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摘要：车钩是城轨B型车能量吸收的核心部件之一，城轨B型车车钩布置的合理性直接关系到列车运行的安全性与稳定性。本文通过对城轨B型车辆编组情况的分析，从车钩安装面与车体纵向中心线的垂直度设计、车体地板面与车钩安装中心距离与落车高度设计、车体预设挠度影响的分析、城轨B型车车钩安装中的公差分析以及车钩垂向支撑调节技术五个方面入手，对车钩安装高度的设计进行阐述。
关键词：城轨B型车；车钩；安装高度
前言：车钩是组成城轨B型车的重要构件之一，在具体的车钩布置过程中由于会受到其他因素的影响而出现误差，进而对列车的运行安全构成威胁。这种情况下，结合城轨B型车车钩布置的具体要求，针对车钩布置过程中安装高度的影响因素展开综合分析，对于提升城轨B型车车钩布置的科学性与合理性具有重要的现实意义。
一、城轨B型车辆编组情况
综合分析来看，城轨车辆所使用的车钩装置一般包括全自动车钩装置、半自动车钩装置以及半永久牵引杆装置三种类型。其中半自动车钩装置还可以进一步细化分为带压馈管半自动车钩装置和不带压馈管半自动车钩装置两种[1]。半永久牵引杆装置也可以被细分为带压馈管式与不带压馈管式，并且在具体的使用过程中往往以两种形式配套使用为主。通常情况下，城轨项目一般为4动2拖的6辆编组列车，具体列车编组为：带司机室拖车——带受电弓动车/动车——动车——动车——带受电弓动车/动车——带司机室拖车。其中带司机室拖车与带受电弓动车/动车之间的车钩连接，一般选择半永久牵引杆装置（带压馈管式与不带压馈管式搭配）实现；动车与动车之间的车钩连接，一般选择带压馈管半自动车钩装置和不带压馈管半自动车钩装置实现；带司机室拖车车钩布置主要以全自动车钩装置或者半自动车钩装置为主[2]。
二、城轨B型车车钩安装高度影响因素的分析与设计
（一）车钩安装面与车体纵向中心线的垂直度设计
在分析探究城轨B型车车钩布置安安装高度影响因素这一问题时，首先需要确定城轨B型车车钩布置的具体要求。出于对城轨B型车车体焊接工艺水平的考虑，在具体的城轨B型车车钩布置过程中，车钩安装面与车体纵向中心线两者之间的相对垂直度应该控制在2.00~2.50mm之间，通过计算可得出α数值为2.50mm。在此基础上，结合城轨B型车车钩布置的实际要求，即：车钩中心线距离钢轨轨面垂直距离h1=mm，同时测量过程中需要将钩舌中心作为基准。以某市地铁1号线项目地铁车辆TC车I位端全自动车钩布置为例，其车钩钩舌中心距离车钩连挂面距离控制在1770.00mm，并且车钩安装面高度为626.00mm。经计算，由于垂直度导致的车钩安装高度误差为7.10mm。
（二）车体地板面与车钩安装中心距离以及落车高度设计
在车体地板面与车钩安装中心距离设计工作中，由于该项目车体采用的是双层地板结构，其地板厚度在24.00mm，所以经计算车体地板面与钢轨平面理论距离为1073.00mm。此时，车体地板面与车钩安装中心距离应该为413.00mm。具体的高度误差为±2mm。在综合考虑城轨B型车车钩布置过程中的落车高度这一问题时，由于每一节车厢均是由调节二系簧这一方式实现对垫片的调整，所以导致内装地板面（在考虑地板铺设3mm地板布的情况下）与钢轨上平面高度之间的距离为1100.00mm，具体的调整公差要求中的上偏差与下偏差分别为+5mm和0mm。
（三）车体预设挠度影响的分析
结合车体挠度计算结果（由车体结构的分析和试验结果、载荷情况综合分析获得，如图1所示），其中垂直Y轴代表车体长度上底架边梁的实际垂直变形值，而水平X轴代表车头方向。经计算，AW3载荷条件下与AW0载荷条件下的最大垂直变形数值分别为5.35mm和3.42mm。同时，结合垂直变形计算分析结果，可以确定车体制造过程中预留枕梁中部上挠度高度应该在5.35mm以上，而车钩安装面处上挠度需要超过0.32mm，并且需要满足在AW3载荷条件下车体挠度大于或者等于0mm。
（四）城轨B型车车钩安装中的公差分析
图 1 车体挠度分析值（单位：mm）
（五）车钩垂向支撑调节技术
车钩垂向支撑调节是城轨B型车车钩布置中的关键环节之一，车钩垂向支撑调节技术的应用作用主要在于对城轨B型车车钩布置之后水平状态的有效控制与调整。在具体的工作中，车钩垂向支撑调节技术可以通过对城轨B型车车钩水平状态的调节，使得EFG3橡胶缓冲装置可以时刻处于最大的运行状态中。与此同时，当完成车钩出厂预装工作之后，一般需要将垂向支撑竖直方向理论调整角度控制在±0．5度，而车钩旋转中心距离车钩钩舌中心距离则变为1556.00mm。以此可以确定车钩垂向支撑调整量为±13.60mm。
三、城轨B型车车钩技术规范
在城市交通发展速度不断加快的背景下，地铁等城轨B型车辆的运营线路随之呈现出持续增长的趋势。在线网配属车辆数量逐渐增多和车辆样式的多样化发展影响下，城轨B型车的工装器具配置问题逐渐引起重视。车钩作为组成城轨B型车的重要部件之一，为了最大程度上保证其布置的合理性，需要在充分掌握城轨B型车车钩技术规范标准的基础上，规范其布置操作的规范化、合理化发展。比如：针对现阶段城轨B型车车钩布置过程中存在的接口要求不一致、备件种类过多等一系列问题，应该合理引用一下规范标准进行控制。第一，车钩应需要配置相应的可以吸收撞击能量的缓冲装置，并且该装置可以满足车体碰撞能量吸收装置的实际要求。第二，车钩及钩座和车体连接件等，需要满足大于等于1000kN的静压力以及大于等于800kN的拉伸力要求[3]。第三，半自动车钩与全自动车钩布置过程中的连接与锁紧状态应该具有一定的易识别性。第四，在车钩监控回路发生故障时需要具备相应的旁路功能，并且这一该功能可以在司机室内的列车车钩监控旁路开关实现。同时车钩的使用寿命需要保证在30年以上。第四，车钩、以及可压溃筒体等连接，需要保证在正线、车辆段以及停车场内最不利线路条件实现连挂作业。
总结：综上所述，城轨B型车车钩布置的合理性直接关系到列车运行的稳定性与安全性，因此提高对城轨B型车车钩布置工作的认识以及综合分析影响城轨B型车车钩布置安装高度的因素具有重要的意义。分析结果显示，车钩钩舌中心距离钢轨轨面垂直距离h1为 mm时，垂向支撑理论可调节高度（Δh）则应该控制在±13.60mm，这样可以有效抵消车体各因素对于车钩安装高度产生的影响。
参考文献
[1]匡希超.关于城轨B型车车钩布置及安装高度影响因素的研究[J].技术与市场，2016，23（04）：27-28.
[2]帅纲要，常明，何华．城轨车辆车钩缓冲器的配置与能量吸收［J］．电力机车与城轨车辆，2013（5）：17－21．
[3]北京地铁运营有限责任公司．GB/T7928－2003．地铁车辆通用技术条件［S］．北京：2014．
论文作者:王奉玺
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年2期
论文发表时间:2019/6/10
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