CRH1型车端连接装置(叶灵玉)

CRH1型车端连接装置

前言

车端连接装置是指连接车辆或连接两辆车列的所有机械、空气和电气装置。包括车钩、缓冲器、风挡、车体间减振器和电气连接装置。

车钩缓冲装置是用于使车辆与车辆，机车或动车相互连挂，传递牵引力，制动力并缓和纵向冲击力的车辆部件。它由车钩、缓冲器、钩尾框，从板等组成一个整体，安装于车底架构端的牵引梁内。位于机车或车辆两端，用于实现相互连挂、传递牵引力或压缩力及缓和纵向冲击的部件。由车钩、缓冲器和其他配件组成。车钩缓冲装置安装在底架两端的牵引梁内。机车或车辆承受冲击时车钩受压，推动钩尾框和前从板向后移动，冲击力经缓冲器传至后从板。此时后从板为后从板座所阻挡不能移动。列车牵引时车钩受拉，通过钩尾销带动钩尾框和后从板向前移动，牵引力经缓冲器传至前从板，此时前从板为前从板座所阻挡不能移动。在这两种情况下，缓冲器都会受到压缩,起吸收能量、缓和纵向冲击的作用,并把冲击力或牵引力传给牵引梁。

动车组风挡装置是连接两车的通道，是旅客在车辆之间流动，列车乘务员工作、服务的必经之路。一般而言，客车风挡必须保证安全，具有良好的纵向伸缩性和垂向、横向柔性，以适应车辆运行中振动和安全通过曲线、道岔的需要，能够保证良好的列车动力学性能。针对高速动车组运行的特殊性，其风挡装置还应该满足以下需要：风挡的空气阻力应该尽可能小，保证车辆连接处光滑平整以减小列车运行时的空气阻力；具有良好的气密性，保证车辆密封；具有足够的强度，能够满足气动载荷下强度要求；具有良好的隔声性能以提高车内舒适性；此外，还需要风挡材料具有良好的防火性能。

车间减振器分为横向减振器和纵向减振器。横向减振器布置在车体和挡风之间，主要衰减车体间的相对横向位移及侧滚运动。纵向减振器主要衰减车体间的相对点头及摇头运动。

车端电气连接的主要功能是实现客车供电电路的连接、通信控制信号的连接、车辆级（列车级）网络信号的连接及客车与机车的电气连接等。

一、CRH1动车组车辆连接装置

车钩缓冲装置

1.端部车钩

端部采用SCHARFENBERG密接式车钩缓冲装置。缓冲装置由中空橡胶弹簧和套筒橡胶垫缓冲器组成，位于车钩钩身与车底架缓冲梁连接处。Scharfenberg密接车钩的原理是德国人Karl Scharfenberg在1903年发明的，在欧洲铁路和城市轨道交通已经成为标准配置，近年在中国铁路高速动车和城市轨道交通中也得到了广泛应用，有CRH-1动车组，CRH-5动车组，CRH-3动车组，上海地铁，广州地铁，深圳地铁等。Scharfenberg车钩采用模块化设计，由钩头、钩身和钩尾三部分组成，各部分之间采用卡环连接。所谓车钩的制式不同，指的就是车钩的机械连挂和闭锁机构的原理不同，不同制式的车钩是不能连挂在一起的。车钩的连挂和闭锁由钩头部分完成，其基本原理：车钩的连挂靠一对可旋转的钩板和连杆完成，车钩纵向力由钩板和连杆承担。当车钩在准备连挂状态下时，车辆相对移动，当车钩前端面密贴后，连杆前端的销子即卡入对面车钩的钩板缺口内，形成稳定的，间隙非常小的连接，对于新造的车钩，间隙可以控制在0.5mm左右。解钩时只需拉动解钩绳，或者使用结构风缸转动钩板就可以使连杆的销子脱离对面钩板的缺口，然后车辆后退即可实现解钩，解钩后，在拉伸弹簧的作用下钩板和连杆回复至准备连挂状态。车钩前端面上有凸锥和凹锥，具有导向功能，所以车钩头具有如图所示的连挂范围，当两车连挂时，只要两车钩头中心线在高度

方向和水平方向的偏差不超出阴影范围，两车钩就可以正常连挂，这样就保证了车钩高度有偏差以及处于曲线上的车辆的连挂。有的车钩头更增加了导向杆，进一步增大了连挂范围，在车钩前端面上设有空气管路的接口，根据车辆空气系统和车钩设计的不同，空气管路接口可能有不同的配置，最少会有一个总风管接口，最多可以有总风管接口、制动管接口和解钩管接口。

该车钩由钩头、钩身、电气连接器、垂向支承座、大容量缓冲器及复原装置等部分组成。安装时仅需要通过螺栓或拉铆方式连接车体相应部位，便于拆装。

2.半永久性车钩

CRH1型动车组中间车辆连接采用SCHARFENBERG半永久性车钩。半永久性车钩上的缓冲装置包括中空橡胶弹簧阻尼器和钩身与中空橡胶弹簧阻尼器之间的一个预加载变形伸缩管和一个推杆。中空橡胶弹簧，可用于轻型能量吸收。当超出规定的冲击载荷(如在严重冲击或碰撞情况下)时，伸缩管和推杆可以起到吸收能量的作用。推杆压入至伸缩管并将其扩张，将冲击能量转换成形变能量。

车钩三态

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，拉簧处于较大拉伸状态，钩锁

连接杆退缩至凸锥体内，钩舌上的钩嘴对着钩头正前方。

2．闭锁状态：相邻两钩的凸锥体伸入对方的凹锥孔，凸锥将带心轴导杆向后压向棘爪，由卡子释放棘爪。这

样，通过拉簧将钩锁按逆时针方向转动到连挂位置，直至钩舌与钩锁（钩板)啮合。当车辆连挂后，锁紧装置会形成一个平行四边形形状，这样可以将牵引荷载均匀地分布在两个钩锁和钩舌拉杆上。

3．解钩状态：解钩时，顺时针转动弹簧加载的钩锁，直至将钩舌从钩锁上释放。当棘爪与带心轴导杆啮合在一起时，保持钩锁的锁定位置。列车分离时，弹簧加载的带心轴导杆和导杆卡子同时向前移动并释放棘爪。车钩锁在拉簧的作用下按逆时针方向转动，直至棘爪与导杆卡子相啮合。车钩锁回至待挂位，再次准备连挂。

3.救援车钩

救援车钩包括一个SCHARFENBERG®车钩头、钩锁铁和一个AAR连接器件。车钩面带有一条宽平边以通过车钩头和AAR钩将压缩和拉伸载荷传输至车体底架中。拉伸载荷通过钩锁铁（钩板、连挂链和中心枢轴）进行传输。连挂时，钩锁铁通过扭矩弹簧转向“连挂”位置。解编时，扭矩弹簧也得到缓解。连挂后，钩锁铁形成一个平行四边形以确保力平衡。

风挡

CRH1型动车组采用了双层波纹风挡并设置了气密式内风挡和外风挡两部分。双层波纹风挡具有良好的压力密封、耐压强度和隔声性能。内外层波纹件在折叠时反向相对。风挡周边密封。车间渡板采用铰接栅搭板，可防止在曲线运行时出现缝隙。车端外形轮廓处设有弹性护板以缩小车辆端墙间隙，使运行时的空气阻力减小。

根据具体结构不同，双层波纹风挡可分为整体式和分体式两类，按卷帘原理设有内侧衬板，并且还设有下挡板用来覆盖渡板和衬板之间的缝隙。

分体式双层波纹风挡在车辆连挂时，一辆车的凸锥销插入另一辆车的凹傩穴内，以保证