動車組制冷壓縮機維修及故障處理

滕莉娜

摘要：炎炎夏日，人們離不開空調(diào)，同樣在乘坐動車組旅行的過程中，空調(diào)裝置也尤為重要了。尤其是動車組車體和車窗均是密封結(jié)構(gòu)，空調(diào)的重要性就更加不言而喻了。制冷是空調(diào)的一項重要功能，而壓縮機又是制冷系統(tǒng)的核心，本文介紹了壓縮機的種類、結(jié)構(gòu)原理、維護及故障的分析處理。

Abstract： In summer， people can't do without air conditioner，the same in the process of travelling by EMU. Air conditioner is very important. In particular， the car body and windows of EMU are sealed structures， so the importance of air conditioner is more self-evident. Refrigeration is an important function of air conditioner， and compressor as the core of refrigeration system is also important. This treatise introduces the types， structure， maintenance and fault handling of compressor.

關(guān)鍵詞：動車組;空調(diào)裝置;制冷壓縮機

Key words： EMU;air conditioner;refrigeration compressor

中圖分類號：TH45? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-957X（2020）24-0154-02

0? 引言

制冷不僅在動車組中，在生活中也有著廣泛的應(yīng)用。實現(xiàn)制冷的方法有很多：冰鹽混合物制冷、吸收式制冷、蒸汽壓縮式制冷等。考慮到動車的運行特點以及使用要求，在動車組空調(diào)裝置中，均采用蒸汽壓縮式制冷，即制冷劑在空調(diào)管路中循環(huán)，在此過程通過蒸發(fā)吸熱、冷凝放熱的物理過程，實現(xiàn)將車廂內(nèi)熱量轉(zhuǎn)移至車外的目的。在此過程中，制冷劑要實現(xiàn)液態(tài)和氣態(tài)的轉(zhuǎn)化，這時就需要壓縮機做功。因此壓縮機就像空調(diào)的“心臟”，源源不斷的進行壓縮，最終實現(xiàn)整個循環(huán)過程。

壓縮機的作用是進行壓縮。壓縮的方式有很多種，根據(jù)其工作原理主要分為速度型（通過改變氣體的速度實現(xiàn)從低壓到高壓的轉(zhuǎn)變）和容積型（通過改變壓縮機內(nèi)部的容積，氣體的體積）兩類。動車組中均采用容積型壓縮機。容積型壓縮機根據(jù)其內(nèi)部結(jié)構(gòu)又可分為往復式（即活塞式）和渦旋式（回轉(zhuǎn)式）等形式。活塞式壓縮機結(jié)構(gòu)相對簡單，主要有電動機、連桿、曲軸、活塞等組成，在進行壓縮的過程中，低溫低壓的氣體經(jīng)吸氣口進入，經(jīng)過活塞的壓縮，轉(zhuǎn)變?yōu)楦邷馗邏旱臍怏w，經(jīng)排氣口排出，在此過程中，吸氣﹑壓縮﹑排氣依序進行，因此效率受到限制，而渦旋式壓縮機吸排氣可以同時進行，效率大大高，但其制造工藝復雜，精度要求高。在動車組空調(diào)裝置中，因前期工藝水平較低，因此多采用活塞式。隨著制造工藝的提升，后期人們更多采用渦旋式，例如復興號動車組均采用渦旋式。除此之外，壓縮機要實現(xiàn)壓縮，在此過程需要保證制冷劑不能外泄，因此也可按密封結(jié)構(gòu)進行分類。動車組在生產(chǎn)時均采用密封性最好的全封閉式。因此壓縮機在使用時需要高可靠性。如圖1所示。

夏季，動車組在運行過程需要一直制冷，才能保證客室內(nèi)溫度符合鐵標的要求。這樣就要求壓縮機一直工作，若制冷壓縮機出現(xiàn)故障，將對車內(nèi)環(huán)境系統(tǒng)和乘坐舒適度造成重大影響，因此需要做好制冷壓縮的維護和檢修。

在動車組空調(diào)裝置壓縮機多采用立式結(jié)構(gòu)放置。壓縮機外部通過吸氣管與蒸發(fā)器連接，通過排氣管與冷凝器連接。壓縮機的運行需要電能，動車組壓縮機均采用三相交流電，通過接線盒與輔助變流器中壓母線相連。而在復興號動車組中考慮到空調(diào)機組外形結(jié)構(gòu)與車頂?shù)木嚯x，制冷壓縮機采用臥式安裝的方式。

1? 壓縮機的常見故障

1.1 壓縮機機械故障? 動車組制冷壓縮機均采用全封閉式，通過緊固件安裝在車頂或車下。在動車組高速運行中，因存在振動，可能造成緊固件松動，使壓縮機產(chǎn)生異常噪聲，這時就需要檢查所有緊固件防松標記有無異常。因此在使用過程要按照定檢的要求，及時進行檢查。

由于潤滑不良造成電機卡住。電機通過軸承支撐，在壓縮機內(nèi)高速旋轉(zhuǎn)，當軸承發(fā)生卡滯或潤滑不良時，就會造成電機運轉(zhuǎn)受阻或卡住，這就要按照要求的注油標準量進行注油，并定期更換，防止變質(zhì)。

1.2 壓縮機電氣故障? 壓縮機在夏季需要一直運行，長時間運行容易造成壓縮機電機老化或絕緣層損壞，造成電阻變大，電機運行受阻并出現(xiàn)異響，若再長時間運行，保護器件就會動作，使壓縮機停機。壓縮機將電能轉(zhuǎn)化為機械能，因此在實際使用時，我們將壓縮機電機和壓縮裝置組合在一起，密封在壓縮機外殼內(nèi)。若壓縮機發(fā)生電氣故障，則可能造成壓縮機反轉(zhuǎn)，無法運行或運行異常。

①壓縮機反轉(zhuǎn)。壓縮機需要使用三相交流電，并按照正相序進行連接，若在接線過程中發(fā)生誤接，相序錯誤，則會造成壓縮機反轉(zhuǎn)，進而影響整個壓縮冷凝過程，這時需要觀察空調(diào)運行后，有無冷風吹出。若無，則需用相序表檢查壓縮機電機相序是否正確。

②壓縮機或者冷凝電機的斷路器處于打開。當壓縮機內(nèi)部存在短路時，因短路故障，壓縮機斷路器就會斷開，這時需要檢查內(nèi)部的線路情況，是否存在短路。

③壓縮機電流接觸器不工作。檢查電壓線路和電流接觸器線圈。

④壓縮機內(nèi)部溫控器處于斷開。首先為保證壓縮機進氣壓力和排氣壓力值正常，在壓縮機進排氣口均設(shè)置了壓力開關(guān)。當冷凝器臟污造成換熱效果差時，就可能影響到壓縮機的高壓氣體無法正常換熱，而導致排氣壓力過高，溫控器斷開進行保護。其次，為了達到更好的換熱效果，在冷凝器旁邊布置冷凝風機，冷凝風機風量過小或發(fā)生故障時，也會造成壓縮機換熱效果差，排氣壓力高的問題。最后，當制冷劑管路存在泄漏情況時，需要對泄漏點進行檢查。定位到泄漏點后，放出系統(tǒng)里的所有制冷劑，修理泄漏問題，并更換干燥過濾器，對系統(tǒng)進行檢漏，抽真空和脫水后，再次充注制冷劑即可。

⑤壓縮機吸氣壓力過低或過高。壓縮機吸氣壓力的高低與制冷劑的充注量和吸氣閥均有關(guān)系。當制冷劑充注量過多時，多余的制冷劑在蒸發(fā)過程中大量氣化，就會造成管路壓力過大，這時需要放出機組里所有的制冷劑，并充注正確量的制冷劑。而當吸氣閥部分關(guān)閉時，吸入的氣體量不足，造成壓縮機吸氣壓力過低，吸氣壓力開關(guān)被觸發(fā)，這時需要檢查吸氣閥的開啟度，并打開到正確位置。另外，當蒸發(fā)器管路和翅片上污垢堆積造成蒸發(fā)器風量受阻，換熱不良時，也會造成制冷劑不能完全蒸發(fā)。壓縮機吸氣壓力過低，需要清潔換熱器。

2? 壓縮機安裝調(diào)試

2.1 壓縮機的拆卸

壓縮機內(nèi)部充滿高壓的氣體，因此在進行拆卸安裝時，需確保將系統(tǒng)中所有的制冷劑均抽出，并保存好。首先將壓縮機電源關(guān)閉，在抽出制冷劑后，拆下壓縮機上的所有管路并進行密封，保證不讓任何污垢和濕氣進入制冷劑循環(huán)管路。然后拆除壓縮機的接地編織線以及接線盒內(nèi)的電源線，并記下電源線的編碼，以便下次安裝。需注意的是：壓縮機凈重約60kg。在搬運過程中要注意設(shè)備和人身安全，小心搬運，以免掉落。

2.2 壓縮機的安裝

在更換壓縮機前，需確認壓縮機的機械和電氣參數(shù)是否相同，以免出錯。安裝前，需進行清潔，多使用干燥的二氧化碳或者干燥氮氣對系統(tǒng)進行清潔。清潔氣體應(yīng)通過高壓維修閥進入回路，并從低壓維修閥放出。壓縮機內(nèi)部清潔完畢之后，清潔空調(diào)機組內(nèi)壓縮機安裝區(qū)域，并將壓縮機放置在空調(diào)機組框架內(nèi)，更換排氣閥和吸氣閥的密封墊。安裝緊固件并連接好接線盒內(nèi)連線和接地線，并固定好接線盒。如圖2所示。

2.3 充注制冷劑

動車組空調(diào)采用更環(huán)保，性能更穩(wěn)定，制冷效果更好的R407C制冷劑，在對制冷劑進行充注時需注意制冷劑充足裝置周圍嚴禁用火（吹風管，火炬等），以免發(fā)生爆炸。

在充注前，將制冷劑鋼瓶，真空泵用柔韌軟管連接到空調(diào)單元的高壓檢修閥。鋼瓶上的閥和高壓檢修閥必須都關(guān)閉。在使用之前，記錄鋼瓶的重量，將關(guān)斷閥和充注鋼瓶閥完全打開，以便制冷劑能進行循環(huán)。充注示意圖如圖3。充注完成后，在觀察孔中應(yīng)該沒有閃蒸或氣泡。

2.4 壓縮機的調(diào)試

更換新的壓縮機后要對壓縮機進行試驗，檢查其性能是否良好，調(diào)試項目為抽真空脫水和檢漏。

抽真空要用真空泵將系統(tǒng)管路中的不凝性氣體和水分等排除，運行時長10分鐘。10分鐘后真空計將會指示部分真空讀數(shù)。此時需要采集多個讀數(shù)，直到真空計指示至少1mmHg的穩(wěn)定讀數(shù)。然后，繼續(xù)讓泵運行至少24小時來確保系統(tǒng)完全脫水。防止水在低溫下造成管路的冰堵。

檢漏常用的方法包括肥皂水檢漏，鹵素燈檢漏，電子檢漏儀檢漏等。在檢漏時，一般采用電子檢漏儀和肥皂水相配合的方法。先用電子檢漏儀確認是否存在泄露，再通過肥皂水確定具體的泄漏點。

除了常見故障之外，壓縮機還有其他故障情況，因此在日常運用時，一定要嚴格按照維修周期定期維護檢修，防患于未然。

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