CRH1型車(chē)端連接裝置(葉靈玉)

CRH1型車(chē)端連接裝置前言車(chē)端連接裝置是指連接車(chē)輛或連接兩輛車(chē)列的所有機(jī)械、空氣和電氣裝置。包括車(chē)鉤、緩沖器、風(fēng)擋、車(chē)體間減振器和電氣連接裝置。車(chē)鉤緩沖裝置是用于使車(chē)輛與車(chē)輛，機(jī)車(chē)或動(dòng)車(chē)相互連掛，傳遞牽引力，制動(dòng)力并緩和縱向沖擊力的車(chē)輛部件。它由車(chē)鉤、緩沖器、鉤尾框，從板等組成一個(gè)整體，安裝于車(chē)底架構(gòu)端的牽引梁內(nèi)。位于機(jī)車(chē)或車(chē)輛兩端，用于實(shí)現(xiàn)相互連掛、傳遞牽引力或壓縮力及緩和縱向沖擊的部件。由車(chē)鉤、緩沖器和其他配件組成。車(chē)鉤緩沖裝置安裝在底架兩端的牽引梁內(nèi)。機(jī)車(chē)或車(chē)輛承受沖擊時(shí)車(chē)鉤受壓，推動(dòng)鉤尾框和前從板向后移動(dòng)，沖擊力經(jīng)緩沖器傳至后從板。此時(shí)后從板為后從板座所阻擋不能移動(dòng)。列車(chē)牽引時(shí)車(chē)鉤受拉，通過(guò)鉤尾銷帶動(dòng)鉤尾框和后從板向前移動(dòng)，牽引力經(jīng)緩沖器傳至前從板，此時(shí)前從板為前從板座所阻擋不能移動(dòng)。在這兩種情況下，緩沖器都會(huì)受到壓縮，起吸收能量、緩和縱向沖擊的作用，并把沖擊力或牽引力傳給牽引梁。動(dòng)車(chē)組風(fēng)擋裝置是連接兩車(chē)的通道，是旅客在車(chē)輛之間流動(dòng)，列車(chē)乘務(wù)員工作、服務(wù)的必經(jīng)之路。一般而言，客車(chē)風(fēng)擋必須保證安全，具有良好的縱向伸縮性和垂向、橫向柔性，以適應(yīng)車(chē)輛運(yùn)行中振動(dòng)和安全通過(guò)曲線、道岔的需要，能夠保證良好的列車(chē)動(dòng)力學(xué)性能。針對(duì)高速動(dòng)車(chē)組運(yùn)行的特殊性，其風(fēng)擋裝置還應(yīng)該滿足以下需要：風(fēng)擋的空氣阻力應(yīng)該盡可能小，保證車(chē)輛連接處光滑平整以減小列車(chē)運(yùn)行時(shí)的空氣阻力；具有良好的氣密性，保證車(chē)輛密封；具有足夠的強(qiáng)度，能夠滿足氣動(dòng)載荷下強(qiáng)度要求；具有良好的隔聲性能以提高車(chē)內(nèi)舒適性；此外，還需要風(fēng)擋材料具有良好的防火性能。車(chē)間減振器分為橫向減振器和縱向減振器。橫向減振器布置在車(chē)體和擋風(fēng)之間，主要衰減車(chē)體間的相對(duì)橫向位移及側(cè)滾運(yùn)動(dòng)?？v向減振器主要衰減車(chē)體間的相對(duì)點(diǎn)頭及搖頭運(yùn)動(dòng)。車(chē)端電氣連接的主要功能是實(shí)現(xiàn)客車(chē)供電電路的連接、通信控制信號(hào)的連接、車(chē)輛級(jí)（列車(chē)級(jí)）網(wǎng)絡(luò)信號(hào)的連接及客車(chē)與機(jī)車(chē)的電氣連接等。一、CRH1動(dòng)車(chē)組車(chē)輛連接裝置車(chē)鉤緩沖裝置1.端部車(chē)鉤端部采用SCHARFENBERG密接式車(chē)鉤緩沖裝置。緩沖裝置由中空橡膠彈簧和套筒橡膠墊緩沖器組成，位于車(chē)鉤鉤身與車(chē)底架緩沖梁連接處。Scharfenberg密接車(chē)鉤的原理是德國(guó)人KarlScharfenberg在1903年發(fā)明的，在歐洲鐵路和城市軌道交通已經(jīng)成為標(biāo)準(zhǔn)配置，近年在中國(guó)鐵路高速動(dòng)車(chē)和城市軌道交通中也得到了廣泛應(yīng)用，有CRH-1動(dòng)車(chē)組，CRH-5動(dòng)車(chē)組，CRH-3動(dòng)車(chē)組，上海地鐵，廣州地鐵，深圳地鐵等。Scharfenberg車(chē)鉤采用模塊化設(shè)計(jì)，由鉤頭、鉤身和鉤尾三部分組成，各部分之間采用卡環(huán)連接。所謂車(chē)鉤的制式不同，指的就是車(chē)鉤的機(jī)械連掛和閉鎖機(jī)構(gòu)的原理不同，不同制式的車(chē)鉤是不能連掛在一起的。車(chē)鉤的連掛和閉鎖由鉤頭部分完成，其基本原理：車(chē)鉤的連掛靠一對(duì)可旋轉(zhuǎn)的鉤板和連桿完成，車(chē)鉤縱向力由鉤板和連桿承擔(dān)。當(dāng)車(chē)鉤在準(zhǔn)備連掛狀態(tài)下時(shí)，車(chē)輛相對(duì)移動(dòng)，當(dāng)車(chē)鉤前端面密貼后，連桿前端的銷子即卡入對(duì)面車(chē)鉤的鉤板缺口內(nèi)，形成穩(wěn)定的，間隙非常小的連接，對(duì)于新造的車(chē)鉤，間隙可以控制在0.5mm左右。解鉤時(shí)只需拉動(dòng)解鉤繩，或者使用結(jié)構(gòu)風(fēng)缸轉(zhuǎn)動(dòng)鉤板就可以使連桿的銷子脫離對(duì)面鉤板的缺口，然后車(chē)輛后退即可實(shí)現(xiàn)解鉤，解鉤后，在拉伸彈簧的作用下鉤板和連桿回復(fù)至準(zhǔn)備連掛狀態(tài)。車(chē)鉤前端面上有凸錐和凹錐，具有導(dǎo)向功能，所以車(chē)鉤頭具有如圖所示的連掛范圍，當(dāng)兩車(chē)連掛時(shí)，只要兩車(chē)鉤頭中心線在高度

方向和水平方向的偏差不超出陰影范圍，兩車(chē)鉤就可以正常連掛，這樣就保證了車(chē)鉤高度有偏差以及處于曲線上的車(chē)輛的連掛。有的車(chē)鉤頭更增加了導(dǎo)向桿，進(jìn)一步增大了連掛范圍,在車(chē)鉤前端面上設(shè)有空氣管路的接口，根據(jù)車(chē)輛空氣系統(tǒng)和車(chē)鉤設(shè)計(jì)的不同，空氣管路接口可能有不同的配置，最少會(huì)有一個(gè)總風(fēng)管接口，最多可以有總風(fēng)管接口、制動(dòng)管接口和解鉤管接口。該車(chē)鉤由鉤頭、鉤身、電氣連接器、垂向支承座、該車(chē)鉤由鉤頭、鉤身、電氣連接器、垂向支承座、大容量緩沖器及復(fù)原裝置等部分組成。安裝時(shí)僅需要通過(guò)螺栓或拉鉚方式連接車(chē)體相應(yīng)部位，便于拆裝。(a)連掛前(b)連掛后半永久性車(chē)鉤CRH1型動(dòng)車(chē)組中間車(chē)輛連接采用SCHARFENBERG半永久性車(chē)鉤。半永久性車(chē)鉤上的緩沖裝置包括中空橡膠彈簧阻尼器和鉤身與中空橡膠彈簧阻尼器之間的一個(gè)預(yù)加載變形伸縮管和一個(gè)推桿。中空橡膠彈簧，可用于輕型能量吸收。當(dāng)超出規(guī)定的沖擊載荷（如在嚴(yán)重沖擊或碰撞情況下）時(shí)，伸縮管和推桿可以起到吸收能量的作用。推桿壓入至伸縮管并將其擴(kuò)張，將沖擊能量轉(zhuǎn)換成形變能量。?3.3*SCHAAFEHeEftGre4D的機(jī)■脾*S—一"簡(jiǎn)L睪N—鼻林:i1—itltL暮TH■■耆辭l車(chē)鉤三態(tài)待掛狀態(tài)：為車(chē)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，拉簧處于較大拉伸狀態(tài)，鉤鎖連接桿退縮至凸錐體內(nèi)，鉤舌上的鉤嘴對(duì)著鉤頭正前方。閉鎖狀態(tài)：相鄰兩鉤的凸錐體伸入對(duì)方的凹錐孔，凸錐將帶心軸導(dǎo)桿向后壓向棘爪，由卡子釋放棘爪。這樣，通過(guò)拉簧將鉤鎖按逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)到連掛位置，直至鉤舌與鉤鎖（鉤板）嚙合。當(dāng)車(chē)輛連掛后，鎖緊裝置會(huì)形成一個(gè)平行四邊形形狀，這樣可以將牽引荷載均勻地分布在兩個(gè)鉤鎖和鉤舌拉桿上。解鉤狀態(tài)：解鉤時(shí)，順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)彈簧加載的鉤鎖，直至將鉤舌從鉤鎖上釋放。當(dāng)棘爪與帶心軸導(dǎo)桿嚙合在一起時(shí)，保持鉤鎖的鎖定位置。列車(chē)分離時(shí)，彈簧加載的帶心軸導(dǎo)桿和導(dǎo)桿卡子同時(shí)向前移動(dòng)并釋放棘爪。車(chē)鉤鎖在拉簧的作用下按逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，直至棘爪與導(dǎo)桿卡子相嚙合。車(chē)鉤鎖回至待掛位，再次準(zhǔn)備連掛。救援車(chē)鉤救援車(chē)鉤包括一個(gè)SCHARFENBERG?車(chē)鉤頭、鉤鎖鐵和一個(gè)AAR連接器件。車(chē)鉤面帶有一條寬平邊以通過(guò)車(chē)鉤頭和AAR鉤將壓縮和拉伸載荷傳輸至車(chē)體底架中。拉伸載荷通過(guò)鉤鎖鐵（鉤板、連掛鏈和中心樞軸）進(jìn)行傳輸。連掛時(shí)，鉤鎖鐵通過(guò)扭矩彈簧轉(zhuǎn)向“連掛”位置。解編時(shí)，扭矩彈簧也得到緩解。連掛后，鉤鎖鐵形成一個(gè)平行四邊形以確保力平衡。風(fēng)擋CRH1型動(dòng)車(chē)組采用了雙層波紋風(fēng)擋并設(shè)置了氣密式內(nèi)風(fēng)擋和外風(fēng)擋兩部分。雙層波紋風(fēng)擋具有良好的壓力密封、耐壓強(qiáng)度和隔聲性能。內(nèi)外層波紋件在折疊時(shí)反向相對(duì)。風(fēng)擋周邊密封。車(chē)間渡板采用鉸接?xùn)糯畎?，可防止在曲線運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)縫隙。車(chē)端外形輪廓處設(shè)有彈性護(hù)板以縮小車(chē)輛端墻間隙，使運(yùn)行時(shí)的空氣阻力減小。根據(jù)具體結(jié)構(gòu)不同，雙層波紋風(fēng)擋可分為整體式和分體式兩類，按卷簾原理設(shè)有內(nèi)側(cè)襯板，并且還設(shè)有下?lián)醢逵脕?lái)覆蓋渡板和襯板之間的縫隙。分體式雙層波紋風(fēng)擋在車(chē)輛連掛時(shí)，一輛車(chē)的凸錐銷插入另一輛車(chē)的凹儺穴內(nèi)，以保證

兩風(fēng)擋對(duì)中。與此同時(shí)一輛車(chē)的連接掛鉤與另一輛車(chē)的連接帶連掛起來(lái)。使接觸面密封。4.IE1宦田規(guī)弓一空捶就駄恥籾眥匸BE垂応聽(tīng)4H3-中問(wèn)惟如4.IE1宦田規(guī)弓一空捶就駄恥籾眥匸BE垂応聽(tīng)4H3-中問(wèn)惟如l-o.AIM?3吒■式內(nèi)鳳松鋼視■5.購(gòu)走洋1反乞內(nèi)屮河糧=邊珂即用護(hù)城I、CRH1型車(chē)端連接裝置的特點(diǎn)密接式車(chē)鉤緩沖裝置的特點(diǎn)：1、 車(chē)鉤能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)連掛和分解，并備有相應(yīng)手動(dòng)功能。高速動(dòng)車(chē)組為保證列車(chē)的密封性能普遍采用密封風(fēng)擋，為保證車(chē)輛外表平滑，還設(shè)置了包圍整個(gè)車(chē)端截面的外風(fēng)擋，在這種情況下，采用手動(dòng)連掛、分解將給操作帶來(lái)不便。因此，高速動(dòng)車(chē)組密接式車(chē)鉤緩沖裝置應(yīng)該具有自動(dòng)連掛、分解功能，手動(dòng)功能僅在其失效情況下使用。2、 具有電路、氣路自動(dòng)連接或手動(dòng)整體連接功能。高速客車(chē)密接式風(fēng)擋等設(shè)備給車(chē)輛電路、氣路的連接帶來(lái)不便，因此，電氣連接系統(tǒng)小型化、整體化和實(shí)現(xiàn)自動(dòng)功能是必要的。3、 具有足夠的強(qiáng)度和剛度。車(chē)鉤緩沖裝置在列車(chē)中起傳遞縱向力的作用，為滿足高速運(yùn)行需要，高速動(dòng)車(chē)組車(chē)鉤緩沖裝置需要具有足夠的強(qiáng)度和剛度。4、 緩沖器應(yīng)該適應(yīng)高速列車(chē)動(dòng)力學(xué)的需要。高速動(dòng)車(chē)組用緩沖器應(yīng)該在滿足容量要求的前提下，盡量減小初壓力，具有良好的阻抗力-位移特性，以提高列車(chē)縱向動(dòng)力學(xué)性能。5、 滿足高速列車(chē)減重的需要。車(chē)鉤緩沖裝置應(yīng)該在滿足性能要求的前提下，盡量減小體積和質(zhì)量。6、 能滿足不同車(chē)鉤之間連掛的需要。雖然高速動(dòng)車(chē)組在運(yùn)行時(shí)一般不會(huì)與裝用自動(dòng)車(chē)鉤的車(chē)輛連掛運(yùn)行，但考慮回送和廠、段內(nèi)調(diào)用作業(yè)需要應(yīng)該設(shè)置相應(yīng)過(guò)渡方式解決兩種車(chē)鉤之間無(wú)法連掛的問(wèn)?，F(xiàn)有25T客車(chē)用密接車(chē)鉤通過(guò)采用中間體或法蘭盤(pán)過(guò)渡車(chē)鉤解決了該問(wèn)題。高速動(dòng)車(chē)組自動(dòng)密接車(chē)鉤具有電路、氣路自動(dòng)連接功能，如何適應(yīng)現(xiàn)有自動(dòng)車(chē)鉤，仍需要進(jìn)行研究。CRH1、CRH2、CRH5的密接式車(chē)鉤裝置的區(qū)別CRH1型車(chē)的密式車(chē)鉤裝置是采用了德國(guó)ICE高速動(dòng)車(chē)組用的密接式車(chē)鉤緩沖裝置。Scharfenberg車(chē)鉤采用模塊化設(shè)計(jì)，由鉤頭、鉤身和鉤尾三部分組成，各部分之間采用卡環(huán)連接。所謂車(chē)鉤的制式不同，指的就是車(chē)鉤的機(jī)械連掛和閉鎖機(jī)構(gòu)的原理不同，不同制式的車(chē)鉤是不能連掛在一起的。車(chē)鉤的連掛和閉鎖由鉤頭部分完成，其基本原理：車(chē)鉤的連掛靠一對(duì)可旋轉(zhuǎn)的鉤板和連桿完成，車(chē)鉤縱向力由鉤板和連桿承擔(dān)。CRH2是川崎重工設(shè)計(jì)的日本90年代東北新干線主要車(chē)型之一，車(chē)輛采用了日式的密接車(chē)鉤，緩沖器內(nèi)包含著車(chē)輛控制信號(hào)NFC源等復(fù)雜的電子元器件，也叫柴田式密接車(chē)鉤。該型車(chē)鉤由鉤頭、鉤舌、解鉤風(fēng)缸、鉤身、鉤尾等部分組成。鉤頭為帶一平面的凸圓錐體，側(cè)面足帶有凹孔的鉤身。兩鉤連掛時(shí)．凸錐插進(jìn)對(duì)方相應(yīng)的凹錐孔中．此時(shí)凸錐的內(nèi)側(cè)面在前進(jìn)中推壓對(duì)方的鉤舌使其轉(zhuǎn)動(dòng)，這時(shí)解鉤風(fēng)缸的彈簧受壓縮，鉤舌旋轉(zhuǎn)，當(dāng)兩鉤連接面接觸后．凸錐的內(nèi)側(cè)面已不再壓迫對(duì)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(lái)的狀態(tài)。此時(shí)處于閉鎖位置．完成了兩車(chē)連掛。分解時(shí)．由司機(jī)操縱解鉤閥，壓縮空氣由總風(fēng)管進(jìn)入本車(chē)的解鉤風(fēng)缸，同時(shí)經(jīng)解鉤風(fēng)管連接器將壓縮空氣送入相連掛的另一輛車(chē)的解鉤風(fēng)缸．活塞桿向前推并帶動(dòng)解鉤桿．使鉤舌轉(zhuǎn)動(dòng)至開(kāi)鎖位置．此時(shí)兩鉤即可解開(kāi)。當(dāng)采用手動(dòng)解鉤時(shí)，只要用人力推動(dòng)解鉤桿。使鉤舌轉(zhuǎn)動(dòng)至開(kāi)鎖位置，從而實(shí)現(xiàn)兩鉤的分解。CRH5是法國(guó)阿爾斯通公司設(shè)計(jì)制造的出口型耐寒動(dòng)車(chē)組，因?yàn)槭且豢顨W洲設(shè)計(jì)的動(dòng)車(chē)組，默認(rèn)選用了來(lái)自德國(guó)的歐標(biāo)BSI車(chē)鉤，不具備通訊技術(shù)功能，尺寸、結(jié)構(gòu)、車(chē)鉤中心高等參數(shù)和日本柴田式車(chē)鉤不通用，但和同樣來(lái)自歐洲的CRH3可以通用。該型車(chē)鉤由鉤頭、鉤舌、解鉤風(fēng)缸、鉤身、鉤尾等部分組成。鉤頭為帶一平面的凸圓錐體，側(cè)面足帶有凹孔的鉤身。兩鉤連掛時(shí)．凸錐插進(jìn)對(duì)方相應(yīng)的凹錐孔中．此時(shí)凸錐的內(nèi)側(cè)面在前進(jìn)中推壓對(duì)方的鉤舌使其轉(zhuǎn)動(dòng)，這時(shí)解鉤風(fēng)缸的彈簧受壓縮，鉤舌旋轉(zhuǎn)，當(dāng)兩鉤連接面接觸后．凸錐的內(nèi)側(cè)面已不再壓迫對(duì)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(lái)的狀態(tài)。此時(shí)處于閉鎖位置．完成了兩車(chē)連掛。CRH1、CRH2、CRH5風(fēng)擋比較CRH1采用的是德國(guó)ICE具有阻尼特性的風(fēng)擋，ICE風(fēng)擋是雙包折棚風(fēng)擋，風(fēng)擋主要由內(nèi)外框和內(nèi)折棚組成，風(fēng)擋內(nèi)部是氣密結(jié)構(gòu)。風(fēng)擋連接后，內(nèi)部氣體被壓縮，相鄰兩風(fēng)擋結(jié)合成密閉的空氣囊，成為各個(gè)方向上具有較大剛度和阻尼值的減振結(jié)構(gòu)。當(dāng)車(chē)端發(fā)生不同方向的相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)風(fēng)擋產(chǎn)生拉壓或變形，壓縮空氣被進(jìn)一步壓縮，或從一側(cè)風(fēng)擋的內(nèi)部通過(guò)外框上的小孔流向另一側(cè)風(fēng)擋，外框上的孔客觀上起到了減振器節(jié)流孔的作用。通過(guò)這種形式，氣密雙包折棚風(fēng)擋可以有效地約束和衰減車(chē)體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，從而提高運(yùn)行的舒適性。當(dāng)然，ICE風(fēng)擋這種結(jié)構(gòu)的主要作用還是和隔聲。ICE風(fēng)擋是全包風(fēng)擋，結(jié)構(gòu)尺寸大，將通過(guò)臺(tái)以下的車(chē)鉤緩沖裝置都包在風(fēng)擋結(jié)構(gòu)以內(nèi)。這樣不但有利于降低運(yùn)行阻力，而且大尺寸的風(fēng)擋可以提供足夠的摩擦阻力矩，能有效抑制車(chē)體間的側(cè)滾相對(duì)運(yùn)動(dòng)。CRH2采用的是壓縮式外風(fēng)擋，氣密式內(nèi)風(fēng)擋，防雪風(fēng)擋。外風(fēng)擋是為了抑制從車(chē)體側(cè)面發(fā)生的噪音，以及在停車(chē)時(shí)，為防止乘客掉下和抑制車(chē)體的振動(dòng)，采用了壓縮形外風(fēng)擋，使車(chē)體間的車(chē)輛連接部位平滑。內(nèi)層為氣密式內(nèi)風(fēng)擋，外層為壓縮式外側(cè)風(fēng)擋。氣密式風(fēng)擋主要靠螺栓及橡膠密封件形成氣密結(jié)構(gòu)，保證動(dòng)車(chē)組內(nèi)部的氣壓波動(dòng)在標(biāo)準(zhǔn)值以下。壓縮形外側(cè)風(fēng)擋則保證保溫、隔聲性能得到滿足。氣密式內(nèi)風(fēng)擋采用全波紋氣密橡膠了，它具有良好的伸縮性、氣密性和水密性。金屬框、安裝框（金屬）、全波紋密封件和外罩等組成。牽引裝置在風(fēng)擋下部。車(chē)端側(cè)墻處設(shè)有擋板。全波紋密封件一端與安裝框壓緣處連接，另一端與金屬框壓緣處連接，安裝框安裝在車(chē)體端墻的支座上。金屬框的一側(cè)設(shè)有暗銷，另一側(cè)設(shè)有暗孔，兩車(chē)連掛時(shí)，保證金屬框?qū)χ?，金屬框兩?cè)有連接緊固件施加密封。CRH5型動(dòng)車(chē)組的風(fēng)擋采用的是雙層折棚式風(fēng)擋，雙層折棚式風(fēng)擋具有良好的伸縮性、氣