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摘要:本文主要分析了地铁车辆空调常见故障,其次阐述了具有针对性的故障处理方法,通过相关分析希望进一步提高地铁车辆空调故障效率和质量,仅供参考。
关键词:地铁运行;空调故障;处理方式;制冷系统
1、空调启动继电器、温度选择开关故障
地铁车辆空调是由多个不同部件共同组建而成,其中空调启动继电器是非常关键大一项组成因素,主要作用就是对空调的启停状况进行控制。继电器卡滞故障,或是出点阻值逐步变大,这些因素都会使空调无法正常启动。此外,如果温度选择开关,各个档位的阻值发生变化,也会使目标温度不符合标准要求,严重一些就会导致空调无法正常启动。
在实际处理上述这些故障时,需要定期间检测继电器和温度选择开关,或是也可以将电阻式无恩度选择开关,直接更换为数字式,这是目前高效处理继电器和温度选择开关故障的重要方式。
2、制冷剂泄露故障
地铁车辆正常运行,空调系统会出现停止工作的问题。这就要严格按照检测要求,对空调系统开展性能故障测试工作,精准测量压缩机的具体工作电流,之后还要将测量获取的数据与正常工作电流进行比较[1]。如果在此期间发现压缩机的工作电流比较小,就可以将这一故障发生原因,判断为空调系统制冷剂泄漏。在实际开展故常
排除和维修管理工作时,应细致排查空调系统的路线管道,同时也要向空调系统中注入相应的制冷材料。
一是全面掌握制冷剂充注要点。先是将地铁车辆的空套系统抽空,有效连接高压断针与填加制冷剂的阀门连接在一起,倒放制冷剂设备,与使用电子秤为主来测量制冷剂,并要做要精准记录下重量,需要格外注意电子秤的位置要高于冷凝器的位置,主要目的就是保证二者有效流通;之后再开展制冷剂充注工作,具体操作表现为:打开制冷剂相设备阀门、打开加液接头开关,按照这一步骤做好各个环节的工作,可以使制冷剂设备内的制冷剂,自动通过连接管冲入到冷凝器中。实际上,在正式充注制冷剂之前,需要细致观察电子秤是否处于水平状态,并且也要经电子秤此时显示的重量记录下来。如果发现电子秤的数字,下降到一定的冲入量,就要及时关闭制冷剂设备、关闭加液阀,最后才是将针阀封死。
二是明确制冷剂加注期间的各项注意事项。考虑到地铁车辆空调制冷剂,在受到外部压力的影响之后,成分会发生化学反应,进行分解,甚至构成元素也会随之发生改变,所以在加注之前就要做好空调系统抽空工作。受到制冷剂物质特征因素的影响,需要正确应用液体加注法,以此来防止制冷剂成分发生改变。在加注制冷剂期间,向高压侧和低压侧两部位,充注制冷剂,主要因为地铁车辆空调内具有液管电磁阀与逆止阀,如果只是向高压侧充注制冷剂,将会导致低压侧无法冲入制冷剂。
3、冷凝风机裂损、风机过载保护故障
一是冷凝风机裂损故障。主要表现为:冷凝风机电机支架安装螺栓断裂、支架断裂、合页开裂等;深究产生故障的原因,了解到冷凝风机动平衡性比较差,在地铁车辆空调系统运行期间产生较大幅度的振动,冷凝风机盖板和螺栓强度低等。严格按照要求进行检测,一旦发现风机振动速度,处于小于6.3mm/s,并且风机出厂期间不满足使用要求,就要充分利用现场动平衡仪,开展单面动平衡配重工作,具体步骤为开机;停机;结合实际应用的动平衡仪计算功能,精准计算出需要填加的配重和具体角度;试配等。
二是冷凝风机过载保护故障。地铁车辆空调在运行期间,出现空开跳闸问题,这样不仅无法保证压缩机正常工作,也会产生无法制冷的问题[2]。一种原因是实际设置的空开设定值比较小,另一种原因是风机或是风机接线盒防护等级低,在雨水深入到电机或是接线盒之后,无法保证绝缘功能充分发挥作用。在处理故障期间,就要对风机正常工作期间的电流数值进行测量,合理设置空开设定值;做好风机和接线的密封处理工作,提高防护等级。
4、风门电机故障
主要有两种故障表现形式:一是风门电机齿轮断裂、二是风门电机反馈故障。一般状况下,电力齿轮都以塑料结构为主,导致风门动作只会受到时间这一因素的控制,缺乏过载保护。在此种状况下,安装风门的角度出现偏差,就会产生使电机齿轮出现断裂问题。对于风门反馈故障而言,主要的发生原因是齿轮受到磨损,使风门开度发生改变,导致风门反馈出现错乱现象。在处理故障期间,需要最大程度上满足各项要求,适当的减小风门开度;或是通过降低风门反馈检测灵敏度的方式,在相应状况下短接反馈信号。
5、无锡 3 号线近期空调故障案例分析
5.1故障描述
据无锡 3 号线检修班组反馈无锡地铁 3 号线项目空调机组存在积水盘积水以及空调机组旁通阀异音故障。积水现象较为普遍,几乎全车都有;异音故障主要集中在 4、5、6、8 四列车,其中 4、5 车比较明显。
5.2现场调查
积水问题:现场通过登顶开盖板调查后发现,积水区域距离新风口很近,且水量较大,排除冷凝水问题;且 3 号线几乎全线为隧道行车,仅在幸福停车库外不到 200 米的露天,也初步排除了雨水的可能性;通过调查发现,积水集中出现在列车洗车之后检修发现,初步判断为洗车模式下,新风口进水导致。
下图位置属接水盘,用來接蒸发器的冷凝水,由于轨道、车体等各方面水平度的原 因,可能在接水盘最低处有少许积水无法通过排水口排出,但这少许积水或水迹是允许存在的,对空调的功能不造成任何影响。
异音问题:现场通过登顶开盖板以及维护软件监控发现,异常噪音出
现在 75%制冷转全冷工况,即旁通阀开启后再关闭时出现,且噪音表现为 强烈的气流声,初步判定为电磁旁通阀关闭不严导致制冷剂气体泄漏的声音。
5.3原因分析
5.3.1 积水原因:
1、 在以往项目经验中,通常列车在洗车时,需要在司机室 HMI 操控屏上 唤起列车的洗车模式,空调在接受到此信号后关闭所有新风门以防止 高压的洗车水流进入机组内。无锡 3 号线同样具备这个功能模式,唤 起按钮位于空调界面第二页,如下图所示:
已经跟踪洗车 0319 车,并关闭新风门,洗车后确认机组内无积水。
5.3.2异音原因:
本项目延续无锡 2 号线使用的先导式旁通电磁阀。其原理如下:
关闭阀门则相反,因此阀门关闭不严导致噪音的原因可能有:
1) 膜片在焊接过程中热变形,导致其阻隔作用时好时坏
2) 系统中的杂质阻挡了阀片的下落,导致阀片上下压差不够大,阀片起落造成了振动和噪音
3) 阀门出口存在较大的背压或者系统压力异常波动,导致阀杆无法正常落下关闭先导孔。
5.4进一步处置措施
针对积水问题:指导司机在洗车时操作全列车关闭新风门。针对异音问题,目前考虑两个方向:
1) 更换故障最频繁的列车 4 阀体执行机构,故障件发回 danfoss 进行故障分析。我司检查生产配置管理,查看焊接人员以及电磁阀批次属性,确定故障原因。
2) 软件更新电磁阀控制逻辑,强制电磁阀最小开启时间 30S 后才能执行 关闭动作,试刷列车 4 验证效果。
结束语:
综上,地铁车辆空调系统在运行时,实际产生的故障不仅仅金局限于上述这些故障,甚至还会出现不出风、风量小等多种比较常见的故障。本文通过对空调启动继电器、温度选择开关故障;制冷剂泄露故障;冷凝风机裂损、风机过载保护故障;风门电机故障产生原因进行细致分析,结合故障处理要求,制定针对性处理方案,保证空调系统故障处理效率,减少维修成本。
参考文献:
[1]张顺,付细群.地铁车辆司机室空调机组低压故障分析及解决方案[J].城市轨道交通研究,2021,24(01):154-157.
[2]张大勇.论述地铁车辆空调系统的结构及典型故障案例解析[J].科技风,2019(26):182-183.
[3] 林有兵. 变频技术在地铁车辆空调系统中的应用探析[J]. 城市建设理论研究(电子版),2016(4):1069-1069.
[4] 占明建,栾志鹏. 地铁车辆变频空调系统节能方案探讨[J]. 数码设计(上),2020,9(12):249-250.
关键词:地铁运行;空调故障;处理方式;制冷系统
1、空调启动继电器、温度选择开关故障
地铁车辆空调是由多个不同部件共同组建而成,其中空调启动继电器是非常关键大一项组成因素,主要作用就是对空调的启停状况进行控制。继电器卡滞故障,或是出点阻值逐步变大,这些因素都会使空调无法正常启动。此外,如果温度选择开关,各个档位的阻值发生变化,也会使目标温度不符合标准要求,严重一些就会导致空调无法正常启动。
在实际处理上述这些故障时,需要定期间检测继电器和温度选择开关,或是也可以将电阻式无恩度选择开关,直接更换为数字式,这是目前高效处理继电器和温度选择开关故障的重要方式。
2、制冷剂泄露故障
地铁车辆正常运行,空调系统会出现停止工作的问题。这就要严格按照检测要求,对空调系统开展性能故障测试工作,精准测量压缩机的具体工作电流,之后还要将测量获取的数据与正常工作电流进行比较[1]。如果在此期间发现压缩机的工作电流比较小,就可以将这一故障发生原因,判断为空调系统制冷剂泄漏。在实际开展故常
排除和维修管理工作时,应细致排查空调系统的路线管道,同时也要向空调系统中注入相应的制冷材料。
一是全面掌握制冷剂充注要点。先是将地铁车辆的空套系统抽空,有效连接高压断针与填加制冷剂的阀门连接在一起,倒放制冷剂设备,与使用电子秤为主来测量制冷剂,并要做要精准记录下重量,需要格外注意电子秤的位置要高于冷凝器的位置,主要目的就是保证二者有效流通;之后再开展制冷剂充注工作,具体操作表现为:打开制冷剂相设备阀门、打开加液接头开关,按照这一步骤做好各个环节的工作,可以使制冷剂设备内的制冷剂,自动通过连接管冲入到冷凝器中。实际上,在正式充注制冷剂之前,需要细致观察电子秤是否处于水平状态,并且也要经电子秤此时显示的重量记录下来。如果发现电子秤的数字,下降到一定的冲入量,就要及时关闭制冷剂设备、关闭加液阀,最后才是将针阀封死。
二是明确制冷剂加注期间的各项注意事项。考虑到地铁车辆空调制冷剂,在受到外部压力的影响之后,成分会发生化学反应,进行分解,甚至构成元素也会随之发生改变,所以在加注之前就要做好空调系统抽空工作。受到制冷剂物质特征因素的影响,需要正确应用液体加注法,以此来防止制冷剂成分发生改变。在加注制冷剂期间,向高压侧和低压侧两部位,充注制冷剂,主要因为地铁车辆空调内具有液管电磁阀与逆止阀,如果只是向高压侧充注制冷剂,将会导致低压侧无法冲入制冷剂。
3、冷凝风机裂损、风机过载保护故障
一是冷凝风机裂损故障。主要表现为:冷凝风机电机支架安装螺栓断裂、支架断裂、合页开裂等;深究产生故障的原因,了解到冷凝风机动平衡性比较差,在地铁车辆空调系统运行期间产生较大幅度的振动,冷凝风机盖板和螺栓强度低等。严格按照要求进行检测,一旦发现风机振动速度,处于小于6.3mm/s,并且风机出厂期间不满足使用要求,就要充分利用现场动平衡仪,开展单面动平衡配重工作,具体步骤为开机;停机;结合实际应用的动平衡仪计算功能,精准计算出需要填加的配重和具体角度;试配等。
二是冷凝风机过载保护故障。地铁车辆空调在运行期间,出现空开跳闸问题,这样不仅无法保证压缩机正常工作,也会产生无法制冷的问题[2]。一种原因是实际设置的空开设定值比较小,另一种原因是风机或是风机接线盒防护等级低,在雨水深入到电机或是接线盒之后,无法保证绝缘功能充分发挥作用。在处理故障期间,就要对风机正常工作期间的电流数值进行测量,合理设置空开设定值;做好风机和接线的密封处理工作,提高防护等级。
4、风门电机故障
主要有两种故障表现形式:一是风门电机齿轮断裂、二是风门电机反馈故障。一般状况下,电力齿轮都以塑料结构为主,导致风门动作只会受到时间这一因素的控制,缺乏过载保护。在此种状况下,安装风门的角度出现偏差,就会产生使电机齿轮出现断裂问题。对于风门反馈故障而言,主要的发生原因是齿轮受到磨损,使风门开度发生改变,导致风门反馈出现错乱现象。在处理故障期间,需要最大程度上满足各项要求,适当的减小风门开度;或是通过降低风门反馈检测灵敏度的方式,在相应状况下短接反馈信号。
5、无锡 3 号线近期空调故障案例分析
5.1故障描述
据无锡 3 号线检修班组反馈无锡地铁 3 号线项目空调机组存在积水盘积水以及空调机组旁通阀异音故障。积水现象较为普遍,几乎全车都有;异音故障主要集中在 4、5、6、8 四列车,其中 4、5 车比较明显。
5.2现场调查
积水问题:现场通过登顶开盖板调查后发现,积水区域距离新风口很近,且水量较大,排除冷凝水问题;且 3 号线几乎全线为隧道行车,仅在幸福停车库外不到 200 米的露天,也初步排除了雨水的可能性;通过调查发现,积水集中出现在列车洗车之后检修发现,初步判断为洗车模式下,新风口进水导致。
下图位置属接水盘,用來接蒸发器的冷凝水,由于轨道、车体等各方面水平度的原 因,可能在接水盘最低处有少许积水无法通过排水口排出,但这少许积水或水迹是允许存在的,对空调的功能不造成任何影响。
异音问题:现场通过登顶开盖板以及维护软件监控发现,异常噪音出
现在 75%制冷转全冷工况,即旁通阀开启后再关闭时出现,且噪音表现为 强烈的气流声,初步判定为电磁旁通阀关闭不严导致制冷剂气体泄漏的声音。
5.3原因分析
5.3.1 积水原因:
1、 在以往项目经验中,通常列车在洗车时,需要在司机室 HMI 操控屏上 唤起列车的洗车模式,空调在接受到此信号后关闭所有新风门以防止 高压的洗车水流进入机组内。无锡 3 号线同样具备这个功能模式,唤 起按钮位于空调界面第二页,如下图所示:
已经跟踪洗车 0319 车,并关闭新风门,洗车后确认机组内无积水。
5.3.2异音原因:
本项目延续无锡 2 号线使用的先导式旁通电磁阀。其原理如下:
关闭阀门则相反,因此阀门关闭不严导致噪音的原因可能有:
1) 膜片在焊接过程中热变形,导致其阻隔作用时好时坏
2) 系统中的杂质阻挡了阀片的下落,导致阀片上下压差不够大,阀片起落造成了振动和噪音
3) 阀门出口存在较大的背压或者系统压力异常波动,导致阀杆无法正常落下关闭先导孔。
5.4进一步处置措施
针对积水问题:指导司机在洗车时操作全列车关闭新风门。针对异音问题,目前考虑两个方向:
1) 更换故障最频繁的列车 4 阀体执行机构,故障件发回 danfoss 进行故障分析。我司检查生产配置管理,查看焊接人员以及电磁阀批次属性,确定故障原因。
2) 软件更新电磁阀控制逻辑,强制电磁阀最小开启时间 30S 后才能执行 关闭动作,试刷列车 4 验证效果。
结束语:
综上,地铁车辆空调系统在运行时,实际产生的故障不仅仅金局限于上述这些故障,甚至还会出现不出风、风量小等多种比较常见的故障。本文通过对空调启动继电器、温度选择开关故障;制冷剂泄露故障;冷凝风机裂损、风机过载保护故障;风门电机故障产生原因进行细致分析,结合故障处理要求,制定针对性处理方案,保证空调系统故障处理效率,减少维修成本。
参考文献:
[1]张顺,付细群.地铁车辆司机室空调机组低压故障分析及解决方案[J].城市轨道交通研究,2021,24(01):154-157.
[2]张大勇.论述地铁车辆空调系统的结构及典型故障案例解析[J].科技风,2019(26):182-183.
[3] 林有兵. 变频技术在地铁车辆空调系统中的应用探析[J]. 城市建设理论研究(电子版),2016(4):1069-1069.
[4] 占明建,栾志鹏. 地铁车辆变频空调系统节能方案探讨[J]. 数码设计(上),2020,9(12):249-250.