火車可以說是人類近代最偉大的發明之一,正是由於它的出現,改變了無數人的出行方式,也成為了人類現代最重要的交通工具之一。
很多人從小就對關於火車的動畫片和玩具,產生了濃厚的興趣,等長大後坐過火車後這種興趣不但不會減少,反而又有了更多的疑問。
例如說火車是怎麼掉頭的,火車駕駛室沒有方向盤怎麼轉彎啊,等等新的問題。
最近又有小夥伴們提出了這樣一個問題,每組車廂都是由一對掛鉤連線起來的,看上去連線得還不是很緊密,並且還會搖搖晃晃的,怎麼就不會脫開呢,為什麼不直接連在一起,還要用這種看似並不牢固的車鉤。
列車掛鉤列車掛鉤也被稱為車鉤,它是用於將列車或者是機車組連線在一起的掛鉤,所以列車掛鉤具有連線多組機車,傳遞機車的牽引力,還能起到讓機車保持一定的距離起到緩衝的作用,所以說列車掛鉤起到了非常重要的作用。
掛鉤是重要的機車部件,所以製造過程是採用鍛造工藝完成的,這樣會讓材料內部更加精密,從而提高列車掛鉤的強度。
我們經常可以看到,不管是普通列車還是動車高鐵,8節車廂為一組,每組之間就像手拉手一樣連線在一起。
有時會將多組連線在一起,這樣做的目的主要還是為了提高機車的運輸能力。
只要是同型號的列車組,就隨時可以根據運力的大小,來增加或者減少列車組,以保持列車運力的靈活性,這樣還能節能,可提高列車的利用效率。
詹式掛鉤是誰發明的最早機車之間的連線就是用普通的鐵鏈,將需要連線的車廂在連線處綁在一起,這種連線方法費時費力還不結實,上坡時受力太大容易脫節,下坡時容易出現追尾碰撞,所以經常出現安全事故。
後來,有一個叫詹內的美國鐵路工程師,發現列車在連線時的諸多缺點後,決定發明一款方便實用的的列車掛鉤。
在一次見到一群小朋友做遊戲時,相互之間手鉤手的場面後,突然想到了能不能發明一款同樣的列車連線裝置。
經過了無數次的失敗後,最後終於發明了這種沿用至今的列車自動連線掛鉤,後來為了紀念詹內的這一偉大的發明,人們就將這種列車掛鉤命名為“詹式掛鉤”。
也正是因為這個名字,讓很多的人誤將這種掛鉤與“中國鐵路之父”,詹天佑聯絡在一起,並將這種鐵路掛鉤視為詹天佑的發明。
還有就是,詹天佑在修建京張鐵路的時候,就已經使用了這種自動掛鉤,這也是很多人認為,這種自動掛鉤是詹天佑發明的的原因之一。
掛鉤原理詹式機車掛鉤就像兩隻鐵手一樣,安裝在車廂的前端,在鐵手的掌心裡有個“機關”,所以只要兩隻鐵手一碰,觸發了“機關”就會緊緊的握在一起。
機車掛鉤主要是由鉤頭,鉤身以及鉤尾這三部分組成的,而在鉤頭內部還有鉤舌,鉤舌銷,鎖提銷,鎖舌推鐵以及鉤鎖鐵。
它也是利用了簡單而巧妙的機械原理,就實現了掛鉤的開,閉,鎖功能,看上去很粗糙,實際上這種掛鉤簡單實用而且還很安全。
當機車需要連線時,兩個掛鉤靠近後,掛鉤從斜面產生擠壓力擠開彈簧鉤舌對口就會開啟,形成掛鉤的握手,此時掛鉤進入後彈簧就會反彈,鎖提銷也會落下,掛鉤就不會脫鉤。
要想脫鉤時,只需要提起鎖提銷,鉤舌也會同時被撐開,此時只要鎖舌受到拉力就可以向外轉開脫離掛鉤,兩隻鐵手就能輕鬆的分開了。
動車組車鉤因為動車的速度更快,自動化程度更高,列車的各個零部件也就更加精密,所以動車組的車鉤與普通的詹氏掛鉤有一些區別。
動車組車鉤都採用電氣自動連線,為了讓列車執行更加平穩,減少零部件之間的摩擦和噪音,車鉤連線處已經沒有了間隙,實現了無縫對接,就好像兩塊磁鐵吸附在一起,所以這種車鉤也被稱為密接式車鉤。
這種密接式車鉤具有實現真正密接,實現真正自動連線以及解鉤的特點,主要由機械鉤頭,空氣連線管,電力連線裝置以及緩衝裝置等部件組成的。
當車鉤處於待掛狀態時,此時鉤舌定位杆處於待掛位置,鉤舌彈簧處於最大拉伸狀態,鉤舌連桿也退縮回到鉤頭內。
列車鉤處於連掛狀態時,兩個掛鉤的鉤舌都伸入到對方的鉤頭內,將定位杆頂塊推離待掛狀態,鉤舌彈簧力還會推動鉤舌逆時針轉動,最後讓鉤舌完全進入是對方的鉤嘴內,最後完成連線。
列車在解鉤時,透過電磁閥讓解鉤封缸充氣,推動鉤舌順時針轉動,使鉤舌完全從多方的鉤嘴中脫離開,完成解鉤,定位杆又會復位,車鉤又會重新處於待掛狀態。
車鉤是各種機車最基本的,同時又是最重要的部件之一,也正是有了如動車組車鉤這樣的部件,才讓如今的列車更加的安全,舒適以及智慧。
文中Gif擷取自Youtube《how coupling train technology》《Watching Coupler Slack》文中圖片擷取自《Train Animation》