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1、摘要近些年，随着我国高速铁路的飞速发展，我国动车组保有量快速上升，高速动 车组已经成为我国 21 世纪人们出行选择乘坐的主要交通工具之一。同时，随着铁路 高速客运网的建成，动车组将成为经济发达地区与人口稠密地区的主要交通运输工 具。为了满足广大乘客的需求，动车组把车辆客室内的空气调节作为改善乘车环境 的主要手段之一。从技术角度来看，动车组空调技术是动车组引进的十大配套技术 之一，是现代轨道交通车辆先进技术的重要体现。为了保障动车组安全稳定的运行，动车组的维护与检修工作显得尤为重要，这 让动车组检修技术人才的需求量逐渐加大。同时，各种新技术在高速动车组上的普 遍应用，对动车组检修人员提出了更高的
2、要求。空调系统作为动车组上重要的系统之一，对此，针对 CRH2A 动车组的空调系统， 本毕业设计主要介绍了中国和谐号 CRH2A 动车组空调系统的维护，并着重分析了动 车组空调装置的应用与运行过程中可能出现的各种故障。而在故障发生时应当由列 车长和随车机械师按照相关规定及时采取相应的处理措施，以保证列车的正常运行。相信随着高铁技术的发展与空调系统的不断完善，高速动车组将会带领人们进 入一个美好的出行新纪元。关键词：CRH2A动车组空调；空调系统维护；专项检修与故障分析目录摘 要 I第 1 章 绪 论 11.1研究背景 11.2研究思路 1第2章 动车组空调系统的整体认识 22.1动车组空调系统
3、的基本概念 22.2动车组空调系统概述 22.3动车组空调机组清理与检测 32.4动车组空气调节的基本原理 5第3章 动车组空调通风系统 63.1动车组空调通风系统的基本概念 63.2动车组空调通风系统概述 63.3动车组空调送风机的维护与检修 93.4动车组空调过滤网的维护与检修 9第4章 动车组空调制冷系统 114.1动车组空调制冷系统的基本概念 114.2动车组空调制冷系统概述 12第5章 动车组空调系统专项检修 15第6章 动车组空调系统故障案例分析与改进 17参考文献 19致 谢 20CRH2A 动车组空调专项检修与故障分析第 1 章 绪论1.1 研究背景据互联网消息，截止至 201
4、7 年 2 月 5 日，广铁集团各动车所配属各型动车组达 284辆，其中：广州东所配属CRH1A车组22列；广珠所配属CRH1A车组11列； 三亚所配属CRH1A-A车组17列；深圳所配属CRH1A车组20列，CRH1A-A车组3 列，CRH3C车组34列；广州南所配属CRH380A车组19列，CRH380AL车组13列， CRH380B车组22列，CRH2A车组31列，CRH2E车组1列；长沙所配属CRH3C车组 26列，CRH380B车组25列；惠州城际所配属CRH6A车组5列；佛山城际所配属 CRH6A车组3列，CRH2A车组5列；佛山客专所配属CRH2A车组22列；长株潭 所配属CRH
5、6F车组5组。结合自身所学的高速动车组检修专业，选题以目前我国铁路在轨运营的和谐号 CRH2A型电力动车组空调系统的的维护与故障检修方面为着重点，联系动车组自身 空调系统的结构特点和目前我国铁路动车组检修所的故障处理能力，讨论分析怎样 科学合理地维护与检修我国高速铁路动车组的空调系统，以尽量保障动车组在中国 铁路线上能够安全平稳地持续运营，带给乘客舒适美好的出行体验，为我国高速铁 路动车组迈向世界奠定坚实的基础。1.2 研究思路在对动车组空调系统的维护与故障处理的研究中，始终坚持以安全第一的动车 组运用检修的管理工作为基础，并汲取国内外成熟先进的检修技术经验，严格按照 铁道部颁布的相关作业规定
6、与基准，结合实际情况，并投入实践检验，在实践中不 断修改和完善，使研究的内容和成果与现实情况相符，具有极其重要的意义。第2章动车组空调系统的整体认识21动车组空调系统的基本概念动车组空调系统(也称动车组环境控制系统)的主要作用是在任何气候和行驶 条件下，通过强迫通风、人工制冷和供热等方法，调节车厢内的温度、湿度、气流 速度等，从而为旅客提供舒适的车内环境。2.2动车组空调系统概述车底安装的空调装置为每1节车厢2台，换气装置为每1节车厢1台，与设置 在车体内部的风道相连接，在车厢、通路部设置出风口和返回口。车内的排气则通 过在车厢、通过台和驾驶室的排气口导入到车底排气风道内。3、6号车厢内设置有
7、空气净化机。驾驶室设置有单独的空调装置和车内压释放 阀。动车设置有牵引电机冷却用电动送风机和风道。卫生间内设置有直排车外的废 排通道。供热采用装入空调系统的电加热装置。车底盖板内的外部空气作为新鲜空气被吸入。为降低新鲜空气温度，新鲜空气 吸入口横侧的侧面板上设置有整流板。对于地板中间的新鲜空气风道，为防止车厢地板下方的风道内流体激振引起的 振动传递，应尽量扩大风道面积，降低风道内的流速。空调装置和换气装置在车底的布置如图1,图2所示。自动号司机墨空埸集./辅M聲流裝整外机 箜利装置 (ARf)图1空调与换气装置车底布置图图2空调与换气装置立体布置图为改善夏季室内空调环境，降低新鲜空气吸入温度，
8、采用从连续换气装置的前 位一侧吸入新鲜空气的方式。为避免奇数号车卫生间臭气混入新鲜空气，废除了新 鲜空气进气口的下面，在新鲜空气进气口上部侧面开口并设金属网。奇数号车和偶 数号车的开口面积大致相同。另外，针对带卫生间的车厢，结构上把卫生间排气风道和新鲜空气风道一体化, 通过风道内的隔板将新鲜空气和卫生间空气分开，通过分别扩大各风道的面积、降 低管道阻力损失，使安装作业更为简化。车厢排气是从坐席置脚台部分的排气口导向地板中间的返回风道。通过台的排 气是通过设置在配电盘横侧等的排气口导入地板下的返回风道。地板下返回风道回 风的一部分被导向车底的连续换气装置排出到车外。为确保返回风量，尽可能扩大配电
9、盘横侧等的排气口的面积。2.3动车组空调机组清理与检测1. 作业准备维修周期：4月10月，30000km/30天；11月次年3月，30天。修程：二级修。车号：1、2、3、4、5、6、7、0。作业人员：机械师两名。作业时间：30min/辆。供电条件：无电，外接电源。作业工具：基本工具、棘轮扳手、扭矩扳手、毛刷、高压清洗装置。2. 注意事项禁止触摸发热部件。3. 作业程序拆卸下空调装置对应部位的裙板和底板，并对裙板和底板进行清理；确认进、 出风口格栅无松动，损坏。确认空调装置箱体外观及安装状态良好，悬挂件状态良好，固定螺栓防松标记 清晰、无松动，各柜门安装状态是否良好。拆卸下空调装置冷凝器和蒸发过
10、滤网，并进行清理，如有破损或变形则进行更 换。打开蒸发器托水板排水堵排水，再打开托水板，并清理下底板。检查空调装置冷凝器和蒸发器有无脏堵，有积污则进行清理；确认管路无泄漏 静态检查空调装置冷凝器风机状态，是否转动平稳、无杂音；表面如有积尘则 进行清理；确认各固定螺栓防松标记清晰、无松动。打开接触器盒，检查各部件连接线外观状态是否良好，接触器箱内各配件安装 是否牢固，接线端子有无变色。安装各部滤网、空调托水板、接触器盒柜门，并确认状态良好，螺栓扭力符合 要求。安装对应位置出裙板和底板，并确认其安装状态。做好外接电源供电准备，连接外接电源线。在本车服务配电盘合上空调装置空气开关。在车体两侧对空调装
11、置进行状态试验，确认设备工作正常，转动部件无异常振 动，送风量符合要求。检查车上空调出风口出的温度传感器，打开外罩清理灰尘，确认探头安装牢固 工作10min后，通过空调控制器检查压缩机工作电流是否与工况图吻合。2.4动车组空气调节的基本原理在热工学中，把含有水蒸气的空气称为湿空气。在大气中永远包含一定量的水 蒸气，所以绝对干的空气在自然界中是不存在的。而在一般的空调研究中，把干空 气作为一个整体，对它的组成成分不作详细讨论。空调就是空气调节，也就是将外界空气（湿空气）经过一定的处理并用一定的 方式送入车厢内，使车厢内空气的温度、相对湿度、气流速度和洁净度等保持在一 定范围内。湿空气是空气调节的
12、对象，湿空气的状态通常用压力、温度、相对湿度 含湿量及焓等参数来度量和描述，这些参数被叫做湿空气的状态参数。第3章动车组空调通风系统31动车组空调通风系统的基本概念按照工作动力来区分，通风系统可分为自然通风系统和强迫通风系统。系统工 作时，在通风机的作用下，外部新鲜空气经新风口吸入车内，经滤尘器过滤并与回 风混合后送入空气处理室，经过蒸发器冷却或者由电预热器预热，送入主风道，再 由各送风口均匀地送入车厢内。车厢内空气的一部分，经过回风口、回风道被通风 机吸入，作为再循环空气重复使用；另一部分则经过排风口和排风扇排出车外。铁路客车空气调节装置中最常用的强迫通风系统如图3所示。图3强迫通风系统示意
13、图动车组通风系统是由通机组、风道、风口、进排风装置、空气净化设备与空气 压力波动控制装置等组成的。3.2动车组空调通风系统概述客室空调机组安装在车下，通过特殊螺栓与底架横梁连接。空调装置的送风口 设在客室地板中部的主送风道通过车下风道连通，并通过窗间风道与顶板位置处的 客室送风道连通。回风口与吸入车内空气的回风道连接，回风道又通过车下风道与 机组回风口连通。制冷送风时，从回风道吸入的客室内空气与换气装置通过新风道送入的新鲜空 气相混合，经过设置在客室空调机组回风口处的回风过滤网，进入空调蒸发器，在 蒸发器内进行热交换，冷却为冷空气。该冷空气经过车下风道、地板中送风道、窗 间风道、客室送风道从客
14、室行李架下送风口及窗上送风口吹入客室，向乘客提供冷 风。输送暖气时，从回风道吸入空气，同样与新鲜空气混合，通过设置在空气装置 回风口的过滤网，进入空调机组，在机组内由电热组件加热，通过相同路径，向乘 客提供暖风。客室的回风口设置在座椅搁脚台下，客室中央部分，每两排座椅配置一个，客 室两端每个座位配置一个。但是在与地板下空调装置、换气装置连接部分相近的座 椅处，为防止噪音影响，不设排气口。排气风道设置在地板下方。另外，通风系统中的换气装置也通过特殊螺栓安装在底架横梁上。换气装置即 国内空调新风装置与废排装置的结合体。换气装置采用双向风机原理，排出车厢内 的废气(废气包括两部分，一部分为从回风道中
15、排出的气体，另一部分为从车下厕 所独立废排风道排出的气体)，并向空调机组提供新风。正常运行时，它可以保证 从车厢内排出多少风量就可以补充多少新风量，从而保证车厢内空气压力恒定。为防止客室外压力变化影响客室内，CRH2A动车组每节车厢地板下安装了一台 客室通风用供排气一体的连续换气装置，客室内通风采用给排气用电动鼓风箱连续 进行，并且采用在通过隧道时能控制客室外压力急剧变化的结构。此外，为了降低噪音，换气装置工作时，根据车辆的行驶速度能够进行工作频 率的切换。在停车时，为减低噪音，使用低速工作频率53Hz (3180r/min)。与相 向的车辆相会时和在隧道里行驶时，为防止车内压力变化引起的耳感不适，使用高 速工作频率60Hz (3600r/min)。高、低速切换速度设置为160km/h。为换气装置提供电源的逆变器，根据设备布局需要，紧靠换气装置安装或在距 离较远的地方安装。车下风道多为消音风道，在变截面风道及风道入口的风道都为消音风道，吸音 材料与吸音风道多采用与风道铆接。风道连接处设置大量的导流装置，既可以减小风道阻力也可以实现风量分配的 作用。风道在端部级风口连接处大都采用圆滑弧线过度，以尽量减小阻力，且保证气 流的通畅。换气装置主要参数如表 1 所示。表 1 换气装置主要参数表
