鐵路客車空調(diào)通風機常見振動故障診斷探究

曲韓旭

摘 要：本文多層次探究了鐵路客車空調(diào)通風機常見振動故障及其診斷，在實例剖析的基礎上全面加強通風機運行管理，降低常見振動故障發(fā)生幾率以及通風機運行成本，充分發(fā)揮通風機功能作用，提高鐵路客車空調(diào)運行效率以及經(jīng)濟效益。

關鍵詞：鐵路客車;空調(diào)通風機;常見振動故障;診斷;探究

在地區(qū)天氣條件、顛簸震動等影響下，鐵路客車空調(diào)通風機缺乏良好的運行環(huán)境，經(jīng)常發(fā)生振動故障且類型比較多，一旦振動故障處理以及防控不及時，鐵路客車空調(diào)運行將會受到不同程度影響。在鐵路客車運行管理中，必須全方位、系統(tǒng)化探析空調(diào)通風機常見的各類振動故障問題，結(jié)合通風機運行要求，優(yōu)化常見振動故障診斷路徑，妥善處理各類振動故障問題，完善監(jiān)測、檢修、保養(yǎng)、技術改造等環(huán)節(jié)，控制常見振動故障發(fā)生，促使通風機高效運轉(zhuǎn)，持續(xù)提升空調(diào)運行效果以及鐵路客車運營效益。

1 鐵路客車空調(diào)通風機運行中常見的振動故障

1.1 通風機轉(zhuǎn)子不平衡

在空調(diào)通風機運轉(zhuǎn)過程中，轉(zhuǎn)子不平衡故障問題發(fā)生幾率較高，是因為在區(qū)域氣候動態(tài)變化、惡劣運行環(huán)境等持續(xù)作用下，通風機的葉片、轉(zhuǎn)子等不斷被腐蝕，結(jié)垢、腐蝕等程度日漸加重，顛簸震動不間斷，導致零部件日漸松動，轉(zhuǎn)子運行不平衡。就通風機轉(zhuǎn)子而言，隨著不平衡程度持續(xù)提升，振動偏差超過規(guī)定范圍，振動的周期、幅度、強度等都和旋轉(zhuǎn)速度有關，轉(zhuǎn)速發(fā)生變化的同時轉(zhuǎn)子振動也更加明顯。

1.2 通風機軸系不對中

通過聯(lián)軸器，將通風機轉(zhuǎn)軸、電機主軸二者有機結(jié)合，形成軸系。對于鐵路客車來說，空調(diào)通風機軸系不對中故障問題復雜化，比如，軸線角度位移、軸系平行位移[2]，其發(fā)生的原因也比較多。隨著軸系不對中問題日漸加重，軸承不斷被損壞、聯(lián)軸器偏轉(zhuǎn)嚴重等，空調(diào)通風機運行中噪聲較大、振動異常。

1.3 通風機軸承問題以及機械松動

軸承問題、機械松動都是鐵路客車運行中空調(diào)通風機常見的振動故障問題。鐵路客車空調(diào)的通風機大都是采用的是滾動軸承，振動故障問題不斷發(fā)生，有著較大的診斷難度系數(shù)。通風機滾動軸承故障問題發(fā)生的原因也比較多，比如，軸承振動信號的傳輸路徑、分析過程復雜化，要針對滾動軸承運轉(zhuǎn)情況，優(yōu)化振動故障診斷的流程、方法、內(nèi)容，在降低診斷難度的基礎上促使振動故障診斷結(jié)果更加準確，細化探究多樣化的原因，聯(lián)系通風機運行實際，科學處理滾動軸承故障問題。

2 鐵路客車空調(diào)通風機常見振動故障診斷具體探析

2.1 常見振動故障的診斷方法

在鐵路客車運營過程中，空調(diào)通風機常見振動故障的診斷方法并不單一，要細化剖析空調(diào)通風機的類型、構成部分、運行環(huán)境、主要參數(shù)、運行性能等，結(jié)合經(jīng)常發(fā)生的振動故障，靈活應用多樣化的診斷方法。應用到鐵路客車中的大都是軸流通風機、離心通風機，其構成部分、使用功能等并不復雜，加上運行環(huán)境動態(tài)變化，可以利用基于信號處理的診斷方法。借助傳感器強大的功能，高效采集通風機運行中產(chǎn)生的一系列振動信號，在精準處理、探析的基礎上提取振動信號的特征信息，準確識別通風機運行的特性、狀態(tài)，對比、判別通風機正常運轉(zhuǎn)情況產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)以及故障診斷提取的各類特征數(shù)據(jù)信息。

2.2 布置振動信號測點，選擇故障檢測參數(shù)，提高振動故障診斷效果

空調(diào)通風機振動故障診斷效果和振動信號點、故障檢測參數(shù)有機聯(lián)系。檢修人員要根據(jù)鐵路客車空調(diào)運行狀況以及通風機經(jīng)常發(fā)生的振動故障問題、采用的診斷方法，科學布置振動信號測點，控制好方向、距離、數(shù)量，將高性能、高精度的振動傳感器安裝到適宜的測點，隨時動態(tài)監(jiān)測通風機運行全過程，避免振動信號傳輸中受到干擾，采集通風機使用中不同方向產(chǎn)生的海量振動信號，全面、準確、直觀描述空調(diào)通風機的振動狀態(tài)。此外，檢修人員要以通風機振動信號為切入點，圍繞通風機的類型、型號、頻率特點等，合理選擇振動故障的主要檢測參數(shù)，比如，加速度、速度、位移，進一步完善通風機振動故障診斷各環(huán)節(jié)，最大化提高常見振動故障診斷的最終效果。

2.3 空調(diào)通風機常見振動故障及其診斷實例探析

以某鐵路客車空調(diào)的離心通風機為例，電機等運行正常，但通風機的噪聲、振動都比較大，在停機檢修的基礎上測試通風機的振動性能。在空調(diào)通風機供電電源頻率不變的情況下，離心通風機的電機轉(zhuǎn)速、旋轉(zhuǎn)頻率都具有較高的穩(wěn)定性，前者為940 r/min，后者為15.67 Hz，合理布置4個振動信號測點，規(guī)范化操作高質(zhì)量的振動速度傳感器，采集離心通風機運轉(zhuǎn)中產(chǎn)生的振動信號。在振動性能測試中，發(fā)現(xiàn)離心通風機測點3的軸向振幅最大，大約為每秒9 mm，遠遠超過規(guī)定的振動數(shù)值范圍。相應地，下面是該離心通風機振動信號測點布置的結(jié)構圖。

在采集、處理各類振動信號的基礎上提取振動信號特征、振動故障信息，識別離心通風運行狀態(tài)，圍繞振動信號幅值曲線圖，診斷、明確振動故障問題，即轉(zhuǎn)子不平衡、軸系不對中，結(jié)合振動故障發(fā)生的具體原因，在檢修、校準的過程中針對性處理振動故障問題。相應地，下面是該離心通風機軸向的振動信號幅值曲線圖。

3 結(jié)語

總而言之，鐵路客車運行中空調(diào)通風機常見振動故障診斷是必要的，針對空調(diào)通風機經(jīng)常發(fā)生的各類振動故障，優(yōu)化振動故障診斷的思路、方法、過程等，保證診斷結(jié)果準確的同時精細化處理振動故障，實時監(jiān)測空調(diào)通風機的運行狀態(tài)以及振動數(shù)值變化，在狀態(tài)檢修、技術改造等基礎上持續(xù)提升通風機整體性能以及使用效益，滿足現(xiàn)階段空調(diào)運行要求以及旅客乘坐需求，順利實現(xiàn)各階段鐵路客車運營效益目標。

參考文獻：

[1]蘇建平.淺談鐵路客車空調(diào)機組故障分析與處理方法[J].科學技術創(chuàng)新，2019（32）：183-184.

[2]王喬.鐵路客車空調(diào)裝置的故障及檢修[J].科學與財富，2019（2）：70.