王英紅

摘 要：高速動車組主供風(fēng)系統(tǒng)若發(fā)生泄漏會直接對動車組制動系統(tǒng)造成影響，是高速動車組能否正常運(yùn)行的重要因素之一，本文對CRH380A型高速動車組總風(fēng)保壓不良問題進(jìn)行了分析，并且針對故障情況提出相應(yīng)的改進(jìn)措施。

關(guān)鍵詞：CRH380A型動車組;主供風(fēng)系統(tǒng);膜式干燥器;MPV單向閥;故障分析

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

1 CRH380A型動車組供風(fēng)系統(tǒng)說明

CRH380A型動車組主供風(fēng)系統(tǒng)由螺桿式主空氣壓縮機(jī)、膜式干燥器、主風(fēng)缸以及相應(yīng)的管路閥件組成，為制動系統(tǒng)及其它風(fēng)動裝置提供清潔、干燥的壓縮空氣，工作壓力為780kPa～880kPa，如圖1所示。

2 總風(fēng)保壓不良的故障分析及改進(jìn)

2.1 膜式干燥器故障分析及改進(jìn)

CRH380A型動車組運(yùn)營過程中暴露出了總風(fēng)保壓不良的問題，主要原因?yàn)橹骺諝鈮嚎s機(jī)組膜式干燥器漏泄導(dǎo)致總風(fēng)壓力下降。

（1）膜式干燥器工作原理。膜式干燥器由數(shù)以千計(jì)的薄膜纖維組成。當(dāng)壓縮機(jī)工作時，壓縮空氣經(jīng)干燥器入口處的止回閥流過干燥器;潮濕的壓縮空氣流經(jīng)薄膜纖維，壓縮空氣中的水在壓力的作用下從膜管中排出;分離出的水在反吹氣流的作用下排出干燥器;當(dāng)壓縮機(jī)停機(jī)時，電磁閥關(guān)閉，反吹停止。

（2）膜式干燥器故障原因分析。空壓機(jī)運(yùn)行過程中，壓力的上升使薄膜膨脹;空壓機(jī)停止運(yùn)行時，干燥器內(nèi)壓力下降至0，薄膜恢復(fù)其原來的形狀，這種循環(huán)的形變導(dǎo)致纖維的疲勞，縮短干燥器的壽命?？諌簷C(jī)出口直接和總風(fēng)缸相通，當(dāng)空壓機(jī)停止工作時，通過總風(fēng)缸儲備的壓縮空氣向膜式干燥器補(bǔ)風(fēng)，以保持纖維薄膜處于膨脹狀態(tài)，從而降低空壓機(jī)啟動時對干燥器薄膜的沖擊，延長干燥器的使用壽命;由于空壓機(jī)停機(jī)時薄膜纖維有著微量的自然泄露，這就會導(dǎo)致總風(fēng)缸壓力下降。

（3）改進(jìn)措施。針對此問題，解決措施是將干燥器與總風(fēng)隔離，在主空壓機(jī)干燥器到總風(fēng)缸的管路之間可增加50L儲氣風(fēng)缸及MPV單向閥。

在空壓機(jī)打風(fēng)時，首先向儲氣風(fēng)缸供風(fēng)，MPV單向閥壓力設(shè)置在600 kPa，當(dāng)儲氣風(fēng)缸達(dá)到600kPa后開啟，壓縮空氣通過MPV單向閥向總風(fēng)缸充風(fēng)，總風(fēng)壓力達(dá)到880 kPa時，空壓機(jī)停止工作，此時MPV單向閥起到止回閥的作用，防止總風(fēng)缸壓力逆流至膜式干燥器，可避免總風(fēng)壓的漏泄。

2.2 MPV單向閥故障分析及改進(jìn)

CRH380A型動車組在MPV單向閥安裝后車輛運(yùn)行約60萬公里后，相繼出現(xiàn)了該閥故障導(dǎo)致保壓不良的問題。

（1）MPV單向閥工作原理。MPV單向閥結(jié)構(gòu)如圖2所示。無氣壓狀態(tài)時：調(diào)整彈簧⑥通過彈簧座③直接作用在閥座⑦上，閥座④壓緊在閥體①的閥口上，閥口壓緊力等于調(diào)整彈簧⑥的彈簧力，進(jìn)氣口于與氣口處于截斷狀態(tài)。當(dāng)空壓機(jī)供風(fēng)時：進(jìn)氣口壓力逐漸增大，當(dāng)大于彈簧力時，調(diào)整彈簧⑥壓縮量增加，彈簧閥座③、復(fù)位彈簧⑦與閥座④一同往上運(yùn)動，閥口打開，壓力空氣主風(fēng)管供風(fēng)。止回功能：當(dāng)空壓機(jī)停止供風(fēng)時，由于干燥器的自然泄漏，進(jìn)氣口壓力小于出氣口壓力，閥座在氣壓及彈簧力作用下，重新回位壓在閥體①的閥口上，壓緊力等于復(fù)位彈簧力與進(jìn)、出氣口壓力差之和，由于閥口關(guān)閉，進(jìn)氣口壓力持續(xù)下降時，保證主風(fēng)管空氣不會通過進(jìn)氣口排出，實(shí)現(xiàn)止回功能。

（2）故障原因分析。根據(jù)以上原理分析，止回功能主要依靠件⑦的復(fù)位彈簧力以及進(jìn)、出氣口壓差實(shí)現(xiàn)。在整車測試過程中，由于干燥器緩解排風(fēng)，導(dǎo)致初始階段壓差極小，止回密封性功能完全依靠復(fù)位彈簧力實(shí)現(xiàn)，在彈簧力較小的情況下，易造成件④與閥口之間密封不嚴(yán)，導(dǎo)致空氣逆流，止回功能失效。（MPV單向閥在出廠止回功能測試時，采用的國內(nèi)外常規(guī)測試方法：迅速排出輸入端壓縮空氣，測試輸出端壓力是否有下降情況。此種方法可以快速建立壓力差，與彈簧力共同保證密封，壓力不回流。）MPV單向閥在車輛整車保壓測試工況與出廠測試工況存在差異，導(dǎo)致了現(xiàn)車止回故障，造成了總風(fēng)保壓不良的問題。

（3）改進(jìn)措施。從結(jié)構(gòu)原理上分析，MPV單向閥的止回功能取決于彈簧力大小以及進(jìn)、出口壓差，止回功能不佳為彈簧力偏小所致。通過加大彈簧力，可以有效改善整車保壓試驗(yàn)情況下的止回功能不良現(xiàn)象。

為此，通過改進(jìn)彈簧設(shè)計(jì)即增加彈簧直徑和彈簧長度來解決上述問題，從而增強(qiáng)MPV單向閥止回功能。更換MPV閥內(nèi)的彈簧后，進(jìn)行性能測試，性能良好。

改進(jìn)后的MPV單向閥經(jīng)過現(xiàn)車裝車驗(yàn)證止回效果達(dá)到很好的改善，目前車輛上MPV單向閥已更新為改進(jìn)升級后的新件，有效解決了車輛上總風(fēng)壓力保壓不良的問題。另外，車輛在日常的檢修維護(hù)工作時，要加強(qiáng)保壓檢測，對可能出現(xiàn)的故障現(xiàn)象進(jìn)行有效預(yù)防;同時，MPV單向閥的生產(chǎn)過程也要加強(qiáng)嚴(yán)格的質(zhì)量卡控。

3 結(jié)束語

本文首先介紹了CRH380A型高速動車組主供風(fēng)系統(tǒng)，并對引起總風(fēng)保壓不良故障的膜式干燥器、MPV單向閥的工作原理及故障原因進(jìn)行了分析介紹，并提出了相應(yīng)的改進(jìn)措施。