高速动车组过渡车钩设计有关问题的探讨

刘青波

（中车长春轨道客车股份有限公司车体研发部，吉林长春130062）

高速动车组过渡车钩设计有关问题的探讨

刘青波

（中车长春轨道客车股份有限公司车体研发部，吉林长春130062）

总结了高速动车组过渡车钩的设计要求，探讨了过渡车钩的操作程序，分析了一些在过渡车钩设计中值得关注的问题，并有针对性地提出了一些措施，避免了这些问题对过渡车钩连挂操作的不利影响。

高速动车组；密接车钩；过渡车钩

高速动车组已经在中国铁路广泛投入使用，为了保证列车高速运行的平稳性、舒适性，这些高速动车组使用了各种制式的密接式车钩[1]，与中国铁路传统机车车辆使用的自动车钩不能实现直接连挂，为了保证对这些动车组的紧急救援和调车作业，有必要使用过渡车钩。本文介绍了不同过渡车钩的功能和技术特点，并结合具体运用，指出了过渡车钩设计中值得注意的一些问题和相应的技术措施。

1现有动车组用钩缓情况介绍

目前高铁线路在用的CRH系列动车组中，CRH1、CRH3、CRH5和CRH380B系列动车组头车前端则采用欧式10型车钩，如图1所示，这种车钩在世界范围内的高速列车上普遍使用，也是TSI标准（泛欧高速铁路系统互通性技术条件）中规定的标准车钩轮廓类型。CRH2系列动车组采用日式柴田车钩，如图2所示，这种车钩在日本高速列车上普遍使用。

图1 欧式10型车钩

图2 日式柴田车钩

在各型动车组中，装用日式柴田车钩的动车组车钩类型和高度相同，相互之间能够连挂，但与其他动车组无法实现连挂；装用欧式10型车钩动车组相互之间车钩高度差很小，相互之间可以保证机械车钩连挂和分解，具备相互连挂救援的基本条件。

在动车组无火回送和救援工况时，需使用机车进行牵引。由于动车组的自动车钩为欧洲10型或日式柴田密接车钩，无法与安装有中国AAR类型的13/15号车钩的机车直接联挂，需通过过渡车钩转换车钩高度和车钩头类型。

2高速动车组过渡车钩结构及技术参数

2.1 过渡车钩结构

按照结构型式，过渡车钩分为整体式和分体式。CRH2型动车组为整体式，其余动车组均为分体式。

2.2 过渡车钩技术参数

CRH系列动车组过渡车钩的主要技术参数见表1所示。

表1 过渡车钩技术参数

3高速动车组过渡车钩的功能及设计要求

3.1 实现不同制式车钩之间的连挂

为了机车的13号车钩与动车组车钩连挂，过渡车钩一般都设计成背靠背的结构，该车钩一端可与欧式10型车钩或日式柴田车钩连挂，另一端与13号自动车钩连挂。为了简化过渡车钩结构，13号车钩端一般做成钩舌固定的型式，连挂和解钩时需要操作机车上的13号车钩解钩装置。

3.2 实现不同高度车钩之间的连挂

机车车钩高度880 mm，为实现和不同动车组车钩之间的连挂高度，需要两侧钩高差不同的过渡车钩，具体过渡车钩的类型参见表2.

表2 不同动车组过渡车钩类型

3.3 过渡车钩的重量要求

由于进行调车和救援作业时，需要以人力搬运和安装过渡车钩，过渡车钩的重量不宜过重，根据UIC660规定，过渡车钩单体重量不能超过50 kg，所以过渡车钩会尽可能地采取减重措施，并设计成多个模块，以减轻人工搬运的重量。

3.4 过渡车钩的强度要求

过渡车钩应具有一定的强度，满足调车和救援作业的需要。由于受过渡车钩重量的要求，同时车钩两端存在高度差，传递纵向力时会承受附加弯矩，过渡车钩难以实现很高的强度。现有动车组过渡车钩强度详见表1.

3.5 过渡车钩操作程序

考虑到过渡车钩一个主要功能是正线运行的紧急救援，以下操作程序应较为合理：

（1）先把过渡车钩的密接车钩端模块安装到动车组的密接车钩上；

（2）依次安装过渡车钩的其他模块；

（3）向下按压过渡车钩，利用组装后的过渡车钩重量，使过渡车钩与动车组密接车钩连挂（适用于带有辅助挂钩的过渡车钩）；

（4）救援机车到达后，使用提钩杆将救援机车的13号车钩打开至“全开位置”；

（5）向动车组移动救援机车，使13号车钩与过渡车钩的13号车钩端实现连挂；

（6）连接过渡车钩与机车的列车管；

4高速动车组过渡车钩设计中应注意的问题

传统机车车辆两车钩连挂后，钩舌在纵向传递牵引力，在横向互相约束，不能脱开，在垂向会发生相对错动，整个车钩在车辆运行过程中不会发生在垂直平面内的旋转。密接车钩的安装方式则不同，以CRH380BL动车组自动车钩为例（如图3），车钩尾部通过橡胶缓冲器、关节轴承等装置固定在车钩安装板上，不能发生相对位移，但是可以发生转动（围绕图3中的点A）。

图3 密接式车钩的安装方式

CRH380BL动车组自动车钩车钩尾部有一个橡胶支撑弹簧，用于支撑车钩重量，保持车钩的水平状态。车钩连挂后间隙很小，两车钩头连挂后在各个方向上都不会发生相对位移，而两车钩的高度不可能总是保持一致，故车辆运行中车钩会围绕点A发生旋转。

以下几个因素会影响密接车钩以及安装在其上的过渡车钩的高度，这些因素值得在设计和运用中关注，并采取必要措施避免其带来的不利影响：

（1）受橡胶蠕变作用的影响，支撑弹簧的高度在运用中会发生一点变化，导致车钩向下倾斜，运用中需要定期调整支撑弹簧，恢复密接车钩的水平状态。

（2）过渡车钩有一定的重量，过渡车钩安装后，会造成车钩头的高度降低。

（3）考虑各种车钩相应结构对连挂造成不利影响，过渡车钩设计时可以适当减小钩高差值，以此来补偿钩高过低的状况。

5统型过渡车钩在高速动车组的应用

目前国内各型动车组中，不同系列动车组由于前端自动车钩的形式和安装高度不同，相互之间无法实现机械车钩连挂，导致不同类型动车组之间在需要时无法实现相互救援。为解决此问题，开发了高速动车组相互救援用过渡车钩。

统型的过渡车钩方案按照图4所示的模块化整体结构进行设计。

图4 统型过渡车钩结构

动车组统型过渡车钩实现了钩高调整、风管防尘，连挂辅助挂钩间隙调整，克服了既有动车组过渡车钩运行中存在的问题。动车组统型过渡车钩方案各模块采用成熟结构，模块间插隼连接结构合理，可以保证救援运用的安全性、可靠性，并具有良好的操作性。过渡车钩与各型动车组前端车钩连挂功能良好，性能可靠，操作便捷。

6结束语

本文总结了当前我国高速动车组过渡车钩的设计要求，探讨了过渡车钩的操作程序，分析了一些在过渡车钩设计中值得关注的问题，并有针对性地提出了过渡车钩相应的技术措施，避免了这些问题对过渡车钩连挂操作的不利影响，统型过渡车钩的成功开发，实现了CRH系列不同类型动车组之间的相互救援。

[1]严隽耄.车辆工程[M].北京：中国铁道出版社，1999.

Discuss Related to the Design of EMU Transition Coupler

LIU Qing-bo
（R&D Changchun Zhongche Railway Vehicle Body Limited by Share Ltd.，Jilin Changchun 130062，China）

Summary the design requirements of high speed EMU transition coupler，discusses the transition coupler operating procedures，analysis some concern in the transition coupler design problems，and puts forward some measures to avoid these problems，even the adverse effects of hanging operation for transition coupler.

EMU tightlock coupler；transition coupler

U266

A

1672-545X（2016）12-0129-03

2016-09-02

刘青波（1979－），男，吉林长春人，本科，高级工程师，主要研究方向：轨道客车车端连接设计。