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动车组用空调系统研究

发表时间：2021/6/11 来源：《基层建设》2021年第6期作者：李奇刘志强薛松

[导读] 摘要：近年来，随着国家铁路建设的发展，高速铁路覆盖率逐年增高，动车组作为高速铁路网的重要组成部分，已成为国民首选的出行方式，随着运行速度的提高，人们对动车组列车乘坐舒适性要求也更高。

        中车青岛四方机车车辆股份有限公司山东青岛 266111
        摘要：近年来，随着国家铁路建设的发展，高速铁路覆盖率逐年增高，动车组作为高速铁路网的重要组成部分，已成为国民首选的出行方式，随着运行速度的提高，人们对动车组列车乘坐舒适性要求也更高。本文对动车组空调系统结构和功能进行了介绍，同时简要概述了其各子系统位置及功能，以期为相关从业者提供一定的帮助。
        关键词：动车组；空调系统；功能；位置
        1.引言
        在高速列车行驶过程中，工作人员和乘客需要舒适的内部环境。高速列车用空调系统来调节动车内的温度和空气质量以提供舒适的乘坐环境。随着列车运行速度的不断提高，整个列车内外空气动力性能发生了改变，气流组织相应发生变化，从而对其空调系统的各项主要参数也产生了影响。在研发和设计的时候，很有必要考虑空调系统相关设备的可靠性及其经济性。目前，中国的高速铁路建设事业欣欣向荣、蒸蒸日上，前途无量。空调系统作为高速列车的重要子系统之一，因此，对动车组空调系统的研究对于高速铁路运输的发展具有重要意义。动车组空调机组结构如图1。

        图1空调机组结构
        2.动车组空调系统组成和功能介绍
        动车组空调系统主要由单元式客室空调装置、单元式司机室空调装置、混合箱、风道系统、废排系统、压力保护系统、门廊区域和通过台处的空气加热器、空调系统控制柜等部分组成。
        动车组空调系统的主要功能有：提供外部新鲜空气和排出废气；为客室和司机室进行空气加热或制冷；空气的输送和分配；对新鲜空气进行初步的过滤；混合气体的过滤；对于新风（外部空气）和排出废气的压力保护；紧急通风；调节控制。
        3.单元式客室空调机组功能及位置
        中间车的单元式空调机组安装在车体一位端处，头车的单元式空调机组则安装在车体二位端处。空调装置从车体上方装入焊在车体上的安装框架中，然后用螺栓将其紧固在车体外壳上，并在车身侧进行加压密封和防水密封。为了减少行车阻力，在空调系统的周围安装上空气导流罩板，既能减小空气对空调系统的冲击力，又能减小行车的阻力。空调机组能实现空调系统的加热、制冷、通风等基本功能，其他功能就需要与其他部件协同配合完成。
        4.混合箱
        每节车厢的空调系统包含两个混合箱，均安装在空调机组的进气口处。混合箱的作用是将新鲜空气和车厢内的空气进行混合，然后传送给制冷或加热单元，达到提前调节新进空气温度，降低能耗的效果。每个混合箱具有一个电动回风阀，用于调节新鲜空气流。该风门确保所有循环操作中的空气更新供给，它由直接与轴杆连接的伺服电机促动，并包括一个防止其绕轴旋转的抗旋转装置。该电机具有过充保护，当其达到最大限度时即自动停止。
        5.供风风道
        空调系统最主要的供风道在天花板上，供风管道由铝板制成，在风道的内部安装有20mm厚的保温材。
        6.废气排放系统
        为了保持车厢内空气的新鲜和温度，当空调机组从外部吸入一定量的新鲜空气后，与之相等数量的车厢内的陈旧空气就会经过位于车底架的废排单元和与车厢相连的废排风道系统排到车外。
        7.压力保护系统
        全封闭的动车组只有空调系统与外接通过新风口和排风口有空气的交换，但是，当列车高速运行时，空气的剧烈波动也会通过空气进出口传入到车厢内，进而影响到旅客，为了避免这种强烈的波动干扰，特别设计了压力波保护系统。
        8.辅助加热
        辅助加热器是根据车厢类型为了附加区域达到最佳温度而添加的。所有这些加热器由一个离心通风机和一个电空气加热器组成。在车厢连接处的空气温度变化大，为了能增加温度的舒适性特意在门廊处增加了加热器，可以保证门廊部位的温度适宜。
        9.电气和电子控制面板
        端车和中间车分别安装有两种不同的控制面板。该控制系统基于一台控制所有正常功能的微处理器，如预调节、通风、制冷、加热，它还可通过总线接口为列车通讯网络提供信息。
        10.温度传感器
        根据不同的车厢类型，空调系统需要配备有不同数目的温度传感器，用于对客室和其他车厢实施调节和控制。制冷和加热要求即由这些温度传感器监控。该电子控制装置监控所有不同温度，并能依据所获得的数据选择最合适的模式，以使车辆空气得到令人舒适的调节。
        11.结束语
        动车组空调系统的主要作用，是在任何气候和行驶条件下，通过强迫通风、人工制冷和采暖等方法，调节车内的温度、湿度、气流速度、车内压力等参数指标，从而为旅客提供舒适的车内环境。本文对动车组空调系统结构和功能进行了介绍，同时简要概述了其各子系统位置及功能，以期为相关从业者提供一定的帮助。
        参考文献
        [1]徐永路.浅谈动车组空调功能及调试工艺[J].黑龙江科技信息,2014 (35):41.
        [2]李秋梅.四种型式动车组辅助供电系统和空调系统的对比分析[J].广西轻工业,2011,27(11):38-39+81.