Железнодорожная сцепка - Railway coupling

Для использования в других целях см. Связь (значения).
Муфта шарфенберга на Юго-восточный Класс 395
Видео ICE T соединение в Leipzig Hauptbahnhof
Часть серии по
Рельсовый транспорт
Железнодорожный вокзал Кабултюра, Квинсленд, август 2012 г.JPG

А связь (или сцепка) - это механизм, используемый для подключения подвижной состав в поезде. Конструкция муфты стандартная и почти так же важна, как и колея, поскольку гибкость и удобство максимизируются, если весь подвижной состав может быть соединен вместе.

Оборудование, соединяющее муфты с подвижным составом, известно как поглощающий аппарат или же тянуть шестерню.

Номенклатура

Совместимые и аналогичные муфты или муфты часто упоминаются с использованием сильно различающихся марок, производителей, регионов или наименований, что может затруднить описание стандартных или типовых конструкций. Размеры и рейтинги, указанные в этих статьях, обычно относятся к номинальным или типовым компонентам и системам, хотя стандарты и практика также сильно различаются в зависимости от железной дороги, региона и эпохи.

Буферы и цепочка

Трехзвенная муфта на старинной цистерне
Трехзвенная муфта с винтовым натяжением, показанная прикрепленной, но еще не натянутой; при затягивании стяжка стягивает буферы вместе, устраняя сотрясения и удары при трогании с места или замедлении поезда. Узкие буферы левого автомобиля подпружинены, более толстые буферы справа содержат гидравлический демпфер. Подпружиненные буферы обеспечивают некоторую подвижность поезда, даже когда вагоны прочно стянуты вместе.
Основная статья: Буферы и цепная муфта

Основным типом сцепки на железных дорогах по британской традиции является буферная и цепная сцепка. Большая цепь из трех звеньев соединяет крюки на соседних вагонах. Эти соединения применялись ранее трамвай практики, но стали более регулярными. Буферы на раму вагона поглощали ударные нагрузки, так как поезд обгонял замедляющийся локомотив.

Простая цепь не могла быть натянута, и эта слабая муфта позволяла много двигаться вперед и назад и удары между транспортными средствами, а также сотрясение при запуске поездов. Приемлемая для минераловозов, эта муфта создавала неудобную поездку для пассажирских автобусов, поэтому цепь была улучшена путем замены центрального звена на фаркоп который сближает автомобили, давая винтовая муфта.

В упрощенной версии, более быстрой для прикрепления и отсоединения, по-прежнему использовались три звена, но с центральным звеном, имеющим Т-образный паз. Его можно было повернуть в продольном направлении, чтобы удлинить, чтобы обеспечить сцепление, а затем повернуть вертикально в положение с более коротким пазом, чтобы вагоны были более плотно соединены.

Более высокие скорости связаны с полностью оборудованный груз сделали привинченную форму необходимостью.

Раннее 'тупые буферы 'были фиксированными расширениями деревянных рам вагонов, но позже были введены пружинные буферы. Первыми из них были жесткие подушки из конского волоса, обтянутые кожей, позже - стальные пружины, а затем - гидравлические амортизаторы.

Эта муфта до сих пор широко распространена.

Ссылка и закрепить

Соединитель звено-штифт
Поворотная муфта AAR переходного периода. Разрыв в поворотной кулаке вмещает звено кулака. звено и соединитель штифта а в вертикальном отверстии поворотного кулака находится штифт.

Соединение с рычагом и пальцем было оригинальным типом соединения, используемым на железных дорогах Северной Америки. После того, как большинство железных дорог были переведены на полуавтоматический Муфты Janney, звено и штифт сохранились на лесные железные дороги. Несмотря на свою простоту в принципе, система страдала отсутствием стандартизации в отношении размера и высоты звеньев, а также размера и высоты карманов.

Штыревой соединитель представлял собой трубчатый корпус с удлиненным звеном. Во время сцепки железнодорожный рабочий должен был встать между вагонами, когда они сошлись вместе, и направить звено в карман сцепки. После того, как автомобили были соединены, служащий вставил штифт в отверстие в нескольких дюймах от конца трубы, чтобы удерживать звено на месте. Эта процедура была исключительно опасной, и многие тормозники теряли пальцы или целые руки, если вовремя не убирали их из карманов сцепки. Многие другие были убиты в результате того, что их раздавили между машинами или затащили под слишком быстро пригнанные машины. Тормозщикам были выданы тяжелые клюшки, которые можно было использовать для удержания звена на месте, но многие тормозники не использовали клюшку и рисковали получить травму.

Соединитель типа "звено-штифт" оказался неудовлетворительным по следующим причинам:

  • Между машинами возникла неплотная связь, слишком много вялое действие.
  • Стандартной конструкции не было, и бригады поездов часто часами пытались сопоставить пальцы и звенья при соединении вагонов.
  • Члены экипажа должны были находиться между движущимися автомобилями во время сцепки и часто получали травмы, а иногда и погибали.
  • Звенья и пальцы часто крали из-за их ценности как металлолома, что приводило к значительным затратам на замену. Джон Х. Уайт предполагает, что в то время железные дороги считали это более важным, чем вопрос безопасности.[нужна цитата ]
  • Железные дороги постепенно начали использовать поезда, которые были тяжелее, чем могла справиться система со звеньями и штифтами.

Эпизод[который? ] телесериала 1958 года Кейси Джонс был посвящен проблемам шарнирно-пальцевой муфты.

В Британии шарнирно-стержневые сцепные устройства были обычным явлением на узкоколейных промышленных и военных железных дорогах и в конечном итоге превратились в форму, которая могла быть надежно соединена, когда поезд был неподвижен. На некоторых сохранившихся железных дорогах до сих пор используется инвентарь с различными сцепными устройствами.[нужна цитата ]

Муфта Альберта

Муфта Альберта на европейском трамвае

Чтобы избежать проблем с безопасностью, Карл Альберт, тогдашний директор Крефельдский трамвай, разработала соединительную муфту Альберта в 1921 году - ключ-паз с двумя штифтами. Сцепляемые вагоны сдвигались вместе, обе муфты двигались в одну сторону. Один штифт был вставлен, затем машины вытащили, чтобы выпрямить муфту, а второй штифт вставили. Эта операция требовала менее точного маневрирования. Благодаря цельной конструкции был возможен лишь минимальный люфт. Система стала довольно популярной в трамвайных системах и узкоколейных линиях.

В течение 1960-х годов большинство городов заменили их автосцепными устройствами. Но даже в современных автомобилях сцепки Albert устанавливаются как аварийные сцепки для буксировки неисправного автомобиля.

Крюк и платформа Miller

Звено и штифт были заменены в использовании легковых автомобилей в Северной Америке во второй половине 19-го века сборкой, известной как Платформа Миллера, который включал новую муфту под названием Miller Hook.[1] Платформа Миллера (и сцепное устройство крюка) использовалась в течение нескольких десятилетий, прежде чем была заменена на Муфта Janney.

норвежский язык

Основная статья: Норвежская сцепка
Норвежская связь в Уганда

Муфты Norwegian (или мясорубки) состоят из центрального буфера с механическим крючком, который вставляется в прорезь в центральном буфере.[2] На противоположном буфере также может быть U-образная фиксирующая защелка, которая закрепляется поверх крючка для его фиксации. Норвежский встречается только на узкоколейные железные дороги из 1067 мм (3 фута 6 дюймов), 1000 мм (3 футов3 3⁄8 в) или меньше, например Остров Мэн Железная дорога, Государственные железные дороги Западной Австралии, Танзания, то Ffestiniog Железнодорожный и Валлийская высокогорная железная дорога где низкие скорости и меньшая нагрузка на поезд позволяют упростить систему. Норвежское сцепное устройство допускает более крутые повороты, чем буферно-цепная, что является преимуществом на этих железных дорогах.

На железнодорожных линиях, где подвижной состав всегда направлен в одну сторону, механический крюк может быть предусмотрен только на одном конце каждого вагона. Точно так же рукоятки ручного тормоза могут находиться только с одной стороны вагона.

Норвежские муфты не отличаются особой прочностью и могут дополняться вспомогательными цепями.

Не все норвежские муфты совместимы друг с другом, поскольку они различаются по высоте, ширине и могут быть ограничены одним крючком, а могут и не ограничены.

Радиальные муфты

В Южной Африке использовались два варианта радиальной муфты. Один, соединитель Джонстона, широко известный как соединитель звена и штыря, был представлен в 1873 году и аналогичен по работе и совместим с ним. связь и контакт стяжки, но колоколообразные с круглой лицевой стороной стяжки. Другой, крюк-колокольчик, был представлен в 1902 году и похож на Норвежская сцепка, но также с круглой лицевой стороной сцепного устройства и с карманом для сцепного устройства, который открыт в верхней части лицевой стороны сцепного устройства для размещения стяжного крюка.[3]

Муфта Джонстона

Муфта Johnston, широко известная как муфта звено-штифт из-за своей формы колокола, была впервые представлена ​​в мыс Доброй надежды в 1873 г., после создания Капские государственные железные дороги (CGR) в 1872 году и решение правительства Кейптауна о расширении железных дорог во внутренние районы и конвертировать существующие треки из 4 футов8 1⁄2 в (1435 мм) стандартный калибр к 3 фута 6 дюймов (1067 мм) Калибр мыса. Все новые локомотивы и подвижной состав Капской колеи, приобретенные с 1873 года, были оснащены этими или подобными сцепными устройствами, начиная с CGR 0-4-0ST 1873 г., строительный локомотив имени Маленькая Бесс.[4][5][6]

Соединитель звена и штифта Johnston

В Государственные железные дороги Натала (NGR), созданная в Колония Наталь в 1875 году последовал их примеру, и все локомотивы и подвижной состав, приобретенные этой железной дорогой, были оснащены сцепными устройствами Johnston, начиная с NGR Класс K 2-6-0T в 1877 г.[7][8]

Точно так же в 1889 году, когда первые локомотивы были приобретены недавно созданным Нидерландско-южноафриканская железнодорожная компания в Zuid-Afrikaansche Republiek, они были оснащены муфтами Johnston.[5][9]

в отличие от 2 футов (610 мм) на узкоколейных железных дорогах CGR, на железных дорогах NGR также использовались сцепки Johnston. Первая из этих узкоколейных линий была введена в эксплуатацию в 1906 году, когда первые NGR Класс N 4-6-2T локомотивы поступили на вооружение Weenen ответвление из Estcourt.[6][10]

Сцепление и отцепление производилось вручную, что создавало высокий риск серьезной травмы или смерти членов экипажа, которым приходилось переходить между движущимися транспортными средствами, чтобы направить звено в карман сцепного устройства во время сцепки. Муфты Johnston постепенно начали заменять на Южноафриканские железные дороги с 1927 г., но не на узкоколейном подвижном составе. Все новые локомотивы и подвижной состав Капской колеи, приобретенные в этом году, были оснащены Сустав AAR стяжки. Преобразование всего старого подвижного состава должно было занять несколько лет, и оба типа сцепных устройств все еще можно было увидеть на некоторых транспортных средствах до конца 1950-х годов. В переходный период шарнирные соединения на многих локомотивах имели горизонтальный зазор и вертикальное отверстие в самом поворотном кулаке для размещения, соответственно, звена и штифта, чтобы его можно было соединять с транспортными средствами, которые все еще были оснащены старыми сцепными устройствами Johnston.[5][11]

Сцепное устройство с крючком и колоколом

Сцепное устройство с крючком и колоколом

Впервые соединительная система типа «колокол и крюк» была представлена ​​на мысе Доброй Надежды в 1902 году, когда два CGR Тип A 2-6-4T локомотивы приобретены в качестве строительных двигателей на новых 2 футов (610 мм) узкая колея Avontuur Железнодорожный который строился из Порт-Элизабет сквозь Langkloof. В Южной Африке эти соединители использовались только на узкоколейных линиях на мысе Доброй Надежды.[3][6][12][13]

Сцепное устройство типа "звонок и крючок" с адаптером Willison

Ответвитель аналогичен Норвежская сцепка. Это радиальная муфта с карманом для муфты, открытым в верхней части торца муфты. Вместо звена и штифтов он использует тяговый крюк, который после сцепления скользит по штифту тягового крюка в сцепном устройстве следующего транспортного средства в поезде. Чтобы предотвратить случайное отсоединение тягового крюка ответной муфты, раструб муфты снабжен защитой крюка, обычно известной как уздечка, над карманом муфты.[3]

Адаптер для муфт Willison для муфт типа Bell-and-hook

Обычная практика заключалась в том, чтобы тяговой крюк устанавливался только на одну из сцепных муфт, и поэтому бригады поездов носили запасные тяговые крюки и шкворни на локомотиве. Хотя автоматическое сцепление возможно, такое случается редко, и при сцеплении требуется помощь вручную. Отцепление выполняется вручную, поднимая крюк рукой, чтобы освободить его. Муфту можно было адаптировать для совместимости с муфтой Johnston, заменив тяговый крюк U-образным переходным звеном, которое крепилось с помощью того же пальца.[3]

Соединительное устройство типа "раструб и крючок" с переходным звеном соединительного элемента Johnston

Начали заменять на Avontuur Железнодорожный при введении Класс 91-000 дизель-электрические локомотивы на узкоколейной системе в 1973 году. Весь новый узкоколейный подвижной состав, приобретенный для этой линии с этого года, был оснащен Муфты Willison. Старый подвижной состав не был переоборудован, и для соединения этих двух типов использовался переходник. Вытяжной крюк на соединителе крюка и раструба будет заменен адаптером, который крепится с помощью того же пальца.[3]

Автоматические муфты

Существует ряд автоматических сцепок поездов, большинство из которых несовместимы.

Buckeye / Janney / MCB / ARA / AAR / APTA Соединители

Основные статьи: Муфта Janney и Муфта Tightlock
Сиракузский завод ковкого чугуна - 1894. Разрыв в суставе кулака вмещает звено кулака. звено и соединитель штифта а в вертикальном отверстии поворотного кулака находится штифт. Этот дизайн использовался в переходный период.
Муфты с поворотным кулаком (тип AAR "E") используются
Схема вида сверху муфты Дженни, опубликованная в его заявке на патент в 1873 году.

Муфта Janney, позже муфта Master Car Builders Association (MCB),[14] теперь Ассоциация американских железных дорог (AAR) ответвитель, также широко известный как конский глаз, сустав, или же Альянс муфта. Муфты AAR / APTA TypeE, TypeF и TypeH являются совместимыми муфтами Janney, но используются для различных железнодорожных вагонов (грузовые, цистерны, поворотные бункеры, пассажирские и т.

Поворотная муфта или муфта Janney была изобретена Эли Х. Дженни, получивший патент в 1873 г. (Патент США 138,405 ).[15] Он также известен как коническая муфта, особенно в Великобритании, где им оборудован некоторый подвижной состав (в основном для пассажирских поездов). Дженни была продавцом галантереи и в прошлом Конфедеративная армия офицер из Александрия, Вирджиния, который использовал свои обеденные часы, чтобы вырезать из дерева альтернативу соединителю звеньев и штифтов. Период, термин конский глаз происходит от прозвища штата США Огайо, "Бакай Стэйт" и Огайо Брасс Компани, которые первоначально продавали муфту.[16][17]

В 1893 году, убедившись, что автосцепное устройство может удовлетворить потребности коммерческих железнодорожных операций и в то же время безопасно управлять им, Конгресс США прошел Закон об устройствах безопасности. Его успех в обеспечении безопасности подстанции был ошеломляющим. Между 1877 и 1887 годами примерно 38% всех железнодорожных несчастных случаев были связаны с сцеплением. Этот процент упал, поскольку железные дороги начали заменять тягово-пальцевые сцепки на автоматические. К 1902 году, всего через два года после вступления в силу SAA, несчастные случаи со связями составляли лишь 4% от всех несчастных случаев с сотрудниками. Число несчастных случаев, связанных с муфтами, снизилось с почти 11 000 в 1892 году до чуть более 2 000 в 1902 году, хотя число железнодорожных служащих в течение этого десятилетия неуклонно росло.

Когда ответвитель Janney был выбран в качестве стандарта для Северной Америки, на выбор было 8000 запатентованных альтернатив. Единственным существенным недостатком использования конструкции Janney является то, что иногда вытяжные головки необходимо выравнивать вручную. Существует множество конструкций соединителей AAR, отвечающих требованиям различных конструкций автомобилей, но все они должны иметь определенные общие размеры, позволяющие сочетать одну конструкцию с любой другой.[18]

Ответвитель Janney используется в Соединенные Штаты, Канада, Мексика, Япония, Индия, Тайвань, Австралия, Новая Зеландия, Южная Африка, Саудовская Аравия, Куба, Чили, Бразилия, Португалия, Китай и в другом месте.

Изменения с 1873 г.

Основная статья: Муфта Janney, меняется с 1873 г.

Муфта Bazeley

Основная статья: Муфта Bazeley

Муфта Henricot

Основная статья: Муфта из анрикоса
Муфта Henricot на бельгийском EMU
С ремонтом Бельгийские железные дороги, класс 75 с изображением муфты Henricot

Муфта Henricot - это разновидность муфты Janney, представленная бельгийским инженером и предпринимателем. Эмиль Анрико из Корт-Сент-Этьен. Он используется на некоторых электромобилях Национальная железнодорожная компания Бельгии, в том числе Класс 75 (fr: Автомотрис AM75 ).

Муфта Willison / SA3

Основная статья: Муфта SA3
Упрощенная схема автосцепки СА-3.
Анимация стяжки СА-3
Муфта Willison в Южной Африке 2 футов (610 мм) узкая колея

Российский соединитель SA3 работает по тем же принципам, что и соединитель AAR, но эти два типа несовместимы.[19] Он был введен в Советский Союз в 1932 году на основе британского патента и с тех пор используется в целом. 1520 мм (4 футов11 27⁄32 в) сеть, в том числе Монголия и Финляндия.

Он также используется на 1435 мм (4 футов8 1⁄2 в) стандартный калибр сети Иран и дальше Мальмбанан в Швеции для рудных поездов. Немного 2 футов (610 мм) колея тростникового трамвая в Квинсленд были оснащены миниатюрными соединителями Willison.[20] Он был представлен на 2 футов (610 мм) узкая колея Avontuur Железнодорожный Южноафриканских железных дорог в 1973 году.[3]

  • Российские поезда редко бывают длиннее 750 м (2461 футов).[нужна цитата ] и редко превышает максимальный тоннаж около 6000т (5,900 длинные тонны; 6,600 короткие тонны ),[нужна цитата ]. Самые тяжелые поезда, использующие эти сцепки, находятся на Мальмбанан где они составляют до 9 000 т (8 900 длинных тонн; 9 900 коротких тонн).[21]
  • Усилие разрыва муфты СА-3 около 300tf (2,900 кН; 300 LTf; 330 STf ) (2,9 МН или 650 000 фунтов-силы)[нужна цитата ]
  • Максимально допустимое тяговое усилие для SA-3 ограничено российскими официальными документами до 135 тс (1320 кН; 133 LTf; 149 STf) (1,32 МН или 300000 фунтов силы).[нужна цитата ]
  • Предлагаемая европейская автосцепка совместима с российской автосцепкой, но имеет автоматические воздушные, управляющие и силовые соединения.[22] Реализация постоянно откладывается, за исключением нескольких пользователей. Видеть Европа ниже.
  • SA3 напоминает левый кулак.

Эти соединители имеют множество вариаций и торговых марок.

Unicoupler / Intermat

Unicoupler был разработан Knorr из Германии 1970-х и широко используется в Иран в грузовых вагонах. Этот тип сцепки совместим с сцепками SA-3 и Willison. Unicoupler также известен как AK69e. Unicoupler был западноевропейской разработкой, он разрабатывался параллельно с совместимым восточноевропейским аналогом Intermat.[23][24]

C-AKv

Основная статья: Муфта C-AKv

В Муфта C-AKv (также называемый Transpact) - это новый компактный соединитель Willison, разработанный Faiveley Transport.[25] Он механически полностью совместим с Муфта SA3 и Unicoupler, и, если установлены дополнительные буферы, он также может быть соединен с обычной европейской резьбовой муфтой.

Муфта Unilink

В соединитель unilink Муфта совместима с SA3 и винтовой муфтой, которая используется, например, в Финляндия.

Многофункциональные соединители

Многофункциональные сцепные устройства (MFC) - это «полностью автоматические» сцепные устройства, которые обеспечивают все соединения между рельсовыми транспортными средствами (механические, пневматические и электрические) без вмешательства человека, в отличие от автосцепных устройств, которые выполняют только механические аспекты. Большинство поездов, оснащенных сцепками такого типа, представляют собой составные части, особенно те, которые используются в общественный транспорт операции.

Во всем мире используется несколько конструкций полностью автоматических соединителей, в том числе Муфта шарфенберга, различные гибриды поворотных кулаков, такие как Tightlock (используется в Великобритании), муфта Wedgelock, Муфты Dellner (внешне похожи на муфты Шарфенберга), муфта BSI (Bergische Stahl Industrie, теперь Faiveley Transport) и муфту Schaku-Tomlinson Tightlock.

Существует ряд других автоматических муфт для поездов, похожих на муфту Шарфенберга, но не обязательно совместимых с ней. Пожилые операторы транзита в США продолжают использовать электропневматические муфты других производителей, не принадлежащие Janney, и использовали их десятилетиями.

Вестингауз H2C

В Westinghouse Разветвитель H2C, предшественник которого H2A был впервые использован на Стандарты BMT а позже R1 через R9 классы, в настоящее время используется на R32, R42, R62, R62A, R68, и R68A вагоны метро класса Метро Нью-Йорка. На концах A вагонов обычно есть соединитель Westinghouse, а на концах B используется полупостоянный дышло, или муфту Westinghouse.

WABCO N-Тип

WABCO Модель Н-2 на СЕПТА Silverliner II

Муфта WABCO N-Type была впервые разработана для прототипа. Питтсбург Skybus Система с исходной моделью N-1 применима только к трем автомобилям Skybus. Обновленная модель N-2 с увеличенным диапазоном сборки 4 дюйма (101,6 мм) впервые была применена на новых скоростных вагонах «Airporter» на Cleveland Rapid Transit линия. В модели N-2 использовалось облегченное поглощающее устройство, подвешенное под центральным порогом, чтобы обеспечить широкие повороты, необходимые для прохождения крутых поворотов. Это сделало N-2 непригодным для использования на магистральных железных дорогах, поэтому для этого рынка была разработана обновленная версия N-2-A. Первые из них были установлены в 1968 году на ОАК TurboTrain с 228 электрическими контактами и Будд Митрополит ЭВС со 138 контактами. Начиная с 1970-х годов Н-2-А устанавливался на все СЕПТА Silverliner семья М.Ю. NJT Стрелка серия MU и Метро-Северная железная дорога /Железная дорога Лонг-Айленда Серия M вагонов MU. N-2 также использовался PATCO Speedline, но был заменен из-за проблем с электрическими контактами. Позже WABCO создаст новую модель N-3 для БАРТ система с диапазоном сбора 6 на 4 дюйма (152,4 мм × 101,6 мм), для которой требовалась прямоугольная воронка.

WABCO N-type иногда называют соединитель штифта и чашки или же копье.

Томлинсон

Муфта Томлинсона применительно к метро Нью-Йорка R46
Муфта Томлинсона, используемая в метро Eidan (ныне Tokyo Metro) 300 серии

Ответвитель Томлинсона был разработан Огайо Брасс Компания[16][17] для приложений общественного транспорта, но со временем нашла применение и в некоторых железнодорожных транспортных средствах. Он состоит из двух квадратных металлических крючков, которые соединяются друг с другом в большую прямоугольную раму с соединениями воздуховодов сверху и снизу. С момента разработки муфты производственное плечо Ohio Brass было куплено WABCO, которое теперь производит линию вместе с N-образной. Сцепное устройство Tomlinson - наиболее широко используемое полностью автоматическое сцепное устройство для тяжелых рельсов в Северной Америке, принятое на вооружение Вашингтон Метро, Транспортное управление Массачусетского залива, PATCO Speedline, СЕПТА Метро Брод-Стрит, Метро Лос-Анджелеса, Балтимор Метро, Майами Метро, MARTA Rail и Метро Нью-Йорка для своего R44 /R46 флот и все современные классы, начиная с R142. Для применений за пределами скоростного транспорта необходимо было значительно увеличить соединитель, чтобы удовлетворить повышенные требования к прочности, впервые появившиеся в этом качестве на Бадд Метролайнер а позже Иллинойс Сентрал Хайлайнер флот. Его относительная слабость - одна из причин, по которой N-Тип был более успешным на арене магистральных железных дорог.

За пределами США соединитель Tomlinson используется на Токио Метро с Гиндза и Линии Маруноути[26] и на большой емкости Тайбэй Метро линий.[27]

Муфта шарфенберга

Основная статья: Муфта шарфенберга
Сцепление двух поездов ICE-T. На рисунке № 1 оба поезда готовы к сцеплению, на рисунке № 2 показаны поезда, соединенные механически, на рисунке № 3 показаны поезда, соединенные механически и электрически.
Муфта шарфенберга
DSB класс MY локомотив, обычно винтовой, имеет Муфта шарфенберга установлен для буксировки Линт 41 DMU

Муфта Шарфенберга[28] (Немецкий: Scharfenbergkupplung или же Шаку), вероятно, наиболее часто используемый тип полностью автоматического сцепления. Разработан в 1903 году Карлом Шарфенбергом в Кенигсберге, Германия (сегодня Калининград, Россия ), он постепенно распространился с транзитных поездов на обычные пассажирские поезда, хотя за пределами Европы его использование, как правило, ограничивается системами общественного транспорта. Муфта Schaku во многих отношениях превосходит муфту AAR (Janney / Knuckle), поскольку она обеспечивает автоматическое электрическое, а также пневматическое соединение и отключение. Однако не существует стандарта для размещения этих электропневматических соединений. Некоторые железнодорожные компании размещают их по бокам, а другие размещают над механической частью соединительной муфты Schaku.

Маленькие воздушные цилиндры, воздействующие на вращающиеся головки муфты, обеспечивают зацепление муфты Schaku, делая ненужным использование ударов для получения хорошего сцепления. Объединение частей пассажирского поезда может производиться на очень низкой скорости (менее 2 миль / ч или 3,2 км / ч на конечном этапе захода на посадку), чтобы пассажиров не толкали. Производители железнодорожного оборудования, такие как Бомбардье предлагают сцепное устройство Schaku в качестве опции для своих систем общественного транспорта, легковых автомобилей и локомотивов. В Северной Америке все поезда Монреальское метро оборудованы им, как и новые системы легкорельсового транспорта в Денвер, Балтимор и Нью-Джерси. Он также используется на Скоростной трамвай автомобили в Портленд, Миннеаполис, то Ванкувер Skytrain, и Линия 3 Скарборо в Торонто. Он также оборудован всем специальным подвижным составом, используемым для перевозок в Тоннель под Ла-Маншем.

  • Максимальная вместимость до 1000 т (1100 коротких тонн; 980 длинных тонн).

объединенное Королевство

Из-за спешки дизель и количество различных поставщиков, Соединенное Королевство столкнулось с множеством несовместимых соединений для многократная работа. Последние были разделены на желтый треугольник, синий квадрат и так далее. Это не имеет ничего общего с физическим подключением транспортных средств. Коды сцепления, как их называли, стали актуальными только в том случае, если требовалась работа нескольких локомотивов или нескольких единиц.[29]

Контактная муфта с автоматической полировкой

  • Муфта контакта с автоматической полировкой (ABC)[30]

Dellner

Муфта Dellner на Virgin CrossCountry Класс 221 в Карлайл в 10 октября 2005 г.

Шведского производства Dellner связь,[31] это проприетарная версия Муфта шарфенберга, соединяя автомобиль, пневматику и электронику одновременно. Запатентованная технология поглощения энергии D-BOX позволяет соединяться со скоростью до 15 километров в час (9 миль в час) без повреждений конструкции и до 36 километров в час (22 мили в час) с деформацией, но с транспортными средствами, оставшимися на пути. Запатентованная система D-REX обеспечивает Ethernet высокоскоростное соединение для передачи данных со скоростью 100 Мбит / с.

Муфта палаты

Муфта палаты[32]

Муфта клиновая

Муфта Wedgelock на Лондонское метро тренироваться

Wedgelock - это стандартное сцепное устройство в поездах лондонского метро.

Происхождение: Происхождение принципа клина неясно, однако существует ряд вариантов, многие из которых когда-то были произведены ныне несуществующей AEC компания в Саутхолл, Лондон. Интеллектуальная собственность Wedgelock была приобретена в 1979 году Радентоном - позже (в 1994 году) он стал Радентоном Шарфенбергом до того, как Великобритания и материнская компания в Зальцгиттере стали частью подразделения Turbo внутри компании. Voith. Voith Turbo в Гринфорд является назначенным центром деятельности Wedgelock в группе Voith. Компания William Cook Rail также является OEM-производителем клиновой соединительной системы.

Базовая конструкция и принцип соединения: старая конструкция муфты имеет корпус, состоящий из двух горизонтальных стальных пластин, разделенных фасонными блоками для создания двух карманов - один справа (с точки зрения водителей) имеет вертикальный штифт для закрепления фигурного крюка, выступающего вперед. передняя пластина прикручена к кузову. Вторая пустота в левой части корпуса содержит цилиндрический штифт с большой плоскостью для создания «D-образного» поперечного сечения. Крюк может свободно качаться влево и вправо по дуге около 5 градусов и может входить в зацепление с D-штифтом противоположной муфты. Во время сцепления - как только противостоящие передние пластины соприкасаются, пневматический привод в левой полости приводит в движение (частично) клиновидный блок за внешним краем противостоящего крюка, чтобы зацепить его с D-штифтом. Наклонная геометрия клина занимает центральную горизонтальную треть блока и контактирует с аналогичной горизонтальной наклонной канавкой на противоположном крюке только для зацепления его с D-штифтом, в верхней и нижней третях клина есть карманы, обработанные для создания поверхностей, параллельных продольная ось стяжки; поскольку клин ограничен структурой корпуса, именно эти поверхности предотвращают боковое перемещение противостоящего крюка и, следовательно, предотвращают расцепление. Относительно легкой пружины достаточно для сохранения положения клина в случае потери сжатого воздуха на стороне развертывания привода (также известной как двигатель клина). Расцепление достигается за счет направления воздуха на втягивающуюся сторону клиновых двигателей на обоих муфтах для втягивания клиньев и освобождения крюков; Отцепление завершается простым раздвиганием транспортных средств. В случае потери «втягиваемого» воздуха клинья можно перемещать вручную, чтобы обеспечить разъединение.

Муфта Schwab

(Используется на Stadler Kiss & СЗУ Бе 510, сделан Schwab Verkehrstechnik )

Муфта Shibata

Муфта тесного контакта Shibata ("Митчаку")
Поворотная муфта Shibata на Синкансэн серии E4

Ответвитель Shibata (или Shibata-type) представляет собой разновидность ответвителя Шарфенберга, который был разработан Японские государственные железные дороги (JGR) инженер Мамору Шибата (я ) в 1930-е годы для электропоездов.[примечание 1] Это стандартный тип сцепки для всех пассажирских поездов в Японии, а также для пригородных поездов и метро в Южной Корее.

Синкансэн В подвижном составе (сверхскоростной пассажирский экспресс) используется разновидность сцепки Shibata, разработанная Sumitomo Metal Industries в 1960-х годах, в котором используются поворотные штифты с фиксатором, и который по совпадению имеет более близкое сходство с Муфта шарфенберга а не соединитель Shibata.[33]

Галерея

Двойные сцепки и спичечные вагоны

Основные статьи: Двойное сцепление и шлагбаум
Переходник муфты для использования между Муфта Janney на локомотиве и Муфты WABCO N-2 установлен на несколько единиц пригородных поездов на вокзале Пенсильвания в Нью-Йорке. Адаптер виден снизу
Поворотная муфта AAR переходного периода. Разрыв в поворотной кулаке вмещает звено кулака. Муфта Джонстона или звено и соединитель штифта а в вертикальном отверстии поворотного кулака находится штифт.

Иногда вагон с одной сцепкой необходимо сцепить с вагонами с другим типом сцепки. Это может потребоваться при приеме метро подвижной состав от производителя в город, в котором он будет использоваться. Есть два решения:

  • использовать спичечный вагон (s) с разными соединениями на обоих концах.
  • используйте переходник муфты.

На конце вагона одновременно могут находиться только некоторые виды муфт, потому что, помимо прочего, они должны быть на одной высоте. Например, в австралийском штате Виктория Двигатели имели муфту AAR с буферами и цепь, установленную на выступе, залитом в муфте AAR.

Спичечный вагон или спичечный грузовик (также известный как «барьерный автомобиль» / вагон в Великобритании ипереходная машина "в Северной Америке) имеет разные виды сцепок на каждом конце. Если используется пара спичечных вагонов, грабли вагонов, использующие сцепку A, могут быть вставлены в поезд, в противном случае - сцепка B.

Адаптер муфты или компромиссная муфта могут соединяться с муфтой AAR на вагоне и представлять, например, муфту мясорубки или муфту для скоростного транспорта к следующему вагону. Такой адаптер может весить 100 кг (220 фунтов). Муфта Janney дружить с Муфта SA3[34]

Двойное сцепление

Основная статья: Двойное сцепление

Комплекты тележек

Дальнейшая информация: Двойное сцепление

Автоматические сцепки, такие как Janney, более безопасны при столкновении, поскольку они помогают предотвратить телескопирование кареток. Поэтому компания British Rail решила использовать для своих пассажирских вагонов вариант Janney, с возможностью поворота сцепного устройства для соединения с двигателями с помощью традиционной системы амортизаторов и цепей.

В Новом Южном Уэльсе вагоны постоянно соединялись с фиксированная полоса, так как вагоны отключили только в мастерских. Грузовые вагоны иногда соединяются парами или тройками, используя между ними стержневые сцепки.

Сочлененный комплекты вагонов или вагонов разделяют промежуточные тележки, и не нуждаются в муфтах в промежуточных положениях.

Тормозные муфты

Основная статья: Железнодорожный тормоз

Муфты необходимы для любых систем постоянного торможения.

Тормоза с электронным управлением

Пневматические тормоза с электронным управлением (ECP) нужен метод электрического соединения соседних вагонов как для питания, так и для командных сигналов, и это может быть выполнено с помощью вилок и розеток или радиосигналов очень малого радиуса действия.

Нарисуйте шестеренку

Тяговое устройство (также известное как поглощающее устройство) - это узел за муфтой на каждом конце вагон позаботиться о сжатие и напряжение силы между вагонами поездов. Ранние тяговые механизмы изготавливались из дерева, которое постепенно заменяли стальным.

Муфты Janney иметь поглощающий аппарат в Centerill поглощать толкающие и тянущие силы (вялое действие ).[35]

Сзади также есть тягач. муфты с замком, Муфты SA3, Муфты C-AKv, Муфты Scharfenberg, и другие многофункциональные соединители.

В случае буферы и цепные соединители, тяговое устройство за крюками, если таковое имеется, будет поглощать натяжение, в то время как боковые буферы поглотит сжатие.

Некоторые муфты могут не иметь тягового механизма.

Модельные железнодорожные сцепки

Основная статья: Моделирование железнодорожного транспорта

На модели железных дорог соединители различаются в зависимости от масштаба и развивались на протяжении многих лет. Поезда ранних моделей соединялись с помощью различных крючков и петель, которые часто были асимметричными, что требовало, чтобы все вагоны указывали в одном направлении. В больших масштабах, рабочие или близкие к масштабу модели соединителей Дженни были довольно распространены, но оказались непрактичными в HO и меньших масштабах.

В течение многих лет соединитель "X2F" или "Horn-Hook" был довольно распространен в Шкала HO, поскольку он может быть изготовлен как цельный кусок литого пластика. Точно так же в течение многих лет сцепка "подъем-крюк", известная как Rapido и разработан Арнольд, немецкий производитель Шкала N модели поездов, обычно использовались в этом масштабе.

Главным конкурентом обоих этих соединителей, более популярных среди серьезных моделистов, был Magne-Matic, шарнирный соединитель с магнитным разъединением, разработанный Китом и Дейлом Эдвардс и производимый компанией Kadee, компания, которую они основали. Хотя они очень похожи на миниатюрные муфты Janney, они несколько отличаются механически: поворотный кулак поворачивается из центра головки муфты, а не сбоку. Стальной штифт, напоминающий шланг пневматического тормоза, позволяет разъединять муфты магнитным способом; конструкция соединительной головки предотвращает это до тех пор, пока поезд не будет остановлен или перевернут парой соединенных соединителей непосредственно над разъединяющим магнитом. Более ранняя версия конструкции с механическим отключением имела прямой штифт, идущий вниз от самого кулака, который входил в ромбовидную механическую «рампу» между рельсами, которую нужно было поднять выше высоты рельса, когда требовалось отсоединение.

Когда срок действия патентов Kadee истек, ряд других производителей начали производить аналогичные (и совместимые) магнитные шарнирные соединения.

Недавно Фрэнк Серджент разработал и изготовил точную модель HO соединителя AAR.[36] В этой конструкции используется крошечный шарик из нержавеющей стали для фиксации сустава. Расцепление достигается удерживанием магнитной палочки над парой соединителя, чтобы вытащить шарики из фиксирующих карманов.

В Шкала O, точная масштабная рабочая миниатюрная версия муфты «Альянс» производилась с 1980-х годов на заводе GAGO models в Австралии. С 2002 года его продает компания Waratah Model Railway.[37] Европейские моделисты обычно используют крюковые и цепные муфты.

В британской шкале 00 (аналогичной шкале H0) моделируется муфта «натяжной замок», разработанная Tri-ang стандартный. Это похоже на муфту типа мясорубка. Дистанционное расцепление возможно с помощью подпружиненной рампы между рельсами. Конструкция крюков такова, что муфты не разъединяются при натяжении (вместо этого при нажатии на рампу). Когда поезд переезжает через рампу, он поднимает сцепные крюки при прохождении поезда. Остановив поезд на пандусе, он в этом месте разделяется. Хотя это работает хорошо, его часто считают уродливым и навязчивым.[нужна цитата ] (хотя доступны модели меньшего размера, они не всегда полностью совместимы с другими моделями) и многие[нужна цитата ] Британские моделисты предпочитают модернизировать либо типы Kadee, либо рабочие крюковые и цепные муфты.

Недавняя разработка - это сменная муфта, которая подключается к стандартной розетке, известной как NEM 362 и который при необходимости можно легко отключить. Это позволяет моделисту легко стандартизировать любую желаемую муфту, при этом отдельным производителям не нужно менять тип муфты.

В Шкала 7 мм, масштаб рабочий Норвежские муфты сейчас производятся Zamzoodled[38] в Соединенном Королевстве.

Сравнение типов соединителей было опубликовано в «Введение в соединители».[39]

Несчастные случаи

Различные типы сцепок имеют разную аварийность.

Смотрите также

Примечания

  1. ^ С начала 1920-х годов в электромобилях JGR использовались сцепки Janney, и это стало проблемой, поскольку шокировало пассажиров.[требуется разъяснение ] Но муфта с замком еще не существовало.[нужна цитата ][требуется разъяснение ]

Рекомендации

  1. ^ Миллер Крюк
  2. ^ "Сетесдальс Рейлвей". Members.ozemail.com.au. Получено 2016-04-08.
  3. ^ а б c d е ж Suid-Afrikaanse Vervoerdienste (Транспортные услуги Южной Африки) (1983 год). Passassierswa- en Trokhandboek (Руководство по пассажирским и грузовым автомобилям), том 1, Hoofstukke 1-15 (главы 1-15). Транспортные услуги Южной Африки, 1983. Глава 13.
  4. ^ Джордж Харт, изд. (1978). Южноафриканские железные дороги - исторический обзор. Билл Харт, спонсор Dorbyl Ltd., стр. 9, 11–13.
  5. ^ а б c Голландия, Д. Ф. (1972). Паровозы Южноафриканских железных дорог. 2: 1910-1955 (1-е изд.). Ньютон Эбботт, Девон: Дэвид и Чарльз. С. 51–52, 117–118. ISBN  978-0-7153-5427-8.
  6. ^ а б c Пакстон, Лейт; Борн, Дэвид (1985). Локомотивы Южноафриканских железных дорог (1-е изд.). Кейптаун: Струик. С. 6, 110–112, 156–157. ISBN  0869772112.
  7. ^ Голландия, Д.Ф. (1971). Паровозы Южноафриканских железных дорог. 1: 1859–1910 (1-е изд.). Ньютон Эбботт, Девон: Дэвид и Чарльз. С. 84–87, 109–112. ISBN  978-0-7153-5382-0.
  8. ^ Espitalier, T.J .; Дэй, W.A.J. (1944). Локомотив в Южной Африке - краткая история развития железных дорог. Глава III - Государственные железные дороги Натала. Журнал "Южноафриканские железные дороги и гавани", май 1944 г., стр. 337–340.
  9. ^ Espitalier, T.J .; Дэй, W.A.J. (1944). Локомотив в Южной Африке - краткая история развития железных дорог. Глава IV - N.Z.A.S.M.. Журнал "Южноафриканские железные дороги и гавани", октябрь 1944 г., стр. 762, 764.
  10. ^ Espitalier, T.J .; Дэй, W.A.J. (1944). Локомотив в Южной Африке - краткая история развития железных дорог. Глава III - Государственные железные дороги Натала (Продолжение). Журнал «Южноафриканские железные дороги и гавани», сентябрь 1944 г. с. 669.
  11. ^ Южноафриканские железные дороги и гавани / Suid Afrikaanse Spoorweë en Hawens (15 августа 1941 г.). Книга схем локомотивов / Lokomotiefdiagramboek, колеи 2′0 ″ и 3′6 ″ / Spoorwydte, Steam Locomotive / Stoomlokomotiewe. SAR / SAS Механический отдел / Чертежный отдел Werktuigkundige / Tekenkantoor, Претория. С. 6а-7а, 25.
  12. ^ Espitalier, T.J .; Дэй, W.A.J. (1944). Локомотив в Южной Африке - краткая история развития железных дорог. Глава II - Капские правительственные железные дороги (Продолжение). Журнал "Южноафриканские железные дороги и гавани", апрель 1944 г., стр. 253–257.
  13. ^ Дулез, Жан А. (2012). 150 лет железным дорогам юга Африки (в ознаменование ста пятидесяти лет железным дорогам на субконтиненте - полная классификация движущей силы и знаменитые поезда - 1860–2011) (1-е изд.). Garden View, Йоханнесбург, Южная Африка: Vidrail Productions. п. 232. ISBN  9 780620 512282.
  14. ^ "Поиск в интернет-архиве: создатель:" Ассоциация автостроителей """. Archive.org. Получено 2016-04-08.
  15. ^ "Эли Дженни - Муфта Дженни". Inventors.about.com. Получено 2016-04-08.
  16. ^ а б "Профиль компании Ohio Brass Co.". Aecinfo.com. Получено 2016-04-08.
  17. ^ а б «Огайо Брасс открылась как небольшая литейная мастерская в 1888 году» (PDF). Rootsweb.ancestry.com. Получено 2016-04-08.
  18. ^ Руководство по стандартам и рекомендуемой практике AAR, Раздел S, Часть III: Детали муфты и вилки, Выпуск 06/2007
  19. ^ "ДЖД - Толковый словарь". Railways.id.ru. 2005-05-16. Получено 2016-04-08.
  20. ^ Легкие железные дороги, Октябрь 2013 г., стр. 23
  21. ^ Швеция вводит 32,5-тонную осевую нагрузку на Iron Ore Line
  22. ^ «Архивная копия». Архивировано из оригинал 19 мая 2009 г.. Получено 15 октября, 2009.CS1 maint: заархивированная копия как заголовок (связь)
  23. ^ «Архивная копия». Архивировано из оригинал 18 июля 2011 г.. Получено 16 ноября, 2010.CS1 maint: заархивированная копия как заголовок (связь)
  24. ^ «Архивная копия». Архивировано из оригинал 30 октября 2007 г.. Получено 3 августа, 2008.CS1 maint: заархивированная копия как заголовок (связь)
  25. ^ «Faiveley Transport Group - Системы и услуги для железнодорожной отрасли». Faiveleytransport.com. Получено 2016-04-08.
  26. ^ {{cite web | url =http://www.sumidacrossing.org/Prototype/Couplers/%7Ctitle=Prototype Муфты | website = Перекресток Сумида]]
  27. ^ ОТИС Ван. "臺北 捷運 C381 型 高 運量 電 聯 車". 雪花 台灣.
  28. ^ «Фойт». Voithturbo.de. Получено 2016-04-08.
  29. ^ Современные железные дороги, Октябрь 2008 г., стр. 62
  30. ^ «Архивная копия». Архивировано из оригинал 21 мая 2009 г.. Получено 4 октября, 2008.CS1 maint: заархивированная копия как заголовок (связь)
  31. ^ «Муфты Dellner - автоматические и полупостоянные муфты». Железнодорожная техника. Получено 2016-04-08.
  32. ^ «Сцепка, передача и UNDM». Trainweb.org. 2002-08-24. Получено 2016-04-08.
  33. ^ «Прототип муфты». Sumida Crossing. Получено 2016-04-08.
  34. ^ Переходник
  35. ^ Как тяговая передача поглощает энергию вагона?. YouTube. 8 марта 2012 г.. Получено 2016-04-08.
  36. ^ "Домашняя страница Sergent Engineering". Sergentengineering.com. Получено 2016-04-08.
  37. ^ «ModelOKits - Информация о продукте и Интернет-магазин». Waratahmrc.com.au. Получено 2016-04-08.
  38. ^ "Zamzoodled главная страница". Zamzoodled.co.uk. Получено 2016-04-08.
  39. ^ Модельные железные дороги в Австралии, выпуск 3, 2009.
  40. ^ "АВАРИЯ МУРУЛЛА". Sydney Morning Herald. Национальная библиотека Австралии. 23 октября 1926 г. с. 16. Получено 17 декабря 2011.

Источники

внешняя ссылка