邓杰 曲立鹏
中车青岛四方机车车辆股份有限公司 山东青岛 266000
摘要：近年来，社会进步迅速，我国的各行各业建设的发展也有了进步。制冷不仅在动车组中，在生活中也有着广泛的应用。实现制冷的方法有很多：冰盐混合物制冷、吸收式制冷、蒸汽压缩式制冷等。考虑到动车的运行特点以及使用要求，在动车组空调装置中，均采用蒸汽压缩式制冷，即制冷剂在空调管路中循环，在此过程通过蒸发吸热、冷凝放热的物理过程，实现将车厢内热量转移至车外的目的。在此过程中，制冷剂要实现液态和气态的转化，这时就需要压缩机做功。因此压缩机就像空调的“心脏”，源源不断的进行压缩，最终实现整个循环过程。
关键词：动车组；制冷压缩机维修；故障处理
引言
高铁出行中，空调系统作为动车的一个重要子系统在车辆中扮演着重要角色。空调的功能根据地域的不同，所发挥的功能也不尽不同。由于南北的气候差异较大，动车组空调是一体的，空调的温度值是设定的固定值，并不会根据动车组所含有的人口数量而进行更改，而且也没有更改温度的操作面板，所以动车组空调无法正常工作到适宜温度，让人感到忽冷忽热。空调一般都是全冷和半冷，通风量也只有一两挡的调节。因此动车的独立空调系统非常重要。
1压缩机的常见故障
1.1压缩机机械故障
动车组制冷压缩机均采用全封闭式，通过紧固件安装在车顶或车下。在动车组高速运行中，因存在振动，可能造成紧固件松动，使压缩机产生异常噪声，这时就需要检查所有紧固件防松标记有无异常。因此在使用过程要按照定检的要求，及时进行检查。由于润滑不良造成电机卡住。电机通过轴承支撑，在压缩机内高速旋转，当轴承发生卡滞或润滑不良时，就会造成电机运转受阻或卡住，这就要按照要求的注油标准量进行注油，并定期更换，防止变质。
1.2压缩机电气故障
压缩机在夏季需要一直运行，长时间运行容易造成压缩机电机老化或绝缘层损坏，造成电阻变大，电机运行受阻并出现异响，若再长时间运行，保护器件就会动作，使压缩机停机。压缩机将电能转化为机械能，因此在实际使用时，我们将压缩机电机和压缩装置组合在一起，密封在压缩机外壳内。若压缩机发生电气故障，则可能造成压缩机反转，无法运行或运行异常。①压缩机反转。压缩机需要使用三相交流电，并按照正相序进行连接，若在接线过程中发生误接，相序错误，则会造成压缩机反转，进而影响整个压缩冷凝过程，这时需要观察空调运行后，有无冷风吹出。若无，则需用相序表检查压缩机电机相序是否正确。②压缩机或者冷凝电机的断路器处于打开。当压缩机内部存在短路时，因短路故障，压缩机断路器就会断开，这时需要检查内部的线路情况，是否存在短路。③压缩机电流接触器不工作。检查电压线路和电流接触器线圈。④压缩机内部温控器处于断开。首先为保证压缩机进气压力和排气压力值正常，在压缩机进排气口均设置了压力开关。当冷凝器脏污造成换热效果差时，就可能影响到压缩机的高压气体无法正常换热，而导致排气压力过高，温控器断开进行保护。其次，为了达到更好的换热效果，在冷凝器旁边布置冷凝风机，冷凝风机风量过小或发生故障时，也会造成压缩机换热效果差，排气压力高的问题。最后，当制冷剂管路存在泄漏情况时，需要对泄漏点进行检查。定位到泄漏点后，放出系统里的所有制冷剂，修理泄漏问题，并更换干燥过滤器，对系统进行检漏，抽真空和脱水后，再次充注制冷剂即可。⑤压缩机吸气压力过低或过高。压缩机吸气压力的高低与制冷剂的充注量和吸气阀均有关系。当制冷剂充注量过多时，多余的制冷剂在蒸发过程中大量气化，就会造成管路压力过大，这时需要放出机组里所有的制冷剂，并充注正确量的制冷剂。而当吸气阀部分关闭时，吸入的气体量不足，造成压缩机吸气压力过低，吸气压力开关被触发，这时需要检查吸气阀的开启度，并打开到正确位置。另外，当蒸发器管路和翅片上污垢堆积造成蒸发器风量受阻，换热不良时，也会造成制冷剂不能完全蒸发。压缩机吸气压力过低，需要清洁换热器。
2空气净化装置设计
２．１ 设计背景
随着人们生活质量的不断提高，尤其当前病毒灭活技术的需要，人们越来越关心自己所在的生活环境。“复兴号”中国标准动车组车内存在异味的问题越来越引起乘客关注，解决车内异味问题已成为动车组研究的主要任务。空气污染物主要分为３类：１）颗粒：粉尘、烟雾、花粉等；２）微生物：细菌、真菌、病毒等；３）有害挥发气体：氨气、一氧化碳、甲醛、苯等。传统的无纺布滤网仅能过滤颗粒物，无法处理微生物和有害挥发气体，已不能满足人们日益提高的环保意识和健康安全要求。空气净化装置通过等离子、静电、光触媒、活性炭等技术可有效去除空气中的３类污染物，轨道车辆空调机组安装空气净化装置势在必行。
２．２ 方案实施
空气净化装置安装在空调机组的室内腔，位于蒸发器前，循环空气先被空气净化器处理后再经过蒸发器预冷后送入客室。现轨道车辆空调机组采用的空气净化器主要有等离子、石墨烯电场、光触媒３种，均可有效过滤ＰＭ２．５颗粒，具有杀菌，去除异味，去除有毒有害化学气体的功能。净化原理简述如下：等离子：电离子管将空气中的氧分子加载了正、负电荷，生成离子化氧原子簇。这些带有极高氧化性的氧原子簇可使空气中的污染物分解、中和、丧失活性或沉降，从而达到净化、灭菌、消除异味的功效。石墨烯电势场：空气中的颗粒物和细菌通过高压电势场时，受电势场中库仑力的影响，产生随电力线方向的位移，汇聚到石墨烯的负极板上，沉降到净化器底部。石墨烯材料具有电子发射性，细菌被高压电势场中的电子刺破细胞膜而死亡。电子还可造成甲醛等挥发性气体的分子化学键断裂，与空气中其他自由基结合成Ｈ２Ｏ和ＣＯ２等无害气体，从而达到净化、灭菌、消除异味的功效。光触媒：通过光等离子管发出超低频率的电磁辐射，使分子迅速提升能量，达到激发三重态，从而产生包含激化的原子、分子、离子和游离电子的光等离子团。这些离子团对有机污染物具有极强的破坏性，从而达到净化、灭菌、消除异味的功效。
2.3创新成效
空气净化装置现已应用于京张高铁智能动车组和京雄智能动车组的客室空调机组中，并随空调机组进行了性能、ＥＭＣ、振动冲击等试验，可满足动车组的运行环境要求。经装车测试，空气净化器技术指标可达到每小时甲醛去除率不低于７０％，ＴＶＯＣ（总挥发性有机物）去除率不低于５０％，ＰＭ２．５颗粒去除率不低于９０％，细菌去除率不低于６０％，可有效净化空气，降低空调系统中空气有害物质，解决动车组车内异味的问题，满足车辆的绿色环保使用要求。
结语
本文研究的重点是动车组空调的独立性以及自动化。关于控制部分主要是本文中第2节的硬件设计和第3节的软件设计，成功地完成动车组独立空调的模拟设计，能够实现自动模式以及手动模式的运行。根据本次的研究，因为采用手、自动2种模式，且各个模式运行互不干扰，展现出空调的独立性。自动模式下，通过温度传感器的采集、程序的运行，使独立空调更加自动化。
参考文献
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