第四章車鉤貫通道

1、車輛連接裝置高速列車 Scharfenberg自動車鉤半永久車鉤特殊用途車鉤地鐵輕軌車鉤Tomlinson車鉤楔形鎖車鉤車輛連接裝置包括： 車鉤緩沖裝置； 電氣與風(fēng)管連接器； 風(fēng)擋裝置。車鉤緩沖裝置一、作用（1）傳力（2）保持距離（3）緩和沖擊車鉤緩沖裝置二、分類 根據(jù)連接方法不同，可以分為： 剛性車鉤（1）自動車鉤 非剛性車鉤（2）非自動車鉤車鉤緩沖裝置剛性車鉤與非剛性車鉤的對比：車鉤緩沖裝置三、城軌車輛上經(jīng)常使用的車鉤（1）自動車鉤（機(jī)械、風(fēng)路、電氣）（2）半自動車鉤（機(jī)械、氣路）（3）半永久車鉤車鉤緩沖裝置三、城軌車輛上經(jīng)常使用的車鉤（1）自動車鉤柴田式密接車鉤柴田式密接車鉤密接式車鉤鉤

2、頭車鉤托梁緩沖器十字頭車鉤緩沖裝置三、城軌車輛上經(jīng)常使用的車鉤車鉤緩沖裝置三、城軌車輛上經(jīng)常使用的車鉤柴田式密接車鉤結(jié)構(gòu)鉤頭（凸錐、凹錐孔）鉤舌解鉤桿反撥彈簧解鉤風(fēng)缸車鉤緩沖裝置三、城軌車輛上經(jīng)常使用的車鉤柴田式密接車鉤結(jié)構(gòu)兩鉤連掛時，凸錐插進(jìn)對方相應(yīng)的凸錐孔內(nèi)，此時凸錐的內(nèi)側(cè)面在前進(jìn)中推壓對方的鉤舌使其逆時針轉(zhuǎn)動40這時解鉤風(fēng)缸的彈簧受壓縮，鉤舌旋轉(zhuǎn)，當(dāng)兩鉤的連接面接觸后，凸錐的內(nèi)側(cè)面不再壓迫對方的鉤舌，由于彈簧的作用，使鉤舌向相反方向旋轉(zhuǎn)恢復(fù)到原來的狀態(tài)，此時處于閉鎖狀態(tài)，完成了兩車的連掛。分解時，由司機(jī)操縱分解閥，壓縮空氣由總風(fēng)管進(jìn)入本車解鉤風(fēng)缸，同時經(jīng)過解鉤風(fēng)管連接器將壓縮空氣送到相連

3、掛的另一輛車的解鉤風(fēng)缸，帶動解鉤桿，使鉤舌轉(zhuǎn)動到開鎖聞之，此時兩鉤即可解開，當(dāng)采用手動解鉤時，操作人員人力搬動解鉤桿，使鉤舌逆時針方向轉(zhuǎn)動40，轉(zhuǎn)動到開鎖位置，即可實現(xiàn)兩鉤的分解。車鉤緩沖裝置三、城軌車輛上經(jīng)常使用的車鉤柴田式密接車鉤工作狀態(tài):(1)待掛狀態(tài)(2)連掛狀態(tài)(3)解鉤狀態(tài)車鉤緩沖裝置三、城軌車輛上經(jīng)常使用的車鉤ScharfenbergScharfenberg密接式車鉤密接式車鉤車鉤緩沖裝置三、城軌車輛上經(jīng)常使用的車鉤ScharfenbergScharfenberg密接式車鉤（機(jī)械連接部分）密接式車鉤（機(jī)械連接部分）殼體鉤舌中心軸鉤鎖連桿鉤鎖彈簧鉤舌定位桿定位桿頂塊（凸錐體）車鉤緩

4、沖裝置三、城軌車輛上經(jīng)常使用的車鉤ScharfenbergScharfenberg密接式車鉤密接式車鉤待掛、閉鎖和解鉤三種狀態(tài) 車鉤緩沖裝置三、城軌車輛上經(jīng)常使用的車鉤ScharfenbergScharfenberg密接式車鉤密接式車鉤為車鉤連接前的準(zhǔn)備狀態(tài)。此時鉤舌定位桿被固定在待掛位置，鉤鎖彈簧處于最大拉伸狀態(tài)，鉤鎖連桿退縮至鉤頭錐體內(nèi)，鉤舌上的鉤嘴對著鉤頭正前方。待掛車鉤緩沖裝置三、城軌車輛上經(jīng)常使用的車鉤ScharfenbergScharfenberg密接式車鉤密接式車鉤相鄰兩鉤的凸錐體伸入對方的凹錐孔并推動定位桿頂塊，定位桿頂塊擺動迫使鉤舌定位桿離開待掛位置，這時鉤鎖彈簧的回復(fù)力使鉤

5、舌作逆時針轉(zhuǎn)動，并帶動鉤鎖連桿伸進(jìn)相鄰車鉤鉤舌的鉤嘴，完成兩鉤的連接閉鎖。這時兩鉤的鉤鎖連桿和鉤舌形成平平行四邊形連桿機(jī)構(gòu)行四邊形連桿機(jī)構(gòu)，當(dāng)車鉤受牽拉時，拉力由兩鉤的鉤鎖連桿均勻分擔(dān)，使鉤舌始終處于鎖緊狀態(tài)，當(dāng)車鉤受沖擊時，壓力通過兩車鉤殼體凸緣傳遞。車鉤緩沖裝置三、城軌車輛上經(jīng)常使用的車鉤ScharfenbergScharfenberg密接式車鉤密接式車鉤待掛、閉鎖和解鉤三種狀態(tài) 解鉤車鉤緩沖裝置三、城軌車輛上經(jīng)常使用的車鉤半自動車鉤及半永久牽引桿（以重慶半自動車鉤及半永久牽引桿（以重慶6 6號線為例）號線為例） 重慶地鐵六號線地鐵車輛為6輛編組，編組頭尾端采用頭車半自動鉤緩裝置，列車內(nèi)部

6、分成兩個單元，單元之間使用中間半自動車鉤，內(nèi)部使用半永久鉤緩裝置，車鉤配置如下所示：C -頭車半自動鉤緩裝置B-中間車半永久帶緩沖器鉤緩裝置A-中間車半永久帶壓潰管鉤緩裝置D-中間半自動鉤緩裝置 車鉤緩沖裝置三、城軌車輛上經(jīng)常使用的車鉤頭車半自動鉤緩裝置/中間半自動鉤緩裝置 車鉤緩沖裝置三、城軌車輛上經(jīng)常使用的車鉤頭車半自動鉤緩裝置/中間半自動鉤緩裝置 車鉤緩沖裝置三、城軌車輛上經(jīng)常使用的車鉤頭車半自動鉤緩裝置頭車半自動鉤緩裝置結(jié)構(gòu)特點：連掛系統(tǒng)采用CG-5密接式地鐵車鉤裝置，集成機(jī)械連掛和風(fēng)路連通的功能，利用人工進(jìn)行解鉤操作。彈性膠泥緩沖器用來吸收車輛正常連掛及運行過程中的沖擊能量，器為可恢

7、復(fù)變形能量吸收裝置。壓潰管用來吸收車輛在發(fā)生意外碰撞時的沖擊能量，為不可恢復(fù)變形能量吸收裝置。鉤緩裝置的尾部設(shè)計有過載保護(hù)裝置，當(dāng)車鉤受到過大沖擊力時，車鉤可以脫離車鉤安裝板，并使防爬器發(fā)揮作用，保護(hù)車輛、人員及財產(chǎn)不受損失。 車鉤緩沖裝置三、城軌車輛上經(jīng)常使用的車鉤頭車半自動鉤緩裝置頭車半自動鉤緩裝置技術(shù)參數(shù)縱向拉伸屈服載荷（kN）640縱向壓縮屈服載荷（kN）800最大水平轉(zhuǎn)角 20最大主動對中角 15最大垂直轉(zhuǎn)角 6整機(jī)重量（kg） 450車鉤長度（mm） 1550 車鉤緩沖裝置三、城軌車輛上經(jīng)常使用的車鉤頭車半自動鉤緩裝置頭車半自動鉤緩裝置壓潰管技術(shù)參數(shù)： 行程（mm） 120 穩(wěn)態(tài)力

8、（kN） 700 過載保護(hù)螺栓觸發(fā)力(kN) 800彈性膠泥緩沖器的參數(shù)： 初壓力（kN） 3040 行程（mm） 68 動態(tài)容量（kJ） 24 最大阻抗力（kN） 550 車鉤緩沖裝置三、城軌車輛上經(jīng)常使用的車鉤中間車半自動鉤緩裝置中間車半自動鉤緩裝置結(jié)構(gòu)特點：連掛系統(tǒng)采用CG-5密接式地鐵車鉤裝置，集成機(jī)械連掛和風(fēng)路采用了具連通的功能，人工進(jìn)行解鉤操作。半自動車鉤有自動對中功能的安裝吊掛系統(tǒng)。對中功能可使車鉤在規(guī)定轉(zhuǎn)角范圍內(nèi)實現(xiàn)自動對中?；剞D(zhuǎn)機(jī)構(gòu)使用關(guān)節(jié)軸承，保證車鉤在水平面和垂直面一定范圍內(nèi)自由旋轉(zhuǎn)，并帶有自支撐功能，在車鉤分解狀態(tài)下可以保持車鉤處于水平狀態(tài)。 車鉤緩沖裝置三、城軌車輛上

9、經(jīng)常使用的車鉤中間車半自動鉤緩裝置中間車半自動鉤緩裝置技術(shù)參數(shù)：縱向拉伸屈服載荷（kN）640縱向壓縮屈服載荷（kN）800最大水平轉(zhuǎn)角 35最大主動對中角15最大垂直轉(zhuǎn)角 6整機(jī)重量（kg） 355車鉤長度（mm） 1370 車鉤緩沖裝置三、城軌車輛上經(jīng)常使用的車鉤中間車半自動鉤緩裝置中間車半自動鉤緩裝置技術(shù)參數(shù)：彈性膠泥緩沖器參數(shù)：初壓力（kN） 2035行程（mm） 73動態(tài)容量（kJ） 24最大阻抗力（kN） 550 車鉤緩沖裝置三、城軌車輛上經(jīng)常使用的車鉤中間車半永久帶緩沖器鉤緩裝置/中間車半永久帶壓潰管鉤緩裝置 車鉤緩沖裝置三、城軌車輛上經(jīng)常使用的車鉤中間車半永久帶緩沖器鉤緩裝置/

10、中間車半永久帶壓潰管鉤緩裝置 半永久鉤緩裝置用于單元內(nèi)部兩車之間的連接，其作用是保證車組單元內(nèi)部車輛的機(jī)械連接和風(fēng)路連接，連接和分解時需要人工手動操作。中間車半永久鉤緩裝置采用卡環(huán)連接結(jié)構(gòu)和彈性膠泥緩沖系統(tǒng)、壓潰裝置方案。 車鉤緩沖裝置三、城軌車輛上經(jīng)常使用的車鉤車鉤緩沖裝置四、緩沖裝置1.作用：利用彈性元件來傳遞和緩和縱向沖擊力。在彈性元件變形的過程中利用摩擦和阻尼吸收沖擊能量。 車鉤緩沖裝置四、緩沖裝置2.決定緩沖器特性的主要參數(shù)：緩沖器行程最大作用力容量初壓力能量吸收率 車鉤緩沖裝置四、緩沖裝置2.決定緩沖器特性的主要參數(shù)：緩沖器行程緩沖器受力后產(chǎn)生的最大變形量稱為行程。此時彈性元件處于

11、全壓縮狀態(tài)，如再加大外力，變形量也不再增加。 行程車鉤緩沖裝置四、緩沖裝置2.決定緩沖器特性的主要參數(shù)：最大作用力緩沖器產(chǎn)生最大變形量時所對應(yīng)的作用外力緩沖器的最大作用力要比車體容許的載荷要小，否則當(dāng)發(fā)生超限載荷時，車體將發(fā)生永久變形而損壞。動車組緩沖器的最大作用力通常為600KN800KN。 車鉤緩沖裝置四、緩沖裝置2.決定緩沖器特性的主要參數(shù)：容量緩沖器在全壓縮或全拉伸過程中，作用力在其行程上所作的功的總和。它是衡量緩沖器能量大小的主要指標(biāo)，如果容量太小，則當(dāng)沖擊力較大時就會使緩沖器全壓縮或全拉伸而導(dǎo)致車輛剛性沖擊。 車鉤緩沖裝置四、緩沖裝置2.決定緩沖器特性的主要參數(shù)：能量吸收率緩沖器在

12、全壓縮過程中，有一部分能量被阻尼所消耗，其所消耗部分的能量與緩沖器容量之比稱之為能量吸收率。 車鉤緩沖裝置四、緩沖裝置2.決定緩沖器特性的主要參數(shù)：初壓力初壓力：為緩沖器的靜預(yù)壓力。初壓力的大小將影響列車起動加速度。 車鉤緩沖裝置四、緩沖裝置3.緩沖器分類根據(jù)緩沖器的結(jié)構(gòu)特征和工作原理，在地鐵上運用較多的為橡膠緩沖器、液壓緩沖器及氣-液緩沖裝置、粘彈性膠泥緩沖器等。 車鉤緩沖裝置四、緩沖裝置3.緩沖器分類（1）橡膠緩沖器由于橡膠具有較好的彈性，因此在很多需要緩沖減振的場合都可以看到它的身影。橡膠緩沖器根據(jù)其作用原理不同又分為平面拉壓型緩沖器和剪切型緩沖器。 車鉤緩沖裝置四、緩沖裝置3.緩沖器分

13、類（1）橡膠緩沖器（平面拉壓型緩沖器） 車鉤緩沖裝置四、緩沖裝置3.緩沖器分類（1）橡膠緩沖器（剪切型緩沖器） 車鉤緩沖裝置四、緩沖裝置3.緩沖器分類（2）液壓緩沖器及氣-液緩沖裝置 車鉤緩沖裝置四、緩沖裝置3.緩沖器分類（2）液壓緩沖器及氣-液緩沖裝置 1-柱塞； 2-氣腔； 3-缸體； 4-浮動活塞； 5-油腔2； 6-單向錐閥；7-錐閥節(jié)流孔； 8-節(jié)流阻尼環(huán)；9-油腔1； 10-節(jié)流阻尼棒。車鉤緩沖裝置四、緩沖裝置3.緩沖器分類（3）粘彈性膠泥緩沖器這種緩沖器取用一種未經(jīng)硫化的有機(jī)硅化合物，稱彈性膠泥作為介質(zhì)，它具有彈性、可壓縮性和可流動性，其物理化學(xué)性能在-50+250范圍內(nèi)具有較高

14、的穩(wěn)定性，抗老化、無臭、無毒，對環(huán)境無污染。它還具有固體和液體兩種屬性的特征，其動粘度比普通液壓油大幾十至幾百倍，且可根據(jù)需要改變配方予以調(diào)節(jié)，因此在液壓緩沖器中十分困難的密封問題在這里變得極為簡單。 車鉤緩沖裝置四、緩沖裝置3.緩沖器分類（3）彈性膠泥緩沖器 貫通道裝置 貫通道裝置也稱風(fēng)擋裝置，位于兩節(jié)車廂的連接處，是兩車輛通道的連接部分，它具有良好的防雨、防風(fēng)、防塵、隔音、隔熱等功能，適應(yīng)車輛在地下、地面和高架線路上運行，使旅客安全地穿行于車輛之間。 2 2、貫通道分類、貫通道分類 貫通道裝置根據(jù)連掛方式的不同可分為整體式和分體式。 貫通道裝置根據(jù)內(nèi)部側(cè)護(hù)板的結(jié)構(gòu)又可分為一塊側(cè)護(hù)板結(jié)構(gòu)式和

15、多塊板搭接結(jié)構(gòu)式貫通道。2.1 、整體式貫通道 整體式貫通道多用于車端間距較小的B型車，因整體式貫通道重量輕，在車端安裝后可實現(xiàn)自支撐。如北京2、5、10號線及深圳3號線車輛等。整體式貫通道多為多塊板搭接結(jié)構(gòu)式貫通道。貫通道裝置2 2、貫通道分類、貫通道分類2.1 、整體式貫通道貫通道裝置1-車體框組成 2-折棚組成 3-側(cè)護(hù)板組成4-頂板組成 5-渡板連桿組成 6-渡板組成 7-踏板組成深圳3號線車輛貫通道 貫通道裝置整體式貫通道主要由以下部分組成：（1）外風(fēng)擋組成（2）踏板組成（3）渡板組成（4）側(cè)護(hù)板組成（5）頂板組成 整體式貫通道的優(yōu)點：重量輕、結(jié)構(gòu)簡單能夠自支撐，不需要車鉤支撐、成本

16、低。 缺點：受車端間距限制，整體式貫通道外折棚及內(nèi)室板的可拉伸量小，很難通過曲線半徑過小的曲線。貫通道裝置2.2 2.2 、分體式貫通道、分體式貫通道 分體體式貫通道多用于車端間距較大的車輛，分體式貫通道重量大，在車端安裝后需由車鉤支撐。如北京機(jī)場線、深圳1、2號線、泰國項目車輛等。分體體式貫通道單塊板結(jié)構(gòu)式也有多塊板搭接結(jié)構(gòu)式。 分體式貫通道同樣主要由外風(fēng)擋、踏板、渡板、側(cè)護(hù)板和頂板部分組成：貫通道裝置廣州-佛山線貫通道貫通道裝置機(jī)場線貫通道側(cè)護(hù)板和頂板機(jī)場線貫通道踏板和渡板貫通道裝置機(jī)場線貫通道外折棚貫通道在過曲線時側(cè)護(hù)板的狀態(tài)貫通道裝置泰國項目車輛貫通道貫通道裝置1、多塊側(cè)護(hù)板搭接結(jié)構(gòu)的

17、分體式貫通道優(yōu)缺點： 優(yōu)點：車端間距較大，貫通道外折棚及內(nèi)室板的可拉伸量大，能通過較小半徑的曲線，成本低。 缺點：貫通道通過較小的曲線時，側(cè)護(hù)板搭接處會出現(xiàn)間隙，易夾手，存在潛在的危險；側(cè)護(hù)板有多塊板搭接而成，且背面機(jī)構(gòu)復(fù)雜，在運行時將會因搭接處的摩擦和機(jī)構(gòu)的拉伸、扭曲而產(chǎn)生噪音。貫通道裝置2、單塊側(cè)護(hù)板結(jié)構(gòu)的分體式貫通道優(yōu)缺點： 優(yōu)點：車端間距較大，貫通道外折棚及內(nèi)室板的可拉伸量大，能通過較小半徑的曲線；車輛運行時側(cè)護(hù)板始終保持為一個整體結(jié)構(gòu)，不會有任何潛在的危險，同時車輛運行時側(cè)護(hù)板不會產(chǎn)生噪音。 缺點：成本高。貫通道裝置車鉤緩沖裝置三、城軌車輛上經(jīng)常使用的車鉤半永久牽引桿半永久牽引桿用于

18、同一單元內(nèi)車輛之間的連接，用于同一單元內(nèi)車輛之間的連接，沈陽地鐵一號線車鉤所采用的掛鉤為同位式機(jī)械車鉤的聯(lián)掛機(jī)構(gòu)（原理如圖4.2.4.2-1），可確保在所有運行條件下，能保持車鉤接觸面之間緊密貼合。同位式機(jī)械車鉤的聯(lián)掛機(jī)構(gòu)具有一個靜態(tài)位置。在已聯(lián)掛和已解鉤時具有相同的位置狀態(tài)。鉤鎖機(jī)構(gòu)只在聯(lián)掛和解鉤的過程中暫態(tài)地改變位置狀態(tài)。 1. 彈簧3. 旋轉(zhuǎn)鉤板2. 聯(lián)掛連桿圖4.2.4.2-1 機(jī)械車鉤結(jié)構(gòu)原理圖（2） 聯(lián)掛兩車鉤在聯(lián)掛接合后自動鎖定。圖4.2.4.2-2所示為機(jī)械車鉤在聯(lián)掛準(zhǔn)備位置狀態(tài)，這也是已解鉤的車鉤的正常位置狀態(tài)。當(dāng)兩個車鉤對接時，旋轉(zhuǎn)鉤板（3）首先推著對方的聯(lián)掛連桿（2）向后退，由于彈簧（1）的作用，將聯(lián)掛連桿拉向旋轉(zhuǎn)鉤板。旋轉(zhuǎn)鉤板被強迫旋轉(zhuǎn)直至聯(lián)掛連桿能夠滑入旋轉(zhuǎn)鉤板的凹槽中。當(dāng)聯(lián)掛連桿完全滑入對方的旋轉(zhuǎn)鉤板后，在彈簧力的作用下，聯(lián)掛鉤板反轉(zhuǎn)回原位，此時聯(lián)掛機(jī)構(gòu)處于完全鎖緊的位置狀態(tài)。圖4.2.4.2-2 機(jī)械車鉤在聯(lián)掛準(zhǔn)備位置狀態(tài)圖4.2.4.2-3所示為機(jī)械車鉤在已聯(lián)掛完成的位置狀態(tài)，當(dāng)聯(lián)掛完 成后，聯(lián)掛連桿和鉤板形成一個平行四邊形，力通過主銷傳遞到鉤體。此時兩個車鉤頭形成了牢固、無間隙和安全的聯(lián)掛。圖4.2.4.2-3 車鉤聯(lián)掛完成狀態(tài) 圖4