CRH1A型動車組導流罩運用狀態下意外打開機理分析及預防措施

閆睿

摘要：對CRH1A型動車組導流罩意外打開的原因進行分析并提出預防措施。

關鍵詞：動車組;導流罩 ：開閉機構

中圖分類號：U279.3 文獻標志碼：A

1? 引言

CRH1A型動車組車頭前部結構主要包括導流結構、開閉機構、排障器。導流結構由上下兩個導流罩組成，在需要Mc車和其他車聯掛時對開閉機構進行操作，打開導流罩伸出自動車鉤;不聯掛時自動車鉤收回到導流罩內，該設計不僅可以保護車鉤安全還保證了動車組前端的流線型造型，改善了前端的空氣動力學性能，減小了動車組在高速行駛過程中的阻力。

2? CRH1A型動車組導流罩的結構組成

導流罩開閉機構主要由打開和關閉導流罩的雙向氣缸-氣動機構及縱向導軌和滾珠等組成，導流罩的開閉、關閉可在司機室進行操縱，也可在頭罩檢修蓋板后方的控制盒里手動操作，安裝在開閉機構上的導流罩沿著導軌順著車輛輪廓移動完成開關動作。上下兩個導流罩在端部位置都設有鎖閉機構，上導流罩在頂部安裝一個鎖閉氣缸， 下導流罩在端部位置的兩側帶有鎖閉氣缸，所有鎖閉氣缸均是通過彈簧銷配合孔洞鎖閉完成的，充風時壓縮空氣壓緊彈簧帶動彈簧銷拔出鎖孔進行解鎖，排風時彈簧復位推動彈簧銷插入鎖孔實現鎖定，該結構可以有效保證發生壓縮空氣泄漏故障時，導流罩也可以依靠鎖閉氣缸彈簧自身彈力實現安全鎖閉。

3? CRH1A型動車組開閉機構的控制

3.1開閉機構控制原理

開閉機構采用2位5通控制閥，其中單向閥控制導流罩的鎖定和解鎖，即充風解鎖，排風彈簧恢復鎖定;雙向閥控制導流罩的打開和關閉，即一端充風一端排風，實現開關功能切換，基于2位5通閥的“自鎖”特點，導流罩關閉到位后鎖定氣缸進行機械鎖定，同時伸縮氣缸仍處于持續充風狀態，保證導流罩不會意外打開，同樣在動車組重聯需要時，導流罩打開到位后氣缸仍處于持續充風狀態保證導流罩不會意外關閉;另外在關閉狀態下上下導流罩也采用了固定銷-洞互鎖的方式，進一步保證安全。

3.2開閉機構控制閥功能

開閉機構手動操作閥門位于車端檢修罩板后方，由電磁閥和氣動控制兩部分構成。電磁閥得電后可以控制閥芯動作實現遠程控制，在閥體上配有手動操作旋鈕（雙向閥兩個）實現氣路通斷切換，“0”位指示關閉，“1”位指示通路，“0”位和“1”位成180°，通過操作相應的閥門，實現導流罩的開閉。

CRH1A-200型動車組控制板上各閥門從左至右功能具體如下：V4解編，V3解鎖鉤體，V2伸出車鉤，V1收回車鉤，V5解鎖下導流罩，V6B打開下導流罩，V6A關閉下導流罩，V7B打開上導流罩，V7A關閉上導流罩，V8解鎖上導流罩。

CRH1A-200型動車組控制板上各閥門從左至右功能具體如下：V4解編，V3解鎖鉤體，V2B伸出車鉤，V2A收回車鉤，V5解鎖下導流罩，V6B打開下導流罩，V6A關閉下導流罩，V7B打開上導流罩，V7A關閉上導流罩，V8解鎖上導流罩。

4 導流罩意外打開的原因分析

不考慮控制系統邏輯故障和接線故障，通過結構和原理分析導致導流罩意外打開的原因有4種：（1）氣動控制系統壓力不足;（2）機械鎖定機構故障。（3）2位5通閥“自鎖”功能失效;（4）操作錯誤。

正常情況下這些單純的因素引發導流罩意外動作打開的可能性比較小，但是當上述幾種情況組合發生時，造成導流罩意外打開的概率就大大增加。

4.1機械鎖定機構故障+壓力不足

機械機構變形彈簧鎖定插銷插入鎖孔的深度不夠，動車組在高速運行時震動造成鎖銷脫出鎖孔，如果正好供風壓力不足，動車組高速運行時車頭受到的巨大正壓力會將導流罩強制推開。

4.2機械鎖定機構故障+2位5通閥“自鎖”功能失效

造成2位5通閥“自鎖”功能失效的原因有兩類：（1）CRH1A型動車組開閉機構處于開放狀態，導流罩內部積累了大量沙塵，日常操作會導致灰塵侵入閥芯，導致閥芯關閉不嚴實造成竄風，嚴重時會導致閥芯位置改變，充風口變為排氣口，排氣口變為充風口，氣缸動作方向發生反轉。（2）控制閥芯密封圈采用橡膠材質易受環境溫度影響造成閥芯竄風，最終導致閥芯控制的供風方向發生改變，2位5通閥“自鎖”功能失效，此時如果機械鎖定機構失效同樣可以造成導流罩打開。

4.3 人為操作順序錯誤

考慮到上下導流罩的互鎖結構，正常情況下應先打開下導流罩，再打開上導流罩，關閉時正好相反，先關閉上導流罩，再關閉下導流罩。當上下導流罩關閉到位后，所有閥芯應處于“0”位。單向閥“0”位水平指向右側，雙向閥“0”位水平指向左側?，F場調研發現操作人員經常會在操作結束后將所有旋鈕的位置恢復至同一個水平方向，最常見的就是將雙向閥的后排旋鈕旋至右側（正常左側），此時V6B閥、V7B閥被激活，V6A、V7A被去激活，控制導流罩的雙向氣缸的供風方向也隨之發生改變，由充風關閉狀態轉為反向充風打開狀態，但由于鎖定氣缸的機械強制鎖定作用，此時導流罩只會被反向充風而實際不會被打開，同時因為各部分的限位開關都在正常觸發位置，所以IDU上也不會顯示任何相關故障，當動車組在高速運行過程中由于線路不平整等引起的車體抖動造成鎖定氣缸的鎖銷和鎖孔的位置發生相對變化，同時如果鎖銷插入的深度不夠，當鎖銷淺出鎖孔的瞬間導流罩就會被反向供風突然打開。

5? 日常預防措施

（1）日常維護過程中，首先檢查鎖定氣缸的狀態，可將控制機構總風截斷，用手按壓鎖銷檢查確認鎖定氣缸內復位彈簧彈力足夠。

（2）檢查導流罩氣動機構無壓力泄露，保壓情況良好。

（3）檢查各鎖定機構機械配合形態，確認鎖銷插入鎖孔的深度不小于10mm。

（4）手動操作開閉機構控制閥前做好清潔工作，減少灰塵進入閥芯。

（5）做好人員培訓，杜絕人為操作失誤。如果有錯誤操作，應立即截斷總風截斷閥，待系統壓力降低時糾正操作。值得注意的是：由于2位5通閥的“自鎖”功能，如果僅僅恢復閥的方向，實際上閥芯的位置并沒有立馬改變，錯誤操作引起的結果也并未消除，必須進行一次反向操作才能更正，這也是在實際操作中最容易出現問題和最容易被忽略的部分。

參考文獻：

[1]付敬奇.電磁閥的工作原理[M].機械工業出版社，2010.04

[2]張新德 .電磁閥[M]. 機械工業出版社， 2010.06