鐵路客車空調通風機常見振動故障診斷探究

曲韓旭

摘 要：本文多層次探究了鐵路客車空調通風機常見振動故障及其診斷，在實例剖析的基礎上全面加強通風機運行管理，降低常見振動故障發生幾率以及通風機運行成本，充分發揮通風機功能作用，提高鐵路客車空調運行效率以及經濟效益。

關鍵詞：鐵路客車;空調通風機;常見振動故障;診斷;探究

在地區天氣條件、顛簸震動等影響下，鐵路客車空調通風機缺乏良好的運行環境，經常發生振動故障且類型比較多，一旦振動故障處理以及防控不及時，鐵路客車空調運行將會受到不同程度影響。在鐵路客車運行管理中，必須全方位、系統化探析空調通風機常見的各類振動故障問題，結合通風機運行要求，優化常見振動故障診斷路徑，妥善處理各類振動故障問題，完善監測、檢修、保養、技術改造等環節，控制常見振動故障發生，促使通風機高效運轉，持續提升空調運行效果以及鐵路客車運營效益。

1 鐵路客車空調通風機運行中常見的振動故障

1.1 通風機轉子不平衡

在空調通風機運轉過程中，轉子不平衡故障問題發生幾率較高，是因為在區域氣候動態變化、惡劣運行環境等持續作用下，通風機的葉片、轉子等不斷被腐蝕，結垢、腐蝕等程度日漸加重，顛簸震動不間斷，導致零部件日漸松動，轉子運行不平衡。就通風機轉子而言，隨著不平衡程度持續提升，振動偏差超過規定范圍，振動的周期、幅度、強度等都和旋轉速度有關，轉速發生變化的同時轉子振動也更加明顯。

1.2 通風機軸系不對中

通過聯軸器，將通風機轉軸、電機主軸二者有機結合，形成軸系。對于鐵路客車來說，空調通風機軸系不對中故障問題復雜化，比如，軸線角度位移、軸系平行位移[2]，其發生的原因也比較多。隨著軸系不對中問題日漸加重，軸承不斷被損壞、聯軸器偏轉嚴重等，空調通風機運行中噪聲較大、振動異常。

1.3 通風機軸承問題以及機械松動

軸承問題、機械松動都是鐵路客車運行中空調通風機常見的振動故障問題。鐵路客車空調的通風機大都是采用的是滾動軸承，振動故障問題不斷發生，有著較大的診斷難度系數。通風機滾動軸承故障問題發生的原因也比較多，比如，軸承振動信號的傳輸路徑、分析過程復雜化，要針對滾動軸承運轉情況，優化振動故障診斷的流程、方法、內容，在降低診斷難度的基礎上促使振動故障診斷結果更加準確，細化探究多樣化的原因，聯系通風機運行實際，科學處理滾動軸承故障問題。

2 鐵路客車空調通風機常見振動故障診斷具體探析

2.1 常見振動故障的診斷方法

在鐵路客車運營過程中，空調通風機常見振動故障的診斷方法并不單一，要細化剖析空調通風機的類型、構成部分、運行環境、主要參數、運行性能等，結合經常發生的振動故障，靈活應用多樣化的診斷方法。應用到鐵路客車中的大都是軸流通風機、離心通風機，其構成部分、使用功能等并不復雜，加上運行環境動態變化，可以利用基于信號處理的診斷方法。借助傳感器強大的功能，高效采集通風機運行中產生的一系列振動信號，在精準處理、探析的基礎上提取振動信號的特征信息，準確識別通風機運行的特性、狀態，對比、判別通風機正常運轉情況產生的海量數據以及故障診斷提取的各類特征數據信息。

2.2 布置振動信號測點，選擇故障檢測參數，提高振動故障診斷效果

空調通風機振動故障診斷效果和振動信號點、故障檢測參數有機聯系。檢修人員要根據鐵路客車空調運行狀況以及通風機經常發生的振動故障問題、采用的診斷方法，科學布置振動信號測點，控制好方向、距離、數量，將高性能、高精度的振動傳感器安裝到適宜的測點，隨時動態監測通風機運行全過程，避免振動信號傳輸中受到干擾，采集通風機使用中不同方向產生的海量振動信號，全面、準確、直觀描述空調通風機的振動狀態。此外，檢修人員要以通風機振動信號為切入點，圍繞通風機的類型、型號、頻率特點等，合理選擇振動故障的主要檢測參數，比如，加速度、速度、位移，進一步完善通風機振動故障診斷各環節，最大化提高常見振動故障診斷的最終效果。

2.3 空調通風機常見振動故障及其診斷實例探析

以某鐵路客車空調的離心通風機為例，電機等運行正常，但通風機的噪聲、振動都比較大，在停機檢修的基礎上測試通風機的振動性能。在空調通風機供電電源頻率不變的情況下，離心通風機的電機轉速、旋轉頻率都具有較高的穩定性，前者為940 r/min，后者為15.67 Hz，合理布置4個振動信號測點，規范化操作高質量的振動速度傳感器，采集離心通風機運轉中產生的振動信號。在振動性能測試中，發現離心通風機測點3的軸向振幅最大，大約為每秒9 mm，遠遠超過規定的振動數值范圍。相應地，下面是該離心通風機振動信號測點布置的結構圖。

在采集、處理各類振動信號的基礎上提取振動信號特征、振動故障信息，識別離心通風運行狀態，圍繞振動信號幅值曲線圖，診斷、明確振動故障問題，即轉子不平衡、軸系不對中，結合振動故障發生的具體原因，在檢修、校準的過程中針對性處理振動故障問題。相應地，下面是該離心通風機軸向的振動信號幅值曲線圖。

3 結語

總而言之，鐵路客車運行中空調通風機常見振動故障診斷是必要的，針對空調通風機經常發生的各類振動故障，優化振動故障診斷的思路、方法、過程等，保證診斷結果準確的同時精細化處理振動故障，實時監測空調通風機的運行狀態以及振動數值變化，在狀態檢修、技術改造等基礎上持續提升通風機整體性能以及使用效益，滿足現階段空調運行要求以及旅客乘坐需求，順利實現各階段鐵路客車運營效益目標。

參考文獻：

[1]蘇建平.淺談鐵路客車空調機組故障分析與處理方法[J].科學技術創新，2019（32）：183-184.

[2]王喬.鐵路客車空調裝置的故障及檢修[J].科學與財富，2019（2）：70.