摘 要
发展城市轨道交通系统已成为我国解决城市交通问题的必由之路，其中以地铁车辆系统最为典型且应用最广。车端连接装置是地铁车辆最基本也是最主要的部件之一，其作用是连接机车车辆、减缓列车的纵向冲动（或冲击力）、传递列车电力、通信控制信号和连接列车风管。
本课题针对我国地铁车辆的要求，对车端连接装置进行了系统分析。其中对密接式车钩与列车风挡进行了着重研究。自动密接式车钩采用弹簧装置作为手动解钩和复位机构，钩体端面进行了优化设计。带缓冲器和无缓冲器的半永久牵引杆定位孔采用长圆孔结构。
风挡装置不仅要美观舒适,还应具有良好的纵向伸缩性和横向、垂向柔性,以承受和适应车辆之间在运行中的错动和冲击，保证列车安全通过曲线和道岔。因此地铁风挡的选型必须满足上述要求。
关键词：地铁；密接式车钩；风挡；设计
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ABSTRACT
Developing the city truck traffic system has become the main route to solve the problem of city traffic, which subway system is the most typical one. The connecting device is one of basicparts of metro vehicles. It links each vehicle of the train,reduces pull force or impulsive force at the running and translate task of train,transfers the train power,control signal.and links the train pipes.
In order to satisfy the requirement of the metro vehicles in our country, systems analysis has been taken for the connecting device,which focuses on the tight-lock and the train windshield. The automatic tight-lock coupler adopted spring set for manual separate lock and replacement. The semiforever traction rod fix buffer and unfix buffer adopted long round whole structure. The casting parts include coupler body, fixing seat, semiautomatic coupler bracket and semiforever bracket have carried into execution with casting technologic designed and simulative concreting analysis. The elastic rubber mud buffer has the characteristic of more capability ,less impedance force ,high absorb rate. The high pressure and hermetical structure ensure the hermetic capability and the running life.
Windshield device not only should be beautiful and comfortable, but also has a good vertical and horizontal scalability, vertical flexibility to withstand and adapt to the vehicle in operation between the dislocation and impact, to ensure train safety through the curves and turnouts.Therefore,the selection of the subway windshield must meet the above requirements.
Keywords： metro，tight-lock coupler，windshield，design
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目 录
第一章 绪论 .............................................................................................. 1
1.1车端连接装置简介............................................................................................1 1.2车钩缓冲装置的发展历程................................................................................2 1.3风挡装置简介....................................................................................................4 1.4本课题主要研究的内容....................................................................................5
第二章 密接式车钩简介 .......................................................................... 6
2.1地铁车钩装置 ....................................................................................................6 2.2地铁车钩的性能特点 ........................................................................................6 2.3北京地铁密接式车钩 ........................................................................................7 2.4上海地铁密接式车钩 ........................................................................................8 2.5 BSI-COMPACT型密接式车钩 ......................................................................10
第三章 密接式车钩相关设计 ................................................................ 13
3.1国内地铁车钩的结构与原理 ..........................................................................13 3.2车钩的连挂分解原理 ......................................................................................17 3.3车钩壳体强度分析..........................................................................................20 3.4钩舌、钩锁连接杆和中心轴强度分析 ..........................................................24 3.5拉杆的研制情况 ..............................................................................................27
第四章 地铁风挡相关设计 .................................................................... 29
4.1国内外客车风挡发展状况 ..............................................................................29 4.2地铁列车风挡的性能要求 ..............................................................................34 4.3气密式风挡的技术要求 ..................................................................................35 4.4地铁列车风挡结构研究 ..................................................................................41
第五章 结论与展望 ................................................................................ 44
致谢 .............................................................................................................................45 参考文献 .....................................................................................................................46 附录1：外文翻译 ......................................................................................................47 附录2：翻译原文 ......................................................................................................50
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第一章 绪论
1.1 车端连接装置简介
车端连接装置是车辆最基本的也是最重要的部件组合之一，起作用是连接机车车辆、减缓列车的纵向冲动（或冲击力）、传递列车电力、通信控制信号和连接列车风管。
最初的车端连接装置知识一副简单的挂钩，并无缓冲装置可言，至今仍能从欧洲铁路的链子钩上发现它的缩影。为了减轻车辆冲击，开始采用带缓冲装置的车端连接装置。随着列车技术装备的进步，车端连接装置的性能不断提高，其型式也不断变化。至今，已形成了形式多样，能适应各种机车车辆需要的车端连接装置。
车端连接装置主要包括车钩、缓冲器、风挡、车端阻尼装置、车端电气连接装置等，一些货车和动车组上还使用牵引杆装置。现今的客、货车辆上均装有车钩和缓冲器，通常将二者合称为车钩缓冲装置，其实车端连接装置中起牵引连挂和冲击作用的主要部件。风挡和车端阻尼装置仅在客车车辆上使用，而牵引杆则是随着重载运输发展起来的新型的铁路车辆连接方式，其一般仅运用在重载货车车辆上，电气连接器是列车动力和控制通讯的重要设备。
在车钩缓冲装置中，如果牵引连挂和缓和冲击的作用是由同一装置来承担的，那么该装置称之为牵引缓冲装置；如果它们的作用分别由不同的装置来承担，则分别称之为牵引连挂装置和缓和装置。牵引连挂装置用来实现车辆之间的彼此连接、传递和缓和牵引（拉伸）力的作用；缓冲装置（缓冲盘）用来传递和缓和冲击（压缩）力的作用，并且使车辆彼此之间保持一定的距离。
按照牵引连挂装置的连接方式，可分为自动车钩和非自动车钩。自动车钩不需要人工参与就能实现连接，非自动车钩则要由人工完成车辆之间的连接。我国铁路车辆均采用自动车钩。
自动车钩又可分为两种基本类型：非刚性车钩和非自动车钩。非刚性车钩允许两个相连接的车钩在垂直方向上有相对位移，当两个车钩的纵轴线存在高度差时，连接着的两钩呈阶梯形状，并且各自保持水平位置。刚性车钩不允许两相连接车钩在垂直方向彼此存在位移，但是在水平方向可产生少许转角，如果在车辆连接之前两车钩的纵向轴线高度存在偏差，那么在连挂后，两车钩的轴线处在同一直线上并呈倾斜状态。两车钩的尾端采用销接，从而保证了两连挂车辆之间的位移和偏角。
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