車鉤彈性緩沖器與貫通道的匹配設計分析

周坤 王壬炎 王璐 鄭建輝

摘要：地鐵的安全是其運行時最重要的一部分，大量的乘客就注定了地鐵的設計首先要注重其安全，而地鐵設計中的安全性由車鉤彈性緩沖器決定，目前，對于地鐵的安全性越來越重視，因此，車鉤需要設置越來越大的彈性緩沖行程，這樣可以吸收動車制動時的大量動能，避免出現安全隱患，同時，隨著人們生活質量的提升，對于與車鉤匹配的貫通道設計的美觀性也有了一定的需求，所以貫通道設計會比較復雜，如何將復雜的貫通道設計與車鉤彈性緩沖器的匹配起來，也成為了地鐵設計工作安全性的主要內容。

關鍵詞：車鉤彈性緩沖器;貫通道;匹配;設計

地鐵的運行安全關系著大量乘客的人身安全，因此，也是地鐵設計工作中比較重要的內容，通過車鉤彈性緩沖器，可以有效避免地鐵在制動時大量動能帶來的沖擊，可以有效保護乘客的安全，雖然現在人們對于地鐵彈性緩沖器的重要性已經有了比較清晰的認識，但是越來越大的彈性緩沖過程，以及對貫通道審美的要求，使得車鉤彈性緩沖器與貫通道的匹配工作難度增加，在進行貫通道的設計工作時，不僅僅要考慮到貫通道本身的美觀，同時也要考慮到當地鐵在極限狀態下的車鉤彈性緩沖器的位移，所需要考慮到的受力條件十分復雜。

一、設計參考參數

在進行車鉤彈性緩沖器與貫通道的匹配設計工作時，由于地鐵等列車在運行時受到很多力的作用，如牽引力、摩擦力、坡道的阻力等，這些力都會對地鐵的運行狀態產生不同程度的影響，因此，在進行車鉤彈性緩沖器與貫通道的匹配設計工作時，需要將這些因素到考慮到位，這樣才能讓車鉤彈性緩沖器與貫通道相匹配，同時也可以最大限度地保障列車的運行安全，列車受到的作用力大小與列車運行環境中的各種參考系數有關，如摩擦系數等，因此，在進行設計工作之前，需要進行參考系數的設計工作。

1.1坡度

列車運行時，不僅僅只在平直的道路上行駛，也會存在上下坡的情況，而在上下坡時，在重力的作用下，列車的受力情況會更復雜，并且，在有坡度的地方，有重力的影響，列車制動更容易出現安全隱患，因此，坡道是車鉤彈性緩沖器與貫通道匹配設計過程中需要考慮的一個十分重要的因素。

坡道對列車的影響主要由坡度來決定，坡度越大，對于列車的影響也就越大，因此，車鉤彈性緩沖器與貫通道的匹配工作需要考慮到坡度的影響，在進行設計工作時，參考參數主要考慮列車行駛線路中坡度最大的部分，即只要能夠滿足坡度最大部分的車鉤彈性緩沖器與貫通道的匹配工作，那么列車在任何情況下都能夠擁有一個良好的安全性。

1.2啟動加速度

列車在啟動時，會受到一個比較大的推動力，使得列車改變運動狀態，因此，列車在啟動時所受到的最大推動力也會對車鉤彈性緩沖器與貫通道的匹配工作產生影響，在進行設計工作時，參考參數主要取值為列車的最大加速度狀態下的牽引力。

1.3啟動阻力

列車啟動時，不僅僅會受到牽引力的影響，還會受到阻力的影響，阻力包含了摩擦力，還存在其它的阻力，這些阻力的方向與列車的運行方向相反，也會對列車的運行狀態產生很大影響，因此，車鉤彈性緩沖器與貫通道的匹配工作中，也需要考慮到啟動阻力的因素，在TB/T-1407-1998《列車牽引計算章程》中對列車的啟動阻力做了明確規定，取值為5㎏/t。

1.4曲線附加阻力

列車在經過彎道時，會受到彎道給予列車的阻力，而這個阻力會比列車在直道上運行受到的阻力大，列車在彎道受到的彎道給予的阻力與列車在直道運行時受到的阻力之間的差值成為曲線附加阻力，這個阻力主要是用來計算彎道對于列車的影響，即在進行車鉤彈性緩沖器與貫通道的匹配工作時，也要考慮到列車在彎道運行時的特殊情況，曲線附加阻力的計算公式為：

Wr=7000/R（N/t）

其中，Wr是單位曲線附加阻力，R是曲線的半徑，即列車經過的彎道的半徑，通過這個公式，可以計算出列車在彎道運行時的曲線附加阻力，繼而可以進行車鉤彈性緩沖器與貫通道的匹配設計工作。

二、注意事項

在進行車鉤彈性緩沖器與貫通道匹配工作時，由于列車所處的環境復雜，列車受到多種力的影響，因而，車鉤彈性緩沖器與貫通道的匹配工作需要考慮到多種綜合因素，這樣才能保障其匹配度，帶來列車運行的安全。

2.1要考慮到最極端的情況

貫通道的設計是為了確保車鉤彈性緩沖器在任何條件下都能夠與之匹配，從而發揮出作用，因此，在設計時，需要考慮到極端情況，如果能夠滿足極端情況下的匹配，那么在通常情況下，一定也能夠滿足二者的匹配，車鉤彈性緩沖器也能夠完全發揮出其應有的作用，所以在進行匹配設計工作時，需要參考所選擇的緩沖器的靜態曲線，從而確定在最極端情況下貫通道的設計情況，這樣就可以確保貫通道與車鉤彈性緩沖器相匹配。

2.2不能選取動態曲線作為參考

緩沖器的靜態曲線非常平緩，只要持續受力，就可以將緩沖器壓到底，即在靜態狀態下，可以讓緩沖器在受力的情況變成極端時的狀態，貫通道是否匹配，就可以通過對緩沖器施加力來進行測試，而動態曲線變化比較大，隨著不同的沖擊速度的影響而變化，其變化不具備參考性。

結語：

車鉤彈性緩沖器與貫通道的匹配關系著列車行駛的安全，如果匹配出現了問題，那么緩沖器一旦因為列車的行駛出現了比較大的變化，就會容易導致貫通道出現損壞，影響到列車的行駛安全，乘客的人身安全也會因此受到很大影響，在救援工作中，如果貫通道因為不匹配而出現了損壞，也會影響到救援工作的進展，不僅僅耽誤救援工作的進度，很有可能還會對乘客造成二次傷害，所以在進行車鉤彈性緩沖器與貫通道匹配工作時，一定要合理地計算列車各階段的參考參數，通過參考參數來確定緩沖器的緩沖過程，從而確定貫通道，這樣就可以保障緩沖器與貫通道的匹配。

參考文獻：

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