高速动车组空调机组安装设计

高速动车组空调机组安装设计

韩月娇卓德志

中车青岛四方机车车辆股份有限公司山东青岛266000

摘要：我国高速动车的发展非常迅速，而且更加快速，以前需要很久的路程现在只需要几个小时就可以到达，方便了人们的出行。为了给乘客更加舒适的享受，在高速动车组安装空调机组。但是空调机组的安装设计并非易事，其在安装上存在一定的难度。本文在保持动车运行速度的情况下进行空调机组的安装设计，这对我国高速动车的发展具有一定的推动作用。

关键词：高速动车组；空调机组；安装设计

目前我国部分高速动车组配备了空调，但其主要安装在动车顶部，这种安装设计存在一定的缺陷，其在动车运行过程中会产生一定的阻力，这对动车车速造成了影响。为了使动车能够保持原有速度，所以要将车体表面保持流线式的光滑设计。通过一定的设计能够使动车速度不受到影响，这也能给乘客带来更好地体验。

一、高速动车空调机组的组成、要求

对于空调机组来说，其安装结构多为车顶安装，采用单元式的形式。一般空调机组都具有制冷、废排、制热、通风、车内压力控制等功能，这也能够应用于各个复杂环境中[1]。空调机组的组成包括制冷系统、冷凝风机、蒸发风机、压力主动控制组件等部分。空调机组的供风通道可在该安装形式中进行消音风道的设计，这样能够降低噪音。而且在不同的工作模式下供风比例也会进行变化。将空调各个功能的原理进行有效的分析也能够为空调机组的安装提供非常有效的建议。对于空调机组的制冷与制热系统，其主要对管道的依赖程度较高，所以在管道的设计上需要进行仔细分析，这样能够保证空调机组的正常工作。空调的安装需要众多的组件，所以在这方面也要引起足够的重视，这样能够使安装设计更加合理。首先来说，空调机组的压力保护，动车在通过隧道与会车使会产生一定程度的压力波动，这会给车内的压力带来影响，从而会造成乘客的不适[2]。而压力保护即气密性良好的动车可以减弱气压对其带来的影响，能够有效阻止车外气压渗透到车内部。另外，压力保护系统阀门的设置可以减弱压力变化，能够使气压变化减弱。空调机组的运行也离不开控制系统，通过该系统能够实现空调的开启和关闭，而且其对温度的调节也更加合理、科学。而且温度超出预定值的情况下，空调会自动打开或者关闭，这更加智能化，也方便了乘务人员的工作。

二、高速动车组空调机组安装结构

针对当前动车所采用的安装方式，可以将其进行修改，从而能够使动车受到阻力的影响减小。单元式的安装方式能够满足车体强度标准要求，也能够使动车的形状得以保持，对动车的正常行驶不会带来影响[3]。采用分体式的结构能够有效保持动车的外观，这也能够满足动车的相关要求。空调机组若安装在动车车顶，则可将空调机组的外观进行设计，采用内嵌的结构来进行空调的安装。空调机组的外观要与动车顶部相吻合，这样能够保持动车流线式机构，而且阻力非常小。在动车内部进行空调管道的设计以及空调机组其他部分的安装，首先设置固定支架，将空调箱型壳体固定到动车顶部并留出蒸发器、电加热器的位置，然后在其两侧设置风道、空调风口（送风口、回风口）以及废排风道等。动车顶部空调机组的安装将会对动车进行切割，这一般都是弧面，所以可将切割后的车顶顶皮与空调机组进行组合，这样能够保持动车的外观。这样也能够使车顶密封性良好，对动车的车速不会造成影响。根据空调机组进行动车内部固定结构的设计安装，这样能够使空调机组固定良好。在车体两侧平面上安装螺栓，并安装支撑梁，支撑空调机组。为保持安装面的密封性，在支撑梁凹槽内放置密封条。在空调机组与钢结构之间也要设置密封胶条，保证机组的稳定性。这种安装结构相当于顶部内挂式，除此之外，还需要将空调机组的室外机安装到动车外部，而动车底部则是最为合适的位置，这样能够满足高速动车的结构要求。这种安装结构能够使动车的重心降低，对动车的高速行驶具有非常好的推动作用。空调机组的室内机与室外机通过冷媒管路进行连接，这能够保持空调的工作状态。空调机组的安装设计还要考虑到其他因素，像噪声、振动等。可以在室内机组安装材料上进行设计，采用吸音材料，这样能够让乘客在乘车过程中更加舒心。室外机的安装部分需要安装减震结构，这样不仅能使动车行驶保持稳定，也能够使空调机组更加稳定。另外，冷媒管路两端可通过螺纹将室内机与室外机相连接。这样的安装方式有效减轻了空调机组的总重量，能够满足动车轻量化的要求，对动车的高速行驶具有非常积极的作用。

三、空调机组安装强度

空调机组的安装强度对空调机组的稳定性具有非常紧密的联系，而且这也会对动车的行驶产生一定的影响。所以进行空调机组安装强度的计算非常必要，这是使动车高速行驶的重要条件。安装强度一般会涉及到钢结构型材接口强度、螺栓连接强度以及焊缝强度等。这一阶段可结合当前先进的技术进行，可通过建模来对安装的预期进行评估，这样也能够为安装提供帮助。其加载工况要按照EN12663规定执行，垂向与纵向变动范围在三克之间。螺栓连接的评定按照VDI2230执行，这样能够使其安装强度得以保持，对整体的强度非常有利。

四、空调机组安装的密封性

空调机组安装要将密封性考虑在内，这样能够使整个空调系统正常顺利的运行，这也对乘务工作的进行具有一定的积极作用，而且这也会给乘客带来更好的印象。

（一）气密性

首先，空调机组的气密性非常重要，这对乘客的感受具有一定的影响。良好的气密性能够保证乘客与乘务人员的舒适性以及安全。一般动车都采用空气压力密封的方式，这能够使气密性得到保证。一般在动车经过隧道时会产生一定程度的压力变化，再加上动车的高速行驶，这极有可能会给乘客带来不适，而良好的气密性可以使乘客的舒适度保持，还能够减小压力的变化。此外车内气压的变化也不宜过快、过大，这也会给乘客带来不适。一般压力变化需要保持在一分钟左右，而且车内气压从4KPa降低至1KPa的时间需要超过五十秒，不然乘客无法适应，这很有可能会给乘客健康带来影响。动车的气密性的保持需要车内各个部分共同协调作用，像车结构、车门、车窗、空调通风通道以及气管等。对于空调密封设计来说，其需要与列车的密封设计相一致，这样能够更好的进行气密性的保持。空调与车、风道间泄露的面积要小于0.88cm2，这样能够使其气密性良好。其气压变化时间超过一分钟，所以可以进行这样的设计。在安装之前需要进行密封试验，这样对气密性的保持非常重要。选取空调机组部分区域进行测试。然后通过压力传感器和数据输出口将测试结果传输到电脑并进行分析、处理，这样能够有效测出其气密性是否满足要求。

（二）水密性

除气密性之外水密性也非常重要，这也关系到空调的正常运行与天气情况对动车造成的影响。通过淋雨试验来进行动车水密性的判断非常重要，这样可以更加形象的感受到其水密性。其水密性的判断也要将水压进行控制，这样能够模拟的更加真实、有效。在试验完成之后可对其进行漏雨检测，这样就能够实现水密性的检测。

五、结束语

空调机组的安装机构需要满足动车的相关要求，这样能够使动车在行驶过程中受到的阻力影响减小，而且这也能够有效降低噪声的影响。通过密封性的设计能够有效提升动车的舒适度，这也为动车未来的发展提供了有利依据。

参考文献：

[1]夏建军，李来彬.一种新型高速动车组空调机组的研究与应用[J].科技创新与应用，2016（2）：100-101.

[2]孙继伟，周家林，张明顺.内燃动车组拖车空调机组防沙尘设计与试验[J].铁道技术监督，2017，45（2）：22-24.

[3]徐峻，曹先伟，吴美娴，等.动车组空调机组流场模拟与优化分析[J].铁道机车与动车，2017（12）：23-27.