地铁车辆空压机打风不止问题分析

地铁车辆空压机打风不止问题分析

席艳丽

西安市轨道交通集团有限公司运营分公司 陕西西安 710016

摘要：空压机是地铁列车的一个关键组成部分，其安全性将会对地铁的安全运行直接影响。本文结合西安地铁的实际情况，对地铁空压机打风不止问题进行了分析，并提出整改措施，保障地铁平安运营，提高服务质量。

关键词：空压机；问题分析；整改措施。

引言

空压机是城市轨道车辆的一个重要组成部件，每一列车设２套电动空压机，机组启动由压力调节器控制，空压机空载启动。空压机由三相AC380V交流电动机驱动。电动机和空气压缩机之间的联轴节采用弹性结构。空气压缩机容量满足所有制动要求和所有辅助系统要求，并且能满足在最恶劣条件下的用风要求。

1. 空压机控制原理

空压机悬挂在Mp车上，每一列车设２套电动空压机，机组启动由压力调节器控制，空压机空载启动。空气源系统产生的压力空气，通过总风缸管提供给所有的空气缸。空压机起动控制原理图（如图1）可以看出，空压机启停控制通过空压机启动装置内的压力开关进行控制，压力开关设定值为（800,900）±20kPa。当总风压力低于 800kPa时，两台空压机均启动，当总风压力高于 900kPa时，空压机停机。压力开关只控制本车空压机的启停。空压机起动装置内的压力开关是并联关系。因此只有在两个压力开关都断开的情况下空压机才会停止工作。如果当其中一个压力开关在正常压力范围内未断开，则会导致两台空压机继续工作。在空压机同时启动断路器 CMSN 闭合的条件下，只要两个车的压力开关不同时断开，则两台空压机都动作。进一步说明，在此情况下，2车压力开关的状态不仅可以控制2车空压机的启动停止，也可以控制 5 车空压机的启动停止。同理，5车也类似。在空压机同时启动断路器 CMSN 断开的条件下，本车的压力开关只控制本车的空压机，即2车的压力开关只控制2车空压机的启动停止，5车空压机只控制5车空压机的启动停止。

图1 空压机启动控制原理图

2.问题分析

列车正线运营时，多次发生空压机打风不止故障，若列车风压低于 700KPa，则说明列车风管存在严重的泄露，若风压持续维持在 900Kpa 以上，空压机压力开关没有在正常工作压力范围内断开，可推断是由于压力开关压力波动（偏高）导致此故障。

2.1故障现象

关于空压机打风不止的故障，列车正线运营时，存在以下两种故障现象：

2.1.1列车风压过低，无法满足紧急制动或停放制动的缓解压力（低于 600KPa 或 700KPa）， ATI 显示空压机持续动作，但列车风压无法上升；

2.1.2列车风压高于920Kpa后,ATI显示空压机持续动作，偶尔伴随着安全阀排气的声音。

2.2故障调查

2.2.1关于第一种故障现象的调查

列车风压过低，说明列车主管路泄漏量过大，说明列车漏风严重，空压机正常打风的供风能力无法弥补列车的泄漏量，列车存在紧急制动和停放制动施加的风险。

2.2.2关于第二种故障现象的调查

依据空压机启动控制原理图（图1），通过逆向推倒的方法，空压机打风不止即空压机主回路一直处于得电状态。因此推断两方面的原因： 一是空压机主回路本身动作不良；二是控制回路控制不良导致主回路没有正常工作。如空压机启动控制原理图所示，空压机主回路中有两个控制元件，一是空压机断路器 CMN（正常位为闭合），二是空压机接触器主触点 CMK。空压机的动作或停止是由空压机接触器控制主触点（CMK）的闭合或断开来控制的。由于空压机一直处于工作状态，因此可以推断是由于主触点（CMK）未断开所致。下面就主触点（CMK）未断开的原因进行深入分析：
主触点（CMK）未断开可能有两方面原因：一是空压机接触器主触点卡滞，此现象属于故障状态，在空压机接触器线圈失电时，空压机接触器常开触点没有正常动作，应该断开却没有断开，一直处于得电状态。当风压打到一定压力时（超出空压机停止工作的正常压力[900±20KPa]）空压机没有停止工作。二是控制回路中空压机接触器线圈一直处于得电状态，此时空压机接触器主触点闭合是正常状态。而空压机接触器线圈所在回路中有两个控制元件可以控制此回路的得电或失电（即：空压机压力控制继电器触点（CMGR）及空压机控制断路器 CMCN（正常位为闭合）。此故障发生时控制回路一直处于得电状态，因此可以判断是空压机压力控制继电器线圈所在回路处于得电状态。由于空压机的工作方式是同时启动，可推断故障发生时至少有一个压力开关未断开。
空压机压力开关没有在正常工作压力范围内断开，因此可推断是由于压力开关压力波动（偏高）导致此故障。（空压机压力开关为 Z010B 型压力开关，是电动空气压缩机的调压器，通过监测主风的压力来切换电动空气压缩机的自动控制信号。如果压力下降至 800±20KPa，则使电动空气压缩机运行；压力上升至 900±20KPa，则使其停止运行。）原理如图2所示：

图 2 动作原理图

3.整改措施

3.1 现场故障恢复

经过对空压机打风不止故障深入分析，空压机压力开关没有在正常工作压力范围内断开，因此可推断是由于压力开关压力波动（偏高）导致此故障。更换压力开关后重新启动空压机，确认打风状态正常。

3.2修订作业标准

对作业标准进行修订，新增空压机启动压力开关功能试验，具体要求如下：

3.2.1列车上电，确认总风处于正常工作压力范围，断开1车或6车司机室电器柜内“CMSN空压机投入控制”空开（此空开正常在闭合位）；

3.2.2操作司控器，在不同制动级位间进行切换或操作紧制按钮，使总风压力不断降低；

3.2.3当总风压力降低到接近 800kPa 左右（通过司机室双针压力表观察总风压力），通过操作司控器，缓慢降低总风压力，分别观察并记录2车、5车空压机启动/停止时的总风压力。

3.2.4 作业完毕后，确认“CMSN空压机投入控制”空开复位，处于闭合位，并进行试验，确认空压机状态正常。

4．结束语

本文结合西安地铁空压机打风不止的故障进行深入分析，提出整改措施，取得效果较明显，保证地铁车辆平安运营，提高地铁服务质量。希望从现场运用的角度为同行业提供参考依据。此外，作为地铁车辆设计、研发厂家，可以从这些运营中出现的典型问题中得到一些启发，拓宽产品设计、研发思路，提高产品可靠性，提升企业服务质量。

参考文献

[1]唐金鹤.地铁车辆牵引系统故障诊断技术和系统分析[J].住宅与房地产,2015,(0s1).156.

[2]林丹萍.地铁车辆的检修及维护保养技术[J].建筑工程技术与设计,2016,(24).96.

[3]朱加融.地铁部件空压机浅谈[J].中国标准化,2019, (s2).297-299.

参考文献

[1]《西安地铁二号线车辆项目培训教材》长客轨道客车股份有限公司2014.12

[2]《二号线空压机使用说明书》 铁道公司 技术部 2010.3

[3]《西安地铁二号线电客车常见故障汇总手册》 西安市轨道交通集团有限公司运营分公司 2017年10月

作者简介：席艳丽，1987年2月出生，工程师职称，2011年毕业兰州交通大学车辆工程专业，目前就职于西安市轨道交通集团有限公司运营分公司，至今一直从事车辆检修技术管理工作。

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