«Сцепные устройства локомотивов

Оцените изложенный материал


Нравится локомотив?

0 2
Устройства на ЖДТ

Сцепные устройства локомотивов

30-04-2017 891 0

Сцепное устройство - механизм для соединения частей подвижного состава между собой. Дизайн и удобство сцепных устройств являются немаловажными

Сцепное устройство - механизм для соединения частей подвижного состава между собой. Дизайн и удобство сцепных устройств являются немаловажными составляющими для максимально простого и гибкого сцепления вагонов между собой. На постере - ICE3 со сцепкой Шарфенберга.

Сцепные устройства можно разделить на следующие категории:
  1. Ручные
  2. Автоматические
  3. Многофункциональные сцепные устройства

Ручные сцепные устройства

Буфер и цепь


Стандартная сцепка на железных дорогах, следующих британской традиции. Впервые стала применяться на Ливерпульской и Манчестерской Железной дороги в 1830 годах. Эти устройства были позаимствованы с трамваев. Вагоны соединены между собой с помощью крюка, на который накидывается цепь и затягивается, и пружинных буферов, чтобы вагоны были на определённом расстоянии и мягко соприкасались при торможении. В Великобритании этот вид сцепки называют винтовым соединением. Самые первые буферы были просто расширениями рамы вагона, но более современными являются пружинные буферы.

Этот вид сцепки - все еще стандарт в европейских странах (кроме бывшего Советского Союза, где используется автосцепка СА-3).

Канал и булавка

Данное сцепное устройство было оригинальным методом сцепки, используемым на североамериканских железных дорогах. После перехода большинства железных дорог на полуавтоматические устройства Janney, канал и булавка остались только на железных дорогах лесоводств.

Сцепное устройство состояло из подобного трубе продолговатого корпуса, и одного большого звена цепи, так называемой булавки, которая вставлялась в корпус одного и второго вагона и фиксировалась специальным штырём. Во время сцепления вагонов железнодорожник должен был стоять между вагонами, и направлять булавку в паз корпуса вагона. Как только вагоны соединялись, рабочий вставлял штырь в специальное отверстие в корпусе и фиксировал булавку на месте. Эта процедура была очень опасна, и многие работники теряли либо пальцы, либо целые руки, если не успевали соединить всё вовремя. Ещё многие были либо раздавлены между вагонами.

Этот метод сцепки был неудовлетворительным из-за таких причин:
  1. Слишком свободная связь между вагонами, они болтались как хотели при недостаточной прочности самого соединения.
  2. Не было стандартизации по габаритам\положению сцепок. Многие рабочие часами возились, чтобы соединить вагоны, сцепки которых не соответствовали друг другу по высоте.
  3. Необходимость находится между движущимися вагонами при процессе сцепки подвергала людей смертельной опасности с частыми травмами и летальными исходами.
  4. Детали сцепок часто воровали на металлолом, что приводило к постоянным затратам на новые запчасти.
  5. В последствии на железных дорогах стали использовать составы, которые были слишком тяжёлыми для данной сцепки.

Сцепка Альберта

Чтобы избежать проблем с травмоопасностью, Карл Альберт, тогда директор компании «Krefeld Tramway», разработал в 1920-х годах своё сцепное устройство. Сцепляемые вагоны толкались друг к другу. С помощью специального крепления оба сцепных устройства были строго зафиксированы друг напротив друга, что исключало необходимость в рабочем который направлял бы сцепки друг на друга. Данный тип сцепки получил распространение на узкоколейных и трамвайных дорогах.

В течение 1960-х большинство городов заменяло эти сцепки на автоматические. Но даже в современных вагонах сцепки Альберта установлены как запасные и буксировочные.

Норвежская система сцепки

Норвежская сцепка («мясной крюк») состоит из буфера с механическим крюком, который заскакивает в паз в буфере другого вагона. Так же может также быть U-образный фиксатор на противоположном буфере, который закреплен поверх крюка. Эта сцепка встречается только на колеях 1067 мм и 1000 мм или меньше, таких как остров Мэн, Западные австралийские правительственные Железные дороги, Железная дорога Ffestiniog и валлийская Горная Железная дорога, Танзания. Данная система помогает проходить большие кривые, что является преимуществом на узкоколейных дорогах.

На железнодорожных линиях, направление вагонов всегда в одну сторону, крюк может находиться только на одной стороне вагона, а паз на второй.

Данный тип сцепки не особо прочный, и может быть дополнительно усилен цепями.

Не все норвежские сцепные устройства совместимы друг с другом, поскольку они варьируются по высоте, ширине, и расположению крюков на вагонах.

Радиальная сцепка

Две версии радиальных сцепных устройств использовались в Южной Африке. Одна из них – сцепка Джонстона, обычно известная как колоколообразная сцепка канала и булавки, была представлена в 1873 году и была подобна в эксплуатации системе канала и булавки, но была колоколообразной. Другая система была представлена в 1902 году и подобна норвежской, но так же являющаяся колоколообразной.

Сцепка Джонстона впервые была применена на Мысе Доброй Надежды в 1873 году, после учреждения компании «Cape Government Railways (CGR)» в 1872 году и решения правительства Мыса расширить железные и преобразовать их из 1435 в 1067 мм.

Данная система сцепки так же была опасна, как и обычная сцепка канала и булавки. Джонстонские сцепки постепенно начинали заменяться на южноафриканских Железных дорогах с 1927 года, но не на узкоколейном подвижном составе. Все новые поезда были снабжены суставными сцепками AAR. Переоборудование всего парка на новые сцепные устройства длилось до конца 1950-х годов.

Сцепка «колокол и крюк»

Это устройство аналогично норвежскому. Радиальное сцепное устройство с крюком над буфером. Чтобы предотвратить разъединение, корпус снабжён специальным крепежом для крюка.

Автоматические сцепные устройства

Сцепное устройство «Janney», позже сцепное устройство Master Car Builders Association (MCB).  Так же известно как суставное сцепное устройство. AAR/APTA TypeE, TypeF и TypeH – все совместимые между собой виды сцепных устройств, отличающиеся типом вагонов, на которые устанавливаются.
Суставное сцепное устройство «Janney» было изобретено человеком по имени Eli H. Janney, который получил патент на него в 1873 году.
В 1893 году, удовлетворенный, что данное автосцепное устройство удовлетворяет требованиям железной дороги и является безопасным, Конгресс США принял закон «Railroad Safety Appliance Act»(закон об организации безопасности на железных дорогах).В период между 1877 и 1887 годами, приблизительно 38% всех несчастных случаев на железной дороге были при выполнении операций сцепок и расцепок. После внедрения автосцепок процент несчастных случаев при сцепках\расцепках упал до 4%.

Когда эту сцепку выбрали как североамериканский стандарт, было 8000 запатентованных альтернатив на эту должность стандарта. Единственный значительный недостаток – необходимость иногда выравнивать вручную сцепное устройство.

Сцепка «Janney» используется в США, Канаде, Мексике, Японии, Тайване, Австралии, Новой Зеландии, Южной Африке, Саудовской Аравии, Кубе, Чили, Бразилии, Китае и в других странах.

Сцепка автоматическая СА-3

Российское сцепное устройство СА-3 аналогично устройству «Janney», но не совместимо с ним. Данное сцепное устройство было представлено после второй мировой войны и применяется на всём постсоветском пространстве.
Так же оно применяется в Швеции на «Iron Ore Line»и нормальной колее в Иране.
Подробнее о данном сцепном устройстве в соответствующей статье.

Многофункциональное сцепное устройство

Многофункциональные сцепные устройства являются полностью автоматическими, которые соединяют вагоны не только механически между собой, но и соединяют тормозную систему и электрические магистрали. Большинство поездов, снабженных данным типом сцепки –  пассажирские составы местного сообщения с системой СМЕ.

Есть несколько различных вариантов данного сцепного устройства, например сцепка «Scharfenberg», WABCO N-Type, различные гибриды суставных сцепных устройств, такие как Tightlock (используются в Великобритании), Wedgelock, Dellner, BSI, (Bergische Stahl Industrie) и Schaku-Tomlinson.

WABCO N-Type

Сцепное устройство WABCO N-Type изначально было разработано для экспериментальной системы Skybus в Питтсбурге (модель n- 1). Обновленная модель n-2 большего размера была применена на новых скоростных составах "Airporter" на Кливлендской линии. Модель n-2 хорошо подходила для прохода кривых из-за большого радиуса колебаний. Данная модель не подходила для магистральных составов. Первые образцы модифицированной сцепки применили в 1968 году на составе UAC TurboTrain с 228 электрическими контактами и ЕВС Budd с 138 контактами. Начиная с 1970-х модели N-2-A были адаптированы ко всем составам серий «Silverliner», «NJT Arrow». N-2 также использовалась компанией «PATCO Speedline», но была заменена из-за проблем с электрическими контактами.

Сцепка Шарфенберга

Сцепное устройство Шарфенберга (Scharfenberg) (на немецком: Scharfenbergkupplung или Schaku), является основным видом автоматической сцепки, используемой на данный момент. Разработанная в 1903 году Карлом Шарфенбергом в Königsberg, Германия (сегодня Калининград, Россия). Это устройство лучше кулачковых сцепных устройств благодаря полностью автоматической сцепке и расцепке, включая пневматические и электрические цепи. Однако нет никакого стандарта для размещения электропневматических связей, поэтому каждый производитель размещает электрические и пневматические контакты по своему. Основной недостаток данной сцепки – низкий тоннаж. Данная сцепка не подходит для грузовых перевозок.

Маленькие воздушные цилиндры, действующие на вращающиеся головки сцепки, гарантируют сцепление между вагонами без необходимости сцепляться на относительно большой скорости. Присоединение можно выполнять на скорости менее 3 км\ч. Максимальный тоннаж менее чем 1000 тонн.

Сцепное устройство Томлинсона.

Сцепное устройство Томлинсона было разработано Ohio Brass Company для общественного транспорта, но в конечном счёте использовалось только на магистральных железных дорогах. Оно состоит из двух металлических квадратных крюков, которые соединяются друг с другом в квадратной раме. Начиная с процесса разработки, данное устройство было перекуплено WABCO. Данное сцепное устройство широко используется в Северной Америке на рельсовом городском транспорте.

Сцепное устройство «Dellner»

Шведское сцепное устройство Dellner, является модификацией сцепки Шарфенберга. Запатентованная технология абсорбции D-BOX позволяет сцепляться на скоростях до 15 километров в час без повреждений и до 36 километров в час с повреждениями, но с возможностью дальнейшей эксплуатации вагонов. Запатентованная система D-REX обеспечивает высокоскоростной Интернет на скорости 100 мегабит/с.

Сцепное устройство «Shibata»

Японское сцепное устройство - изменение сцепки Шарфенберга, которое было разработано инженером Japanese Government Railways (JGR) Мэмору Шибэтой в 1930-х годах для электропоездов. Это стандартный тип сцепки для всех пассажирских поездов в Японии, а также на пригородных поездах и поездах метро в Южной Корее.

На поездах Синкансена используют изменённую версию данного сцепного устройства, разработанного компанией «Sumitomo Metal Industries» в 1960-х годах, которая имеет более близкое сходство с сцепкой Шарфенберга, чем со сцепным устройством Shibata.

Двойная сцепка и вагоны – «барьеры»

Иногда вагоны с разными типами сцепных устройств должны быть соединены между собой. Это может быть необходимо по разным причинам. Существуют 2 варианта реализации данной задачи:
  • Использовать вагон – «барьер».
  • Использовать адаптеры.
Только некоторые виды сцепных устройств могут присутствовать одновременно на вагоне.

В Британии можно встретить данный вариант двойной сцепки. Цепь +  кулачковая сцепка

Есть специальные так называемые вагоны –«барьеры». Это вагоны, имеющие на одном конце один вид сцепки, а на другом конце – другой вид, таким образом позволяет совмещать в одном составе различные типы сцепок.

Так же существуют различные адаптеры, которые могут присоединятся к сцепным устройствам при необходимости, позволяя тем самым менять сцепное устройство, когда нужно и быстро.

Видео

Вас заинтересуют так же следующие новости

Больше интересного

Комментарии (0)
Добавить комментарий
Прокомментировать
Кликните на изображение чтобы обновить код, если он неразборчив
ИЛИ ЧЕРЕЗ СОЦ. СЕТЬ