城市轨道交通车辆及操作单元4-车辆连接装置

城市轨道交通车站设备城市轨道交通车辆及操作单元四车辆连接装置城市轨道交通车辆及操作单元4车辆连接装置知识目标1.车辆连接装置的作用及类型。2.全自动车钩、半自动车钩和半永久牵引杆的结构特点。3.贯通道装置的结构特点。城市轨道交通车辆及操作单元4车辆连接装置技能目标1.能够准确描述车钩的联挂与解钩的操作程序。2.能够准确描述列车救援过程中的车钩联挂程序。城市轨道交通车辆及操作单元4车辆连接装置车辆的连接装置包括车钩缓冲装置和车辆贯通道装置，车钩缓冲装置的功能是实现车辆之间的编组连接、传递及缓和列车的纵向力，贯通道装置的功能是使载客车辆之间连通，有效调节各客室的乘客分布，也便于紧急时疏散乘客。城市轨道交通车辆及操作1单元4车辆连接装置车辆连接装置的组成和作用城市轨道交通车辆及操作单元4车辆连接装置车钩缓冲装置由车钩、缓冲器、电路连接器和气路连接器构成。车钩缓冲装置固定在车体底架上，通过它可以使调车机车与列车车辆或列车的车辆与车俩之间实现联挂。城市轨道交通车辆及操作单元4车辆连接装置车辆运行牵引、制动时发生的纵向拉力、压缩力经车钩、缓冲器，最后传递给车体底架的牵引梁。车钩用来保证各种车辆的连接，并且传递牵引力、制动力和其他纵向冲击力。缓冲装置环节车辆的相互冲击，并且是车辆间保持一定的距离，还要连接车辆间的电路和气路。城市轨道交通车辆及操作单元4车辆连接装置车钩缓冲装置式车辆最重要的部件之一，车钩示意图如图4-1所示。图4-1车钩示意图城市轨道交通车辆及操作单元4车辆连接装置贯通道装置位于两节车厢的连接处，它能够使载客车辆之间连通，有效调节各客室的乘客分布，也便于紧急时疏散乘客；通过它还可以实现车辆之间的柔性连接，式车辆通过曲线线路是的关节部位。贯通道装置也称为风挡装置城市轨道交通车辆及操作单元4车辆连接装置同时，贯通道装置具有良好的防雨、防风、防尘、隔音和隔热等功能，如图4-2所示。图4-2贯通道装置示意图城市轨道交通车辆及操作2单元4车辆连接装置车钩的种类及其结构特点城市轨道交通车辆及操作单元4车辆连接装置1、车钩缓冲装置的分类(1)刚性车钩和非刚性车钩按照两车钩连接后在垂直方向能否彼此发生相对位移，车钩可分为刚性车钩和非刚性车钩。城市轨道交通车辆及操作单元4车辆连接装置刚性车钩不允许两联挂车钩存在相对位移，如果在车辆联挂之前两车钩的纵向轴线高度已有偏差，那么在联挂后，两车钩的轴线处在同一条直线上并呈倾斜状态。两车钩钩体的尾端具有完全的铰接，这保证了两联挂车辆之间可以具有相对的水平和垂向角位移。图4-3（a）刚性车钩城市轨道交通车辆及操作单元4车辆连接装置之所以可以使两车钩具有水平和垂向角位移，是由于线路的水平面及纵剖面的变化，以及由于车体在悬挂系统上的振动和作用于车辆上的荷载所决定的。城市轨道交通车辆及操作单元4车辆连接装置非刚性车钩允许两个相连接的车钩钩体在垂直方向上有相对位移。当两个车钩在联挂前的纵向中心线存在高度差时，两个车钩呈阶梯形状，并且各自保持水平位置。由于钩体的尾端相当于铰接，这就保证了车钩在水平面内可以产生角位移。图4-3（b）非刚性车钩城市轨道交通车辆及操作单元4车辆连接装置(2)密接式车钩我国北京地铁和天津地铁采用密接式车钩缓冲装置，现在已广泛用于国产地铁列车中。密接式车钩缓冲装置主要由密接式车钩、橡胶缓冲器、风管连接器和风动解钩系统等几部分组成。城市轨道交通车辆及操作单元4车辆连接装置车辆联挂时，依靠两车钩相邻钩头上的凸锥和凹锥孔相互插入，起到紧密连接作用，同时自动将两车之间的电路、空气通路接通，并缓和联挂车辆之问的冲击作用。在两车分解时，亦可自动解钩，并自动切断两车间的电路和空气通路。城市轨道交通车辆及操作单元4车辆连接装置国产密接式车钩的前端为钩头，它有一个凸锥和凹锥孔，内部还有钩舌(半圆盘)。图4-9密接式自动车钩城市轨道交通车辆及操作单元4车辆连接装置2、密接式车钩的分类密接式车钩是一种刚性车钩，城市轨道交通车辆一般均采用密接式车钩。它通过车辆之间以一定的相对速度相向运行并相互碰撞，使钩头的连接器动作，实现两车辆的机械、电气线路和空气管路的自动连接。城市轨道交通车辆及操作单元4车辆连接装置密接式车钩在两联挂车够高度有偏差，以及在有坡度线路和曲线上都能安全地联挂；两车钩联挂后，钩头接触面之间不允许在水平和垂向的相对移动，且钩头接触面的纵向间隙应限制在很小的范围内。密接式车钩按照牵引联挂装置的连接方式，可分为全自动车钩、半自动车钩和半永久牵引杆三种。城市轨道交通车辆及操作单元4车辆连接装置1）全自动车钩全自动车钩一般设置在列车端部，可以实现机械、气路和电路的完全自动联挂和解钩，或人工解钩。图4-4全自动车钩结构示意图城市轨道交通车辆及操作单元4车辆连接装置全自动车钩由机械连接、电气连接和风路连接三部分组成。机械连接部分居中，电气连接箱分设在左右两侧，中心轴下方设有风路连接器。当车辆联挂时，车钩的机械、风路、电路系统都能自动连接；解钩时，可在司机室控制自动解钩或采用手动解钩。解钩后，车钩即处于挂钩准备状态；电气连接器通过盖板自动关闭，以防止水和尘土进入；主风管连接器也自动关闭，防止压缩空气泄漏。城市轨道交通车辆及操作单元4车辆连接装置车钩机械连接部分由壳体、中心轴、钩舌、钩锁连接杆、钩锁弹簧、钩舌定位杆及弹簧、定位杆顶块及弹簧和解钩气缸组成。①壳体壳体的前部一半为凸锥体、一半为凹锥孔，在连接时，相邻车钩的凸锥体和凹锥孔相互插入。②中心轴中心轴上固定有钩舌，钩舌绕中心轴转动可带动钩锁连接杆动作。城市轨道交通车辆及操作单元4车辆连接装置③钩舌钩舌呈不规则几何形状，设有供连接时定位和供解钩气缸活塞杆作用的凸舌以及钩锁连接杆的定位槽、钩嘴等，是车钩实现动作的关键零件。④钩锁连接杆钩锁连接杆在钩锁弹簧拉力作用F使车钩连接可靠。城市轨道交通车辆及操作单元4车辆连接装置⑤钩舌定位杆钩舌定位杆上设有两个定位凸缘，使钩舌定位在待挂或解钩状态。⑥定位杆顶块定位杆顶块可以在联挂时顶动钩舌定位杆实现两钩的联挂。城市轨道交通车辆及操作单元4车辆连接装置2）半自动车钩半自动车钩一般安装在组成列车的车组之间，有时也设置在列车端部，可以实现机械和气路的自动连接与分离，但电路的连接和分离需要人工进行，以方便检修作业。图4-5半自动车钩结构图城市轨道交通车辆及操作单元4车辆连接装置3）半永久牵引杆半永久牵引杆（如图4-7中的1和2）用于相邻两车辆之间的连接，并能承受拉伸和压缩负载。它确保了机械连接和车辆主风管的连贯性，并且装备使用了紧急制动的电气连接器。图4-6半永久牵引杆图4-7半永久牵引杆结构图城市轨道交通车辆及操作单元4车辆连接装置半永久牵引杆允许列车转弯时，车辆之间的高度不一致的情况。其机械、气路和电路的连接和解车钩都需要人工操作，通过车钩连接套筒（如图4-7中的3）来实现，一般只在架修以上的作业时才进行分解。图4-8半永久牵引杆纵断面结构图城市轨道交通车辆及操作3单元4车辆连接装置车钩联挂和解构操作城市轨道交通车辆及操作单元4车辆连接装置1、密接式车钩的联挂与解钩作用原理两钩联挂时，凸锥插进对方相应的凹锥孔中，这时凸锥的内侧面在前进中压迫对方的钩舌转动。使解钩气缸的弹簧受压，钩舌沿逆时纠方向旋转40°。当两钩连接面相接触后，凸锥的内侧面不再压迫对方的钩舌，此时，由于弹簧的作用，使钩舌恢复到原来的状态，即处于闭锁位置。图4-9(a)车钩联挂城市轨道交通车辆及操作单元4车辆连接装置两钩分解时，需由司机操纵解钩阀，压缩空气由总风管进入前车(或后车)的解钩气缸，同时经解钩风管连接器送入相联挂的后车(或前车)解钩气缸，活塞杆向前推并带动解钩杆，使钩舌转动至开锁位置，此时两钩即可解开。如果采用手动解钩，只要用人力扳动解钩杆，也能使钩舌转动至开锁位置，实现两钩的分解。城市轨道交通车辆及操作单元4车辆连接装置两钩分解后，解钩气缸的压缩空气迅速排出，解钩弹簧得以复原，带动钩舌顺时针方向转动40°而恢复到原始状态，为下次联挂作好准备。图4-9(b)车钩分解城市轨道交通车辆及操作单元4车辆连接装置2、全自动车钩联挂和解钩操作全自动车钩有待挂、连接和解钩3种状态。城市轨道交通车辆及操作单元4车辆连接装置(1)待挂状态：为车钩连接前的准备状态，此时钩舌定位杆被固定在待挂位置，钩锁弹簧处于最大拉力状态，钩锁连接杆退至凸锥体内，钩舌上的钩嘴对着钩头正前方。图4-10全自动车钩待挂状态城市轨道交通车辆及操作单元4车辆连接装置(2)连接状态：相邻车钩的凸锥体伸入对方车钩的凹锥孔并推动定位杆顶块，定位杆顶块推动钩舌定位杆离开待挂位置。图4-11全自动车钩连接状态城市轨道交通车辆及操作单元4车辆连接装置由于钩锁弹簧的回复力使钩舌作逆时针转动，带动钩锁连接杆伸进相邻车钩钩舌的钩嘴，完成两钩的连接锁闭。这时联挂两钩的钩锁连接杆和钩舌形成平行四边形，车钩受牵拉时，拉力由两钩锁连接杆均匀分担，使钩舌始终处于锁紧位置。当车钩受冲击时，压力通过两车钩壳体连接法兰传递。城市轨道交通车辆及操作单元4车辆连接装置（3）解钩状态：解钩可有两种方式进行，一种为气动解钩，另一种为人工解钩。①气动解钩：司机操作按钮控制电磁阀，使解钩气缸充气，气缸活塞杆推动钩舌顺时针转动，使相邻车钩的钩锁连接杆脱开钩舌，同时使自身的钩锁连接杆克服钩锁弹簧拉力缩入钩头锥体内，脱离相邻车钩的钩舌。这时定位杆顶块控制钩舌定位杆使钩舌处于解钩状态。当两钩分离后，定位杆顶块由于弹簧作用复位，钩舌定位杆回至待挂位，车钩又恢复到待挂状态。城市轨道交通车辆及操作单元4车辆连接装置②人工解钩当列车风管内无压缩空气时，可通过拉动连接在中心轴下端曲柄上的钢丝绳使钩舌转动，从而达到解钩气缸使钩舌转动的相同效果。以后的解钩过程与气动解钩相同，但要注意拉钢丝绳时要两人同时拉相邻两个车钩的钢丝绳，这样才能使钩舌转动。图4-12全自动车钩解钩状态城市轨道交通车辆及操作单元4车辆连接装置3、列车救援的车钩联挂操作(1)列车救援的车钩联挂操作注意事项在列车救援的过程中，救援列车首先应确定故障车辆的精确位置，救援列车开赴到故障列车准确位置后，应与故障列车保持安全距离。当救援列车确定现场情况安全，并可以实施与故障车辆的联挂时，启动救援列车，并保持车速不超过3Km/h，在联挂过程中，密切观察车钩密贴面和解钩杆的勾接状态。在车钩联挂动作完成以后，救援列车应进行反向牵引测试，以确保与故障列车联挂操作完成。城市轨道交通车辆及操作单元4车辆连接装置在救援列车进行挂钩操作时，还应注意：1)一列故障的列车只能由一列救援列车救援。2)操作者挂钩时必须有足够的安全距离（至少1米），车钩连接时，车钩可能摆动，而存在潜在的危险和伤害.。3)联挂和解钩操作时，为确保安全，司机必须确保没有人员站立在进行联挂的车辆之间或轨道上。4)在联挂操作之前，还应使用公共广播告诉乘客并防止可能的伤害。城市轨道交通车辆及操作单元4车辆连接装置(2)救援列车实施车钩联挂的具体操作如下：救援列车从故障列车后面来，司机室定义如下：C1：故障车前端当前司机室；C2：故障车后端非当前司机室；C3：救援车前端当前司机室；C4：救援车后端非当前司机室.将C1车的模式开关MS和司机钥匙置于“OFF”位。故障列车处于紧急制动状态，C2车的模式开关MS和司机钥匙置于“OFF”位。当两列车联挂在一起时，只有一个司机室激活，否则紧急制动不会缓解。城市轨道交通车辆及操作单元4车辆连接装置在C3车将模式开关MS置于“WM”位，慢慢移向故障车直到车钩连接。此时紧急制动自动施加（待确认）。紧急制动安全回路在两列车中贯通。然后，C3车的司机将司机手柄DCH推至制动位，并按下紧急制动复位按钮。“所有制动施加”灯灭，“所有制动缓解”灯亮。使MS置于RMF位。使用司机手柄DCH牵引故障列车。城市轨道交通车辆及操作单元4车辆连接装置如果需要，C1车的司机可操作：紧急制动蘑菇按钮；司机室间具有通讯功能。救援列车的司机不能控制故障车的常用制动，但可控制故障车的停放制动。如果两列车都必须拉回前一站，建议使用C4司机室，使