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1、城市轨道交通车辆构造城市轨道交通车辆空调系统检修城市轨道交通车辆空调系统检修城市轨道交通车辆构造【项目要求项目要求】1.掌握空调机组的结构组成、作用、制冷原理；2.了解空调机组的检测设备、检修工具、检修工装设备的使用方法；3.掌握空调机组主要部件的常见故障及检修方法；4.了解空调机组的制冷不足的原因；5.掌握空调机组的故障检查与排除方法；6.了解空调机组的检修质量检验方法。【建议学时建议学时】7学时（任务一4学时、任务二2学时）城市轨道交通车辆空调系统检修城市轨道交通车辆空调系统检修城市轨道交通车辆构造【知识导航知识导航】为了满足广大旅客的需要，无论是长途旅客列车，还是近程的交通车辆，都把车辆
2、客室内的空气调节作为提高旅客舒适度、改善乘车环境的主要手段。从技术角度来看，车辆的空气调节是车辆的一项极其关键的技术之一，是现代轨道交通车辆先进技术的重要体现。城市轨道交通车辆因乘客拥挤、空气污浊，必须设有通风装置，一般采用机械通风。在地面高架并运行在较冷地区的车辆，设有电热器，一般由供电线路直接供电。为改善乘客的舒适度，现代城市轨道交通车辆一般设有空调装置。用一定的方法使物体或空间的温度低于周围环境介质的温度，并且使其维持在某一范围内，这个过程称作空调制冷。常用的制冷方式有五种：蒸汽压缩式制冷、半导体制冷、吸收式制冷、蒸汽喷射式制冷、涡流管制冷。城市轨道交通车辆空调系统检修城市轨道交通车辆空
3、调系统检修城市轨道交通车辆构造 在乘客乘坐城市轨道交通车辆过程中，乘客基本处于过度过程中，乘座时间一般不会长。对客室内空气调节，夏季和冬季要求更高，地铁车辆空调系统应具有下列特征：1、制冷量大，车内温度调节范围较大，降温速度快，适合地铁车辆乘客多、车门开闭频繁、空调需全年运行的条件。2、设有均压风道，使管道空气压力均匀，送风较均匀。3、客室采用百叶窗式送风口，使客室形成较合理的气流组织。4、具有应急通风功能，紧急情况下，可通过蓄电池给通风机供电，向车内输送新风，保障乘客的健康和安全。5、空调系统工作安全可靠，占用空间少，便于查找故障。6、制冷剂符合环保要求。7、根据外界情况，能满足制冷和制热要
4、求。每列车的每节客室车厢均构成一个完整的独立空调系统。每节车有两台顶置空调机组、电气控制系统和风道系统。城市轨道交通车辆空调系统检修城市轨道交通车辆空调系统检修城市轨道交通车辆构造图图8-1 空调机组在列车上的位置空调机组在列车上的位置城市轨道交通车辆空调系统检修城市轨道交通车辆空调系统检修城市轨道交通车辆构造 空调机组的检修空调机组的检修图图8-28-2空调机组空调机组城市轨道交通车辆构造2空调机组的制冷原理空调机组的制冷原理 城市轨道交通车辆空调机组一般采用蒸汽压缩式制冷，这里主要考虑从其使用的方便性、安全性、经济性及维修等方面考虑。蒸汽压缩制冷机组主要由压缩机、冷凝器、蒸发器和节流机构组
5、成，并用管道连接，形成一个封闭的循环系统，如图8-3所示。其工作过程如下：压缩机消耗一定的机械能将制冷剂压缩成高温、高压的蒸汽，并将其输入冷凝器。高温、高压的制冷剂蒸汽在冷凝器内被环境空气（或水）冷却，制冷剂被冷凝成液体，此时制冷剂液体还处于高温、高压状态。高温、高压的制冷剂液体经过膨胀阀节流降压、降温后进入蒸发器。制冷剂在蒸发器中吸收车内空气的热量，汽化成低压低温的蒸汽后被压缩机吸入。周而复始，如此循环。空调机组的检修空调机组的检修城市轨道交通车辆构造 空调机组的检修空调机组的检修图图8-3 制冷压缩式制冷制冷压缩式制冷城市轨道交通车辆构造二、空调机组的结构组成二、空调机组的结构组成城市轨道
6、交通车辆空调机组如图8-4所示。一个完整的空调机组由下列元件组成，所有元件均安装在一个不锈钢的框架上：两只涡旋式压缩机（1）和（12）、两只冷凝器盘管（2）、两套冷凝器风扇-马达组件（3）和（13）、两只脱水过滤器、四只湿气指示器玻璃、两套蒸发器风扇-马达组件（4）和（14）、两只空气压力开关（5）、两只蒸发器盘管（6）、四只恒温膨胀阀（7）、四只液体管线电磁阀、两只气体管线电磁阀、两只空气过滤器、两只空气供气温度传感器（8）、两只新鲜空气温度传感器（9）、四只混合空气（新鲜+返回）挡板（10）、操作挡板的电伺服马达（11）。空调机组的检修空调机组的检修城市轨道交通车辆构造空调机组的检修空调机
7、组的检修图图8-4 8-4 空调机组组成示意图空调机组组成示意图1-1-涡旋式压缩机；涡旋式压缩机；2-2-冷凝器盘管；冷凝器盘管；3-3-冷凝器风扇；冷凝器风扇；4-4-蒸发器风扇；蒸发器风扇；5-5-空气压力开关；空气压力开关；6-6-蒸发器盘管；蒸发器盘管；7-7-恒温膨胀阀；恒温膨胀阀；8-8-温度传感器；温度传感器；9-9-新空气温度传感器；新空气温度传感器；10-10-混合空气挡板；混合空气挡板；11-11-电伺服马达；电伺服马达；12-12-涡旋式压缩机；涡旋式压缩机；13-13-冷凝器风扇；冷凝器风扇；14-14-蒸发器风扇；蒸发器风扇；城市轨道交通车辆构造1.压缩机压缩机压缩
8、机吸入在蒸发器中被蒸发的制冷剂气体并对其进行压缩，以便它在冷凝器中容易液化，制冷剂在压缩机中被压缩后即变成高温高压气体。如图8-5所示。2.冷凝器冷凝器冷凝器是热交换器的一种。如图8-6所示。冷凝器的作用是将制冷剂由气态转变成液态，释放制冷剂所含的热量，通过风扇将风吸入并吹过散热装置，以利于排出热量。制冷系统工作时来自压缩机的制冷剂以高温高压的气态形式从顶部进入冷凝器。经过冷凝器时，制冷剂释放它所含的大量热量并凝集在底部；在冷凝器出口，制冷剂处于高压低温液态。冷凝器及冷凝风机实物图如图8-7所示。空调机组的检修空调机组的检修城市轨道交通车辆构造空调机组的检修空调机组的检修图图8-5 8-5 制
9、冷压缩机制冷压缩机城市轨道交通车辆构造空调机组的检修空调机组的检修图图8-6 冷凝器作用的示意图冷凝器作用的示意图城市轨道交通车辆构造空调机组的检修空调机组的检修图图8-7 8-7 冷凝器及冷凝风机冷凝器及冷凝风机城市轨道交通车辆构造3.脱水过滤器脱水过滤器在每一液体管线上的冷凝器盘管的出口处，安装有一只脱水过滤器，如图8-8所示。它去除制冷剂中的湿气和杂质。4.节流装置节流装置节流装置的作用是：降低流过的制冷剂的压力，将系统分隔为高压侧和低压侧；同时通过阀门的喷射，使高压液态制冷剂变成容易蒸发的雾状制冷剂。节流装置有膨胀阀和节流管两种类型。如图8-9和图8-10所示。膨胀阀除节流降压还能起到
10、以下的作用：根据蒸发器出口处气态制冷剂的温度状况，调节进入蒸发器中的液态制冷剂的供给量。空调机组的检修空调机组的检修城市轨道交通车辆构造 空调机组的检修空调机组的检修图图8-8 8-8 脱水过滤器脱水过滤器图图8-9 膨胀阀膨胀阀城市轨道交通车辆构造 空调机组的检修空调机组的检修图图8-10 节流管节流管图图8-11 蒸发器蒸发器城市轨道交通车辆构造5.蒸发器蒸发器如图8-11所示，蒸发器是热交换器的一种。其作用是：吸收掠过蒸发器表面空气的热量；同时具有除湿的作用。制冷系统通过制冷剂蒸发吸收了车厢内空气的热量，使温度下降，达到制冷的目的。三、空调机组的检修设备三、空调机组的检修设备1.歧管压力
11、表歧管压力表歧管压力表如图8-12所示：低压表及软管是蓝颜色，接头与系统低压检修阀连接。高压表及软管是红颜色，接头与系统高压检修阀连接。中间软管是黄颜色，与真空泵或制冷剂钢瓶相接通。空调机组的检修空调机组的检修城市轨道交通车辆构造 空调机组的检修空调机组的检修图图8-12 歧管压力表歧管压力表城市轨道交通车辆构造通过两个手动阀门和三根软管的组合作用，使歧管压力表具有四种功能如图8-13和表8-1所示。2.电子检漏仪电子检漏仪电子检漏仪检漏法是指使用电子检漏仪进行检查制冷系统部位有否泄漏的一种检漏方法。电子检漏仪有多种操作方式，其中最常用的方式如下：开启电子检漏仪时，可以听到轻微的嘀嘀声，当电子
12、检漏仪的探头检测到泄漏时，嘀嘀声的频率会加快。城市轨道交通车辆空调机组专用检漏仪如图8-14所示。使用电子检漏仪的操作过程中，探头的头部应靠近元器件和接头约5mm处，不要让探头的头部直接接触元器件或接头，否则可能产生读数出错，损坏探头。空调机组的检修空调机组的检修城市轨道交通车辆构造 空调机组的检修空调机组的检修图图8-13 歧管压力表的四种功能歧管压力表的四种功能城市轨道交通车辆构造 空调机组的检修空调机组的检修表表8-1 歧管压力表的四种功能歧管压力表的四种功能高、低压阀门位置功 能图高、低压阀门同时关闭制冷系统故障诊断1低压阀门打开，高压阀门关闭制冷系统加注制冷剂2低压阀门关闭，高压阀门
13、打开制冷系统检漏及快速加液3高、低压阀门同时打开制冷系统抽真空4城市轨道交通车辆构造 空调机组的检修空调机组的检修图图8-14 R407C电子检漏仪电子检漏仪城市轨道交通车辆构造3.真空泵真空泵真空泵用于空调机组系统抽真空作业。制冷剂系统在加注制冷剂前，必须排除系统内的空气和水分。如图8-15所示。抽真空作业时将真空泵的接头与歧管压力表的中间软管连接。真空泵使用注意事项：抽真空开始前，应通过真空泵上视液镜检查润滑油的含量；由于真空泵的润滑油具有吸湿性，大约进行17次抽真空后，需更换真空泵的润滑油，真空泵采用“CHEMOIL 500”专用合成油；如果泵将会长时间不用，建议用油冲洗其内部，然后充入
14、清洁的油。如果真空泵以前服务的装置中的R-407C采用的是其他类型的油，则应当检查与这些设备中使用的油的兼容性。4.制冷剂再循环制冷剂再循环/回收机的使用方法回收机的使用方法如果在维修时直接拆开了空调器的制冷系统，制冷剂会释放到大气中。制冷剂回收机的作用是在拆卸系统零件前，把制冷剂收集起来，防止制冷剂散发。空调机组的检修空调机组的检修城市轨道交通车辆构造 空调机组的检修空调机组的检修图图8-15 真空泵真空泵城市轨道交通车辆构造如图8-16所示为制冷剂再循环/回收机，除了制冷剂的临时储存功能，还可以把水分和润滑油从制冷剂中分离出来，使制冷剂能再循环使用。现在的制冷剂再循环/回收机包括了制冷系统
15、清扫补给作业需要的所有功能：充注规定量的制冷剂、抽真空作业、回收制冷剂、制冷剂再生和充注润滑油。一般制冷剂回收机的使用方法如下：（1）连接歧管压力表（黄色管）、制冷系统和制冷剂再循环/回收机；（2）从制冷系统中回收制冷剂：把中间软管接在回收机上操作回收机打开歧管压力表的高压阀和低压阀。（3）回收工作完毕后，关闭回收机；（4）从备用阀上拆下歧管压力表。回收机使用注意事项：为准确加注制冷剂量，制冷剂再循环/回收机设置有度量计。这些度量计较精密，因此在使用以及车间内移动时必须小心谨慎；在下列情况应使用回收机回收制冷剂：制冷系统更换零件之前、有水气或空气进入制冷系统时、充入过量的制冷剂。空调机组的检修
16、空调机组的检修城市轨道交通车辆构造 空调机组的检修空调机组的检修图图8-16 8-16 制冷剂再循环制冷剂再循环/回收机回收机城市轨道交通车辆构造5.相对湿度计相对湿度计电子相对湿度计能够直接显示相对湿度和温度，如图8-17所示。空调机组的检修空调机组的检修图图8-17 典型的电子相对湿度计典型的电子相对湿度计城市轨道交通车辆构造【基础知识基础知识】制冷不足是地铁车辆空调常见的故障，其故障现象是：打开空调开关，用温度计在蒸发器送风口测量的温度高于5或车内温度高于正常的设定温度。城市轨道交通车辆空调发生故障时，应按照一定的程序去查找并分析故障的原因，这样可以帮助车辆检修工有条不紊地进行维修工作，从而既快速又准确地排除故障。制冷不足主要有三个原因：风量不足、制冷剂泄漏、换热器（蒸发器和冷凝器）热交换不足以及热空气混合或渗透。空调机组的故障检查方法空调机组的故障检查方法城市轨道交通车辆构造一、空调机组故障检查一、空调机组故障检查1.常见故障及处理方法常见故障及处理方法空调机组常见的故障大致可以分为两类：一类是制冷系统的故障，一类是电气控制系统故障。制冷系统故障如下：（1）制冷系统中制冷剂泄漏
