城市轨道交通车辆与结构(第四章车钩)
城轨车钩的组成
城轨车钩的组成概述城轨车钩是城市轨道交通系统中的重要组成部分，它用于连接和牵引列车车厢，确保列车的安全运行。
本文将深入探讨城轨车钩的组成，介绍其主要部件及其功能。
常见城轨车钩类型城轨车钩根据不同的设计要求和列车类型，具有多种不同的设计和构造：1. 机械式车钩机械式车钩是最常见的城轨车钩类型，它使用机械机构实现列车车钩的连接和分离。
机械式车钩具有以下主要部件： - 钩头：钩头是车钩的前端部分，用于与另一辆列车的钩座相连接。
钩头通常由高强度的钢材制成，具有良好的耐磨性和强度。
- 弹簧装置：弹簧装置用于提供车钩的缓冲和连接力，确保连接的可靠性和安全性。
弹簧装置通常由多个弹簧和减震器组成，能够吸收列车行驶中的冲击和振动。
-连接杆：连接杆连接钩头与列车车厢，传递车钩的拉力和推力。
连接杆通常由高强度的合金钢制成，具有足够的强度和刚度以承受列车运行时的力学载荷。
- 操作机构：操作机构用于控制车钩的连接和分离。
操作机构通常包括手动操作装置和电动操作装置，以方便司机或操作员进行操纵。
2. 自动钩装置自动钩装置是一种无需人工操作即可实现连接和分离的城轨车钩。
它通过信号传感器和电动机驱动，实现与另一辆列车的自动连接和分离。
自动钩装置具有以下主要部件： - 钩头：钩头同样是车钩的前端部分，用于与另一列车的钩座相连接。
- 信号传感器：信号传感器用于感知另一列车的位置和距离，以便控制车钩的自动连接和分离。
- 电动驱动装置：电动驱动装置根据信号传感器的反馈信号，控制车钩的运动，实现连接和分离的自动操作。
城轨车钩的功能城轨车钩作为城市轨道交通系统中的重要组成部分，具有以下功能：1. 连接和分离城轨车钩的主要功能是连接和分离列车车厢。
它通过钩头和钩座的连接，确保列车车厢之间的牵引力和连接力，使列车能够以一定速度和精度行驶。
2. 载荷传递城轨车钩还能够承受列车运行时的作用力和载荷。
它能够将列车车厢的牵引力、制动力和横向力传递到连接杆和车身。
城轨车钩的组成
城轨车钩的组成一、引言城轨车钩是城市轨道交通系统中的重要部件，它连接着列车和电力供应系统，起到传递动力和电能的作用。
本文将介绍城轨车钩的组成及其各部分的作用。
二、城轨车钩的组成1. 车钩头车钩头是城轨车钩的重要组成部分，它连接着列车和电力供应系统。
车钩头通常由铜合金或铝合金制成，具有良好的导电性能和耐腐蚀性能。
2. 车钩体车钩体是城轨车钩的主体部分，它承载着列车牵引力和制动力，并传递给电力供应系统。
车钩体通常由高强度合金材料制成，具有良好的耐磨性和抗拉伸性能。
3. 钢丝绳钢丝绳是连接着列车和电力供应系统的关键部件，它承载着列车牵引力和制动力，并传递给电力供应系统。
钢丝绳通常由高强度合金材料制成，具有良好的耐磨性和抗拉伸性能。
4. 弹簧弹簧是城轨车钩的重要组成部分，它起到缓冲和减震的作用。
弹簧通常由高强度合金材料制成，具有良好的耐磨性和抗拉伸性能。
5. 电气接触器电气接触器是城轨车钩的关键部件，它连接着列车和电力供应系统，并传递电能。
电气接触器通常由铜合金或铝合金制成，具有良好的导电性能和耐腐蚀性能。
6. 防滑装置防滑装置是城轨车钩的安全保障部件，它可以有效地防止列车在运行过程中出现滑动或打滑现象。
防滑装置通常由橡胶、塑料等材料制成，具有良好的耐磨性和抗撕裂性能。
三、各部分的作用1. 车钩头车钩头连接着列车和电力供应系统，起到传递动力和电能的作用。
当列车行驶时，车钩头会受到牵引力和制动力的作用，因此必须具有足够的强度和耐磨性。
2. 车钩体车钩体承载着列车牵引力和制动力，并传递给电力供应系统。
车钩体必须具有足够的强度和耐磨性，以保证列车的安全运行。
3. 钢丝绳钢丝绳连接着列车和电力供应系统，承载着列车牵引力和制动力，并传递给电力供应系统。
钢丝绳必须具有足够的强度和耐磨性，以保证列车的安全运行。
4. 弹簧弹簧起到缓冲和减震的作用，可以有效地减少列车在运行过程中受到的冲击和振动。
弹簧必须具有足够的弹性和耐久性，以保证其长期稳定地工作。
城市轨道交通车辆构造项目四
4.1 车钩
4.1.2 自动车钩
自动车钩位于城轨车辆的两个车厢端部，电气和风路连接装置都 组装在钩头上。当车辆连挂时，车钩上的机械、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，车钩即处于待挂状态；电气连接器通过盖板自动关闭，以防止水 和尘土进入；主风管连接器设有自动关闭装置，防止压缩空气泄漏。
4.1 车钩
图4-4 国产密接式车钩缓冲装置 1—密接式车钩钩头； 2—风管连接器； 3—橡胶缓冲器； 4—冲击座；
5—“十”字头连接器； 6—托梁； 7—磨耗板； 8—电气连接器
4.1 车钩
4.1.2 自动车钩
1.国产密接式车钩
国产密接式车钩由五部分组成。前端为钩头， 有凸锥和凹锥孔；车钩内部还有半圆形的钩舌、 解钩杆、解钩杆弹簧、解钩风缸等。图4-5为国产 密接式自动车钩的作用原理，有待挂、连挂和解 钩状态。
4.1.1 车钩的种类
（2）按照车辆牵引连挂装置连接方法的不同，车钩可分为非自动车 钩（又分为半自动车钩和半永久性牵引杆）和自动车钩。
非自动车钩由人工来完成车辆的连接，自动车钩不需要人参与就能 实现连接。非自动车钩和自动车钩的主要区别和特点如下：自动车钩可 实现机械、气路和电路的完全自动连挂和解钩；半自动车钩的机械和气 路连接机构作用原理基本上与全自动车钩相同，可以实现自动连挂和解 钩，或人工解钩，但电路必须靠人工连挂和解钩，以方便检修作业；半 永久性牵引杆的机械、气路和电路的连挂和解钩都需要人工操作，但一 般只在架车作业时才进行分解。
4.1 车钩
图4-6 Scharfenberg密接式车钩缓冲装置 1—引导对准爪把； 2—密接式车钩钩头； 3—电气连接器； 4—钩身； 5—橡胶弹簧；
城市轨道交通车辆与结构(第四章车钩)课件
一、综合作用和用途
二、车钩分类
按牵引连挂装置的连接方法，可分为：
1、非自动车钩
非自动车钩要由人工来完成车辆的连接。 自动车钩则不需要人参与就能实现连接。我国铁路和城市轨道车辆均采用 自动车钩。
2、自动车钩
自动车钩可分为两种基本类型： （1）非刚性车钩
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。 当两个车钩的纵轴线存在高度差时，两个钩呈阶梯形状，并且各自保持水 平位置。由于钩体的尾端相当于销接，这就保证了车钩在水平面内的位移。
（2）半自动车钩
（3）半永久车钩
2、车钩结构
组成：
钩头由机械连接、电气连接和气路连接三 部分组成。 机械连接部分居中，电气连接箱分设在左 右两侧，中心轴下方设气路连接。 包括：待挂、连接和解钩三种状态
构造布置：
车钩状态
（1）钩头机械连接部分
构成：
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 及弹簧和解钩风缸组成。 壳体的前部一半为凸锥体、一半为凹锥孔。 在连接时和相邻车钩凸锥体和凹锥孔相互 插入；
（2）刚性车钩
刚性车钩不允许两连挂车钩存在相对位移。 此外，还有半刚性自动车钩。
非刚性车钩与刚性车钩示意图
（a）非刚性车钩；（b）刚性车钩
三、车钩比较
刚性车钩较非刚性车钩有如下优点：
（1）大大简化了制动空气主管、电气线路等自动连挂的条件，并且改善和减轻了工人 的劳动条件。 （2）两车钩连接表面之间间隙减小
城市轨道交通车辆技术《全自动车钩原理》
气经过解钩管充入钩头中的解钩风缸中，推动活塞向前运动， 压迫在解钩杆上所设置的滚子上，两钩头中的钩舌被同时推 至解钩位置。到达解钩后再排气，风缸中受压弹簧使活塞返 回到原始位置。
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密பைடு நூலகம்式车钩作用原理图
图6—5 密接式车钩作用原理 （a）连挂状态；（b）解钩状态；（c）待挂状态。 1―钩锁连接杆弹簧；2―钩锁连接杆；3―中心轴；4―钩舌；5—钩头壳体；6—钩嘴；
7—解钩杆；8―解钩风缸。
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内容总结
密接式车钩作用原理图。〔1〕待挂位：这时钩头中的钩锁杆轴线平行于车钩的轴线，钩 锁杆的连接销中心与钩舌中心销连接线垂直于车钩的轴线。气动解钩：由司机操作解钩控制 阀到达解钩。8―解钩风缸
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密接式车钩作用原理图
• 工作原理〔如图6—5所示〕 • 〔1〕待挂位：这时钩头中的钩锁杆轴线平行于车钩的轴线，
钩锁杆的连接销中心与钩舌中心销连接线垂直于车钩的轴线。 弹簧处于松弛状态，该位置为车钩连挂准备位。
• 〔2〕连挂闭锁位：欲使两钩连挂，原来处于连挂准备位的两钩相 互接近并碰撞时，在钩头前端的锥形喇叭口引导下彼此精确地对中， 两钩向前伸出的钩锁杆由于受到对方钩舌的阻碍，各自推动钩舌绕 顺时针方向转动，直至在弹簧拉力作用下钩锁杆滑入对方钩舌的嘴 中，并推动钩舌绕逆时针方向返回到原来位置为止。
车钩的工作原理
车钩的工作原理
车钩的工作原理是通过固定在车辆后部的特殊钩装置，将拖车、挂车或其他附加载荷连接到主车的框架或底盘上。
车钩通常由一个金属杆和一个球形连接头组成。
当车辆需要牵引或拖载额外的负载时，车钩会被使用。
车钩的主要工作原理是通过将车辆后部的固定装置与钩连接，使主车和附加载荷之间建立安全的物理连接。
这种连接能够将牵引力有效地传递到附加载荷上，同时保持稳定性和安全性。
车钩的金属杆通常与车辆的底盘框架紧密连接，以便承受拉力或扭矩。
球形连接头是车钩的关键部件之一，它可以让车钩在多个方向上进行适当的旋转和倾斜，以适应附加载荷的需要。
球形连接头上通常配有一个安全销或锁定装置，以确保连接的可靠性。
在使用车钩时，驾驶员需要将车钩与附加载荷的连接头对准，并确保锁定装置处于安全状态。
然后，车辆可以开始行驶，车钩会将拖车或挂车等附加载荷牵引或拖运到目的地。
同时，车钩需要保持牵引力传递的稳定性和安全性，以确保车辆和附加载荷之间的牵引关系始终保持正常。
总的来说，车钩的工作原理是通过连接的稳固性和适应性，将车辆与附加载荷之间建立起可靠的物理连接，并使牵引力可以有效地传递和控制。
这种工作原理使得车钩成为牵引和拖运额外负载的重要装置。
城轨交通车辆连接装置--全自动车钩的拆装
二、国产密接式全自动车钩的作用原理
2.车钩的三种状态
二、国产密接式全自动车钩的作用原理
2.车钩的三种状态
二、国产密接式全自动车钩的作用原理
2.车钩的三种状态
三、车钩的拆装
1.工前准备—安全防护用品
防护服
防护手套
安全帽 防护鞋
三、车钩的拆装
1.工前准备—工具的准备
呆扳手
套筒扳手
本节要点
1 • 车钩的结构 2 • 车钩的工作原理 3 • 车钩的拆装
一、车钩的结构
1.车钩的分类
全自动车钩
半自动车钩
半永久性牵引杆
一、车钩的结构
2.全自动车钩的分类
国产密接式车钩
Scharfenberg密接式车钩
一、车钩的结构
2.国产密接式全自动车钩的组成
二、国产密接式全自动车钩的作用原理
活扳手
力矩扳手
三、车钩的拆装
2.开始拆卸
三、车钩的拆装
2.开始拆卸
三、车钩的拆装
3.开始安装
三、车钩的拆装
始安装
三、车钩的拆装
3.开始安装
课后复习
1 • 全自动车钩钩头的组成 2 • 全自动车钩的工作原理 3 • 拆卸和安装的步骤
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城市轨道交通车辆课程
城市轨道交通车辆连接装置--全自动 车钩的拆装
车辆连接装置
城轨交通车辆连接装置包括车钩、缓冲器装置 和贯通道装置。通过车钩装置实现列车队中车辆之 间的相互连接,传递车辆之间的纵向力、牵引力、制 动力；通过缓冲器缓和车辆之间纵向冲击力；通过 贯通道实现客室之间的无间隙连接。
车辆连接装置
城市轨道交通车辆构造-项目四城轨交通车辆连接装置
36
如
图
4-10
图4-10所示为自动车钩 的实物图，欧洲地铁大都采 用这种车钩形式，上海、广 州、深圳地铁等也采用这种 形式的车钩。
37
三、半自动车钩
国内地铁如果在列车两端安装自动车钩，则半自动车钩主要用于两 编组单元之间的车辆连挂，有部分城市的地铁列车在列车两端安装半自 动车钩，比如成都地铁和西安地铁。半自动车钩的钩头连接形式与自动 车钩相同，连挂方式和锁闭方式也相同。两个相同的车钩可以在直线线 路和曲线线路上自动连挂。半自动车钩可以实现列车单元之间的机械连 接和风管连接的自动连接，电气连接只能手动操作。解钩时机械和气路 部分可自动，也可手动操作，但不能在司机室集中控制。在半自动车钩 上设有贯通道支撑座，用于车辆运行过程和解钩之后支撑贯通道。支撑 座可以承受贯通道及所承受的载荷。
3
（1）掌握车钩的作用、分类和结构形式。 （2）掌握自动车钩、半自动车钩和半永久牵引杆的结构与特点。 （3）掌握不同缓冲装置的结构及原理。
4
01 任务一 车钩缓冲装置概述 02 任务二 车钩 03 任务三 缓冲装置 04 任务四 附属装置
5
任务一
车钩缓冲装置概 述
6
城轨交通车辆的连接装置主要包括车钩缓冲装置和贯通道装置。 图4=1是城轨交通车辆的车钩缓冲装置。车钩缓冲装置是城轨交通车辆最基 本的部件，用来连接列车中的各车辆，使彼此之间保持一定的距离，并且传递、 缓和列车在运行中或在调车作业时所产生的纵向力或冲击力，同时采用高性能缓 冲器，缓和列车在较高速度下意外碰撞时的巨大冲击能量，同时连接车辆间的电 路和气路。 贯通道的认知图4-2所示为城轨交通车辆的贯通道装置，贯通道装置位于城轨 交通车辆两车厢的连接处，可适应车厢之间所有可能产生的相对位移，并且应该 具有良好的防雨、防风、防尘、隔声、隔热等功能，能使乘客安全、方便地穿行 于车厢之间，保护乘客不受外力伤害。另外为使车厢内部美观，贯通道也要进行 必要的装饰，使之与车厢内环境保持一致，给乘客一个舒适而温馨的乘车环境。
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自动车钩结构总图
1—钩头凸锥； 2—钩锁连接杆； 3—导向杆； 4—主风管连接器； 5—对开连接套筒； 6—环弹簧缓冲器； 7—支撑座； 8—电气连接箱； 9—钩尾冲击座； 10—过载保护连接套筒； 11—垂向支承； 12—对中装置
种类：
按其钩头结构的型式区分有多种： （1）国产地下铁道车辆采用：凸锥和凹锥结构实现两钩的闭锁。 （2）在欧洲大多采用：schafenberg密接式车钩和BSI-COMPACT型密接
式车钩。 （3）进口的上海地铁车辆采用的也近似于schafenherg型结构的密接式车
钩。
一、国产密接式车钩缓冲装置
（5）解钩系统：解钩风缸，解钩杆，异型管。
设计数据：
最大牵引力15t来自最大冲击力25t
允许最大冲击速度
3km／h
允许通过最小曲线半径
正常情况
400m
调车情况
80m
密接式车钩缓冲装置图
1—钩舌； 2—解钩风管连结器； 3—总风管连结器； 4—截断塞门； 5钩身； 6—缓冲器； 7—制动风管连结器； 8—电气连结器
密接式车钩为刚性自动车钩
1、密接式车钩缓冲装置组成
该密接式车钩缓冲装置由以下五部分组成：
（1）密接式车钩：钩头凸锥，钩舌(半圆盘)。
（2）橡胶缓冲器：缓冲器壳体，前、后从板，橡胶缓冲片、牵引杆。
（3）电气连接器：连接器体，电触点，定位销，防尘盖，定位孔。
（4）风管连接器：总风管连接器，制动管连接器，解钩风管连接器。
城轨车辆、高速列车采用 刚性车钩
铁路客车货车用
非刚性车钩
第二节 密接式中央牵引、缓冲、连结装置
定义：
是通过车辆彼此相向缓慢走行相互碰撞，使钩头的连接器动作，实现两 车辆的机械、电气和空气的自动连接的一种装置。
特点：
密接式中央牵引、缓冲、连结装置集牵引、缓冲和连挂于一体， 属于刚性自动车钩，主要用于地下铁道车辆和城市轻轨车辆上。 在两连挂车钩高度具有偏差，在有坡度线路和曲线上都能安全地连挂。
2、车钩闭锁、分解工作原理
车钩闭锁
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，使解钩风缸的弹簧受压，钩舌沿逆时针方向旋转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。
两钩分解
解钩阀分解（需由司机操纵）
第一节 牵引、缓冲、连结装置的用途及分类
牵引、缓冲、连结装置是车辆最基本、最重要的部件之一
是由同一装置来承担的，那么该装置称之为牵引缓冲装置。 分别由不同的装置来承担，则分别称之为牵引连挂装置和缓冲装
置。 牵引连挂装置用来保证动车和车辆彼此连接，并且传递和缓和拉
伸(牵引)力的作用。 缓冲装置用来传递和缓和压缩的作用，并且使车辆彼此之间保持
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。
密接式车钩作用原理图
1—钩头； 2—钩舌； 3—解钩杆； 4—弹簧； 5—解钩风缸
二、上海地铁车辆的车钩缓冲器装置
1、车钩缓冲装置的类型
上海地铁车辆的车钩缓冲装置有三种不同的类型： （1）全自动车钩
全自动车钩可以实现机械、气路、电路的自动连接。
压缩空气由总风管进入前车(或后车)的解钩风缸，同时经解钩风管连结 器送入相连挂的后车(或前车)解钩风缸，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。
两钩分解后，解钩风缸的压缩空气迅速排出，解钩弹簧得以复原，带动 钩舌顺时针向转动40°。恢复到原始状态，为下次连挂作好准备。
非刚性车钩与刚性车钩示意图
（a）非刚性车钩；（b）刚性车钩
三、车钩比较
刚性车钩较非刚性车钩有如下优点：
（1）大大简化了制动空气主管、电气线路等自动连挂的条件，并且改善和减轻了工人 的劳动条件。
（2）两车钩连接表面之间间隙减小
降低了列车中的纵向冲击力，提高了列车运行的平稳性。 两连挂车钩相互冲击而产生的噪音，改善了对环境的影响，这对于城市轨道车辆和客车尤
为重要。
（3）车钩零件的横向位移减小
改善了自动车钩内机构的工作状态，减小了在车钩零件上所作用力。 车钩连接表面的磨耗减少。
（4）避免在意外撞车事故时，发生一个车辆爬到另一个车辆上的危险。
非刚性车钩较刚性车钩有如下优点：
性能上：提高了纵向中心线高度偏差较大的车辆两车钩相互连挂的适应性 结构上：不需要复杂的钩尾销接结构和复杂的对心装置。 工艺上：车钩钩体的结构和铸造工艺较为简单。制造成本低，维修方便。
自动车钩可分为两种基本类型： （1）非刚性车钩
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。 当两个车钩的纵轴线存在高度差时，两个钩呈阶梯形状，并且各自保持水
平位置。由于钩体的尾端相当于销接，这就保证了车钩在水平面内的位移。
（2）刚性车钩
刚性车钩不允许两连挂车钩存在相对位移。 此外，还有半刚性自动车钩。
（2）半自动车钩
半自动车钩的机械、气路连接结构与作用原理基本上与全 自动车钩相同，但是电路需要人工手动连接。
（3）半永久车钩
半永久车钩的机械、气路、电路的连接都需要人工手动操 作，一般只有在车间维修时才进行分解。
2、车钩结构
组成：
钩头由机械连接、电气连接和气路连接三 部分组成。
构造布置：
一定的距离。
一、综合作用和用途
连接列车中各车辆，并使之彼此保持一定的距离； 实现车辆之间机械、电气和气路的连接； 传递和缓和列车在运行中或在调车时所产生的纵向力或冲击力。
二、车钩分类
按牵引连挂装置的连接方法，可分为：
1、非自动车钩
非自动车钩要由人工来完成车辆的连接。
2、自动车钩
自动车钩则不需要人参与就能实现连接。我国铁路和城市轨道车辆均采用 自动车钩。
机械连接部分居中，电气连接箱分设在左 右两侧，中心轴下方设气路连接。
车钩状态
包括：待挂、连接和解钩三种状态
（1）钩头机械连接部分
构成：
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 及弹簧和解钩风缸组成。
构造型式：
壳体的前部一半为凸锥体、一半为凹锥孔。 在连接时和相邻车钩凸锥体和凹锥孔相互 插入；