高速动车组头罩开闭装置结构组成和控制原理介绍

摘要：高速动车组两端与其他编组都可以进行联挂，TC01车及TC08车的车头部分安装了头罩开闭装置和前端车钩（含机械接口、气路接口、电气连接器），头罩开闭装置在使动车组具有良好的空气动力学性能的同时，方便动车组重联及救援时的车钩连挂。基于此，本文通过对高速动车组头罩开闭装置的结构组成和控制原理进行了较为全面的介绍，为现场一线的常态检修、快速普查、整改优化、线上应急和故障诊断处置等，提供了系统的思考分析方向和有力的理论参考依据。

关键词：高速动车组；头罩开闭机构；配管单元箱；控制原理。

一、头罩开闭装置概述

头罩开闭装置由头罩开闭机构、配管单元箱、空气管开闭器等设备组成。头罩开闭机构采用双旋转轴直接旋转打开式开闭机构，头罩开闭机构采用金属构架承载，由气缸驱动头罩绕固定旋转轴旋转，从而打开头罩。

司机室前端设有金属构架承载型头罩开闭机构，主要由流线型头罩与头罩开闭机构组成，通过位于司机室前端下部的头罩开闭机构可以实现自动、手动打开头罩的功能，同时设有头罩全自动及手动锁定、解锁的功能。

二、头罩开闭机构控制原理

头罩开闭机构为金属结构承载式，玻璃钢左/右头罩分别安装在安装翼上，并可绕头罩旋转中心转动。

（1）自动打开

当接收到头罩打开信号时，小气缸（头罩锁闭气缸）活塞杆向后缩回，此时触碰解锁位置开关，网络系统接收到解锁到位信号后，大气缸（头罩开闭气缸）活塞杆向后缩回，拽动滑板沿导轨向后滑动，而滑板通过推拉杆拽动下部安装翼绕旋转中心旋转，实现头罩的打开（上部安装翼为从动）。

当滑板触碰到头罩开到位开关时，向网络系统反馈打开到位信号，然后小气缸活塞杆向前伸出，锁闭滑板位置，到位后触碰锁闭位置开关，向网络系统反馈锁闭到位信号，自动打开完成。

自动关闭与之相反。

（2）锁闭原理

①气缸推动锁舌伸出和缩回，当头罩关闭到位时，正好滑板上的关闭位锁槽对准锁舌，小气缸推动锁舌伸出即可锁闭。

②当头罩打开到位时，正好是滑板上的打开位锁槽对准锁舌，小气缸推动锁舌进入打开位锁槽即可锁闭。

三、配管单元箱构成和控制原理

（1）配管单元箱构成

配管单元箱将控制塞门、头罩开闭电磁阀、锁头电磁阀、流量调节阀等部件集成在一起，通过电磁阀得失电控制罩开闭和锁闭气缸动作。

（2）配管单元箱气路分析

（3）配管单元箱控制原理

①头罩开闭（头罩开闭电磁阀为双电控式）控制原理

头罩开闭电磁阀线圈罩开端（SOL11）得电，压缩空气通T1口，头罩打开，然后不论电磁阀线圈罩开端（SOL11）得失电，该状态自保持，直至电磁阀线圈罩关端（SOL12）得电；

头罩开闭电磁阀线圈罩关端（SOL12）得电，压缩空气通T2口，头罩关闭，然后不论电磁阀线圈罩关端（SOL12）得失电，该状态自保持，直至电磁阀线圈罩开端（SOL11）得电。

②头罩锁闭（头罩锁闭电磁阀为单电控式）控制原理

锁头电磁阀线圈锁闭端（SOL21）得电，压缩空气通T4口，头罩锁闭解除；

电磁阀线圈锁闭端（SOL21）失电后，压缩空气通T3口，头罩锁闭。

③球阀功能

配管单元箱内共有5个球阀（截断塞门），均为下排风式塞门，球阀的旋转角度为90°，正常位时球阀应置常通位，维护时各球阀可以正常开闭相应的支路，应不影响其它支路的动作。

四、空气管开闭器功能结构和控制原理

（1）空气管开闭器是在重联动车组分开前将断开总风连接，或者动车组重联后将两列动车组总风自动贯通的装置。

（2）空气管开闭器的结构为：内部设有2个电磁阀发出“释放”、“连接”的指令，由电磁阀的On/Off来使活塞左右动作，转动凸轮轴，再由与凸轮轴相连的凸轮转动来开闭塞门1、2，从而切换总风管与车钩的总风管（MR）及解钩管（UC）的导通状态。

①“释放”电磁阀得电使塞门1打开，塞门2关闭；在切断总风管与车钩的总风管（MR）且连通总风管与车钩的解钩管（UC），解钩管（UC）冲入压缩空气，使机械钩解钩。机械钩解钩完毕后，“释放”电磁阀失电，切断总风管与车钩的解钩管（UC）且通过“释放”电磁阀的排气孔将车钩的解钩管（UC）与大气连通，将解钩管（UC）内剩余的压缩空气排空。

②“连接”电磁阀得电使塞门1关闭，塞门2打开；连通总风管与车钩的总风管（MR）且切断总风管与车钩的解钩管（UC）。

其中在“释放”、“连接”电磁阀不同时得电；当“释放”或“连接”电磁阀从得电转为失电，塞门1、2保持相应电磁阀得电前状态。

（3）另外，空气管开闭器设有手动操作手柄，设有“开”（连接）、“闭”（释放）两个位置，可通过手动操作来切换总风管与车钩的总风管（MR）及解钩管（UC）的导通状态。

五、结束语

总而言之，高速动车组头罩开闭装置出现故障时，会给动车组重联及救援时的车钩连挂带来较大的隐患，直接影响着动车组高效、稳定地运行。本文通过对高速动车组头罩开闭装置的结构组成和控制原理进行了较为全面的介绍，便于结合现场实际，精准分析、快速判断、及时处置，降低头罩开闭装置故障的影响，避免影响行车秩序，保障高速动车组的安全、稳定运行。