高铁合分联运列车连接装置的制造方法
【专利摘要】高铁合分联运系统能轻易地将铁路客运量提高3～5倍；列车节能20～40％；停站比慢车多、路程时间却比最快的高速列车还短；彰显其巨大经济、社会、节能环保的综合效益。合分联运又称“静态联发/动态解列”，按“道同而合道异而分”运行，实现了“合则两利，分则两宜”、“该走的不停该停的不走”的合和分的联合运行模式。系统可在高铁、城铁、铁路、地铁、轻轨上采用现成动车组列车运行，投资省、见效快、经济总量巨大。本发明是为实施合分联运拟制的列车间连接装置，是系统运行安全的重要保证条件，为合分联运的尽早实施打下了坚实基础。
【专利说明】
高铁合分联运列车连接装置
技术领域
[0001]本发明属于轨道交通领域中的列车连接装置，具体地说，涉及一种在轨道交通领域中承担合分联运运行模式所使用的列车间的车钩装置。
【背景技术】
[0002]轨道交通是一种集中式大运量运输体系，现有的运输模式，是一个乘客或货物必须在一个点一个点的不同地点一次又一次地按不同时间逐次停车、处理客货流动的体系，这就造成运输过程中过多的运输资源的低效、时间上的浪费和能源无谓消耗，更无法发挥轨道交通大运量的全部优势。特别是在高速轨道交通客运系统中，铁路列车、特别是高速列车、动车组列车等高速客运方式，根本无法解决快速和停站在旅途化时方面的冲突矛盾，不能更好地发挥轨道交通集中大运量优势，浪费了资源，造就了阻滞铁路轨道运行效能的一个颠覆不破命题--“列车停站多，就必成慢车”。
[0003]为了颠覆“列车停站多，就必成慢车”的魔咒，就要使一部分列车在停站上下客货的同时使另一部分列车继续开行，使停站与行走同时进行，即“该走的不停，该停的不走”，这就是高铁合分联运系统运行模式中的精髓。
[0004]可见，合分联运系统的先进运行模式，能解决大流量轨道交通运输中客货流的在不同目的地停车时间上的耽搁与列车继续运行所产生的低效能，特别是解决高速列车客运中极快的车速和需要多车站停靠后在时间地点上的矛盾和冲突，实现既能体现快速、又能使大量乘客在尽可能多的车站上下车的两赢目标。按目前的科技水平，没有其它更简洁实用的系统能实现这一目标。唯有采用合分联运的列车运行模式才是最经济可行的方式。
[0005]但合分联运系统中必须采取静态联发/动态解列的操作方式。所谓动态解列，就是列车组在运行过程中实现解编的操作，唯此，才能实现停站和运行兼顾的高效能。而这一先进的运行模式，按现有运行规则衡量还存在一定的不确定性，为此，必须采取能满足“动态解列”安全要求的新列车连接装置以保证列车运行的安全可靠。
【发明内容】
[0006]既然按现有运行规则衡量，列车的安全还存在一定的不确定性，本发明的目的，就是采取可能实现的技术手段，即列车采用合分联运自动车钩装置。本发明在于创新一种特殊的车钩装置，它能使列车适合于合分联运系统的先进运行模式，即安全执行列车组共同运行中的“静态联发/动态解列”的操作功能。
[0007]—种轨道交通列车的连接装置，其特征是，连接装置为适合在列车合分联运系统中自动解列的车钩；在所连接的两列列车机械钩上有一个或多个反映车钩合分状态的信号传感器。
[0008]本发明的合分联运连接装置是为合分联运系统中的列车服务的，能解决行和停的矛盾，避免高速铁路中快速和停站多的冲突，实现“该走的不停，该停的不走”的最佳新结构列车连接装置。
[0009]合分联运，能在创造最方便客货运输、实现高效益的同时，使轨道系统在不增加投资或增加少量改建费用的前提下，极大地增加线路上的在线运输量密度，可使同样的线路，运输量增加数倍；可使一条轨道发挥多条轨道的运量；可使巨量交通投资能更快地得到回收；也有很大的降低车票售价和货物运价的空间，造福社会；此外，联运后的列车组远低于各车分别运行时的总能耗，有利于节能减排，降低交通碳负荷，更好地发挥轨道交通的大流量、快速、节能、减排优势。
【附图说明】
[0010]图1、合分联运列车在始发站的一种列车组编组示意图。
[0011]图2、已经完成的一例静态联发的列车组驶出始发站的示意图。
[0012]图3、本发明的合分自动车钩简图。
[0013]图4、本发明中一种车钩信号磁感应传感器示意图。
[0014]图5、合分联运列车的轨道系统示意图。
【具体实施方式】
[0015]为了充分明了本发明连接装置的重要性和必要性，在阐述本发明的列车连接装置前，作为背景资料，有必要对合分联运系统的运行模式加以说明介绍。
[0016]高铁合分联运系统，是一种新型客货运模式，原理也简单明了，仅用26个字就可概括，那就是:
[0017]“道同而合，道异而分；合则两利，分则两宜”和“该走的不停，该停的不走”。
[0018]意即，如果两列或多列列车同线同向行驶时，则让他们合在一起走；当他们不能再同道开行时，则分道而行；该走则走，该停则停，各取其宜。
[0019]高铁合分联运系统又称“动车组静态联发/动态解列系统”，这13个字又是系统运行特征的概括。
[0020]图1为合分联运系统的列车在始发站的一种列车组编组图。假如多列轨道列车组
(I)由五列列车组成，该五列列车可以分别在五个月台上上客，在上客结束后在车站区间按序用自动车钩(2)成串连接执行“静态联发”操作，组成一列合分联运动车组。其优点是利用现有的车站月台，节约投资。通常按到站距离的远近，近的列车排在后面，远的列车排在前面。
[0021]或者也可以使车组先在一个长月台上挂好自动车钩(2)，事先完成“静态联发”的操作(未用图标示)，即各列车间先已编组连挂好以后再上客，只需要在一个长月台上按不同目的地分段上客，其优点是发车快，比较节约乘客上车时间，为方便乘客快速上车，月台上可增设传送带装置或其它驳运交通工具。
[0022]如果车站内无条件使车组成串，则多列轨道列车组(I)可以在车站密集的行车道间或合适的列车编组站(7)连挂成串(图1中已标示出编组站位置)，完成“静态联发”的操作，然后开行。
[0023]图2为已经完成的一例静态联发的列车组驶出始发站的示意图，图中的多列轨道列车组(I)由一列主车(P )带头，共联结四列列车(I")(图中未全部标出标号)，其中间共使用四副自动车钩(2)(图中未全部标出标号)。每列列车有前后两个自动车钩(2)，供列车与前方列车或后方列车的连挂。
[0024]列车采用合分联运系统的运行模式，只有在多列列车一起开行的过程中采用才有实际意义，所以合分联运列车组为至少由二列能独立开行的列车才能组成，当然三列、四列甚至更多列，只要有运输需求，只要线路允许，只要车辆允许，满足这三个条件，合分联运都可实现。
[0025]所谓运输需求，就是说有巨大的运输量，通过开行大量列车，满足大量客货的运输需求，才有实际意义。
[0026]所谓线路允许，就是说动态解列必须在封闭区间的平直轨道段上实施，列车运行才有安全保障，以避免在斜道、坡度、换相区间解列。
[0027]所谓车辆允许，就是列车装置符合动态解列要求的自动车钩，这就是本发明的内容，或者说就是创造合分自动车钩装置的目的。
[0028]在现有轨道交通运行模式中，整个世界还不知道合分联运系统将给社会、经济、科技、环境带来多么难以想象的巨大利益，可是，这些利益的获得并不需要人类巨大的付出，基本上不要投资，基本上没有成本，也基本上没有技术的难度和太多的不测安全风险！
[0029]举例来说，原定一部列车从始发站I到终点站6，中间还需要经停4个车站，按现有的客运规则，当然总共有5个目的站的乘客可以随机坐在任何一节车厢内，不管他们是在哪个车站上车的。
[0030]那么，如果在始发站将该一列列车分成五列列车，这些列车都具备独自开行能力，五列列车按停站远近串联连接。将乘客按他们的需要预先分在该五列列车中，即分别上到他们不同目的站的列车，然后整个五列列车串联一起出发行驶，这就称为“静态联发”。
[0031]当列车到达第一个停靠站，即第2站前的适当线路段，整个列车还在不停地向终点站行驶的时候，让最后一列列车与其它列车解除编组，然后被解编的列车自己操纵、减速行驶，以拉开与前行列车的距离，这就称为“动态解列”。被解列的列车缓缓驶进车站，让整车的乘客全部下车，然后该列列车继续载上新上车的乘客，与新一批的其它列车实行下一轮的“静态联发”。
[0032]再回顾刚才在I号车站上车的其它4站的乘客，发现他们早已越过上述那个停靠站，继续他们的旅程，因为他们不需要在那个车站停留，他们需要的是继续前行，早点到达他们自已需要抵达的车站。
[0033]按照刚才的描述，剩余的四列列车和需要在余下4个车站下车的乘客，也都通过合分联运系统一站直达目的地。
[0034]这就出现了乘客停站上下车和列车行驶同一时间并列进行的高效运行局面了，也就是说实现了 “该走的不停，该停的不走”，这就是“合分联运系统”的运行模式。
[0035]在动态解列的过程中，一旦解列成功，前车加速而后车减速，两部列车的距离越来越大，在合理合规操作的情况下，产生撞车的可能性并不大，运行的安全性可以靠本发明的合分联运自动车钩装置得到保证。
[0036]那么，实现“合分联运系统”的众多的、巨量的优越性就显现了:
[0037]1、颠覆了 “列车停站多，就必成慢车”的命题，以上述实例为证，这列停5站的“合分联运系统”列车，比停2?5站的普通列车的全程运行时间都短，虽然它们同样能满载乘客从第I站到达第6站的需要，同样可以实现5站乘客上下车，合分联运最快到站。
[0038]2、乘客能用最短的时间到达每个人的目的地车站，时间效率最高，而且用不了费心去关注自己应该在哪个车站下车，也不怕越站，因为一旦正确乘上车，就不存在可能越站的任何担忧。
[0039]3、五列列车的运量，相比之单列列车的运量大得多，线路上的运输量将轻易增加3?5倍，将在满足更多乘客出行需求的同时产生何等巨大的经济利益。
[0040]4、线路运量大幅提升后，运输经济收入随之大幅增加，铁路的建设投资能更快收回，这对需要花费巨大资金量投资建设的高速铁路，例如欧亚高铁、东南亚高铁、南亚高铁的开发建设，可行性将大增。
[0041]5、列车节能效益显著，五列列车一起在线路上的阻力远低于五列列车分别单独在线路上开行时的阻力之和，所以说，合分联运列车可以使五部车得总驱动能耗远小于五倍。
[0042]原因之二是，原来的这列列车，每节车厢需要停五次，合分联运后，每节只需停一次，也是省能的另一大原因。
[0043]因为列车在停站过程中，无法将全部动能回收，而起动和加速所得到的列车动能，却要消耗额外的许多能量，列车停站少就可以节省许多因减速、加速的额外能源消耗。
[0044]正是这两大原因，使“合分联运系统”列车至少比普通列车节能20%?40%。
[0045]6、铁路运输最节能，碳排放最低，高速化后虽然耗能增加，但合分联运系统又使耗能降低到一个新的水平，有利于全球节能低碳目标的实现和生态环境的保护。
[0046]7、合分联运系统非但适合高铁列车，原则上普速列车也同样能采用，只要使用能独立驱动、且能作为一部大列车合动操作的列车，例如动车组列车就能胜任。
[0047]8、能产生巨大的社会经济和环境的效益，但又基本上不需新投资投入，不必专门增建线路或制造另一类的专门列车，基本上可采用现有铁路体系和列车系列运行，所以其性价比也是无与伦比的。
[0048]那么，现在的轨道列车系统为什么不允许车辆在运行中解体呢？
[0049]这得从轨道交通动态解体的历史遭遇中寻找原因。原来，由于车钩的故障而造成运行中的车辆脱节而遗留在轨道上，或失控甩车，曾经造成铁路列车撞车的惨痛事故，在历史上曾经被看作多么危险的祸害恶魔，这一祸害阻挡了人们创新的视线，所以没人想到故意让运行列车解编。直到我们今天才首次提出“动态解列”，历史局限性使人们根本不会从所谓“祸害”中去发掘珍宝，直至今天。那么，为着人类社会这么多的巨大利益，人们还有什么理由拒绝“动态解列”呢！
[0050]虽然到目前为止，还不存在在列车运行中令其“动态解列”的操作和车钩装置，而在合分联运系统中，又是必须使运行中的列车能按需要自动解编，这就是本发明合分联运自动车钩装置的创新动力。
[0051]在未论述自动合分车钩之前，首先介绍可能用于合分联运操作过程的现有自动车钩的动作功能。
[0052]车钩属于车端连接系统，是体现轨道交通的精髓装置之一。
[0053]为实现列车间连接，现有的动车组通常采用密接式自动车钩，它包括机械钩、电路钩和气路钩，其构成了为列车间连接的整体结构。目前国际上自动车钩有多种结构型式，主流结构为欧洲的沙库车钩和日本的柴田车钩等少数几种。
[0054]机械钩直接承受牵引力和冲击力，是列车之间连接的主体。电路钩和气路钩，分别用于列车之间电路、气路连接，是保证列车之间控制、供电、制动等功能连接的重要器件。另夕卜，还有防止机械冲击的缓冲器，和起保护作用兼改善列车空气动力学性能的导流罩。此夕卜，为确保应急需要，自动车钩一般都设有手动功能，以防因车钩系统故障而无法连挂和脱钩，以最后人工手段实现车钩的挂合和解编。
[0055]自动车钩的大致工作过程分为连挂和解列，以下加以说明。
[0056]在不连挂时，自动车钩通常收缩后藏在导流罩后面，导流罩处于关闭状态。
[0057]两列动车组列车连挂前，按要求在司机室触发各车的“连挂模式”，让车组的自动控制系统知道后续要进行的连挂作业，车组会自动做好动作准备。
[0058]连挂前，必须打开两车的导流罩，伸出机械钩。假设甲列车质量较大而乙列车质量较小，则通常甲列车处于静止制动状态，而由乙列车以低于5km/h的速度主动上前对接连挂，为减少连挂时的冲击，司机通常希望主动连挂车的操作速度控制在lkm/h内。
[0059]选定连挂模式后，除了自动开启导流罩伸出车钩外，主车组会自动做准备，预先施加紧急制动，对于没有停放制动的动车组也会施加制动力，确保连挂时主车组不会因为连挂冲击而串动。主动连挂的动车组在选定连挂模式后一般会自动限制可运行的最大速度以限制冲击力。
[0060]对于经常需要连挂的短编车组而言，导流罩和车钩的动作一般都是自动完成的。
[0061]司机驾驶其中一列动车组以很低的速度与另一列动车组靠近并对接。
[0062]由于动车组与动车组连挂时，车钩不一定是在一条直线上，沙库车钩在车钩的前面设置了凸锥、凹锥与导向杆。在这些部件作用下，两车机械钩将自动对中准备连挂。柴田车钩也有相应的导向机构。司机驾驶主动连挂车靠近主车组(被连挂车组)，车钩自对中及机械钩的内部连挂过程将自动完成。
[0063]车钩面接触后总风管导通，钩舌旋转后制动管导通，同时限位开关将钩舌动作信息反馈，主动连挂车知道自己连挂后也会触发紧急制动，这个就是连挂后通常会听到的“哗”的排风声。
[0064]当然，即使紧急制动命令失效，对于设置有间接制动系统的车型，例如CRH3C型动车组，由于被连挂车组原来处于紧急制动状态，它的制动管还一直是开口的，连挂贯通制动管后，主动连挂车制动管也会通过被连挂车组排风口排风，在纯粹气路层面也会起到紧急制动的作用。这也就是产生“哗”的排风声的起因。
[0065]在机械钩连挂完成后，两列列车组在机械上已经形成同一列型动车组。不过，此时两个动车组在电路上还是完全独立的。
[0066]机械钩连挂完毕后，紧跟着进行电路钩的伸出与对接。车组机械钩连通后，电钩驱动风缸的供风气路方才自动贯通，伸出电钩并对接。对接完毕后，控制系统通过确认电钩中的一组配合触点是否形成回路来判断电钩对接是否成功。就此，方可进行电路和网络的配置。以安全回路为例，这个时候，才通过接触器的通断，把两列列车各种安全回路由原来两个独立的小环组成一个大环。电路钩相连的前提是硬件结构相同且软件协议相容的同型动车组。列车级总线网络满足动态节点的功能，检测到有新的节点了，WTB也进行重新配置。
[0067]确认上一步再进行下一步，这是保证系统正常工作的基本思路。整个过程这么多的作业，把车钩、制动、总线通信、安全回路全用上了。各车型在整个过程中司机室显示器会自动地显示连挂信息并提示下一步骤的操作信息。
[0068]系统连挂动作完成后，主车司机退出重联端司机室，到前端的司机室重新激活，两个车组重联成同一列车组，连挂结束。
[0069]沙库车钩功能设置多、结构相应变得复杂，在现场应用中容易出现故障，德国的高速列车也如此。而柴田车钩的结构较简化，属于不可伸缩车钩。
[0070]在合分联运系统中，连挂属于经常性的常规操作，与现有传统操作完全相同，不存在任何困难。
[0071]解编过程与连挂过程相反，但现有轨道系统只有静态解编。
[0072]以现有未经改进的自动车钩为例，假设以第五列列车欲与前面的第四列列车解列，必须进站停车，但动态解列的机理、过程其实与静态解列并没有原则性区别，下面描述的是动态解列的大致过程:
[0073]1、整个列车进入解列区，主车司机发出将第五列列车解编的指令，欲将被解列列车的司机和机械师必须到达第五列列车前端的驾驶室准备接受解列操作指令，车组中第四列列车的机械师到达该车后端驾驶室，准备主持解列操作。
[0074]2、当相关司乘人员进入操作岗位后，主车司机发布解列指令，第四列车尾端自动车钩操作器被激活。当解编条件满足时，解编按钮闪烁，第四列车机械师按下自动解列按钮执行解列操作；如果整个列车处于电气连接，第五列车前端自动车钩操作器也同样可以被激活，也可由五车机械师操作解列，同时由五车司机驾驶列车。
[0075]3、解编按钮闪烁，按动解编按钮进行解编操纵，解编按钮灯变亮，解编过程开始自动执行。
[0076]4、按自动程序，先是电路钩分离成功；接着气路钩分离成功；最后机械钩分离成功。
[0077]5、自动解列程序完成，随着自动车钩脱钩，四车与五车分离，主车组司机得知解列成功后，加速前进而五车司机使被解列车减速运行，五列车和车组间距离逐渐拉大。
[0078]6、经过一段时间的运行，主车组很快越过转辙器，继续在主线运行，与第五列列车渐行渐远。
[0079]7、而后，轨道转辙器转移到车站道岔位置，使第五列列车经转轨后的岔道车站线进入车站停靠上下客。
[0080]8、第五列列车在完成第一波合分联运后，继续载客执行第二波联运。动态解列任务完成后，被解列的列车可以在该站放客后继续参与其他车组的合分联运。
[0081]如果自动解列操作故障，则可人工操纵解列，如果人工操纵解列也失败而无法实现动态解列，作为最后的安全措施，列车可以改变为在第2站车站内的静态解列，所以并不存在因设备故障而引致的运行安全性。
[0082]以上所述为利用现有传统自动车钩执行合分联运系统操作时的大致情况，由于需要两车配合解列和控速，许多过程都还需人工控制和人工操作，特别只在两车解编分离后的短阶段，如遇突发情况，非但可能是解列不成功，还会引发列车碰撞的风险。因此，合分联运操作对操作人员产生很大的思想压力，有一定的人为操作风险，必须对现有传统自动车钩进行改进以提高自动化程度，以更好地为合分联运系统安全运行服务，这就是本发明的自动合分车钩装置产生的必要性。
[0083]本发明自动车钩的结构改进的目的，就是为了适应合分连运系统对车钩操作所提出的特殊需要。
[0084]图3为本发明的合分自动车钩简图。图中，自动车钩(2)由凸出的锥形钩头(22)、凹进的锥形钩腔(23)、钩舌(24)、接触平面(25)、分解气缸(26)、分解手柄(27)、钩身
(28)、钩尾(29)构成，在接触平面(25)上还有由凸销(251)和凹孔(252)配对安装的合分信号传感器(20)。
[0085]锥形钩头(22)即前文提到的凸锥，有一定的导向作用，也是触动钩舌转动的触发器。
[0086]锥形钩腔(23)即前文提到的凹锥，用于容纳对方车钩的空腔，抵御列车横向力作用。
[0087]钩舌(24)实际上是一种二位定位器，在转动后形成为两车钩的锁紧器，钩舌在弹簧力的作用下被锁紧，承载着列车间的牵引力和冲击力，能自动封闭，不易被冲动而解开。
[0088]接触平面(25)用于形成密接结构，防止异物侵入车钩内。
[0089]分解气缸(26)是机械车钩执行解列、实现车钩脱离接触的动力源。
[0090]分解手柄(27)是用于自动机构失灵、执行手动解列操作的操作杆。
[0091]钩身(28)、钩尾(29)为车钩的结构件，为钩体与车架安装或与缓冲器连接的装置。
[0092]凸销(251)和凹孔(252)配对安装有合分信号传感器。
[0093]合分信号传感器通常可放置在接触平面(25)上的凹孔(252)后延伸段内。如果需要，也可放置在车钩器身的其它合适位置。安装合分信号传感器的目的，就是能能准确及时地向列车驾驶台发送列车之间的合分信息，而这一合分，实际上反映着车钩的合分。
[0094]传感器主要分为触头式和非触头式。
[0095]触头式通常为机械式的电触头，由凸销(251)直接接触与电触头相连的绝缘体，带动触头闭合或开启，通常有一副或多副触头，形成多个合分信号，以冗余的方式传送到列车驾驶控制系统，以提高可靠性，也能在驾驶室操纵台上显示。由于传统触头传感器产品丰富，选择余地大，本处不作详细描述。
[0096]在触头式传感器中，当机械钩完成连挂后时，信号传感器中的触点闭合，两个传感器都能向两边列车发送列车已经连挂的信号。如果已连挂的列车解列时，凸销退出，触点打开，传感器又向双方列车发送成功解列的信号。当然，也可以采用连挂后断开和解列后闭入口 ο
[0097]非触头式传感器不易受震动和环境因素的影响，可靠性高，更适合列车使用。非触头式传感器也有多种类型，如磁电式、光电式等等，图4为磁电类型中的一种。
[0098]图4为本发明中一种车钩信号磁感应传感器示意图。
[0099]图中，车钩信号传感器(250)由磁头(254)、传动杆(252)、弹簧(253)和电子线路(255)构成，传感器与另一车钩上的凸销(251)配对运作。
[0100]磁头(254)为动杆头部安装的磁性器件，用于促使电子线路中电平的翻转。
[0101]传动杆(252)则能通过对方车钩的凸销(251)传递机械车钩的位置信息。
[0102]弹簧(253)用于恢复电子线路(255)的自由状态。
[0103]在连挂时，两车车钩的钩头伸入对方车钩的钩腔，直到钩舌接触相互推挤而转动，车钩弹簧将车舌锁住，钩舌转动后两车钩相互牵连无法脱离，车钩的接触平面相碰而密接。机械连挂完成O
[0104]与此同时，接触平面上的凸销(251)伸入对方车钩的凹孔，推动传动杆(252)向左运动，传动杆(252)另一端的磁头(254)接近电子线路(255)，电子线路上的磁敏半导体改变电阻值，电子线路末端(255)末端的电平翻转，输出一个有关于车钩合分的二位信号。
[0105]凹孔中的合分信号传感器动作后，将两车的合分情况反映给两车驾驶台系统和有关司乘人员。
[0106]在列车解列时，首先是电路钩解列，接着是气路钩解列，最后才是机械钩的解列。
[0107]机械钩解列时，两列车中的任何一个车钩的分解气缸(6)充气，就能克服弹簧压力，使钩舌旋转，两车钩的钩舌不再锁封，只要很小的力就可以使两列车分开。如果自动解编失败，可通过分解手柄(7)实现人工操作解编。
[0108]对应于机械车钩的解列分开，接触平面上的凸销(251)离开对方车钩的凹孔，在弹簧(253)力的推动下，传动杆(252)向右运动，使传动杆(252)另一端的磁头(254)离开电子线路(255)，电子线路(255)上的磁敏半导体再次改变电阻，电子线路(255)的电平再次翻转，输出一个有关于机械车钩已分离的信号。
[0109]在机械车钩分离信号输入列车驾驶台控制室后，既可以自动触发列车的加速或减速程序，便于列车自动运行；也可以直接指示司机合理的人工操作规则，减轻司机的操作紧张感，为列车合分联运系统的安全运行服务。
[0110]在论述完本发明的合分联运连接装置后，下文将描述采用本发明装置后的合分联运列车的相关情况。
[0111]图5为合分联运列车的轨道系统示意图。
[0112]图5中，将同方向的不同停站目的地的多列列车，在始发地用自动车钩⑵在静态条件下按计划停站的先后顺序依此串联排列，停站远的车排在前面，停站近的车排在后面，连挂后组成轨道列车组(I)联合发车，轨道列车组(I)的主车(P )为司机车，排在最前面，即“道同而合”中的头车，这时才开始合起来开行；在到达列车需要分道的转辙器和道岔(5)之前的列车解列区(6)区间时，通过自动车钩(2)的操作，实现多列轨道列车组(I)在运动中的动态解列，使列车组(I)中需要开始分道或停站的列车按预定开行计划解除编组，原有列车组由一列变为二列，二列车各自独立运行；解列成功后，主车(P )或车组继续前行，而被解编的列车减速运行，以拉开与主车(P )或车组的距离，待主车(P )或车组越过转辙器和道岔(5)后，将转辙器转换到车站轨道位置，使被解编的列车分道行驶，进站停靠上下客，即“道异而分”。
[0113]在轨道交通合分联运列车中，多列轨道列车组(I)是指将多个单列轨道列车，用连接装置(2)组成的长列列车组，各列列车可以只有一节，也可以是多节，且都有各自独立的动力驱动装置，都有不同的目的站，都能各自独立在线路上运行。在它们组成车组后，可以由主车驾驶共同驱动车组运行，也可以仅由主车(P )单独驱动。驱动动力可以集中，也可以分散成动车组的形式。主车(P )是指在多列轨道列车组(I)前进方向上最前面的一列列车，也就是列车组操纵行进的主控列车。
[0114]本发明中的自动车钩(2)是指能将前后二列列车可靠连挂，并能在列车运行过程中通过自动化操作或人工操纵，实现自动脱钩的列车之间的连接装置。
[0115]轨道(3)是指列车赖以在其上运行的全部线路和相关设施，包括主线和辅线、交叉线和车站线、供电线、定位器、轨道电路和通信信号装置等在内的整个路轨系统。
[0116]车站(4)是指列车停车后，让乘客上下或货物装卸的、沿轨道线伸展的路段站台，车站内通常设有多个月台或货物装卸站，以方便乘客同时上下车或货物同时装卸车，也能让不停站的列车越站行驶。
[0117]本说明中的转辙器和道岔(5)是指控制列车运行轨道的选择器，或称为交叉道岔转换器(转换枢纽)。
[0118]列车解列区(6)是为使多列轨道列车组(I)能在运行中安全平稳地实施动态解列、解编操作的一段相对比较平直的轨道区间，列车运行过程中，先经过列车解列区出)，然后再到达转辙器和道岔(5)，所以解列区(6)与转辙器间有一定距离以保证主车与被解编列车到达转辙器有一定的时间差，便于转辙器的及时转轨操作。
[0119]列车驾驶管理系统(8)为能执行合分联运方法的列车驾驶、操纵管理计算机系统，或者是列车各车载计算机分系统的总和。
[0120]轨道(3)是指包括直通主轨和站内分轨在内的列车行驶的全部路轨系统。假设整个列车组行程计划中共设有10个车站(图中未全部标出标号)，双圈中的I为始发站，双圈中的10为终点站，单圈中的2-9为列车需要停靠的8个车站(图中未全部标出标号)，在每个停靠车站前有一个转辙器和车站道岔(5)，转辙器和车站道岔(5)决定该方向轨道内正在行驶的列车需要越站还是进站，在转辙器和车站道岔(5)(图中未全部标出标号)前面有一段列车解列区(6)(图中未全部标出标号)，在该方向行驶的列车先通过列车解列区(6)(图中未全部标出标号)，然后才经过车站道岔和转辙器(5)(图中未全部标出标号)。列车解列区(6)是列车组实现动态解列的工作区段，为保证动态解列操作的安全有效实施，列车解列区(6)应有一定长度的平直路轨，避免在斜道、坡度、换相区间解列，符合条件的已有路轨可以直接使用，不必增加改造投资，如达不到所需条件，必须另外建设新的列车解列区(6)，或在既有线路上进行改造后形成列车解列区(6)。
[0121 ] 本发明的列车车钩可以在很多种轨道系统中使用，例如，现有铁路系统、现有城市轨道系统、地铁系统、提速后的铁路网、尚速铁路网和城际铁路网、城际尚速铁路网。
[0122]所谓高速铁路系统，应由土建工程、牵引供电、列车运行控制、高速列车、运营调度、客运服务六个子系统构成。本发明的列车车钩应用在高速铁路系统中，应符合高速铁路系统的一般规则和本发明所提出的特殊要求。本发明车钩的列车适合常规的轨道交通运输组织模式，也可根据需要组织按本发明车钩要求组建的新运输管理组织模式。
[0123]本发明所提及的车钩可能应用于多种轨道列车系统或者高速铁路系统中的列车，例如，铁道列车、高速列车、地铁列车、轻轨列车，特别是动力分散型列车、动车组列车、摆式列车和柴电列车。
[0124]通过上述说明可以了解到，合分联运列车既适合包括柴油机车在内的各种客车，也适用于货运列车。条件是各列货物列车具有独立的开行能力，且具备共联操作的条件，只要目标方向一致，就可以“静态联发”，当目的地不同时，则执行“动态解列”，各不干扰，而客运所产生的诸多利益，同样能在货运中体现。
【主权项】
1.一种轨道交通列车的连接装置，其特征是，连接装置为适合在列车合分联运系统中自动解列的车钩；在所连接的两列列车机械钩上有一个或多个反映车钩合分状态的信号传感器。2.根据权利要求1所述的列车连接装置，自动车钩(2)由凸出的锥形钩头(22)、凹进的锥形钩腔(23)、钩舌(24)、接触平面(25)、分解气缸(26)、分解手柄(27)、钩身(28)、钩尾(29)构成，其特征是，在接触平面(25)上还有由凸销(251)和凹孔(252)配对安装的合分信号传感器(20)。3.根据权利要求1或权利要求2所述的列车连接装置，其特征是，信号传感器安装在车钩接触平面(25)以外的其它器身合适位置。4.根据权利要求1或权利要求2所述的列车连接装置，其特征是，传感器为触头式或非触头式。5.根据权利要求4所述的列车连接装置，其特征是，传感器有一副或多副触头。6.根据权利要求1或权利要求2所述的列车连接装置，其特征是，车钩中有一个磁感应传感器。7.根据权利要求6所述的列车连接装置，其特征是，磁感应传感器由磁头(254)、传动杆(252)、弹簧(253)和电子线路(255)构成，传感器与另一车钩上的凸销(251)配对运作。8.根据权利要求1或权利要求2所述的列车连接装置，其特征是，适用本列车连接装置的列车有:铁道列车、高速列车、地铁列车、轻轨列车，特别是动力分散型列车、动车组列车、摆式列车和柴电列车。9.根据权利要求1或权利要求2所述的列车连接装置，其特征是，装置适用于货运列车。
【文档编号】B61L27/00GK105984477SQ201510084463
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2015年2月15日
【发明人】於岳亮, 雷雪, 於菲
【申请人】上海稳得新能源科技有限公司