CRH380A型动车组总风保压不良的故障分析及改进措施

王英红

摘 要：高速动车组主供风系统若发生泄漏会直接对动车组制动系统造成影响，是高速动车组能否正常运行的重要因素之一，本文对CRH380A型高速动车组总风保压不良问题进行了分析，并且针对故障情况提出相应的改进措施。

关键词：CRH380A型动车组;主供风系统;膜式干燥器;MPV单向阀;故障分析

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.04.093

1 CRH380A型动车组供风系统说明

CRH380A型动车组主供风系统由螺杆式主空气压缩机、膜式干燥器、主风缸以及相应的管路阀件组成，为制动系统及其它风动装置提供清洁、干燥的压缩空气，工作压力为780kPa～880kPa，如图1所示。

2 总风保压不良的故障分析及改进

2.1 膜式干燥器故障分析及改进

CRH380A型动车组运营过程中暴露出了总风保压不良的问题，主要原因为主空气压缩机组膜式干燥器漏泄导致总风压力下降。

（1）膜式干燥器工作原理。膜式干燥器由数以千计的薄膜纤维组成。当压缩机工作时，压缩空气经干燥器入口处的止回阀流过干燥器;潮湿的压缩空气流经薄膜纤维，压缩空气中的水在压力的作用下从膜管中排出;分离出的水在反吹气流的作用下排出干燥器;当压缩机停机时，电磁阀关闭，反吹停止。

（2）膜式干燥器故障原因分析。空压机运行过程中，压力的上升使薄膜膨胀;空压机停止运行时，干燥器内压力下降至0，薄膜恢复其原来的形状，这种循环的形变导致纤维的疲劳，缩短干燥器的寿命。空压机出口直接和总风缸相通，当空压机停止工作时，通过总风缸储备的压缩空气向膜式干燥器补风，以保持纤维薄膜处于膨胀状态，从而降低空压机启动时对干燥器薄膜的冲击，延长干燥器的使用寿命;由于空压机停机时薄膜纤维有着微量的自然泄露，这就会导致总风缸压力下降。

（3）改进措施。针对此问题，解决措施是将干燥器与总风隔离，在主空压机干燥器到总风缸的管路之间可增加50L储气风缸及MPV单向阀。

在空压机打风时，首先向储气风缸供风，MPV单向阀压力设置在600 kPa，当储气风缸达到600kPa后开启，压缩空气通过MPV单向阀向总风缸充风，总风压力达到880 kPa时，空压机停止工作，此时MPV单向阀起到止回阀的作用，防止总风缸压力逆流至膜式干燥器，可避免总风压的漏泄。

2.2 MPV单向阀故障分析及改进

CRH380A型动车组在MPV单向阀安装后车辆运行约60万公里后，相继出现了该阀故障导致保压不良的问题。

（1）MPV单向阀工作原理。MPV单向阀结构如图2所示。无气压状态时：调整弹簧⑥通过弹簧座③直接作用在阀座⑦上，阀座④压紧在阀体①的阀口上，阀口压紧力等于调整弹簧⑥的弹簧力，进气口于与气口处于截断状态。当空压机供风时：进气口压力逐渐增大，当大于弹簧力时，调整弹簧⑥压缩量增加，弹簧阀座③、复位弹簧⑦与阀座④一同往上运动，阀口打开，压力空气主风管供风。止回功能：当空压机停止供风时，由于干燥器的自然泄漏，进气口压力小于出气口压力，阀座在气压及弹簧力作用下，重新回位压在阀体①的阀口上，压紧力等于复位弹簧力与进、出气口压力差之和，由于阀口关闭，进气口压力持续下降时，保证主风管空气不会通过进气口排出，实现止回功能。

（2）故障原因分析。根据以上原理分析，止回功能主要依靠件⑦的复位弹簧力以及进、出气口压差实现。在整车测试过程中，由于干燥器缓解排风，导致初始阶段压差极小，止回密封性功能完全依靠复位弹簧力实现，在弹簧力较小的情况下，易造成件④与阀口之间密封不严，导致空气逆流，止回功能失效。（MPV单向阀在出厂止回功能测试时，采用的国内外常规测试方法：迅速排出输入端压缩空气，测试输出端压力是否有下降情况。此种方法可以快速建立压力差，与弹簧力共同保证密封，压力不回流。）MPV单向阀在车辆整车保压测试工况与出厂测试工况存在差异，导致了现车止回故障，造成了总风保压不良的问题。

（3）改进措施。从结构原理上分析，MPV单向阀的止回功能取决于弹簧力大小以及进、出口压差，止回功能不佳为弹簧力偏小所致。通过加大弹簧力，可以有效改善整车保压试验情况下的止回功能不良现象。

为此，通过改进弹簧设计即增加弹簧直径和弹簧长度来解决上述问题，从而增强MPV单向阀止回功能。更换MPV阀内的弹簧后，进行性能测试，性能良好。

改进后的MPV单向阀经过现车装车验证止回效果达到很好的改善，目前车辆上MPV单向阀已更新为改进升級后的新件，有效解决了车辆上总风压力保压不良的问题。另外，车辆在日常的检修维护工作时，要加强保压检测，对可能出现的故障现象进行有效预防;同时，MPV单向阀的生产过程也要加强严格的质量卡控。

3 结束语

本文首先介绍了CRH380A型高速动车组主供风系统，并对引起总风保压不良故障的膜式干燥器、MPV单向阀的工作原理及故障原因进行了分析介绍，并提出了相应的改进措施。