項目六

車輛連接裝置城軌車輛構造主講人：楊培義任務一

車鉤緩沖裝置概述任務二

車鉤任務三

緩沖裝置本項目主要內容

城軌車輛用車鉤基本上可分為自動車鉤、半自動車鉤和半永久性牽引桿三種。一、自動車鉤自動車鉤位于列車端部，其電氣和風路連接裝置都組裝在鉤頭上。當車輛連掛時，車鉤的機械、風路、電路系統都能自動連接；解鉤時，可在司機室控制自動解鉤或采用手動結構。解鉤后，車鉤即處于待掛狀態；電氣連接器通過蓋板自動關閉，以防止水和塵土進入；主風管連接器也自動關閉，防止壓縮空氣泄漏。我國城軌車輛用自動車鉤主要有兩種：一種是國產密接式車鉤，采用半圓形鉤舌；一種是Scharfenberg式自動車鉤，采用拉桿式連接結構。任務二

車鉤任務二

車鉤

（一）國產密接式車鉤

國產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、風管連接器、電器連接器和風動解鉤系統等幾部分組成，緩沖器位于鉤頭的后部。車輛連掛時依靠兩車鉤相鄰鉤頭上的凸錐和凹錐孔的相互插入，實現兩車鉤的緊密連接；同時自動將兩車之間的電路和空氣通路接通。在兩車分解時，亦可自動解鉤，并自動切斷兩車之間的電路和空氣通路。在車鉤下面有車鉤托梁，在緩沖器尾部通過十字頭連接器與車體上的沖擊座相連，可以實現水平和垂直方向的擺動。具體如圖1所示。圖1國產密接式車鉤緩沖裝置1-密接式車鉤鉤頭；2-風管連結器；3-橡膠緩沖器；4-沖擊座；5-十字頭；6-托梁；7-磨耗板；8-電氣連結器。任務二

車鉤

1.鉤頭結構其車鉤的內部結構如圖2所示。車鉤前端為鉤頭，它有一個凸錐和凹錐孔，內部還有鉤舌（半圓形）、解鉤桿、解鉤桿彈簧和解鉤風缸組成。2.作用原理

該車鉤有待掛、連接和解鉤三種狀態，如圖2所示。

（1）待掛狀態：為車鉤連接前的準備狀態，此時鉤舌定位桿被固定在待掛位置，解鉤風缸活塞桿處于回縮狀態，此時半圓形鉤舌的連接面與水平面呈40°角。（2）連掛狀態：兩鉤連掛時，凸錐插進對方車鉤相應的凹錐孔中。這時凸錐的內側面在前進中壓迫對方的鉤舌轉動，使解鉤氣缸的彈簧受壓，鉤舌沿逆時針方向旋轉40°。當兩鉤連接面相接觸后，凸錐的內側面不再壓迫對方的鉤舌，此時，由于彈簧的作用，使鉤舌恢復到原來的狀態，即處于閉鎖位置。

（3）解鉤狀態：自動解鉤：要使兩鉤分解，需由司機操縱解鉤閥，壓縮空氣由總風管進入前車（或后車）的解鉤氣缸，同時經解鉤風管連結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解鉤桿，使鉤舌轉動至開鎖位置，此時兩鉤即可解開。兩鉤分解后，解鉤氣缸的壓縮空氣迅速排出，解鉤彈簧得以復原，帶動鉤舌順時針方向轉動40°恢復到原始狀態，為下次連掛作好準備。

手動解鉤：如果采用手動解鉤，只要用人力扳動解鉤桿，也能使鉤舌轉動至開鎖位置，實現兩鉤的分解。

我國早期北京地鐵和天津地鐵車輛采用了這種車鉤形式。任務二

車鉤圖2

密接式車鉤作用原理（a）連掛狀態；（b）解鉤狀態；（c）待掛狀態

1-鉤頭；2-鉤舌；3-解鉤桿；4-彈簧；5-解鉤風缸（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、風管連接器、電器連接器和風動解鉤系統等幾部分組成，緩沖器位于鉤頭的后部。車輛連掛時依靠兩車鉤相鄰鉤頭前端的錐形喇叭口引導彼此精確地對中，實現兩車鉤的緊密連接；同時自動將兩車之間的電氣線路和空氣通路接通。在兩車分解時，亦可由司機控制解鉤電磁閥自動解鉤，并自動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，在緩沖器尾部通過轉動中心軸與車體上的沖擊座相連，并可通過橡膠彈簧的彈性變形及緩沖器與轉動中心軸的相對轉動實現垂直和方向的擺動。任務二

車鉤圖3Scharfenberg密接式車鉤緩沖裝置1-密接式車鉤；2-引導對準爪把；3-風管連結器；4-電氣連結器；5-鉤身；7-磨耗板

任務二

車鉤

1.車鉤結構鉤頭殼體為焊接件，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。當兩鉤連接時，前面的錐體和喇叭口用來作為引導對準之用，伸出在前面的爪把用來擴展車鉤的連接范圍。前端的圓孔用來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。車鉤的閉鎖機構由鉤舌和鉤鎖桿組成，兩者通過銷子彼此可擺動地相連接。兩個彈簧用來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。手動解鉤裝置設在鉤頭的側面，它由橫桿通過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。任務二

車鉤

2.工作原理

（1）待掛位：這時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，該位置為車鉤連掛準備位。

（2）連掛閉鎖位：欲使兩鉤連掛，原來處于連掛準備位的兩鉤相互接近并碰撞時，在鉤頭前端的錐形喇叭口引導下彼此精確地對中，兩鉤向前伸出的鉤鎖桿由于受到對方鉤舌的阻礙，各自推動鉤舌繞順時針方向轉動，直至在彈簧拉力作用下鉤鎖桿滑入對方鉤舌的嘴中，并推動鉤舌繞逆時針方向返回到原來位置為止。這時兩鉤的鉤鎖桿與兩鉤的鉤舌構成一平行四邊形，力處于平衡狀態，兩鉤剛性地無間隙地彼此連接，處于閉鎖狀態。任務二

車鉤

在連掛閉鎖住時，鉤舌和鉤鎖桿的位置與連掛準備狀態完全相同，鉤舌在彈簧作用下力圖保持處于閉鎖位。當兩鉤受牽拉時，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邊即鉤鎖桿上。當兩鉤沖擊時，沖擊力由兩鉤殼體喇叭口凸緣傳遞。（3）解鉤狀態：氣動解鉤：由司機操作解鉤控制閥達到解鉤。這時壓力空氣經過解鉤管充入鉤頭中的解鉤風缸中，推動活塞向前運動，壓迫在解鉤桿上所設置的滾子上，兩鉤頭中的鉤舌被同時推至解鉤位置。達到解鉤后再排氣，風缸中受壓彈簧使活塞返回到原始位置。手動解鉤：通過拉動鉤頭一側的解鉤手柄，經鋼絲繩、杠桿和解鉤桿使兩鉤的鉤舌轉動，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。任務二

車鉤圖4密接式車鉤作用原理（a）連掛狀態；（b）解鉤狀態；（c）待掛狀態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-解鉤風缸

圖5密接式車鉤三維仿真實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。任務二

車鉤二、半自動車鉤半自動車鉤用于兩編組單元之間的車輛連掛。通常半自動車鉤的鉤頭連接形式與自動車鉤相同，連掛方式和鎖閉方式也相同。兩個相同的車鉤可以在直線線路和曲線線路上自動連掛。半自動車鉤可以實現列車單元之間的機械連接和風管連接自動連接，電氣連接只能手動。解鉤時機械和氣路部分可自動，也可手動操作，但不能在司機室集中控制。在半自動車鉤上設有貫通道支撐座，用于車輛運行過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車輛之間的編組，使之編組成單元。列車單元在運行過程中一般不需要分解，通常只在維修時才分解。當兩車連掛時即形成剛性連接，其連接間隙最小。垂向運動和轉動也很小。這樣的連接形式可以保證列車在出軌時車輛之間仍然可以保持相對位置，防止車輛重疊和顛覆，減少列車啟動及制動時的沖動。每個半永久牽引桿上均有貫通道支撐