- 高鐵不神秘:高鐵科普120問(wèn)
- 胡名正
- 1302字
- 2021-09-30 20:14:41
28 動(dòng)車組列車的各節(jié)車廂是怎樣連接的?自動(dòng)車鉤是怎樣工作的?
動(dòng)車組列車的各節(jié)車廂被車鉤及緩沖裝置連接在一起,組成列車。車鉤及緩沖裝置能夠?qū)崿F(xiàn)下列功能:
1.傳遞牽引力;
2.緩和車輛之間的沖擊力;
3.使車輛之間保持合適的距離;
4.保證高速列車的密封性;
5.使車輛之間的空氣管路和電氣通路自動(dòng)地對(duì)接并且穩(wěn)固地連接。
車鉤及緩沖裝置包括:車鉤、緩沖器、車端阻尼裝置、密封式連接風(fēng)擋、空氣管路和電氣通路的連接器等。
車鉤被用來(lái)連接車輛,使車輛之間保持合適的距離,并傳遞牽引力。由于動(dòng)車組運(yùn)行速度高,制動(dòng)力大,運(yùn)行速度調(diào)節(jié)、變化頻繁,動(dòng)車組使用具有自動(dòng)連掛功能的密接式車鉤。
密接式車鉤屬于剛性車鉤,2個(gè)密接式車鉤連掛后,沒(méi)有上下和左右的移動(dòng),而且縱向間隙也限制在很小的范圍內(nèi)。旅客列車采用密接式車鉤能夠減輕起動(dòng)和制動(dòng)時(shí)車輛的前后沖撞,從而提高旅客的舒適性。在發(fā)生事故時(shí),密接式車鉤可防止車輛傾覆、攀爬和套車等,可以提高安全性。多功能密接式車鉤還帶有空氣管路和電氣通路的自動(dòng)連接器。
按車鉤的連接方式,可分為非自動(dòng)車鉤和自動(dòng)車鉤,非自動(dòng)車鉤須由人工來(lái)完成車輛的連掛,而自動(dòng)車鉤則不需要人的參與就能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)連掛。一節(jié)車廂駛近另一節(jié)車廂并對(duì)準(zhǔn)后,自動(dòng)車鉤無(wú)須人工協(xié)助,就可以實(shí)現(xiàn)車廂的連掛,即使在連掛車輛之間存在水平角度和垂直角度誤差時(shí),自動(dòng)車鉤也能實(shí)現(xiàn)車輛自動(dòng)連掛。
自動(dòng)車鉤又可分為非剛性車鉤和剛性車鉤。非剛性車鉤允許兩個(gè)相連接的車鉤在鉛垂面內(nèi)有相對(duì)位移,剛性車鉤不允許兩個(gè)相連接車鉤在鉛垂面內(nèi)有相對(duì)位移,但在水平面內(nèi)允許有少許轉(zhuǎn)角。剛性車鉤可減小車鉤間的間隙,降低列車運(yùn)行中的縱向沖動(dòng),提高列車運(yùn)行平穩(wěn)性,降低車鉤零件的磨耗和噪聲,并能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)車輛間的空氣管路和電氣通路的自動(dòng)連接。高速列車和城市地鐵、輕軌車輛一般都采用剛性自動(dòng)車鉤。夏芬伯格車鉤是一種剛性車鉤。

德國(guó)ICE3高速列車的夏芬伯格車鉤

高速列車車鉤的結(jié)構(gòu)
夏芬伯格車鉤的結(jié)構(gòu)
夏芬伯格車鉤是自動(dòng)車鉤,使電氣和氣動(dòng)的連接與斷開(kāi)自動(dòng)化,它于1903年由德國(guó)科尼斯堡(現(xiàn)為俄羅斯的加里寧格勒)的卡爾·夏芬伯格(Karl Scharfenberg)設(shè)計(jì),是歐洲高速列車的標(biāo)準(zhǔn)車鉤。圖中的電氣連接位于機(jī)械連接結(jié)構(gòu)的上方。

德國(guó)ICE3型高速列車的夏芬伯格車鉤的連接過(guò)程

連接在一起的德國(guó)ICE3型高速列車
夏芬伯格車鉤的連掛原理圖
車鉤分為鉤殼、鉤環(huán)、回轉(zhuǎn)圓盤、復(fù)位彈簧四個(gè)主要部分。
1.連掛時(shí),鉤環(huán)是伸長(zhǎng)狀態(tài),插進(jìn)對(duì)面車鉤殼的凹錐槽。
2.待兩個(gè)車鉤殼相互貼緊,外源動(dòng)力驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)圓盤收回鉤環(huán),使得鉤環(huán)頭對(duì)準(zhǔn)回轉(zhuǎn)圓盤凹槽。
3.外源動(dòng)力切除,復(fù)位彈簧帶動(dòng)回轉(zhuǎn)圓盤伸長(zhǎng)鉤環(huán)而且掛住對(duì)面的鉤環(huán),最后圓盤停止于鉤殼內(nèi)部阻擋臺(tái)。
列車牽引拉動(dòng)時(shí),復(fù)位彈簧與阻擋臺(tái)共同作用,阻止回轉(zhuǎn)圓盤亂轉(zhuǎn)導(dǎo)致脫鉤。

夏芬伯格車鉤的連接動(dòng)作示意圖

動(dòng)車組普遍采用密封式連接風(fēng)擋
緩沖器和車端阻尼裝置用來(lái)傳遞和緩和動(dòng)車組在運(yùn)行和調(diào)車過(guò)程中產(chǎn)生的縱向力和沖擊力。
為保證高速列車的密封性,動(dòng)車組普遍采用密封式連接風(fēng)擋,并將車體下部封住以減小列車運(yùn)行時(shí)的空氣阻力。
空氣管路和電氣通路的連接器被用來(lái)使車輛之間的空氣管路和電氣通路自動(dòng)地對(duì)接,并且穩(wěn)固地連接。

高速列車的密封式連接風(fēng)擋內(nèi)部

高速列車風(fēng)擋密封連接