CRH1A型动车组导流罩运用状态下意外打开机理分析及预防措施

闫睿

摘要：对CRH1A型动车组导流罩意外打开的原因进行分析并提出预防措施。

关键词：动车组;导流罩 ：开闭机构

中图分类号：U279.3 文献标志码：A

1  引言

CRH1A型动车组车头前部结构主要包括导流结构、开闭机构、排障器。导流结构由上下两个导流罩组成，在需要Mc车和其他车联挂时对开闭机构进行操作，打开导流罩伸出自动车钩;不联挂时自动车钩收回到导流罩内，该设计不仅可以保护车钩安全还保证了动车组前端的流线型造型，改善了前端的空气动力学性能，减小了动车组在高速行驶过程中的阻力。

2  CRH1A型动车组导流罩的结构组成

导流罩开闭机构主要由打开和关闭导流罩的双向气缸-气动机构及纵向导轨和滚珠等组成，导流罩的开闭、关闭可在司机室进行操纵，也可在头罩检修盖板后方的控制盒里手动操作，安装在开闭机构上的导流罩沿着导轨顺着车辆轮廓移动完成开关动作。上下两个导流罩在端部位置都设有锁闭机构，上导流罩在顶部安装一个锁闭气缸， 下导流罩在端部位置的两侧带有锁闭气缸，所有锁闭气缸均是通过弹簧销配合孔洞锁闭完成的，充风时压缩空气压紧弹簧带动弹簧销拔出锁孔进行解锁，排风时弹簧复位推动弹簧销插入锁孔实现锁定，该结构可以有效保证发生压缩空气泄漏故障时，导流罩也可以依靠锁闭气缸弹簧自身弹力实现安全锁闭。

3  CRH1A型动车组开闭机构的控制

3.1开闭机构控制原理

开闭机构采用2位5通控制阀，其中单向阀控制导流罩的锁定和解锁，即充风解锁，排风弹簧恢复锁定;双向阀控制导流罩的打开和关闭，即一端充风一端排风，实现开关功能切换，基于2位5通阀的“自锁”特点，导流罩关闭到位后锁定气缸进行机械锁定，同时伸缩气缸仍处于持续充风状态，保证导流罩不会意外打开，同样在动车组重联需要时，导流罩打开到位后气缸仍处于持续充风状态保证导流罩不会意外关闭;另外在关闭状态下上下导流罩也采用了固定销-洞互锁的方式，进一步保证安全。

3.2开闭机构控制阀功能

开闭机构手动操作阀门位于车端检修罩板后方，由电磁阀和气动控制两部分构成。电磁阀得电后可以控制阀芯动作实现远程控制，在阀体上配有手动操作旋钮（双向阀两个）实现气路通断切换，“0”位指示关闭，“1”位指示通路，“0”位和“1”位成180°，通过操作相应的阀门，实现导流罩的开闭。

CRH1A-200型动车组控制板上各阀门从左至右功能具体如下：V4解编，V3解锁钩体，V2伸出车钩，V1收回车钩，V5解锁下导流罩，V6B打开下导流罩，V6A关闭下导流罩，V7B打开上导流罩，V7A关闭上导流罩，V8解锁上导流罩。

CRH1A-200型动车组控制板上各阀门从左至右功能具体如下：V4解编，V3解锁钩体，V2B伸出车钩，V2A收回车钩，V5解锁下导流罩，V6B打开下导流罩，V6A关闭下导流罩，V7B打开上导流罩，V7A关闭上导流罩，V8解锁上导流罩。

4 导流罩意外打开的原因分析

不考虑控制系统逻辑故障和接线故障，通过结构和原理分析导致导流罩意外打开的原因有4种：（1）气动控制系统压力不足;（2）机械锁定机构故障。（3）2位5通阀“自锁”功能失效;（4）操作错误。

正常情况下这些单纯的因素引发导流罩意外动作打开的可能性比较小，但是当上述几种情况组合发生时，造成导流罩意外打开的概率就大大增加。

4.1机械锁定机构故障+压力不足

机械机构变形弹簧锁定插销插入锁孔的深度不够，动车组在高速运行时震动造成锁销脱出锁孔，如果正好供风压力不足，动车组高速运行时车头受到的巨大正压力会将导流罩强制推开。

4.2机械锁定机构故障+2位5通阀“自锁”功能失效

造成2位5通阀“自锁”功能失效的原因有两类：（1）CRH1A型动车组开闭机构处于开放状态，导流罩内部积累了大量沙尘，日常操作会导致灰尘侵入阀芯，导致阀芯关闭不严实造成窜风，严重时会导致阀芯位置改变，充风口变为排气口，排气口变为充风口，气缸动作方向发生反转。（2）控制阀芯密封圈采用橡胶材质易受环境温度影响造成阀芯窜风，最终导致阀芯控制的供风方向发生改变，2位5通阀“自锁”功能失效，此时如果机械锁定机构失效同样可以造成导流罩打开。

4.3 人为操作顺序错误

考虑到上下导流罩的互锁结构，正常情况下应先打开下导流罩，再打开上导流罩，关闭时正好相反，先关闭上导流罩，再关闭下导流罩。当上下导流罩关闭到位后，所有阀芯应处于“0”位。单向阀“0”位水平指向右侧，双向阀“0”位水平指向左侧。现场调研发现操作人员经常会在操作结束后将所有旋钮的位置恢复至同一个水平方向，最常见的就是将双向阀的后排旋钮旋至右侧（正常左侧），此时V6B阀、V7B阀被激活，V6A、V7A被去激活，控制导流罩的双向气缸的供风方向也随之发生改变，由充风关闭状态转为反向充风打开状态，但由于鎖定气缸的机械强制锁定作用，此时导流罩只会被反向充风而实际不会被打开，同时因为各部分的限位开关都在正常触发位置，所以IDU上也不会显示任何相关故障，当动车组在高速运行过程中由于线路不平整等引起的车体抖动造成锁定气缸的锁销和锁孔的位置发生相对变化，同时如果锁销插入的深度不够，当锁销浅出锁孔的瞬间导流罩就会被反向供风突然打开。

5  日常预防措施

（1）日常维护过程中，首先检查锁定气缸的状态，可将控制机构总风截断，用手按压锁销检查确认锁定气缸内复位弹簧弹力足够。

（2）检查导流罩气动机构无压力泄露，保压情况良好。

（3）检查各锁定机构机械配合形态，确认锁销插入锁孔的深度不小于10mm。

（4）手动操作开闭机构控制阀前做好清洁工作，减少灰尘进入阀芯。

（5）做好人员培训，杜绝人为操作失误。如果有错误操作，应立即截断总风截断阀，待系统压力降低时纠正操作。值得注意的是：由于2位5通阀的“自锁”功能，如果仅仅恢复阀的方向，实际上阀芯的位置并没有立马改变，错误操作引起的结果也并未消除，必须进行一次反向操作才能更正，这也是在实际操作中最容易出现问题和最容易被忽略的部分。

参考文献：

[1]付敬奇.电磁阀的工作原理[M].机械工业出版社，2010.04

[2]张新德 .电磁阀[M]. 机械工业出版社， 2010.06