項(xiàng)目六

車輛連接裝置城軌車輛構(gòu)造主講人：楊培義任務(wù)一

車鉤緩沖裝置概述任務(wù)二

車鉤任務(wù)三

緩沖裝置本項(xiàng)目主要內(nèi)容

城軌車輛用車鉤基本上可分為自動(dòng)車鉤、半自動(dòng)車鉤和半永久性牽引桿三種。一、自動(dòng)車鉤自動(dòng)車鉤位于列車端部，其電氣和風(fēng)路連接裝置都組裝在鉤頭上。當(dāng)車輛連掛時(shí)，車鉤的機(jī)械、風(fēng)路、電路系統(tǒng)都能自動(dòng)連接；解鉤時(shí)，可在司機(jī)室控制自動(dòng)解鉤或采用手動(dòng)結(jié)構(gòu)。解鉤后，車鉤即處于待掛狀態(tài)；電氣連接器通過(guò)蓋板自動(dòng)關(guān)閉，以防止水和塵土進(jìn)入；主風(fēng)管連接器也自動(dòng)關(guān)閉，防止壓縮空氣泄漏。我國(guó)城軌車輛用自動(dòng)車鉤主要有兩種：一種是國(guó)產(chǎn)密接式車鉤，采用半圓形鉤舌；一種是Scharfenberg式自動(dòng)車鉤，采用拉桿式連接結(jié)構(gòu)。任務(wù)二

車鉤任務(wù)二

車鉤

（一）國(guó)產(chǎn)密接式車鉤

國(guó)產(chǎn)密接式車鉤緩沖裝置主要有車鉤鉤頭、橡膠金屬片式緩沖器、風(fēng)管連接器、電器連接器和風(fēng)動(dòng)解鉤系統(tǒng)等幾部分組成，緩沖器位于鉤頭的后部。車輛連掛時(shí)依靠?jī)绍囥^相鄰鉤頭上的凸錐和凹錐孔的相互插入，實(shí)現(xiàn)兩車鉤的緊密連接；同時(shí)自動(dòng)將兩車之間的電路和空氣通路接通。在兩車分解時(shí)，亦可自動(dòng)解鉤，并自動(dòng)切斷兩車之間的電路和空氣通路。在車鉤下面有車鉤托梁，在緩沖器尾部通過(guò)十字頭連接器與車體上的沖擊座相連，可以實(shí)現(xiàn)水平和垂直方向的擺動(dòng)。具體如圖1所示。圖1國(guó)產(chǎn)密接式車鉤緩沖裝置1-密接式車鉤鉤頭；2-風(fēng)管連結(jié)器；3-橡膠緩沖器；4-沖擊座；5-十字頭；6-托梁；7-磨耗板；8-電氣連結(jié)器。任務(wù)二

車鉤

1.鉤頭結(jié)構(gòu)其車鉤的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖2所示。車鉤前端為鉤頭，它有一個(gè)凸錐和凹錐孔，內(nèi)部還有鉤舌（半圓形）、解鉤桿、解鉤桿彈簧和解鉤風(fēng)缸組成。2.作用原理

該車鉤有待掛、連接和解鉤三種狀態(tài)，如圖2所示。

（1）待掛狀態(tài)：為車鉤連接前的準(zhǔn)備狀態(tài)，此時(shí)鉤舌定位桿被固定在待掛位置，解鉤風(fēng)缸活塞桿處于回縮狀態(tài)，此時(shí)半圓形鉤舌的連接面與水平面呈40°角。（2）連掛狀態(tài)：兩鉤連掛時(shí)，凸錐插進(jìn)對(duì)方車鉤相應(yīng)的凹錐孔中。這時(shí)凸錐的內(nèi)側(cè)面在前進(jìn)中壓迫對(duì)方的鉤舌轉(zhuǎn)動(dòng)，使解鉤氣缸的彈簧受壓，鉤舌沿逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)40°。當(dāng)兩鉤連接面相接觸后，凸錐的內(nèi)側(cè)面不再壓迫對(duì)方的鉤舌，此時(shí)，由于彈簧的作用，使鉤舌恢復(fù)到原來(lái)的狀態(tài)，即處于閉鎖位置。

（3）解鉤狀態(tài)：自動(dòng)解鉤：要使兩鉤分解，需由司機(jī)操縱解鉤閥，壓縮空氣由總風(fēng)管進(jìn)入前車（或后車）的解鉤氣缸，同時(shí)經(jīng)解鉤風(fēng)管連結(jié)器送入相連掛的后車（或前車）解鉤氣缸，活塞桿向前推并帶動(dòng)解鉤桿，使鉤舌轉(zhuǎn)動(dòng)至開鎖位置，此時(shí)兩鉤即可解開。兩鉤分解后，解鉤氣缸的壓縮空氣迅速排出，解鉤彈簧得以復(fù)原，帶動(dòng)鉤舌順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)40°恢復(fù)到原始狀態(tài)，為下次連掛作好準(zhǔn)備。

手動(dòng)解鉤：如果采用手動(dòng)解鉤，只要用人力扳動(dòng)解鉤桿，也能使鉤舌轉(zhuǎn)動(dòng)至開鎖位置，實(shí)現(xiàn)兩鉤的分解。

我國(guó)早期北京地鐵和天津地鐵車輛采用了這種車鉤形式。任務(wù)二

車鉤圖2

密接式車鉤作用原理（a）連掛狀態(tài)；（b）解鉤狀態(tài)；（c）待掛狀態(tài)

1-鉤頭；2-鉤舌；3-解鉤桿；4-彈簧；5-解鉤風(fēng)缸（二）Scharfenberg密接式車鉤

Scharfenberg密接式車鉤緩沖裝置如圖3所示。它主要由車鉤鉤頭、橡膠緩沖器、風(fēng)管連接器、電器連接器和風(fēng)動(dòng)解鉤系統(tǒng)等幾部分組成，緩沖器位于鉤頭的后部。車輛連掛時(shí)依靠?jī)绍囥^相鄰鉤頭前端的錐形喇叭口引導(dǎo)彼此精確地對(duì)中，實(shí)現(xiàn)兩車鉤的緊密連接；同時(shí)自動(dòng)將兩車之間的電氣線路和空氣通路接通。在兩車分解時(shí)，亦可由司機(jī)控制解鉤電磁閥自動(dòng)解鉤，并自動(dòng)切斷兩車之間的電氣線路和空氣通路。在車鉤下面有車鉤支撐彈簧支撐，在緩沖器尾部通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)中心軸與車體上的沖擊座相連，并可通過(guò)橡膠彈簧的彈性變形及緩沖器與轉(zhuǎn)動(dòng)中心軸的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)垂直和方向的擺動(dòng)。任務(wù)二

車鉤圖3Scharfenberg密接式車鉤緩沖裝置1-密接式車鉤；2-引導(dǎo)對(duì)準(zhǔn)爪把；3-風(fēng)管連結(jié)器；4-電氣連結(jié)器；5-鉤身；7-磨耗板

任務(wù)二

車鉤

1.車鉤結(jié)構(gòu)鉤頭殼體為焊接件，它由兩部分組成，前面為一帶有錐體和喇叭口的突出件，后面為連接法蘭。當(dāng)兩鉤連接時(shí)，前面的錐體和喇叭口用來(lái)作為引導(dǎo)對(duì)準(zhǔn)之用，伸出在前面的爪把用來(lái)擴(kuò)展車鉤的連接范圍。前端的圓孔用來(lái)安置空氣管路連接器，在鉤頭殼體中配置有車鉤鎖閉零件和解鉤風(fēng)缸。借助于鉤頭殼體后部的法蘭將鉤頭與牽引緩沖裝置連成一體。車鉤的閉鎖機(jī)構(gòu)由鉤舌和鉤鎖桿組成，兩者通過(guò)銷子彼此可擺動(dòng)地相連接。兩個(gè)彈簧用來(lái)保持車鉤處在閉鎖位。彈簧的一端鉤在殼體的錐體上，另一端鉤在鉤鎖桿上。手動(dòng)解鉤裝置設(shè)在鉤頭的側(cè)面，它由橫桿通過(guò)兩解鉤桿與鉤舌相連接。在該橫桿的端部連有一鋼絲繩并與手柄連接，手柄掛在鉤頭殼體的一側(cè)。任務(wù)二

車鉤

2.工作原理

（1）待掛位：這時(shí)鉤頭中的鉤鎖桿軸線平行于車鉤的軸線，鉤鎖桿的連接銷中心與鉤舌中心銷連接線垂直于車鉤的軸線。彈簧處于松弛狀態(tài)，該位置為車鉤連掛準(zhǔn)備位。

（2）連掛閉鎖位：欲使兩鉤連掛，原來(lái)處于連掛準(zhǔn)備位的兩鉤相互接近并碰撞時(shí)，在鉤頭前端的錐形喇叭口引導(dǎo)下彼此精確地對(duì)中，兩鉤向前伸出的鉤鎖桿由于受到對(duì)方鉤舌的阻礙，各自推動(dòng)鉤舌繞順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，直至在彈簧拉力作用下鉤鎖桿滑入對(duì)方鉤舌的嘴中，并推動(dòng)鉤舌繞逆時(shí)針?lè)较蚍祷氐皆瓉?lái)位置為止。這時(shí)兩鉤的鉤鎖桿與兩鉤的鉤舌構(gòu)成一平行四邊形，力處于平衡狀態(tài)，兩鉤剛性地?zé)o間隙地彼此連接，處于閉鎖狀態(tài)。任務(wù)二

車鉤

在連掛閉鎖住時(shí)，鉤舌和鉤鎖桿的位置與連掛準(zhǔn)備狀態(tài)完全相同，鉤舌在彈簧作用下力圖保持處于閉鎖位。當(dāng)兩鉤受牽拉時(shí)，拉力均勻地分配在由鉤鎖桿和鉤舌組成的平行四邊形兩對(duì)邊即鉤鎖桿上。當(dāng)兩鉤沖擊時(shí)，沖擊力由兩鉤殼體喇叭口凸緣傳遞。（3）解鉤狀態(tài)：氣動(dòng)解鉤：由司機(jī)操作解鉤控制閥達(dá)到解鉤。這時(shí)壓力空氣經(jīng)過(guò)解鉤管充入鉤頭中的解鉤風(fēng)缸中，推動(dòng)活塞向前運(yùn)動(dòng)，壓迫在解鉤桿上所設(shè)置的滾子上，兩鉤頭中的鉤舌被同時(shí)推至解鉤位置。達(dá)到解鉤后再排氣，風(fēng)缸中受壓彈簧使活塞返回到原始位置。手動(dòng)解鉤：通過(guò)拉動(dòng)鉤頭一側(cè)的解鉤手柄，經(jīng)鋼絲繩、杠桿和解鉤桿使兩鉤的鉤舌轉(zhuǎn)動(dòng)，直至鉤鎖桿脫出鉤舌的嘴口，由此使兩鉤脫開，處于解鉤位。具體如圖4和圖5所示。任務(wù)二

車鉤圖4密接式車鉤作用原理（a）連掛狀態(tài)；（b）解鉤狀態(tài)；（c）待掛狀態(tài)1-鉤鎖連接桿彈簧；2-鉤鎖連接桿；3-中心軸；4-鉤舌；5-鉤頭殼體；6-鉤嘴；7-解鉤桿；8-解鉤風(fēng)缸

圖5密接式車鉤三維仿真實(shí)物歐洲地鐵大都采用這種車鉤形式，上海、廣州、深圳地鐵等也采用這種形式的車鉤。任務(wù)二

車鉤二、半自動(dòng)車鉤半自動(dòng)車鉤用于兩編組單元之間的車輛連掛。通常半自動(dòng)車鉤的鉤頭連接形式與自動(dòng)車鉤相同，連掛方式和鎖閉方式也相同。兩個(gè)相同的車鉤可以在直線線路和曲線線路上自動(dòng)連掛。半自動(dòng)車鉤可以實(shí)現(xiàn)列車單元之間的機(jī)械連接和風(fēng)管連接自動(dòng)連接，電氣連接只能手動(dòng)。解鉤時(shí)機(jī)械和氣路部分可自動(dòng)，也可手動(dòng)操作，但不能在司機(jī)室集中控制。在半自動(dòng)車鉤上設(shè)有貫通道支撐座，用于車輛運(yùn)行過(guò)程和解鉤之后支撐貫通道。支撐座可以承受貫通道及所承受的載荷。任務(wù)二

車鉤三、半永久性牽引桿半永久性牽引桿用于同一單元內(nèi)車輛之間的編組，使之編組成單元。列車單元在運(yùn)行過(guò)程中一般不需要分解，通常只在維修時(shí)才分解。當(dāng)兩車連掛時(shí)即形成剛性連接，其連接間隙最小。垂向運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)也很小。這樣的連接形式可以保證列車在出軌時(shí)車輛之間仍然可以保持相對(duì)位置，防止車輛重疊和顛覆，減少列車啟動(dòng)及制動(dòng)時(shí)的沖動(dòng)。每個(gè)半永久牽引桿上均有貫通道支撐