当你乘坐老式绿皮火车或是高铁的时候,有没有思考过一个问题,每节车厢是如何连接在一起的?如果见过老式绿皮火车,可能就会知道车厢之间的连接是通过车钩来完成的。而这个车钩就是有着一百多年历史的詹式车钩。
提起詹式车钩,一定会有人第一时间想到是不是我国著名的铁路工程师詹天佑发明的,实际上并不是詹天佑发明的,而是一八六八年美国的一个铁路工程师发明的。在正式说詹氏车钩是什么,之前,我们先来了解一下车钩。在詹式车钩之前的发展历程吧。最早火车车厢连接使用的车钩是插销式车钩、插销式车钩的两侧向内 线,其中一侧设有一个连接环挂车时,只需要将连接环插进另一侧,然后再插上插销即可。
现在这种结构简单又很容易操作的插销式车钩基本已经被淘汰了。但是在国内一些矿山上,或是七百六十二毫米轨迹的小铁路上,又或者是铁路博物馆中可以见到。一八三零年英国铁路工程师发明设计了螺旋车钩,将铁链挂在两侧的车钩上,再将中间的把手拧紧。不过由于螺旋车钩只能传递拉力而不能传递推力,所以在铁链连接处的两侧还安装了缓冲炳来进行推力的传递。螺旋车钩在诞生之后也曾受到欧洲国家和东南亚国家的追捧。
然而,螺旋车钩无论从强度大小还是缓冲性能上面看,都有很大的局限性。
因此,随着时间也就被淘汰了。现如今也只是有些欧洲国家的铁路机车上会用到螺旋车钩。总的来说,插销式车钩和螺旋式车钩都有两个很明显的缺陷。一个是在挂车和解车时都需要人工操作,这样既浪费时间,还会危害工人的人身安全。另一个是车钩的连接方式,没有办法承受太大的重量,不仅会影响车厢的载重量,还会时不时的发生断沟事故。在这种情况下,车沟的黑科技真是车沟诞生了。
美国铁路工程师伊利哈尔顿站内一直都在思考着如何解决车沟出现的问题。一些机缘巧合之下,站内看到一群小孩子在玩游戏,这些小孩子两两之间脚底着脚,手握着手,胳膊伸直,手指弯曲着勾连在一起,身体向后仰着转圈。这样的场景一下子就让山内动物了。
他意识到,或许可以将火车连接处的车钩设计成两只手相握在一起的结构想法是有了,但是想要真正的实现还是需要反复实验的。站内先是用木头做出握手的结构,但是木头所能承受的拉力是非常有限的。
于是詹内又用金属材料来制作,效果却始终不尽如人意。直到最后,山内将握手结构的每个零件都分别打造出来,再用转轴将这些零件组装在一起,才完整的实现理想中的车钩结构。那么,詹式车钩究竟是如何连接的呢?詹式车钩总共由三部分组成,钩头钩身和钩尾钩头内部则有两个十分重要的部件,钩舌和锁帖,即当两个车钩靠近时,钩舌受到撞击而转动。里面的锁帖就会自动落下,将车钩紧锁住。
也就是说,钩头是用来握手钩身,用来连接钩围,在固定车尾的同时,还能在撞击时起到缓冲的作用。战士车钩不仅实现了车厢连接的自动化,而且还加强了车钩的受力强度和缓冲能力。但是詹氏车钩真的牢靠吗?万一断开怎么办?
为了以防这种情况发生在车厢连接处设置安装了两根软管,在车钩连接后,工人们会手动将这两根软管对接。一旦车厢脱钩,两根软管断开,就会立即启动自动式的空气自动设置,进行自动刹停。或许这就是詹氏车钩能够沿用一百多年直至今日的原因吧。说到这里,会有人好奇,高铁的连接方式是什么样的。詹氏车钩虽然很实用,但是车钩处间隙过大,高速行驶就会发生事故。所以现在高铁车厢连接采用的是密接式车钩。
密接式车钩由连挂系统、缓冲系统、安装和吊挂系统组成,整体上体积小,重量轻。这是挂车后的间隙非常小,很适合在高速行驶的状态下使用。