铁路客车空调机组与固定地面设备不同;列车运行中的冲击和振动显著增加了制冷剂泄漏的可能性,与固定安装相比。传统客车的空调系统是集成式的,而动车组(EMU)则采用分体式空调系统,其中压缩机-冷凝器单元位于车底,空气处理单元位于车顶,两个单元通过制冷剂管道连接。由于制冷剂管道较长,EMU空调系统的制冷剂泄漏率远高于集成系统。目前,EMU空调系统的制冷剂泄漏故障频繁发生,尤其是冷凝器泄漏问题尤为突出,严重影响了正常的运营工作。
对20列EMU的320台空调机组的制冷系统进行了检查,共发现145个故障,其中冷凝器泄漏10例,占总数的6.90%。随着气温升高,空调机组的负荷增加,导致泄漏的冷凝器数量急剧上升。
目前动车段已处理了22例冷凝器泄漏。与其他制冷剂泄漏故障相比,解决冷凝器泄漏需要大量工作,通常需要使用临时维修设施将整个压缩机-冷凝器单元(约700公斤)降低后才能进行维修,从而严重打乱了正常的生产计划。
分析冷凝器的结构,它主要由框架、若干毛细管和分布在毛细管上的铝制翅片散热器组成。散热器和毛细管由框架的端板支撑,应力点位于毛细管与端板的连接处。在列车运行中,散热器和毛细管随列车的运动而振动。
端板处的毛细管受到交变应力集中,长期的应力疲劳可能导致管子破裂。此外,由于制造质量问题,一些毛细管在与端板连接处可能存在间隙。在列车振动过程中,这些连接处可能会发生磨损,而考虑到毛细管壁薄(仅0.3毫米厚),长期的磨损也会导致管子破裂和制冷剂泄漏。