浅谈地铁车钩工作原理

浅谈地铁车钩工作原理

车钩缓冲装置是连接列车车辆的重要部件，其作用是实现车辆之间相互连挂、传递牵引力、缓和吸收冲击能量。一般包含机械连挂系统、缓冲器、压溃装置和过载保护装置。

列车两端配置全自动或半自动钩缓装置，中间断面采用一对带缓冲器半永久钩缓装置和带压溃管半永久钩缓装置，采用连接卡环进行连接（如图1）。

机械连挂系统可实现列车自动连挂与分解，国内地铁一般采用连杆式车钩。列车连挂时，通过两车的低速相互撞击，钩体内部的钩舌、连挂杆等机构发生顺时针旋转，对侧车钩连挂杆推动本侧车钩钩舌旋转到一定角度，然后在复原弹簧的作用下迅速回复到锁定位，到达完全锁定状态（如图2）。

列车解编时，通过自动或者手动方式驱动解钩装置，钩舌及连挂杆等机构旋转到解钩角度，到达全开位，此时车钩解钩，列车可正常分离。

吸能部件包含可恢复的缓冲器和不可恢复的压溃装置，缓冲器的作用是用来缓和列车在运行过程中由于列车牵引力的变化或在启动、制动以及调车作业时车辆间相互碰撞引起的纵向冲击和振动。其工作原理是借助于弹性元件的压缩来达到缓和冲击力，同时在弹性元件压缩过程中利用金属摩擦、液压阻尼和胶质阻尼等吸收冲击能量。

压溃管是常见的轨道车辆被动安全防护部件，在列车发生意外碰撞事故时，加压管推动内部加压结构沿导向杆向右运动，使膨胀管随加压锥外形发生塑性变形，压溃管内外径同时增大，产生稳定的变形力值，吸收碰撞能量（如图3）。

国内地铁都采用碰撞安全设计，正常工况下，由缓冲器吸收能量；在两车发生碰撞后，由两级结构共同吸收冲击能量。对国内某地铁而言，当列车发生高速碰撞时，在冲击能量超过车钩吸能承载能力后，会出现车钩断裂造成车辆分离的情况。