铁路机械冷藏车的分析介绍，

铁路机械冷藏车是以机械式制冷装置为冷源的冷藏车。它是目前铁路冷藏运输中的主要工具之一。

铁路机械冷藏车具有制冷速度快、温度调节范围大、车内温度分布均匀和运送迅速等特点。铁路机械冷藏车适应性强，能实现制冷、加热、通风换气，以及融霜的自动化。新型机械冷藏车还设有温度自动检测、记录和安全报警装置。

我国从1958年开始研制铁路机械冷藏车，20世纪60年代从当时的民主德国进口B18型机械冷藏车，20世纪70年代后期又进口了B20、B21、B22型冷藏车，加上国内生产的B19、B23型，目前我国铁路机械冷藏车已有B18、B19、B20、B21、B22及B23六种。然而，这些车型除编组车辆数有所不同外，冷藏车基本结构十分相近。

铁路机械冷藏车在我国大多是以车组的型式使用，（有些亦可作单节车使用）。在运输易腐食品时，工况要求是：对没有预冷的果菜，能从25～30°C冷却到4～6°C；在0～6°C的温度下运送冷却货；在-6～-12°C温度下运送冻结货；在-12°C温度以下运送深度冷冻货；在11～13°C温度下运送香蕉等货物。典型的B18、B20、B22、B23型铁路机械冷藏车，车内温度可调范围为-18～12°C、-24～14°C（外温-45～40°C）。

目前我国铁路机械冷藏车中，B23型车为我国引进国外技术生产。它是在B18型车的基础上不断改进，经过B20、B21、B22等车运用经验，技术上不断提高而得到的新型车。

1.铁路机械冷藏车的结构

我国传统型铁路机械冷藏车，以10辆车固定编组，其中一辆为机械发电车兼乘务员生活车；另有9辆货物车，货物车的制冷装置设在每辆车的两端，冷风机部分向两端插入车体内部，向车内吹送冷风，实现车箱内的降温。制冷机组车外部分有外罩，外罩两侧面有冷凝器风机进、排风百叶窗，其端面还设有新风进口。典型的铁路机械冷藏车结构如图29-3所示。

2.铁路机械冷藏车的制冷装置

铁路机械冷藏车一般当选用R22制冷剂时，均采用一机二级制冷压缩机，以保证在气温高、制冷机工作压比比较大时能正常制冷。典型铁路机械冷藏车采用两台9.3kW（-15°C、50°C）制冷机组，并设有7.5kW车内电加热器。制冷机组的工作是自动控制的，它按预定的温度参数有三种使用工况：制冷、融霜和加热。

图29-3 典型的铁路机械冷藏车结构

1—制冷机组 2—车顶通风风道 3—地板离水格子 4—垂直气流格墙 5—车门排气口 6—车门 7—车门温度计 8—独立柴油发电机组 9—制冷机组外壳 10—冷凝器通风格栅

（1）制冷 典型制冷系统如图29-4所示。

压缩机26通过起动调节器和蒸发器止回阀7，从蒸发器中吸入制冷剂气体。在三个低压缸内，从吸入压力压缩至中间压力，然后在一个高压缸内，从中间压力压缩至冷凝压力。排出的高压高温制冷剂蒸汽，通过油分离器32、又经冷凝器止回阀31进入冷凝器28。制冷剂由两台冷凝器风机29通风冷却、冷凝。液体制冷剂经截止阀30进入贮液器19，再流至截止阀21，过滤干燥器23，到热力膨胀阀2。经节流的低压制冷剂，又经分配器1进入蒸发器4中。在蒸发器中制冷剂汽化，从两台蒸发器风机5吹送的空气中吸热。冷却后的空气直接进入车辆货间。汽化后的制冷剂气体，再被压缩机吸入并重复循环。

（2）融霜 制冷系统采用热气融霜方法。蒸发器结霜过厚，将导致蒸发温度和蒸发压力下降。此时，融霜压力开关24动作，打开融霜电磁阀10，关闭蒸发器风机5和冷凝器风机29。这样压缩机排出的一部分热蒸汽，即通过电磁阀10和融霜管路进入蒸发器4，于是蒸发器表面的霜层即被融化。由蒸发器出来的制冷剂，沿回气管路经过起动调节器6和止回阀7进入压缩机26。融霜时间由时间控制器给定，融霜60min后，时间控制器动作，关闭融霜电磁阀10，制冷系统又恢复正常工作。

（3）加热 在冷藏车货间必须加热时，制冷设备不工作，只要接通蒸发器前的电热器，加热后的空气即被蒸发器风机5送入货间。

冷藏车货间的温度，可以从柴油发电机车内遥测，也可以用携带式测温计，通过每辆车的开关箱上的测温插头进行测量。此外，每辆车的车门上，装有膨胀式指针温度计指示温度。遥测温度计的测温元件，是由一个测温敏感元件和保护罩组成，精度1.5级，敏感元件装在货间侧墙壁面上，通过21个位置的转换开关进行-20～20°C的温度遥测。

近年进口的B20型直接吹风冷却机械铁路冷藏车的基本条件、制冷设备和控制系统，与B18型相近，只是压缩机的具体结构、融霜的时间控制和润滑方式等有一定的区别，在此不再赘述。表29-2给出我国铁路机械冷藏车主要技术参数。

图29-4 铁路机械冷藏车典型制冷系统

1—液体分配器 2—膨胀阀 3—电加热器 4—蒸发器（空气冷却器） 5—蒸发器风机 6—起动调节器 7—蒸发器止回阀 8—旁通管路的电磁阀 9—压缩机排气阀 10—融霜电磁阀 11—RT5型压缩机高压压力开关 12—RT5型冷凝器风机高压压力开关 13—压缩机回油阀 14—油压表 15—中压压力表 16—低压压力表 17—高压压力表 18—压力表截止阀 19—贮液器 20—贮液器视镜 21—贮液器出液截止阀 22—加氟利昂的截止阀 23—过滤干燥器 24—融霜压力开关 25—温度调节器 26—压缩机 27—压缩机吸气阀 28—冷凝器 29—冷凝器风机 30—贮液筒进液截止阀 31—冷凝器止回阀 32—油分离器 33—融霜管路截止阀

表29-2 我国铁路机械冷藏车主要技术参数

（续）

3.新型机械铁路冷藏车制冷机组举例

随着我国铁路冷藏运输技术的不断发展和车速的不断提高，原先自民主德国进口和国内生产的几种型式的冷藏车及车组，已不能满足铁路运输的要求。根据铁道部1999年机车车辆工业科技计划，铁路有关研究机构和工厂，对B23型机械铁路冷藏车及车用制冷机组进行了改进，提高其可靠性和技术经济性。为此，由铁道部石家庄车辆厂开发研制了LFT98NR型和LFT98型铁路车用制冷机组。LFR98NR型制冷机组为本机内燃机驱动，适用于快速（120km/h）铁路机械冷藏车及公路半挂车等。LFT98型制冷机组为电驱动，适用于快速铁路机械冷藏车组和客货混编单节机械冷藏车等的制冷机组。两种制冷机组经过性能测试和实车试验，其可靠性和技术经济性均达到国家主管部门的要求。

另外，我国铁路部门进行了B10型单节机械冷藏车的研制。在与美国开利公司合作下，B10型单节机械铁路冷藏车已投入铁路试运行。

（1）LFT98NR型（蓝鲸Ⅰ）铁路车用制冷机组 采用R22制冷剂。机组可以在±45°C气温环境下正常制冷（或加热），保持车内-24～14°C的温度。机组设有新风调节装置，以满足不同货物的运送条件。机组采用微电脑全自动控制，也可采用手动通风、制冷、加热、融霜等功能。机组具有较强的适用性，必要时甚至可以远程控制。机组主要技术参数见表29-3。

制冷机组的使用条件：环境温度±45°C；允许倾斜度：纵向3°、横向6°；振动冲击：纵向小于30m/s²、横向小于10m/s²。

冷藏车每辆车配两套制冷机组，并可同时运行或单独运行。两套系统由两台柴油发动机分别驱动。冷凝器横向进出风，并冷却压缩机。蒸发器为下进风，正向送风。

制冷机组工作原理如下（见图29-5）：

1）制冷。当机组接到微电脑或手动指令开机后，机组开始进入运行。蒸发器风机16运转，油加热器开始工作，延时6min（当环境温度＜-15°C时，时间加倍）后，压缩机1起动，油加热器停止，供液电磁阀11打开，进行制冷。压缩机的排气压力达到给定压力后，冷凝器风机5开启。制冷剂经过滤干燥器9、供液电磁阀11、热力膨胀阀12，进入蒸发器。制冷剂汽化后，经回气压力调节阀19返回压缩机，如此不断循环。

表29-3 LFT98NR型铁路车用制冷机组主要技术参数(www.xing528.com)

2）融霜。当机组运行累计时间达到给定的融霜间隔或蒸发器前后空气压差达到给定值时（或手动指令），供液电磁阀11关闭，融霜电磁阀18打开，盛水盘电热器15开始加热，压缩机排出的高温、高压制冷剂即进入蒸发器进行融霜。当蒸发器表面温度达到15°C时，温度控制器动作，关闭融霜电磁阀18，开启供液电磁阀11，再延时2min后，融霜盛水盘电热器15停止，融霜结束，制冷机转入制冷运行。

3）加热。当车辆运行在寒冷地区，为了防止车内运输的冷却货冻坏，则通过电脑或手动发出加热信号，机组进入加热工况，但此时蒸发器风机继续运行。

FK40/385型开启式压缩机为4缸转速1450r/min的压缩机，当排气温度高于105°C时、喷液膨胀阀自动喷液，以降低排气温度。

图29-5 新型铁路机械冷藏车（LFT98NR型机组）制冷机组工作原理

1—制冷压缩机 2—压缩机排出阀 3—冷凝器止回阀 4—风冷冷凝器 5—冷凝器风机 6—电磁阀 7—贮液器 8—充注制冷剂阀 9—过滤干燥器 10、13—视液镜 11—供液电磁阀 12—热力膨胀阀 14—喷液冷却用热力膨胀阀 15—融霜盛水盘加热器 16—蒸发器风机 17—蒸发器 18—融霜电磁阀 19—回气压力调节阀 20—防振软管 21—压缩机吸气阀 22—油压控制器 23—高低压控制器 24—高压压力控制器 25—融霜管

（2）LFT98型铁路车用制冷机组 此制冷机组制冷系统原理如图29-6所示，选用R22制冷剂，机组可在±45°C环境温度范围对冷藏车内货物进行制冷或加热，保持货物间温度在-24～15°C，机组另设有新风调节装置，以满足不同运输条件。机组采用微电脑全自动控制，也可采用手动通风、制冷、加热、融霜等。制冷机组可用于铁路机械冷藏车组、客货混编铁路机械冷藏车组，或提速铁路机械冷藏车等。还可以根据不同场合实现集中控制或远程控制。机组主要技术参数见表29-4。

LFT98型制冷机组的使用条件：环境温度±45°C；允许倾斜度：纵向3°，横向6°；电源：地面供电电压（380±20）V，频率50Hz；发电车供电电压（390±20）V，频率50Hz。振动冲击：纵向小于30m/s²，横向小于10m/s²。机组为浅插入式安装。安装在货间内的蒸发器与安装在货间外的冷凝器，由聚氨酯发泡的玻璃钢保温壳隔开，在机组与货物间端墙结合处，设有隔热密封条。

表29-4 LFT98型铁路车用制冷机组主要技术参数

图29-6 LFT98型铁路车用制冷机组制冷系统

1—制冷压缩机 2—压缩机排出阀 3、25—减振软管 4—冷凝器 5—冷凝器风机 6—贮液器 7—出液阀 8—充注制冷剂阀 9、13—过滤干燥器 10、14—视液镜 11—供液电磁阀 12—热力膨胀阀 15—蒸发器风机 16—蒸发器17—电热器 18—融霜电磁阀 19—回气压力调节阀 20～22—油压、高压及低压压力表 23—高、低压控制器 24—压缩机吸入阀 26—油压控制器 27—喷液冷却电磁阀 28—喷液控制装置

每辆铁路冷藏车装有两台机组，分设在两端。组成一个完整的制冷系统，两台机组可以单独运行或同时运行。冷凝器端面进风，两侧出风，同时冷却压缩机。蒸发器采用下回风，正向水平送风，其出风口与车顶送风道风口对接。蒸发器风机有较大的全压，使机组在结霜期内仍有较大的冷量，并能保证货间内温度的均匀性。机组具有高性能、高可靠性和良好的拆卸、安装和维修条件。

机组采用微电脑控制，具有测温、数字记温、故障显示、监测和记录功能，自动化控制程度较高。

机组工作原理如下（见图29-6）：

1）制冷。当机组接到微电脑或手动发出的制冷指令时，机组即进入运行。蒸发器风机15运转，油加热器开始工作，延时6min（可调，当环境温度低于-15°C时，延时自动加倍）后，压缩机1开始运行，油加热器随即停止工作，同时供液电磁阀开启，压缩机从蒸发器吸入制冷剂并压缩送至冷凝器4，冷凝器风机5强制冷却，液化后的制冷剂再进入贮液器6，然后经过滤干燥器9、视液镜10、供液电磁阀11和热力膨胀阀12。制冷剂进入蒸发器16后，吸收货物间空气的热量而汽化后，经回气压力调节阀19返回压缩机，如此进行制冷循环。

2）融霜。系统采用热气融霜。当压缩机累计工作时间达到给定的融霜间隔时间或蒸发器前后空气压差达到给定值时，即发出融霜信号，供液电磁阀11关闭，融霜电磁阀18打开，盛水盘内电热管17开始加热，压缩机排出的高温高压制冷剂蒸汽即进入蒸发器16，使蒸发器表面霜层融化，并落入盛水盘，并排至车外。当蒸发器回气管表面温度达到15°C时，融霜电磁阀18关闭，供液电磁阀11打开，进入制冷。再延时2min后，盛水盘电热器17停止加热，融霜结束。

3）加热。当机组接到加热指令时，即进入加热运行。此时压缩机不工作，装在蒸发器端部的电热器17工作，蒸发器风机15将热空气送入货物间，实现货间的保温或升温。

另外，机组选用的3DB3—0750型活塞式压缩机，其电动机采用内置式热保护，保证压缩机安全运行。压缩机工作中，当排气温度过高时，喷液冷却装置自动向吸气腔喷液，以降低排气温度，保证压缩机正常运行。机组还设有油压控制系统，在油泵内设置一个压力传感器，通过它向控制模块传递信号。当油压低于给定值并持续2min后，压缩机停止运转。

（3）NDM—94A型制冷/制热机组B10型单节机械冷藏车于1997年研制成功。该车型制冷系统有备用动力设备，不需要与发电车联挂。因此，可以与任何货车或客车编组。该车型适用于多品种，小批量的铁路运货要求，能适应市场经济的发展方向。

B10车型采用美国开利公司生产的NDM—94A型制冷/制热机组。机组运行完全由电脑自动控制，可以在±45°C的环境温度下维持货间-30～25°C温度。机组可根据不同货物要求选择和设定温度，进行自动控制显示，并设有故障诊断功能。压缩机由柴油发动机直接带动，也可以由电动机带动。机组还设有新风控制装置。NDM—94A机组采用R22制冷剂，也可选用R404A制冷剂。

图29-7为制冷、制热和融霜循环流程原理图，利用压缩机排出的高温制冷剂融霜，制冷机热泵工况运行进行加热。对蒸发器加热融霜由三种方式控制：定时、蒸发器两侧风压差及手动控制。融霜时蒸发器风机自动停止。

在机组运行过程中，电脑可根据货物类型、负荷情况，对机组中的发动机转速和压缩机卸载进行自动优化调节，以达到最快的降温速度和最佳的厢内温度，同时达到最佳节省燃料状态。该机组压缩机可以有高速、低速、停止三种状态。六缸压缩机可进行两级卸载，即可分为二缸、四缸或六缸工作。因此，发动机转速与压缩机卸载方式可采用不同组合达到精确控制的目的。

NDM—94A机组具有自检诊断功能，主机组运行中出现故障或出现某些工况超出正常范围，电脑会及时报警并指出问题原因及部位。另外，在每次开机时，电脑会对整个机组进行全面检测以保证正常运行。

NDM—94A型机组还备有数据存储设备，可以按指定时间间隔存储机组运行工况数据。另外，机组还可加装卫星联络系统，总调度室可以通过卫星对机组所在地理位置及基本运行状态进行监控。

开利公司生产的NDM—94A型机组拥有独特的先进技术，可靠性高制冷量大、运行经济性高，已在国际上和我国铁路冷藏车、公路半挂车和冷藏集装箱中使用，取得良好效果。

图29-7 B10型制冷、制热和融霜循环流程原理

a）制冷循环 b）制热和融霜循环

1—制冷压缩机 2、3—压缩机吸、排气阀 4—热气旁通阀温包 5—防振软管 6—热气旁通阀 7—回气管 8—热力膨胀阀外平衡管 9—热力膨胀阀温包 10—蒸发器 11—液体管 12—热力膨胀阀 13—旁通截止阀 14—易熔塞 15—贮液器 16—液体电磁阀 17—冷凝压力控制电磁阀 18—过滤干燥器 19—冷凝器 20—过冷器 21—截止阀 22、23—热气电磁阀 24—压缩机排气止回阀 25—防振软管