。

3.4电控系统的故障

常见的电控系统故障主要有如下几个方面：

3.4.1压塑机故障灯亮

3.4.1.1压塑机故障灯亮时，压力继电器动作的情况较多。

压力继电器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。

3.4.1.2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。

3.4.1.3空调开关在制冷位时，机组电加热同时动作

3.4.2检查机组与控制柜之间的电气连接电缆插头是否混线、短路。

3.5空调机组漏水故障

3.5.1机组箱排水孔堵塞，排水不畅。

3.5.2机组防雨和密封不良。

3.5.3机组底部有裂缝或焊缝不严。

3.5.4风道保温材料老化，性能又不好。

3.6通风机的常见故障

3.6.1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与其有关的电器、接线等。

3.6.2风量不足

风量不足是指通风机的风量比正常情况下显著减少。

3.6.2.1传动皮带因长期使用而被拉长松弛，使皮带轮打滑，分机叶轮转速显著下降。

此时，可调整电动机位置，拉紧皮带或更换新皮带。

3.6.2.2风机叶轮与驱动轴相紧固的制动螺钉松动，使轴空转。

查清确定后应旋紧制动螺钉。

3.6.2.3叶轮反向旋转。

查明后应改变电机转向。

3.6.2.4空调器进风口处装的滤尘器，时间长了会积满灰尘，应定期清洗。

3.6.2.5冷凝器灰尘堵塞。

查明后用压缩空气吹洗。

3.6.2.6蒸发器灰尘堵塞。

查明后用压缩空气吹洗。

3.6.2.7通风管路法兰漏风。

查明后可设法堵塞。

3.6.2.8蒸发器上结霜过厚引起风阻增加，使风量下降。

应定期融霜。

3.6.3通风机电机不转

3.6.3.1电机轴承严重磨损，使转子与定子摩擦。

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。

3.6.3.2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，查明确有绕组烧毁的应重绕绕组。

3.6.3.3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。

3.6.3.4电机控制线路或电器有故障。

3.6.3.5单相电机的运转电容击穿。

检查时可将电容器的两根接线拆下，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。

3.6.4通风机有噪声

通风机的运转噪声若超过正常工作时的声音，说明一定有故障发生，应及时检查。

3.6.4.1叶轮与蜗壳（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。

3.6.4.2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几下，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。

3.6.4.3皮带损坏发出“噼啪”声，应立即调换新皮带。

3.6.4.4机壳与支架紧固螺栓松动产生震动声。

及时进行检查并旋紧。

3.6.4.5风机的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

结论

铁路客运作为我国最主要的一种客运方式，如何在新形势下改善旅客乘车环境将成为一个迫切需要解决的问题。

并且列车空调一旦发生故障，后果是很严重的。

据美国媒体报道，可见，列车空调对旅客旅途的生命安全也是相当重要的，大力发展列车空调也极有必要。

随着铁路旅客列车运行品质不断提升，旅客对客车舒适度的要求也不断的提高，空调客车配属所占比例越来越大，空调机组运行的好坏直接影响旅客运输的服务质量。

分析夏季空调故障原因，论述加强空调春季整修、细化夏季保养维护，可以大幅减少空调故障，提高服务质量。

参考文献

1、《客车车辆-客车空调装置》南宁铁路局2003年

2、《客车车辆-3合一》南宁铁路局2003年

3《空调客车三机运用维修手册》南宁车辆段2002年

4《铁路客车通风系统的现状与发展、制冷与空调》2002年