电力机车司机室空调的维修性分析

电力机车司机室空调的维修性分析

额尔登乌拉

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中国铁路呼和浩特局集团有限公司包头西机务段内蒙古包头014000

摘要：RAMS工程技术首先应用于民航、核电、军工等领域，自20世纪80年代被引入到轨道交通行业。我国铁路借鉴国外先进国家的铁路经验，结合自身发展需要，也制定了部分RAMS铁路相关标准，如GB/T21562—2008等。随着我国铁路大提速，铁路运营速度和高速铁路里程的提高，对轨道交通产品的RAMS水平也提出了更高的要求。RAMS工程技术在我国轨道交通领域发展很快，目前已经形成了一套比较成熟且实用的RAMS技术体系。但是从科学性和系统性来讲，我国铁路行业的RAMS工程在企业中尚未达到全面系统应用水平，在行业内没有形成完善的标准体系，缺乏相应的规范和指导。空调制冷系统是轨道车辆十大配套零部件之一，对空调产品进行相关的RAMS工程分析是十分必要的。本文通过对以往运行数据的收集和研究，针对电力机车司机室空调的维修性要求和预计进行分析和说明[1]。

关键词：电力机车；司机室空调；RAMS；维修性

引言：考虑到电力机车空调在RAMS工程应用中的实用性，在对新产品进行维修性预计分析时采用单元对比法并结合了专家经验，可以得出空调的维修性预计的结果。为提高维修性预计的精度，还应着重加强两个方面的工作。一方面是对空调各单元的结构因素、维修实施方案、维修人员操作用时等方面进行细致评测；另一方面是密切跟踪产品运用情况，记录好发生故障后的实际维修工作内容和时间。利用真实数据不断修正预计结果，完善空间产品的维修性。文章围绕电力机车司机室空调的维修性方面展开分析，希望能够给相关人士提供参考。

一、电力机车司机室空调系统

（一）顶置式空调系统

顶置式空调系统采用顶置式空调机组，一般另外设置有单独的控制箱。顶置式空调系统具有结构简单，不占用司机室内部空间等优点。顶置式空调机组的外形必须根据机车司机室头型进行设计，同时应考虑机车限界要求。由于安装位置的关系，准高速和高速机车一般不采用顶置式空调机组，如采用应采用嵌入式空调机组安装设计或对空调机组外形进行流线形设计。

（二）柜式空调系统

柜式空调机组一般集成了空调主机及其控制和显示部分。柜式空调机组一般安装在紧靠司机室后墙的机械间内，通过专门的风道进行冷凝器的散热和蒸发器的送回风。柜式空调机组具有检修方便、制冷（热）功率大、集成程度高等特点。空调机组整体安装在机械间内，检修方便。送风口采用独立风道设计，可以根据不同司机室布置等调整送风口的位置。柜式空调机组的外形尺寸主要根据机车机械间设备空间要求进行设计，不受司机室内部空间限制。柜式空调系统的送风口一般也是设置在司机室的顶部或司机室后墙上部，送风口可以安装方向可调的多单元格栅，使司乘人员可以根据需要和喜好进行风向调节。其回风口一般设置在靠近空调机组的后墙上[2]。

二、空调维修性的要求

（一）良好的可达性

空调产品的可达性是指在维修时接近维修部位的难易程度。空调进行维修时，应能够迅速方便地达到维修的部位，即应该能看得见、摸得着，拆装简便操作自如。良好的可达性，能够提高维修的效率，减少差错，降低维修工时和费用。主要实现措施：合理设置各部件位置，让各部件都有适当的装卸和维修操作空间；对于需要经常更换清洗的滤网，在对应位置设置单独的更换门。

（二）提高模块化和互换性

提高模块化和互换性程度有利于空调的设计与制造，零部件的供应和调配，能减少备品备件的品种和数量。模块化可缩短研制周期、降低制造成本。由于加大了成熟部件的比例，提高质量和可靠性，并达到了简化维修和保养的目的。互换性包括功能互换性和尺寸互换性。只有同时具备尺寸互换性和功能互换性的单元，才能做到完全互换和替代。不同供应商所提供的同一零部件产品首先必须做到尺寸互换性，而在性能上可以有所差异，但一定是满足系统要求的。电力机车司机室空调中的蒸发风机单元就采用了模块化设计，同一款风机可应用在不同型号的空调上。而且在就近位置设置有统一的快速连接器，可方便更换[3]。

（三）完善的防差错和识别标记

空调产品部件较多，在组装和维修过程中，可能会发生漏装、装错或装反等问题。情况轻微会耽误组装时间，情况严重会影响空调使用性能，甚至直接引起故障或失效。因此空调产品设计中应采取措施防止维修差错，使维修作业不会发生差错，或仅产生容许范围内的偏差，不会引起失效或故障。识别标记也是防差错的重要辅助手段。有清晰的识别标记后，可对各部件快速区分和辨认，避免差错，提高工作效率。

（四）测试准确、简便

空调产品维修完成后必须要进行测试，空调系统的测试是否准确、迅速、简便，对其维修性有很大影响。空调产品在最初设计时就应选择好检测设备和检测方式，并设计好系统检测软件。保障空调系统在运用时能安全可靠，在维修前能缩短故障分析判定的时间，在维修完成后能快速完成系统整体检测。

（五）减少维修内容和降低维修技能

空调产品在相应季节会长时间运转，所以空调产品应设计成不需要或很少需要维修的结构。尽量减少拆卸和维修，减少维修工作量和维修频率。外形和结构应尽可能简单，便于更换。电力机车司机室空调中的空气滤网需要经常清洗或更换，所以将新风滤网放置在箱体外部，并在混合风滤网处设置单独的更换门，以方便维修。

三、维修性预计

维修性预计是空调新产品研制过程中的主要的维修性活动之一。根据历史经验数据和相似产品的已有结果等进行估计测算新产品在给定工作条件下的维修性参数，用以确定设计是否满足维修性要求。维修性预计是产品研制与改进过程中费用效益较好的维修性工作。预计可以在产品制造、试验测试之前进行，可以节省研制时间，可以避免设计的盲目性，并防止遗漏一些不满足要求的项点。维修性预计工作的步骤如下：（1）分析维修性预计的要求，明确预计的维修性参数。（2）分析维修性预计的产品结构。（3）收集维修性预计所需的信息数据。（4）确定适当的预计方法并进行预计。（5）对计算结果进行适当的调整和修正。（6）编制维修性预计报告。

四、空调的维修性预计过程

选取电力机车司机室空调产品为对象，根据产品的复杂程度并结合维修性预计的要求，确定采用单元对比法并结合专家经验进行空调的维修性预计。具体内容如下。（1）确定预计参数和指标。主要预计参数为平均修复时间MTTR。根据电力机车的RAMS维修性分配，电力机车司机室空调的MTTR指标为6h。（2）确定空调的可更换单元。根据产品的设计结构和维修实施方案，确定产品的可更换单元。（3）选择基准单元。根据部件的重要性，以及部件维修性参数的可估测性和可比性，确定选取压缩机为基准单元。（4）确定各项系数并进行预计计算。首先，相对故障系数。收集各部件供应商提供的部件故障率和以往产品实际发生故障的统计数据，确定各可更换单元的故障率，并与基准单元进行比较。另外，相对维修时间系数。根据各项部件的维修方案和专家经验，确定各可更换单元的维修时间，并与基准单元进行比较。

结论：

简而言之，文章主要围绕电力机车司机室空调的维修性进行了详细分析，希望能够给相关人士提供参考。

参考文献：

[1]张志龙.轨道交通车辆RAMS工程技术应用和实践［J］.城市轨道交通研究，2012，（04）.

[2]孙帮成.轨道交通RAMS工程基础［M］.北京：机械工业出版社，2014.

[3]区健昌.EMI滤波器和开关电源防护设计[J].安全与电磁兼容，2012（2）.