CRH1A型動(dòng)車(chē)組導(dǎo)流罩運(yùn)用狀態(tài)下意外打開(kāi)機(jī)理分析及預(yù)防措施

閆睿

摘要：對(duì)CRH1A型動(dòng)車(chē)組導(dǎo)流罩意外打開(kāi)的原因進(jìn)行分析并提出預(yù)防措施。

關(guān)鍵詞：動(dòng)車(chē)組;導(dǎo)流罩 ：開(kāi)閉機(jī)構(gòu)

中圖分類(lèi)號(hào)：U279.3 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

1? 引言

CRH1A型動(dòng)車(chē)組車(chē)頭前部結(jié)構(gòu)主要包括導(dǎo)流結(jié)構(gòu)、開(kāi)閉機(jī)構(gòu)、排障器。導(dǎo)流結(jié)構(gòu)由上下兩個(gè)導(dǎo)流罩組成，在需要Mc車(chē)和其他車(chē)聯(lián)掛時(shí)對(duì)開(kāi)閉機(jī)構(gòu)進(jìn)行操作，打開(kāi)導(dǎo)流罩伸出自動(dòng)車(chē)鉤;不聯(lián)掛時(shí)自動(dòng)車(chē)鉤收回到導(dǎo)流罩內(nèi)，該設(shè)計(jì)不僅可以保護(hù)車(chē)鉤安全還保證了動(dòng)車(chē)組前端的流線型造型，改善了前端的空氣動(dòng)力學(xué)性能，減小了動(dòng)車(chē)組在高速行駛過(guò)程中的阻力。

2? CRH1A型動(dòng)車(chē)組導(dǎo)流罩的結(jié)構(gòu)組成

導(dǎo)流罩開(kāi)閉機(jī)構(gòu)主要由打開(kāi)和關(guān)閉導(dǎo)流罩的雙向氣缸-氣動(dòng)機(jī)構(gòu)及縱向?qū)к壓蜐L珠等組成，導(dǎo)流罩的開(kāi)閉、關(guān)閉可在司機(jī)室進(jìn)行操縱，也可在頭罩檢修蓋板后方的控制盒里手動(dòng)操作，安裝在開(kāi)閉機(jī)構(gòu)上的導(dǎo)流罩沿著導(dǎo)軌順著車(chē)輛輪廓移動(dòng)完成開(kāi)關(guān)動(dòng)作。上下兩個(gè)導(dǎo)流罩在端部位置都設(shè)有鎖閉機(jī)構(gòu)，上導(dǎo)流罩在頂部安裝一個(gè)鎖閉氣缸， 下導(dǎo)流罩在端部位置的兩側(cè)帶有鎖閉氣缸，所有鎖閉氣缸均是通過(guò)彈簧銷(xiāo)配合孔洞鎖閉完成的，充風(fēng)時(shí)壓縮空氣壓緊彈簧帶動(dòng)彈簧銷(xiāo)拔出鎖孔進(jìn)行解鎖，排風(fēng)時(shí)彈簧復(fù)位推動(dòng)彈簧銷(xiāo)插入鎖孔實(shí)現(xiàn)鎖定，該結(jié)構(gòu)可以有效保證發(fā)生壓縮空氣泄漏故障時(shí)，導(dǎo)流罩也可以依靠鎖閉氣缸彈簧自身彈力實(shí)現(xiàn)安全鎖閉。

3? CRH1A型動(dòng)車(chē)組開(kāi)閉機(jī)構(gòu)的控制

3.1開(kāi)閉機(jī)構(gòu)控制原理

開(kāi)閉機(jī)構(gòu)采用2位5通控制閥，其中單向閥控制導(dǎo)流罩的鎖定和解鎖，即充風(fēng)解鎖，排風(fēng)彈簧恢復(fù)鎖定;雙向閥控制導(dǎo)流罩的打開(kāi)和關(guān)閉，即一端充風(fēng)一端排風(fēng)，實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)功能切換，基于2位5通閥的“自鎖”特點(diǎn)，導(dǎo)流罩關(guān)閉到位后鎖定氣缸進(jìn)行機(jī)械鎖定，同時(shí)伸縮氣缸仍處于持續(xù)充風(fēng)狀態(tài)，保證導(dǎo)流罩不會(huì)意外打開(kāi)，同樣在動(dòng)車(chē)組重聯(lián)需要時(shí)，導(dǎo)流罩打開(kāi)到位后氣缸仍處于持續(xù)充風(fēng)狀態(tài)保證導(dǎo)流罩不會(huì)意外關(guān)閉;另外在關(guān)閉狀態(tài)下上下導(dǎo)流罩也采用了固定銷(xiāo)-洞互鎖的方式，進(jìn)一步保證安全。

3.2開(kāi)閉機(jī)構(gòu)控制閥功能

開(kāi)閉機(jī)構(gòu)手動(dòng)操作閥門(mén)位于車(chē)端檢修罩板后方，由電磁閥和氣動(dòng)控制兩部分構(gòu)成。電磁閥得電后可以控制閥芯動(dòng)作實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，在閥體上配有手動(dòng)操作旋鈕（雙向閥兩個(gè)）實(shí)現(xiàn)氣路通斷切換，“0”位指示關(guān)閉，“1”位指示通路，“0”位和“1”位成180°，通過(guò)操作相應(yīng)的閥門(mén)，實(shí)現(xiàn)導(dǎo)流罩的開(kāi)閉。

CRH1A-200型動(dòng)車(chē)組控制板上各閥門(mén)從左至右功能具體如下：V4解編，V3解鎖鉤體，V2伸出車(chē)鉤，V1收回車(chē)鉤，V5解鎖下導(dǎo)流罩，V6B打開(kāi)下導(dǎo)流罩，V6A關(guān)閉下導(dǎo)流罩，V7B打開(kāi)上導(dǎo)流罩，V7A關(guān)閉上導(dǎo)流罩，V8解鎖上導(dǎo)流罩。

CRH1A-200型動(dòng)車(chē)組控制板上各閥門(mén)從左至右功能具體如下：V4解編，V3解鎖鉤體，V2B伸出車(chē)鉤，V2A收回車(chē)鉤，V5解鎖下導(dǎo)流罩，V6B打開(kāi)下導(dǎo)流罩，V6A關(guān)閉下導(dǎo)流罩，V7B打開(kāi)上導(dǎo)流罩，V7A關(guān)閉上導(dǎo)流罩，V8解鎖上導(dǎo)流罩。

4 導(dǎo)流罩意外打開(kāi)的原因分析

不考慮控制系統(tǒng)邏輯故障和接線故障，通過(guò)結(jié)構(gòu)和原理分析導(dǎo)致導(dǎo)流罩意外打開(kāi)的原因有4種：（1）氣動(dòng)控制系統(tǒng)壓力不足;（2）機(jī)械鎖定機(jī)構(gòu)故障。（3）2位5通閥“自鎖”功能失效;（4）操作錯(cuò)誤。

正常情況下這些單純的因素引發(fā)導(dǎo)流罩意外動(dòng)作打開(kāi)的可能性比較小，但是當(dāng)上述幾種情況組合發(fā)生時(shí)，造成導(dǎo)流罩意外打開(kāi)的概率就大大增加。

4.1機(jī)械鎖定機(jī)構(gòu)故障+壓力不足

機(jī)械機(jī)構(gòu)變形彈簧鎖定插銷(xiāo)插入鎖孔的深度不夠，動(dòng)車(chē)組在高速運(yùn)行時(shí)震動(dòng)造成鎖銷(xiāo)脫出鎖孔，如果正好供風(fēng)壓力不足，動(dòng)車(chē)組高速運(yùn)行時(shí)車(chē)頭受到的巨大正壓力會(huì)將導(dǎo)流罩強(qiáng)制推開(kāi)。

4.2機(jī)械鎖定機(jī)構(gòu)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(lèi)：（1）CRH1A型動(dòng)車(chē)組開(kāi)閉機(jī)構(gòu)處于開(kāi)放狀態(tài)，導(dǎo)流罩內(nèi)部積累了大量沙塵，日常操作會(huì)導(dǎo)致灰塵侵入閥芯，導(dǎo)致閥芯關(guān)閉不嚴(yán)實(shí)造成竄風(fēng)，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致閥芯位置改變，充風(fēng)口變?yōu)榕艢饪冢艢饪谧優(yōu)槌滹L(fēng)口，氣缸動(dòng)作方向發(fā)生反轉(zhuǎn)。（2）控制閥芯密封圈采用橡膠材質(zhì)易受環(huán)境溫度影響造成閥芯竄風(fēng)，最終導(dǎo)致閥芯控制的供風(fēng)方向發(fā)生改變，2位5通閥“自鎖”功能失效，此時(shí)如果機(jī)械鎖定機(jī)構(gòu)失效同樣可以造成導(dǎo)流罩打開(kāi)。

4.3 人為操作順序錯(cuò)誤

考慮到上下導(dǎo)流罩的互鎖結(jié)構(gòu)，正常情況下應(yīng)先打開(kāi)下導(dǎo)流罩，再打開(kāi)上導(dǎo)流罩，關(guān)閉時(shí)正好相反，先關(guān)閉上導(dǎo)流罩，再關(guān)閉下導(dǎo)流罩。當(dāng)上下導(dǎo)流罩關(guān)閉到位后，所有閥芯應(yīng)處于“0”位。單向閥“0”位水平指向右側(cè)，雙向閥“0”位水平指向左側(cè)。現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研發(fā)現(xiàn)操作人員經(jīng)常會(huì)在操作結(jié)束后將所有旋鈕的位置恢復(fù)至同一個(gè)水平方向，最常見(jiàn)的就是將雙向閥的后排旋鈕旋至右側(cè)（正常左側(cè)），此時(shí)V6B閥、V7B閥被激活，V6A、V7A被去激活，控制導(dǎo)流罩的雙向氣缸的供風(fēng)方向也隨之發(fā)生改變，由充風(fēng)關(guān)閉狀態(tài)轉(zhuǎn)為反向充風(fēng)打開(kāi)狀態(tài)，但由于鎖定氣缸的機(jī)械強(qiáng)制鎖定作用，此時(shí)導(dǎo)流罩只會(huì)被反向充風(fēng)而實(shí)際不會(huì)被打開(kāi)，同時(shí)因?yàn)楦鞑糠值南尬婚_(kāi)關(guān)都在正常觸發(fā)位置，所以IDU上也不會(huì)顯示任何相關(guān)故障，當(dāng)動(dòng)車(chē)組在高速運(yùn)行過(guò)程中由于線路不平整等引起的車(chē)體抖動(dòng)造成鎖定氣缸的鎖銷(xiāo)和鎖孔的位置發(fā)生相對(duì)變化，同時(shí)如果鎖銷(xiāo)插入的深度不夠，當(dāng)鎖銷(xiāo)淺出鎖孔的瞬間導(dǎo)流罩就會(huì)被反向供風(fēng)突然打開(kāi)。

5? 日常預(yù)防措施

（1）日常維護(hù)過(guò)程中，首先檢查鎖定氣缸的狀態(tài)，可將控制機(jī)構(gòu)總風(fēng)截?cái)啵檬职磯烘i銷(xiāo)檢查確認(rèn)鎖定氣缸內(nèi)復(fù)位彈簧彈力足夠。

（2）檢查導(dǎo)流罩氣動(dòng)機(jī)構(gòu)無(wú)壓力泄露，保壓情況良好。

（3）檢查各鎖定機(jī)構(gòu)機(jī)械配合形態(tài)，確認(rèn)鎖銷(xiāo)插入鎖孔的深度不小于10mm。

（4）手動(dòng)操作開(kāi)閉機(jī)構(gòu)控制閥前做好清潔工作，減少灰塵進(jìn)入閥芯。

（5）做好人員培訓(xùn)，杜絕人為操作失誤。如果有錯(cuò)誤操作，應(yīng)立即截?cái)嗫傦L(fēng)截?cái)嚅y，待系統(tǒng)壓力降低時(shí)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(fù)閥的方向，實(shí)際上閥芯的位置并沒(méi)有立馬改變，錯(cuò)誤操作引起的結(jié)果也并未消除，必須進(jìn)行一次反向操作才能更正，這也是在實(shí)際操作中最容易出現(xiàn)問(wèn)題和最容易被忽略的部分。

參考文獻(xiàn)：

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[2]張新德 .電磁閥[M]. 機(jī)械工業(yè)出版社， 2010.06