摘要：随着我国经济的不断发展，旅客对出行环境的要求日益增强，全国90%以上铁路客车装用空调装置。客车空调装置的长期运转必然会发生系统故障，导致空调机组不能正常使用，不仅影响车辆正常运行，而且容易引起顾客抱怨。故当空调装置发生故障时需及时处理、解决，为客车正常运行提供保障。此论文对铁路客车空调装置的运行原理以及运行特点等进行了概述，对空调装置常见故障的检查方法、故障判断及检修等展开探讨，为空调装置厂修、运用故障排除提供参考。

关键词：铁路行业；铁路运行；铁路客车；空调装置；空调检修

当前，无论是生活水平的提升，人民出门旅游的需求增加，还是因工作需要，人民的出行日渐频繁，为创造良好出行环境，铁路客车空调装置的安装是提升客车舒适度的重要设备。受气温影响，铁路客车的运行需开启空调装置，长时间的运行会增加空调装置的损耗，会产生诸多故障问题。如若故障未能及时被发现、排除，不仅会影响空调装置的正常运行，还有可能会增加铁路客车的运行风险，威胁人民的人身安全。为此，相关技术人员需要定期对铁路客车的空调装置进行养护与检查，及时发现、解决其运行故障，保证客车安全运行。

一、铁路客车空调装置相关内容概述

（一）整车空调系统结构

铁路客车在车厢端部车顶安装空调机组，通过软风道与车内连接，车内顶板上方设贯穿整车的主送风道，通过分散送风模式，均匀送风至客室内部各个区域。空调机组底部与车内相通，设回风口。车内空气经回风口至空调机组底部的混合风腔，与空调机组从外界吸入的新风进行混合，再进入空调机组蒸发腔进行制冷除湿或预热处理，之后被送风机送入室内，完成一次整车空气流通循环。同时，为维持车内气压稳定，以及车内空气新鲜，在车辆的另一端或卫生间等区域，设废排装置，持续将车内污浊空气排出。

（二）空调机组结构及制冷原理

空调机组主要部件包括全封闭涡旋压缩机、冷凝器、毛细管、汽液分离器、干燥过滤器、蒸发器、轴流冷凝风机、离心通风机、电加热器、电动新风调节门及外气温度传感器组成两个独立的制冷及采暖预热系统。各零部件组装在不锈钢板制成的箱体内，加盖板后形成一个整体。空调机组的冷风出口及新风口分别设在机组的两端，新风从机组后端进入，回风口设在机组底部。

机组制冷系统采用单级压缩制冷循环系统。由压缩机将制冷剂压缩成高温高压的过热蒸汽进入冷凝器，经外界空气的强制冷却，冷凝成高压液体，进入毛细管降压成低温低压的液体，经分流器进入蒸发器，吸收通过蒸发器外侧的空气热量，蒸发成为低压蒸汽，再经过汽液分离器被压缩机吸入，压缩成高温高压的过热蒸汽，完成一个制冷循环。压缩机不断工作，达到连续制冷的效果。车内的空气通过蒸发器时，空气中的水份冷凝成水滴，被引到车外而起除湿作用。

机组制暖时，在送风机的作用下，车内循环空气及新风口引入的新鲜空气混合后，经空气预热器将混合空气升温预热，再从出风口向车内送热风，使车厢内温度保持在一定范围内。

二、铁路客车空调装置故障检查的常用方法

对于铁路客车空调装置运用维修过程中的故障诊断，常用的方法有以下四种。

一看：检查人员需要对机组运行的电流、电压等电参数进行检查，也可以在系统内接入压力表或制冷表，检查机组制冷系统的运行参数是否正常。此外，检查人员还需要查看压力保护开关的动作值、恢复值以及温度控制器的设定值等。随后还需要检查机组的各零部件是否有损害或老化的问题，并检查制冷管的连接是否存在明显泄漏点。二听：听机组运行时是否存在异常噪音，包含机械噪音及电磁噪音等。三摸：大部分空调机组在发生故障时，其故障部位的温度会有明显升高的迹象，检查人员可以通过温度的高低判断故障的大致位置。如若是导线问题，检查人员需要先切断电源后再试摸温度，或用点温计测量温度，随后还需要使用检查导线的连接处是否存在松动造成局部接触电阻过大导致的异常温升。同时，检查人员还需要判断压缩机、风机电机的电磁线圈以及轴承的温度等。此外，检查人员还需要对系统内的干燥过滤器的温度进行检查，如若其进出口温度存在较大差异，可判断为过滤器堵塞，造成局部节流，具体表现在出口管段发生凝露或结霜现象[2]。四测：使用各类仪器设备测量相关值，如电压、电流以及绝缘阻值等，常用的仪器设备有压力表、电子检测仪、兆欧表、万用表以及制冷表等。

三、铁路客车空调装置常见故障判断与检修

空调装置的常见故障可分为制冷系统故障、机械结构故障、电气系统故障三类。

（一）制冷系统故障

制冷系统故障的主要故障现象为制冷效果不良。控制系统有时会发生故障报警，而有时未达到报警阈值时，不会报警，需要通过经验进行故障诊断及排除。常见原因及检修措施如下。

1.制冷系统泄漏

可通过测量压缩机运转电流的方式进行判断。因为空调机组的制冷剂充注量、压缩机功率选型、换热面积等参数是空调机组设计定型时确定下的最佳匹配组合。若制冷剂发生泄漏，会造成压缩机运转功率降低，即运转电流降低。所以，可通过检查压缩机电流的方式，判断系统内部制冷剂是否存在泄漏情况。但同时因制冷剂对温度的高敏感性，压缩机运转电流受外界环境的温湿度影像较大，当外界温度较低时，压缩机运转电流也会降低，所以，在通过测量压缩机运转电流的方式判断制冷剂是否泄漏时，需考虑外界环境的温湿度变化对电流的影响因素。当判断制冷系统泄漏后，可通过检漏仪或肥皂水，重点对制冷系统的各个焊缝进行检漏，确定漏点，之后排空制冷剂后进行补焊。

2.换热器脏堵

当蒸发器发生脏堵时，首先通过蒸发器的风量降低，导致没有充足的室内空气对蒸发器内的制冷剂进行加热；其次，蒸发器的脏堵，会导致换热器表面的热阻升高，降低换热效率，同样导致蒸发器不能从客室空气中吸收足量的热量，最终导致最终制冷效果降低。同时因为蒸发器内部制冷剂得不到充足的热量无法充分蒸发气化，导致压缩机吸气压力降低，当降低到一定值时，系统为保护压缩机而装用的低压压力开关动作，控制系统反馈发出制冷系统故障信号。当冷凝器发生脏堵时，会造成通过冷凝器的气流流量降低、冷凝器换热效率降低，冷凝器内的高温高压的制冷剂得不到充分冷凝液化，导致高压侧压力升高，机组在制冷效果降低的同时，当高压侧压力进一步升高到一定值时，系统高压保护开关动作，控制系统反馈发出制冷系统故障信号。

3.系统内部堵塞

制冷系统内部脏堵主要发生在压缩机排气管段以及干燥过滤器、节流元件等部位。此时一般会造成高压开关动作，控制系统发出制冷系统故障信号。对于排气管段或干燥过滤器堵塞的原因，一般是因为系统组装过程中混入杂质或压缩机磨损或锈蚀产生的杂质导致堵塞；对于节流元件部位堵塞，是因为系统内掺入空气或水气，在毛细管或膨胀阀处因低温结冰造成冰堵。对于这种堵塞类故障，排空制冷系统后，进行充分吹扫后，重新注入制冷剂可以解决。

4.系统外部通风不畅

系统外部通风不畅，除了上述第2条的换热器脏堵导致不畅外，还有可能是因为机组外侧的送风软风道塌陷、车内回风滤网、混合风滤网堵塞、车内送风口堵塞、风机反转等原因导致。此类故障可在排出风机反转故障后，延送风通道进行逐层检查即可发现原因并排除故障。

（二）机械结构故障

机械结构故障的主要故障现象为异音、异振。此类故障可通过声源、振源追溯直接判断出故障件。常见原因及检修措施如下。

1.压缩机噪音过大

由于当前铁路客车空调机组装用的压缩机均为涡旋压缩机，其本身较活塞压缩机具有较低的噪声和振动特性，但也会发生异音、异振故障。常见的是在客室内部能够听到“嗡嗡”的噪声，这是压缩机吸气管处在压缩机运转于某一频率时产生的正常声音，一般在系统设计时，会规避此类问题，但若持续存在此类故障，可调换压缩机进行解决。常见的压缩机噪声还会发生在停机时，由于停机瞬间，由于压力平衡，在涡旋结构处，会发生短暂的反转过程，产生机械噪声，但压缩机排气管上有一个轻质盘式单向阀，可限值涡旋盘的反转时间不超过1秒。有时还会由于此单向阀未封闭完全，气压平衡过程中，在此部位会持续发出高频哨声，也是正常现象，一般下次开机时即可消除。最常见的压缩机噪声是持续的机械碰撞摩擦声，造成此故障的原因为压缩机机械结构磨损或液击导致涡旋结构受损，或者冷冻机油不足而造成干磨，此类故障为不可修复故障，需通过更换压缩机进行解决。

2.风机振动明显

风机振动的直接原因是动平衡状态遭到破坏，一般原因是叶片断裂、平衡卡丢失、风机在组装过程中磕碰，或者轴承损坏等。还有一类原因是风机叶轮动平衡合格，但与电机组装后，由于电机的残留不平衡、叶轮的残留不平衡在同一矢量上叠加造成整体平衡状态失衡导致，对于此类原因，可通过对风机进行整体平衡修复来进行解决。

（三）电气系统故障

电气系统故障的主要故障现象为空调机组正常运转时，控制系统报故障信息，或机组零部件功能完好时，机组无法正常启动，此类现象的原因多为电气系统发生故障。常见原因及检修措施如下。

1.控制系统报压缩机缺相故障

电气控制系统内部会设置压缩机的电流保护值，此保护值一般是一台压缩机运转时单相电流值，当因外界气温较低，但系统内部压力未达到低压保护开关动作阈值时，系统正常运转，但电气控制系统检测到压缩机运转电流过低时，会报压缩机缺相故障。可通过适当调低保护值的方式，使空调机组在当前气温环境下正常运转，或适当补充制冷剂，提高压缩机运转电流，但需避免加注过量，造成系统在外界气温升高时，发生高压保护或压缩机过流保护。

2.机组无法正常启动

发生此故障时，应首先排除空调机组的自身故障，再检查控制系统的各设定值是否正确，再对空调机组的线路连接情况进行检查，对控制系统各元器件的状态进行检查。线路连接主要通过校对线缆线号，同时判断连接是否可靠；对于元器件，可通过观察外观是否烧损，闻控制柜内是否存在烧蚀气味等，或在控制系统对空调机组进行控制，观察各元器件的动作情况是否正常。最后对故障件进行更换，对线缆错误或断路情况进行修复即可解决。

3.机组绝缘不良

机组绝缘不良发生点一般集中在压缩机电缆接头、风机接线盒、汇流盒等处，可通过对机组配线进行分段绝缘测量来查找故障发生点，从而快速解决。

结束语：

空调装置属于先进设备，其日常的养护与维修等工作需要由专业人员负责。当前，空调装置已被广泛应用于铁路客车的运营当中，具有改善客车内部环境的作用，有助于提升铁路客车乘坐的舒适度。因铁路客车空调的运行时间较长，所以其在运行期间故障问题的出现较为常见，例如空调机组制冷系统故障，其具体是指制冷系统泄露、换热器脏堵、系统内部堵塞以及系统外部通风不畅等；机械机构故障，其具体是指压缩机噪音过大、风机振动明显等；电气系统故障，其具体是指机组无法正常启动、机组绝缘不良以及控制系统报压缩机缺相等，需要相关人员及时进行检修，确保空调装置运行正常。

参考文献

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