高永斌 上海鐵路局合肥車輛段

近年來(lái)我段配屬的25T/G/K型客車空調(diào)機(jī)組制冷故障頻繁發(fā)生，嚴(yán)重影響了空調(diào)機(jī)組制冷效果，無(wú)法滿足旅客乘車舒適性的要求，對(duì)鐵路運(yùn)輸?shù)姆?wù)形象產(chǎn)生了負(fù)面影響。因此，本文通過(guò)對(duì)我段發(fā)生的空調(diào)臨修故障進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，提出改進(jìn)措施，以減少空調(diào)故障的發(fā)生。

1 空調(diào)客車壓縮機(jī)故障分類統(tǒng)計(jì)

2004年以來(lái)部分車次空調(diào)壓縮機(jī)故障情況統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表1。壓縮機(jī)故障類型統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表2。

通過(guò)表1、表2的分析可以得到以下信息：

(1)在段配屬的456輛25型客車中，空調(diào)機(jī)組使用超過(guò)6年的有276輛 (占61%)，使用年限6年以內(nèi)的有180輛(占39%)；

(2)空調(diào)機(jī)組使用年限超過(guò)6年的25型車所發(fā)生空調(diào)壓縮機(jī)故障26件，占25型車空調(diào)壓縮機(jī)故障的60%，且輛均故障達(dá)到0.094件；

(3)空調(diào)壓縮機(jī)故障原因主要是壓縮機(jī)機(jī)械卡死、電機(jī)燒損和絕緣不良。

表1 壓縮機(jī)故障統(tǒng)計(jì)

表2 壓縮機(jī)故障類型統(tǒng)計(jì)

2 原因分析

通過(guò)上述的統(tǒng)計(jì)和分析可以看出，空調(diào)機(jī)組壓縮機(jī)故障產(chǎn)生的原因與壓縮機(jī)的使用年限、老化有著直接的聯(lián)系，但是我們也不能忽視檢修的手段與質(zhì)量、日常運(yùn)用維護(hù)的方式方法及效果等諸多因素。因此，我們有必要對(duì)壓縮機(jī)主要故障產(chǎn)生的原因進(jìn)行具體分析。

2.1 壓縮機(jī)機(jī)械卡死的原因分析

(1)冷凍機(jī)油缺失或不足：現(xiàn)行使用的空調(diào)壓縮機(jī)均為全封閉式制冷壓縮機(jī)。根據(jù)其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，壓縮機(jī)的潤(rùn)滑冷凍機(jī)油在制造出廠時(shí)就按照標(biāo)準(zhǔn)一次性加注到位，而在日常運(yùn)用和空調(diào)中修的檢修過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)遇到因需處理制冷系統(tǒng)故障而回收制冷劑或者制冷系統(tǒng)發(fā)生漏泄的情況，冷凍機(jī)油隨制冷劑的回收或漏泄而排出。根據(jù)發(fā)生頻次的增加壓縮機(jī)內(nèi)冷凍機(jī)油的數(shù)量逐漸減少。又加之全封閉式壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)使我們?cè)谌粘＿\(yùn)用和空調(diào)中修中無(wú)法檢查確認(rèn)冷凍機(jī)油的數(shù)量，因此會(huì)出現(xiàn)壓縮機(jī)冷凍機(jī)油的缺失或不足。由于壓縮機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)各運(yùn)動(dòng)部件得不到足夠的潤(rùn)滑油潤(rùn)滑，摩擦面建立不起良好的油膜，導(dǎo)致金屬摩擦面的摩擦阻力增大 (干摩擦)、升溫、劇熱，造成膨脹卡死。

(2)制冷劑不足：制冷壓縮機(jī)的冷卻主要依靠制冷系統(tǒng)的低溫低壓氣體吸收熱量，達(dá)到降溫目的。若制冷劑缺失不足，蒸發(fā)器內(nèi)的制冷劑處于過(guò)熱交換狀態(tài)(過(guò)度吸熱)，無(wú)法帶走壓縮機(jī)產(chǎn)生的熱量，從而導(dǎo)致冷凍機(jī)油不能得到良好的冷卻降溫，其粘度下降，運(yùn)動(dòng)部件的摩擦面建立不起良好的潤(rùn)滑油膜，最終造成運(yùn)動(dòng)部件升溫、劇熱、膨脹卡死。

(3)制冷劑過(guò)充：制冷壓縮機(jī)正常工作時(shí)要求吸入的是低壓低溫完全蒸發(fā)的制冷劑蒸氣(氣體)，以防止“液擊”。若制冷劑過(guò)充，會(huì)出現(xiàn)制冷劑在通過(guò)蒸發(fā)器后不能完全由液體轉(zhuǎn)化為氣體，從而部分液態(tài)制冷劑被吸入壓縮機(jī)，產(chǎn)生“液擊”(也稱擊缸)，此時(shí)會(huì)出現(xiàn)液體對(duì)氣閥門的沖擊，容易造成閥片損壞、機(jī)械卡死。

(4)零部件的機(jī)械破損：因制冷壓縮機(jī)的活塞、連桿、曲軸等部件長(zhǎng)期處于高速運(yùn)動(dòng)中，因受制造的機(jī)械加工、組裝質(zhì)量、使用工況等諸多因素影響，會(huì)出現(xiàn)個(gè)別緊固件的松動(dòng)，材質(zhì)的疲勞、老化，失效、裂損、脫落等現(xiàn)象，造成制冷壓縮機(jī)的卡死。

(5)壓縮機(jī)壓力保護(hù)失效：空調(diào)制冷系統(tǒng)中配置有高低壓壓力繼電器，當(dāng)制冷系統(tǒng)一旦出現(xiàn)高壓過(guò)高或低壓過(guò)低，壓力繼電器接點(diǎn)斷開(kāi)，切斷電路，使壓縮機(jī)停止工作。因此，在壓力繼電器故障失去作用時(shí)，若制冷機(jī)組的冷凝壓力過(guò)高，就會(huì)使壓縮機(jī)電機(jī)超載運(yùn)行，容易損壞壓縮機(jī)零件；如果節(jié)流元件堵塞或調(diào)節(jié)不當(dāng)，又會(huì)造成壓縮機(jī)吸氣壓力過(guò)低，壓縮機(jī)容易跑油，導(dǎo)致咬壞軸承損壞壓縮機(jī)。

2.2 壓縮機(jī)電機(jī)燒損原因分析

(1)電機(jī)繞組絕緣層嚴(yán)重老化：為防止潮氣、灰塵進(jìn)入電機(jī)內(nèi)部，影響其工作壽命，機(jī)組電機(jī)一般為封閉型。如果冷凍機(jī)油嚴(yán)重缺失或者制冷劑長(zhǎng)期不足，電機(jī)自身外殼會(huì)較熱，從而使繞組線圈得不到冷卻降溫，長(zhǎng)期處于高溫狀態(tài)，造成絕緣層嚴(yán)重老化、破壞，最終導(dǎo)致電機(jī)燒損。

(2)電機(jī)缺相運(yùn)行：壓縮機(jī)的交流接觸器的三相主觸頭接觸不良、有缺損造成缺相或電機(jī)的三相線其中一根脫落或接觸不良均會(huì)造成缺相。缺相運(yùn)行，即電機(jī)三相線路斷了一相，三相電機(jī)變?yōu)閱蜗噙\(yùn)行，這時(shí)電流很大，噪聲很響，電機(jī)將嚴(yán)重過(guò)載導(dǎo)致電機(jī)燒損。

(3)電機(jī)繞組匝間短路：因制冷壓縮機(jī)的活塞、連桿、曲軸等部件長(zhǎng)期處于高速運(yùn)動(dòng)中，這些運(yùn)動(dòng)部件在磨耗中會(huì)產(chǎn)生一些金屬沉淀物；或者是空調(diào)機(jī)組做大修期間，維修者對(duì)壓縮機(jī)進(jìn)行更換或補(bǔ)充冷凍機(jī)油時(shí)檢修工藝不到位，混入少量雜質(zhì)，并長(zhǎng)期處在惡劣工況下，造成匝間短路，電機(jī)燒損。

2.3 壓縮機(jī)絕緣不良原因分析

壓縮機(jī)的絕緣不良主要原因是其接線盒內(nèi)衛(wèi)生較差且盒內(nèi)及接線排、線上存在大量的冷凝水。我們使用的空調(diào)壓縮機(jī)主要有兩種：一種是壓縮機(jī)接線盒不密閉，且位于壓縮機(jī)側(cè)下方低壓端，不容易積留冷凝水，但易進(jìn)灰塵，導(dǎo)致絕緣不良；另一種是壓縮機(jī)接線盒密閉，且位于壓縮機(jī)頂部高壓端，這樣雖盒內(nèi)不易進(jìn)灰塵，但容易積留冷凝水，電源接線處于接線盒的下方，冷凝水易流向接線端子，造成絕緣不良。

綜上所述，造成壓縮機(jī)故障的最根本原因：

(1)日常小修和中修執(zhí)行不到位，2009年鐵道部又要求延長(zhǎng)A3修程，這樣壓縮機(jī)使用年限過(guò)長(zhǎng)（已超大修期）、使用頻率過(guò)高、使用工況過(guò)差，造成壓縮機(jī)老化；

(2)檢修工藝執(zhí)行不到位，長(zhǎng)期的簡(jiǎn)化修或漏檢漏修，造成壓縮機(jī)工況日趨下降。進(jìn)及提高檢修質(zhì)量，確保壓縮機(jī)的絕緣良好。如：第一種接線盒位于壓縮機(jī)側(cè)下方低壓端，我們將其由開(kāi)放式改為密閉式，解決易進(jìn)灰塵的問(wèn)題；第二種接線盒位于壓縮機(jī)頂部高壓端，在接線盒底部鉆2個(gè)8 mm的小孔便于排水，同時(shí)將接線高于接線盒端接線排，以防止冷凝水順著接線流入另一接線端。通過(guò)中修、春、秋兩季的客車整修，對(duì)接線盒徹底清掃、檢修，壓縮機(jī)絕緣不良的問(wèn)題會(huì)大幅度減少。

(5)在日常運(yùn)用檢修工作中，應(yīng)在空調(diào)機(jī)組故障排除以后，及時(shí)總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，并做好維修記錄。記錄的內(nèi)容可包括：機(jī)組編號(hào)、故障發(fā)生日期、故障現(xiàn)象、故障部位、故障原因、修復(fù)措施及修復(fù)后運(yùn)行情況作為檔案，以備日后維修時(shí)參考，并通過(guò)對(duì)歷次故障的分析總結(jié)，采取有效措施，從而防止類似事故再次發(fā)生。

3 解決問(wèn)題的措施及建議

(1)針對(duì)空調(diào)機(jī)組主要部件壓縮機(jī)、蒸發(fā)器、冷凝器等的使用情況應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行客車空調(diào)三機(jī)檢修規(guī)程規(guī)定。建議：針對(duì)使用年限接近或超過(guò)6年的要以科學(xué)規(guī)范的原則，對(duì)空調(diào)機(jī)組的狀態(tài)，尤其是空調(diào)制冷系統(tǒng)主要部件的狀態(tài)進(jìn)行分析并制定科學(xué)合理的檢修內(nèi)容和應(yīng)對(duì)措施。

(2)建立健全空調(diào)客車的動(dòng)態(tài)履歷，為空調(diào)中修方案實(shí)施提供技術(shù)支持和決策。利用空調(diào)中修有利時(shí)機(jī)，技術(shù)部門應(yīng)根據(jù)制冷系統(tǒng)在一個(gè)中修期的漏泄頻次或者是幾個(gè)中修期累計(jì)頻次確定制冷壓縮機(jī)冷凍機(jī)油補(bǔ)充方案，同時(shí)分析制冷系統(tǒng)漏泄的原因，從本質(zhì)上解決漏泄根源，以確保壓縮機(jī)的運(yùn)行品質(zhì)處于良好狀態(tài)。

(3)嚴(yán)格執(zhí)行檢修工藝標(biāo)準(zhǔn)，防止制冷劑不足或過(guò)充。要求嚴(yán)格執(zhí)行稱重法加注制冷劑，同時(shí)掛壓力表測(cè)定制冷劑壓力。

(4)利用空調(diào)機(jī)組中修的有利時(shí)機(jī)，通過(guò)對(duì)上述兩種壓縮機(jī)接線盒的結(jié)構(gòu)改

4 結(jié)束語(yǔ)

制冷壓縮機(jī)是空調(diào)機(jī)組的心臟，如果列車在運(yùn)行途中一旦發(fā)生壓縮機(jī)故障，全車即失去制冷能力，可見(jiàn)確保壓縮機(jī)狀態(tài)良好極其重要。鐵路客車空氣制冷裝置是一個(gè)比較復(fù)雜的系統(tǒng)，以上重點(diǎn)分析了制冷系統(tǒng)中壓縮機(jī)常見(jiàn)故障并將故障按系統(tǒng)分類分析，同時(shí)對(duì)避免上述常見(jiàn)故障提出了一些建議。其實(shí)造成空調(diào)制冷故障原因還有很多，如空調(diào)濾網(wǎng)臟堵、蒸發(fā)器和冷凝器不清潔、電氣控制系統(tǒng)故障等都會(huì)引起制冷效果不良，在實(shí)際工作中還要針對(duì)具體故障情況進(jìn)行具體分析。