Järnvägskoppling
| Del av en serie om |
| järnvägstransporter |
|---|
 |
|
|
| Infrastruktur |
|
|
| Service och rullande materiel |
|
| Specialsystem |
|
|
| Miscellanea |
 Transportportal
|
En koppling (eller en koppling ) är en mekanism som vanligtvis placeras i vardera änden av ett järnvägsfordon som förbinder dem för att bilda ett tåg. En mängd olika typer av kopplingar har utvecklats under loppet av järnvägshistorien. Nyckelfrågor i deras design inkluderar styrka, tillförlitlighet, enkelhet att göra anslutningar och operatörssäkerhet.
Utrustningen som förbinder kopplingarna med fordonen är dragväxeln eller dragväxeln och dessa ska absorbera påfrestningarna från kopplingen och tågets acceleration.
Nomenklatur
Kompatibla och liknande kopplingar eller kopplingar hänvisas ofta till med vitt skilda märkes-, märkes- eller regionala namn, eller smeknamn, vilket kan göra att beskriva standard- eller typiska mönster förvirrande. Dimensioner och betyg som anges i dessa artiklar är vanligtvis av nominella eller typiska komponenter och system, även om standarder och praxis också varierar kraftigt med järnväg, region och era.
Buffertar och kedja
.jpg)
Den grundläggande typen av koppling på järnvägar som följer den brittiska traditionen är buffert- och kedjekoppling. En stor kedja med tre länkar förbinder krokar på de angränsande vagnarna. Dessa kopplingar följde tidigare spårvägspraxis men gjordes mer regelbundna. Buffertar på vagnens ram absorberade stötbelastningar, eftersom tåget körde över ett saktande lok.
Den enkla kedjan gick inte att spänna och denna slaka koppling tillät en hel del fram och tillbaka rörelser och smällar mellan fordon och skakningar när tåg startade. Även om den var acceptabel för mineralvagnar, gav denna koppling en obekväm åktur för passagerarbussar, och därför förbättrades kedjan genom att byta ut mittlänken med en spännskruv som drar ihop fordonen, vilket ger skruvkopplingen .
En förenklad version av denna, snabbare att fästa och lossa, använde fortfarande tre länkar men med mittlänken fick en T-formad slits. Denna kunde vridas på längden för att förlänga den, vilket möjliggör koppling, och sedan vridas vertikalt till det kortare spårläget, vilket håller vagnarna tätare ihop.
Högre hastigheter förknippade med fullt utrustad frakt gjorde den skruvspända formen en nödvändighet.
De tidigaste " stumbuffertarna " var fasta förlängningar av trävagnsramarna, men senare infördes fjäderbuffertar. De första av dessa var styva kuddar av läderklädd tagel, senare stålfjädrar och sedan hydraulisk dämpning.
Denna koppling är fortfarande utbredd i Väst- och Centraleuropa och i delar av norra Afrika, Mellanöstern och Sydasien.
Länk och nåla
Link-and-pin-kopplingen var den ursprungliga kopplingsstilen som användes på nordamerikanska järnvägar. Efter att de flesta järnvägar konverterats till halvautomatiska Janney-kopplingar , överlevde länk-och-stiftet på skogsjärnvägar . Även om det i princip var enkelt, led systemet av bristande standardisering vad gäller storlek och höjd på länkarna, och storleken och höjden på fickorna.
Länk-och-stiftkopplingen bestod av en rörliknande kropp som fick en avlång länk. Under kopplingen fick en järnvägsarbetare stå mellan vagnarna när de kom ihop och styra in länken i kopplingsfickan. När bilarna väl var sammanfogade satte den anställde in en stift i ett hål några centimeter från änden av röret för att hålla länken på plats. Denna procedur var exceptionellt farlig och många bromsmän tappade fingrar eller hela händer när de inte fick dem ur vägen för kopplingsfickorna i tid. Många fler dödades till följd av att de blivit klämda mellan bilar eller släpade under bilar som kopplades ihop för snabbt. Bromsmän fick tunga klubbor som kunde användas för att hålla länken på plats, men många bromsmän ville inte använda klubban och riskerade skada.
Länk- och stiftkopplingen visade sig vara otillfredsställande eftersom:
- Det gjorde en lös koppling mellan bilarna, med för mycket slak handling .
- Det fanns ingen standarddesign, och tågpersonal tillbringade ofta timmar med att försöka matcha stift och länkar medan de kopplade bilar.
- Besättningsmedlemmar var tvungna att gå mellan rörliga bilar under kopplingen och skadades ofta och dödades ibland.
- Länkarna och stiften snattades ofta på grund av deras värde som metallskrot, vilket resulterade i betydande ersättningskostnader. John H. White menar att järnvägarna ansåg att detta var viktigare än säkerhetsfrågan på den tiden. [ citat behövs ]
- När en bil råkade svängas 180 grader måste man leta efter en länk.
- Järnvägar började successivt köra tåg som var tyngre än länk-och-stift-systemet kunde klara av.
I Storbritannien var länk-och-stiftkopplingar vanliga på smalspåriga industri- och militärjärnvägar, och utvecklades så småningom till en form som kunde kopplas tillförlitligt när tåget stod stilla. Vissa bevarade järnvägar använder fortfarande lager med en mängd olika länk- och stiftkopplingar. [ citat behövs ]
Den numera väletablerade Scharfenberg-kopplingen kan ses som utvecklad från länk-och-stift, genom att ha dubbla länk-och-stift-kopplingar och länkarna fixerade med en per riktning och stiften automatiska. [ citat behövs ]
Länk, stift och buffert
Länk, stift och buffert på rälskran
Länk och stiftkoppling på ett Panama Canal lokomotiv från 1913 , buffertarna i denna ände har tagits bort
Länk och nåla på en mula i Panamakanalen . En länk för två mulor
.jpg)
_(14596913228).jpg)
.jpg)
Albert koppling
För att undvika säkerhetsproblem utvecklade Karl Albert, då direktör på Krefelds spårväg , Albert-kopplingen under 1921. Albert-kopplingen skapades som en nyckel- och spårkoppling med två stift. Bilar som skulle kopplas trycktes ihop, båda kopplingarna flyttade till samma sida. En stift sattes in, sedan drogs bilarna för att räta ut kopplingen och den andra stiftet sattes in. Denna operation krävde mindre exakt shuntning. På grund av designen i ett stycke var endast minimal slack möjlig. Systemet blev ganska populärt med spårvagnssystem och smalspåriga linjer.
Under 1960-talet ersatte de flesta städer dem med automatiska kopplingar. Men även i moderna bilar installeras Albert-kopplingar som nödkopplingar för bogsering av en trasig bil.
Miller krok och plattform
Länken och stiftet ersattes i nordamerikansk personbilsanvändning under senare delen av 1800-talet av samlingen som kallas Miller Platform , som inkluderade en ny koppling som kallas Miller Hook. Miller-plattformen (och krokkopplingen) användes i flera decennier innan den ersattes av Janney-kopplingen .
norska
Norska (eller kötthackare) kopplingar består av en central buffert med en mekanisk krok som faller ner i en slits i den centrala bufferten. Det kan också finnas en U-formad låshake på den motsatta bufferten som fästs över toppen av kroken för att säkra den. Norrmannen finns endast på smalspåriga järnvägar på 1 067 mm ( 3 ft 6 tum ), 1 000 mm ( 3 ft 3 + 3 ⁄ 8 tum ) eller mindre, såsom Isle of Man Railway , Western Australian Government Railways , Tanzania , Ffestiniog Railway , Lynton and Barnstaple Railway och Welsh Highland Railway där låga hastigheter och minskad tågbelastning tillåter ett enklare system. Den norska kopplingen tillåter skarpare kurvor än buffert-och-kedjan, vilket är en fördel på de järnvägarna.
På järnvägslinjer där rullande materiel alltid pekar åt samma håll, får den mekaniska kroken finnas endast i ena änden av varje vagn. På samma sätt kan handbromshandtagen också finnas på ena sidan av vagnarna.
Norska kopplingar är inte särskilt starka och kan kompletteras med extra sidokedjor.
Alla norska kopplingar är inte kompatibla med varandra eftersom de varierar i höjd, bredd och kan eller kanske inte är begränsade till en krok i taget.
Lloyd koppling
Lloyd -kopplingen liknar den norska kopplingen.
Radiella kopplingar
Två versioner av radiell koppling användes i Sydafrika. Den ena, Johnston-kopplaren, allmänt känd som en klocklänk-och-stift-koppling, introducerades 1873 och liknar i drift och är kompatibel med länk-och-stift- kopplingar, men klockformad med en cirkulär kopplingsyta. Den andra, klock-och-krok-kopplingen, introducerades 1902 och liknar den norska kopplingen , men också med en cirkulär kopplingsyta och med en kopplingsficka som är öppen i toppen av kopplingsytan för att rymma dragkroken.
Johnston koppling
Johnston-kopplingen, allmänt känd som en klocklänk-och-stift-koppling från sin klockform, introducerades först i Godahoppsudden 1873, efter etableringen av Cape Government Railways (CGR) 1872 och beslutet av Cape Government att utöka järnvägarna in i det inre och att konvertera de befintliga spåren från 4 ft 8 + 1 ⁄ 2 tum ( 1 435 mm ) standardspår till 3 ft 6 tum ( 1 067 mm ) Cape-spår. Alla nya Cape gauge lokomotiv och rullande materiel som förvärvades från 1873 var utrustade med dessa eller liknande kopplingar, som börjar med CGR 0-4-0ST från 1873 , ett konstruktionslok som heter Little Bess .
Natal Government Railways (NGR), etablerade i kolonin Natal 1875, följde efter och alla lok och rullande materiel som förvärvades av den järnvägen var utrustade med Johnston-kopplingar, med början med NGR Class K 2-6-0T 1877.
På samma sätt, 1889, när de första loken erhölls av det nyinrättade Netherlands-South African Railway Company i Zuid-Afrikaansche Republiek , försågs de med Johnston-kopplingar.
Till skillnad från de 2 fot ( 610 mm ) smalspåriga järnvägarna i CGR, använde de i NGR också Johnston-kopplingar. Den första av dessa smalspåriga linjer togs i drift 1906, när de första NGR klass N 4-6-2T- loken togs i bruk på Weenen -grenen utanför Estcourt .
Till- och frånkopplingen gjordes manuellt, vilket medförde en hög risk för allvarliga skador eller dödsfall för besättningsmedlemmarna, som var tvungna att gå mellan rörliga fordon för att styra in länken i kopplingsfickan under kopplingen. Johnston-kopplingar började gradvis bytas ut på South African Railways från 1927, men inte på smalspårig rullande materiel. Alla nya Cape gauge lokomotiv och rullande materiel som förvärvades från det året var utrustade med AAR knogfästen. Ombyggnaden av all äldre rullande materiel skulle ta flera år och båda kopplingstyperna kunde fortfarande ses på vissa fordon in i slutet av 1950-talet. Under övergångsperioden hade knogfästen på många lok ett horisontellt mellanrum och ett vertikalt hål i själva knogen för att rymma en länk respektive en tapp för att kunna kopplas till fordon som fortfarande var utrustade med de äldre Johnston-kopplingarna.
Klocka och krokkoppling
Klockkopplingssystemet introducerades för första gången i Godahoppsudden 1902, när två CGR- lokomotiv av typ A 2-6-4T köptes som konstruktionsmotorer på den nya smalspåriga Avontuur Railway på 2 fot ( 610 mm ) . byggdes ur Port Elizabeth genom Langkloof . I Sydafrika användes dessa kopplingar endast på de smalspåriga linjerna i Godahoppsudden.
Kopplingen liknar den norska kopplingen . Det är en radiell koppling med en kopplingsficka som är öppen upptill på kopplingsytan. Istället för en länk och stift använder den en dragkrok som vid koppling glider över dragkrokstappen i kopplingen till nästa fordon i tåget. För att förhindra att dragkroken på den passande kopplingen lossnar av misstag, är kopplingsklockan utrustad med ett dragkrokskydd, allmänt känt som ett träns, ovanför kopplingsfickan.
Vanlig praxis var att ha en dragkrok monterad på endast en av de matchande kopplingarna och tågpersonalen bar därför extra dragkrokar och dragkrokar på loket. Även om automatisk koppling är möjlig, händer detta sällan och manuell hjälp krävs under kopplingen. Frånkoppling görs manuellt genom att lyfta dragkroken för hand för att frigöra den. Kopplingen kunde anpassas för att vara kompatibel med Johnston-kopplingen genom att ersätta dragkroken med en U-formad adapterlänk, som fästes med samma dragkrokstift.
Klock-och-krok-kopplingar började bytas ut på Avontuur Railway vid introduktionen av klass 91-000 dieselelektriska lok på smalspåriga systemet 1973. All ny smalspårig rullande materiel som förvärvades för den linjen från det året var utrustad med Willison kopplingar . Äldre rullande materiel konverterades inte och en adapter användes för att möjliggöra koppling mellan de två typerna. Dragkroken på klock-och-krok-kopplingen skulle ersättas med adaptern, som fästes med samma dragkrokstift.
Klocka och krokkoppling
Klock-och-krok-koppling med Willison-adapter
Willison kopplingsadapter för klocka och krokkopplingar
Klock-och-krok-koppling med Johnston-kopplingsadapterlänk istället för en krok
Automatiska kopplingar
Det finns ett antal automatiska tågkopplingar, varav de flesta är inkompatibla med varandra. Nivån på automatisering varierar och kan delas in i kategorier:
- mekanisk koppling av endast fordon, kräver manuell anslutning av pneumatiska och elektriska ledningar;
- mekanisk koppling av fordon med automatisk anslutning av pneumatiska ledningar, kräver manuell anslutning av elektriska ledningar;
- mekanisk koppling av fordon med automatisk anslutning av pneumatiska och elektriska ledningar (men inte dataöverföringsledningar);
- mekanisk koppling av fordon med automatisk anslutning av pneumatiska och elektriska ledningar (inklusive dataöverföringsledningar);
- mekanisk koppling av fordon med automatisk anslutning av pneumatiska och elektriska ledningar (inklusive dataöverföringsledningar) och automatisk frånkopplingsförmåga.
Buckeye/Janney/MCB/ARA/AAR/APTA-kopplingar
APT Type H Tightlock-koppling på British Rail Class 321 Nedre elektrisk kontakt är inte typisk i Nordamerika
Janney-kopplingen, senare Master Car Builders Association (MCB)-kopplingen, nu Association of American Railroads (AAR)-koppling, är också allmänt känd som en buckeye- , knuckle- eller Alliance - koppling. AAR/APTA TypeE-, TypeF- och TypeH-kopplingarna är alla kompatibla Janney-kopplingar, men används för olika järnvägsvagnar (allmän gods, tankvagnar, roterande magasin, passagerare, etc.).
Knogkopplingen eller Janney-kopplingen uppfanns av Eli H. Janney , som fick ett patent 1873 ( US Patent 138 405 ). Den är också känd som en buckeye-koppling , särskilt i Storbritannien, där viss rullande materiel (främst för passagerartåg) är utrustad med den. Janney var en torrvarutjänsteman och före detta officer i den konfedererade armén från Alexandria, Virginia , som använde sina lunchtimmar för att klippa ett alternativ till länken och stiftkopplingen från trä. Termen buckeye kommer från smeknamnet för den amerikanska delstaten Ohio , "Buckeye State" och Ohio Brass Company som ursprungligen marknadsförde kopplingen.
År 1893, nöjd med att en automatisk koppling kunde uppfylla kraven från kommersiella järnvägsoperationer och samtidigt manipuleras på ett säkert sätt, antog USA:s kongress Safety Appliance Act . Dess framgång med att främja ställverkssäkerhet var fantastisk. Mellan 1877 och 1887 involverade cirka 38 % av alla järnvägsarbetareolyckor koppling. Den andelen sjönk när järnvägarna började byta ut länk- och stiftkopplingar mot automatiska kopplingar. År 1902, bara två år efter SAA:s ikraftträdandedatum, utgjorde kopplingsolyckor endast 4 % av alla anställdas olyckor. Kopplingsrelaterade olyckor sjönk från nästan 11 000 1892 till drygt 2 000 1902, även om antalet järnvägsanställda stadigt ökade under det decenniet.
När Janney-kopplingen valdes till den nordamerikanska standarden fanns det 8 000 patenterade alternativ att välja mellan. Den enda betydande nackdelen med att använda Janney-designen är att draghuvudena ibland måste justeras manuellt. Många AAR-kopplingskonstruktioner existerar för att tillgodose kraven från olika bilkonstruktioner, men alla måste ha vissa dimensioner gemensamma som gör att en design kan kopplas till en annan.
Janney-kopplingen används i USA , Kanada , Mexiko , Japan , Indien , Taiwan , Australien , Nya Zeeland , Sydafrika , Saudiarabien , Kuba , Chile , Brasilien , Portugal , Kina och på andra håll.
Janney-kopplingen tillhandahåller i allmänhet endast mekanisk koppling, endast Typ H lägger till automatiska anslutningar av pneumatiska och elektriska ledningar.
Förändringar sedan 1873
Bazeley koppling
Henricot koppling
Henricot-kopplingen är en variant av Janney-kopplingen, introducerad av den belgiska ingenjören och entreprenören Émile Henricot [ Court -Saint-Étienne . Den används på vissa EMU:er från National Railway Company of Belgium, inklusive Class 75 ).
- Henricot kopplingar
Henricot-koppling på en SNCB Class 75 EMU med separata luftbromsar och kraftanslutningar i huvudänden
Henricot-koppling på en belgisk EMU
Närbild av Henricot koppling
Willison/SA3 koppling
Willison-kopplingen utvecklades i USA 1916 för att lösa problem med Janney-kopplingen.
Den ryska SA3-kopplaren fungerar enligt samma principer som AAR-kopplaren men de två typerna är inkompatibla. Den introducerades . i 520 nätverket på hela 1 Sovjetunionen 1932 baserat på ett brittiskt patent och har sedan dess använts mm , inklusive Mongoliet Finska lok har Unilink-kopplingar som kan kopplas till UIC-kopplingar som används i finsk lager och SA3-kopplingar som används i rysk lager.
Den används också på 1 435 mm ( 4 ft 8 + 1 ⁄ 2 tum ) standardspårnät i Iran och på Malmbanan i Sverige för malmtåg. Några 2 ft ( 610 mm ) spårvagnsspårvägsfordon i Queensland har försetts med miniatyrkopplingar från Willison. Den introducerades på den 2 fot ( 610 mm ) smalspåriga Avontuur Railway från de sydafrikanska järnvägarna 1973.
- långa . är sällan längre än omkring 750 m (2 461 fot) och överskrider sällan ett maximalt tonnage på omkring 6 000 ton ( 5 900 ton ; 6 600 korta ton ) [ behövt citat ] De tyngsta tågen som använder dessa kopplingar finns på Malmbanan där de är upp till 9 000 ton (8 900 långa ton; 9 900 korta ton).
- Den maximala kraften som SA3-kopplaren kan bära, både drag- och tryckkraft, är cirka 2,5 MN (280 STf; 250 LTf).
- Den maximala tillåtna dragkraften till SA-3 är begränsad till 135 tf (1 320 kN; 133 LTf; 149 STf) (1,32 MN eller 300 000 lbf) av ryska vitböcker. [ citat behövs ]
- Den föreslagna europeiska automatiska kopplingen är kompatibel med den ryska kopplingen men med automatiska luft-, styr- och strömanslutningar. Implementeringen är permanent försenad förutom för ett fåtal användare. Se Europa nedan.
- SA3 liknar en vänsterhänt knytnäve.
SA3-kopplingen är en av de starkaste kopplingarna i världen – maximalt tonnage för ett tåg som använder denna typ av koppling är cirka 8000 ton – men ger endast mekanisk koppling. Att lägga till automatisk elektrisk och pneumatisk anslutning är en komplex utmaning.
Det finns många varianter och märkesnamn för dessa kopplingar.
Från och med 2020 arbetar CAF med en automatisk koppling baserad på SA3, en möjlig ersättning av buffertarna och kedjekopplingen på europeiska järnvägar.
Enkopplare/Intermat
Unicoupler har utvecklats av Knorr från Västtyskland på 1970-talet, parallellt med en kompatibel motsvarighet, Intermat-kopplingen, av VEB Waggonbau Bautzen från Östtyskland. Unicoupler/Intermat-kopplaren kan automatiskt koppla två pneumatiska ledningar och upp till sex elektriska anslutningar.
Denna koppling är mekaniskt kompatibel med SA-3 och Willison kopplingar (men pneumatiska och elektriska anslutningar måste göras manuellt). Enkopplaren är också känd som AK69e.
Maximalt tonnage för ett tåg som använder denna typ av koppling är cirka 6000 ton. AK69e och Intermat misslyckande har tillskrivits ekonomisk prestanda.
Från och med 2020 har den funnits i begränsad användning, den har antagits av de iranska järnvägarna och används även i Tyskland på tåg som transporterar järnmalm mellan Hamburg och Salzgitter.
C-AKv
C-AKv-kopplaren (även kallad Transpact) är en nyare kompakt Willison-kopplare utvecklad av Faiveley Transport . Den är mekaniskt kompatibel med SA3-kopplingen (men pneumatiska och elektriska anslutningar måste göras manuellt), helt kompatibel med enkopplaren och, om ytterligare buffertar är monterade, kan den också kopplas till den konventionella europeiska skruvkopplingen. C-AKv-kopplingen kan automatiskt koppla två pneumatiska ledningar. Från och med 2020 är användningen begränsad till tåg som transporterar malm mellan Rotterdam och Dillingens stålverk och brunkol mellan Wählitz och Buna i Tyskland.
Z-AK
Z-AK-kopplaren är ännu en Willison-kopplare utvecklad av Knorr Bremse . Den designades som svar på det uppenbara felet i Unicoupler/Intermat. Den är kompatibel med buffertarna och skruvkopplingen. Det är en av få automatiska kopplingar som inte kan bära dragkrafter, järnvägsfordon som använder denna typ av koppling måste också vara utrustade med buffertar.
Unilink-koppling
Unilink-kopplingen är en koppling som är kompatibel med SA3 och skruvkoppling , som används t.ex. i Finland . Det är en SA3-koppling med ett extra horn som gör det möjligt att koppla upp kedjan, och även med en adapter som kopplar kroken till SA3-huvudet. Rullande materiel utrustad med Unilink-kopplingar är också utrustad med sidobuffertar .
Multifunktionskopplingar
Multifunktionskopplingar (MFC), eller helautomatiska kopplingar, gör alla kopplingar mellan rälsfordonen (mekaniska, luftbromsar och elektriska) utan mänsklig inblandning, till skillnad från autokopplare, eller halvautomatiska kopplingar, som bara hanterar de mekaniska aspekterna . Majoriteten av tåg utrustade med dessa typer av kopplingar är flera enheter, särskilt de som används i kollektivtrafik .
Det finns ett fåtal konstruktioner av helautomatiska kopplingar som används över hela världen, inklusive Scharfenberg-kopplingen , olika knoghybrider som Tightlock (används i Storbritannien), Wedgelock-kopplingen, Dellner-kopplingar (liknar Scharfenberg-kopplingarna i utseende), BSI-koppling ( Bergische Stahl Industrie, nu Faiveley Transport ) och Schaku-Tomlinson Tightlock-kopplingen.
Det finns ett antal andra automatiska tågkopplingar som liknar Scharfenbergkopplingen, men som inte nödvändigtvis är kompatibla med den. Äldre amerikanska transitoperatörer fortsätter att använda dessa icke-Janney elektropneumatiska kopplingskonstruktioner och har använt dem i årtionden.
Westinghouse H2C
Westinghouse H2C - kopplaren, vars föregångare H2A först användes på BMT-standarderna och senare klasserna R1 till R9 , används för närvarande på tunnelbanevagnarna R32 , R42 , R62 , R62A , R68 och R68A i New York City Subway . A-ändarna på bilarna har vanligtvis Westinghouse-kopplingen och B-ändarna använder antingen en semipermanent dragstång eller en Westinghouse-koppling.
WABCO N-Typ
WABCO N-Type-kopplingen utvecklades först för prototypen Pittsburgh Skybus- system med den ursprungliga modellen N-1 som endast tillämpades på de tre Skybus-bilarna. Den uppdaterade modellen N-2 med en större 4-tums (101,6 mm) samlingsräckvidd applicerades först på de nya "Airporter" snabbtrafikbilarna på Cleveland Rapid Transit- linjen. Modellen N-2 använde lättviktsredskap som slängdes under mitttröskeln för att möjliggöra de breda svängningar som krävs för att gå runt skarpa kurvor. Detta gjorde N-2 olämplig för järnvägsanvändning så en uppdaterad version N-2-A utvecklades för den marknaden. Den första av dessa monterades 1968 på UAC TurboTrain med 228 elektriska kontakter och Budd Metropolitan EMU med 138 kontakter. Från och med 1970-talet monterades N-2-A på hela SEPTA Silverliner -familjen av MU, NJT Arrow -serien av MU och Metro-North Railroad / Long Island Rail Road M-serien av MU-rälsvagnar. N-2 användes också av PATCO Speedline , men ersattes på grund av problem med de elektriska kontakterna. Senare skulle WABCO skapa en ny modell N-3 för BART -systemet med ett 6 x 4-tums (152,4 mm × 101,6 mm) samlingsområde som krävde en rektangulär tratt.
WABCO N-typen kallas ibland för stift- och koppkopplingen eller spjutkopplingen .
Tomlinson
Tomlinson-kopplaren utvecklades av Ohio Brass Company för masstransitapplikationer, men fann så småningom användning även i vissa järnvägsfordon. Den består av två fyrkantiga metallkrokar som griper in i varandra i en större rektangulär ram med luftledningsanslutningar över och under. Sedan kopplingen utvecklades köptes tillverkningsarmen från Ohio Brass av WABCO som nu tillverkar linjen tillsammans med N-typen. Tomlinson-kopplingen är den mest använda helautomatiska tunga järnvägskopplingen i Nordamerika efter att ha antagits av Washington Metro , Massachusetts Bay Transportation Authority , PATCO Speedline , SEPTA Broad Street Subway , Los Angeles Metro Rail , Baltimore Metro , Miami Metro , MARTA Rail och New York City Subway för sin R44 / R46 -flotta och alla moderna klasser som börjar med R142 . För tillämpningar utanför snabb transitering behövde kopplaren förstoras avsevärt för att möta de ökade hållfasthetskraven som först uppträdde i denna kapacitet på Budd Metroliner och senare på Illinois Central Highliner -flotta. Dess relativa brist på styrka är en anledning till att N-Type har varit mer framgångsrik på huvudbanan.
Utanför USA används Tomlinson-kopplaren på Tokyo Metros Ginza- och Marunouchi -linjer och på de tunga tunnelbanelinjerna i Taipei .
Scharfenberg koppling
Scharfenbergkopplingen ( tyska : Scharfenbergkupplung eller Schaku ) är förmodligen den mest använda typen av helautomatisk koppling. Designad 1903 av Karl Scharfenberg i Königsberg, Tyskland (idag Kaliningrad, Ryssland ), har den gradvis spridit sig från transittåg till reguljära passagerartåg, även om användningen utanför Europa i allmänhet är begränsad till kollektivtrafiksystem. Schaku-kopplingen är på många sätt överlägsen många andra automatiska kopplingar eftersom den gör de pneumatiska och elektriska anslutningarna automatiskt och kan automatiskt koppla ur. Det finns dock ingen standard för placeringen av dessa elektropneumatiska anslutningar. Vissa järnvägsföretag har dem placerade på sidorna medan andra har dem placerade ovanför den mekaniska delen av Schaku-kopplingen.
Små luftcylindrar, som verkar på kopplingens roterande huvuden, säkerställer Schaku-kopplingen, vilket gör det onödigt att använda stötar för att få en bra koppling. Sammanfogning av delar av ett passagerartåg kan göras i mycket låg hastighet (mindre än 2 mph eller 3,2 km/h i den slutliga inflygningen), så att passagerarna inte trängs omkring. Tillverkare av järnvägsutrustning som Bombardier erbjuder Schaku-kopplingen som tillval på sina kollektivtrafiksystem och sina personbilar och lok. I Nordamerika är alla tåg i Montreal Metro utrustade med det, liksom nya spårvägssystem i Denver , Baltimore och New Jersey . Den används också på lätta järnvägsfordon i Portland , Minneapolis , Vancouver Skytrain och Linje 3 Scarborough i Toronto . I Nya Zeeland finns den på den elektriska AM-klassen i Aucklands förortsjärnvägsnät och på Matangi - tågen i Wellingtons . Den utrustar också all dedikerad rullande materiel som används för skytteltrafiken i kanaltunneln .
Maximalt tonnage under 1 000 ton (1 100 korta ton; 980 långa ton).
Från och med 2020 arbetar Voith och Dellner med en automatisk koppling baserad på Schaku, en möjlig ersättning av buffertarna och kedjekopplingen på europeiska järnvägar.
Automatisk poleringskontaktkoppling
- Automatisk buffringskontakt (ABC) koppling
Dellner koppling
Den svensktillverkade Dellner-kopplingen, är en egenutvecklad version av Scharfenberg-kopplingen , kopplar ihop fordon, pneumatik och elektronik på samma gång. Den patenterade energiabsorberande D-BOX-tekniken tillåter koppling i hastigheter upp till 15 kilometer i timmen (9 mph) utan strukturella skador och upp till 36 kilometer per timme (22 mph) med deformation men med fordonen kvar på spåret. Det patenterade D-REX-systemet ger Ethernet höghastighetsdataanslutning med hastigheter på 100 Mbit/s.
Avdelningskoppling
Avdelningskoppling
Killåskoppling
Wedgelock är standardkopplingen på Londons tunnelbanetåg.
Ursprunget till Wedgelock-principen är oklart; dock finns det ett antal varianter, varav många en gång producerades av det nu nedlagda Associated Equipment Company (AEC) i Southall, London. Wedgelock immateriella rättigheter förvärvades 1979 av Radenton – senare (1994) för att bli Radenton Scharfenberg. Grundläggande design och kopplingsprincip: Den äldre kopplingsdesignen har en kropp som består av två horisontella stålplattor åtskilda av formade block för att skapa två fickor – den till höger (förarens perspektiv) har en vertikal stift för att förankra en formad krok som sticker ut framför en frontplåt bultad till karossen. Det andra tomrummet till vänster på kroppen innehåller ett cylindriskt stift med en stor platt för att skapa ett D-format tvärsnitt. Kroken är fri att svänga åt vänster och höger genom en båge på cirka 5 grader och kan gripa in i D-stiftet i en motsatt koppling. Under kopplingen, när motsatta frontplattor är i kontakt, driver ett pneumatiskt manöverdon i det vänstra tomrummet ett (delvis) kilformat block bakom den yttre kanten av den motsatta kroken för att koppla in den med värd-D-stiftet. Den lutande kilgeometrin upptar den centrala horisontella tredjedelen av blocket och kommer i kontakt med ett liknande horisontellt lutande spår i den motsatta kroken enbart för att ingripa med D-stiftet. De övre och nedre tredjedelarna av kilen har fickor som är bearbetade för att skapa ytor parallella med kopplingens längdaxel. Eftersom kilen är inkapslad av kroppsstruktur är det dessa ytor som förhindrar sidledsrörelse av den motsatta kroken och därför förhindrar frånkoppling. En relativt lätt fjäder räcker för att bibehålla killäget i händelse av förlust av tryckluft till ställdonets utlösningssida (även känd som kilmotorn). Frånkoppling åstadkommes genom att luft riktas till kilmotorernas indragningssida på båda kopplingarna för att dra in kilarna och frigöra krokarna; frånkopplingen slutförs genom att helt enkelt flytta isär fordonen. I händelse av förlust av indragsluft kan kilarna flyttas manuellt för att möjliggöra frånkoppling.
Schwab koppling
Schwab -kopplingen , tillverkad av Schwab Verkehrstechnik AG , Schaffhausen , används på Stadler Kiss och SZU Be 510 . Den har erbjudits i fyra versioner:
- Schwab-koppling (FK-15-12) för tågsätt med standardspår finns på " Stadler GTW " och " Stadler FLIRT " tågsätt från SBB (GTW och FLIRT), Thurbo (GTW), BLS (GTW), Transports Régionaux Neuchâtelois (FLIRT) och SOB (FLIRT).
- Schwab-koppling (FK-9-6) för bland annat spårvagns- och tunnelbanetåg
- Schwab-koppling (FK-5.5-4 och FK-3-2.5) för smalspåriga järnvägsvagnar
- Schwab-kopplare (FK-15-10) för standardmätare flera enheter är kompatibla med Scharfenberg typ 10
Schwab-kopplingen är på många sätt överlägsen många andra automatiska kopplingar eftersom den gör de pneumatiska och elektriska anslutningarna automatiskt och kan automatiskt kopplas från.
Från och med 2020 används den främst i Schweiz för regional persontransport på järnväg.
Från och med 2020 arbetar Wabtec med en automatisk koppling baserad på Schwab, en möjlig ersättning av buffertarna och kedjekopplingen på europeiska järnvägar.
Shibata koppling
Shibata-kopplingen är en variant av Scharfenberg-kopplingen som utvecklades av den japanska statliga järnvägens (JGR) ingenjör Mamoru Shibata [ 1930-talet för elektriska tåg. Det är standardkopplingstypen för alla passagerartåg i Japan samt på pendeltåg och tunnelbanetåg i Sydkorea.
Shinkansen (kultåg) rullande materiel använder en variant av Shibata-kopplingen som utvecklades av Sumitomo Metal Industries på 1960-talet, som använder roterande tight-lock stift, och som av en slump har en närmare likhet med Scharfenberg-kopplingen snarare än Shibata-kopplingen.
- Shibata kopplingar
Shibata närakontakt ("Mitchaku") koppling
Shibata roterande koppling på E4-serien Shinkansen
Dubbla kopplingar och tändsticksvagnar
Ibland behöver en vagn med ett kopplingssystem kopplas till vagnar med en annan kopplingstyp. Detta kan behövas när man tar tunnelbanemateriel från dess tillverkare till staden där den ska användas. Det finns två lösningar:
- använd ett eller flera barriärfordon som har olika kopplingar i vardera änden.
- använd en kopplingsadapter.
- använd en tändsticksvagn som har samma dubbelkoppling i båda ändar.
Endast vissa typer av kopplingar samexisterar på änden av en vagn samtidigt, eftersom de bland annat måste vara på samma höjd. Till exempel, i den australiensiska delstaten Victoria , hade motorer AAR-kopplingen, med buffertar, och kedjan monterad på en klack ingjuten i AAR-kopplingen.
Ett barriärfordon /vagn i Storbritannien och " övergångsbil " i Nordamerika) har olika typer av kopplingar i varje ände. Om ett par avspärrningsfordon används kan en kratta av vagnar som använder koppling A sättas in i ett tåg annars med koppling B.
En kopplingsadapter eller kompromisskoppling kan kopplas till en AAR-koppling på en vagn, och presentera till exempel en kötthackakoppling eller snabbkoppling till nästa vagn. En sådan adapter kan väga 100 kg (220 lb). Ett adapterstycke tillåter en Janney-kopplingskoppling med en SA3-koppling
Dubbel koppling
Uppsättningar av vagnar
Automatiska kopplingar som Janney är säkrare i en kollision eftersom de hjälper till att förhindra att vagnarna teleskoperar. British Rail beslutade därför att använda en Janney-variant för sina passagerarvagnar, med kopplingen som kan svänga ur vägen för koppling till motorer med det traditionella buffert- och kedjesystemet.
I New South Wales var uppsättningar av vagnar permanent kopplade till en fast stång , eftersom vagnarna endast kopplades bort vid verkstäderna. Godsvagnar kopplas ibland ihop i par eller trillingar, med hjälp av stångkopplingar däremellan.
Ledade uppsättningar av vagnar eller vagnar delar de mellanliggande boggierna och har inget behov av kopplingar i mellanlägena.
Bromskopplingar
Kopplingar behövs för alla kontinuerliga bromssystem.
Elektroniskt styrda bromsar
Elektroniskt styrda pneumatiska bromsar (ECP) behöver en metod för att ansluta elektriskt intilliggande vagnar, både för kraft och för kommandosignaler, och detta kan göras med stickproppar och uttag, eller med mycket korta radiosignaler.
Dra redskap
känd som en dragväxel) är enheten bakom kopplingen i varje ände av vagnen för att ta hand om kompressions- och dragkrafterna mellan tågens vagnar. Tidiga dragväxlar var gjorda av trä, som gradvis ersattes av stål.
Janney-kopplingar har dragväxeln i en mittbräda för att absorbera tryck- och dragkrafterna ( slack action) .
Det finns också ett dragredskap bakom tightlock-kopplingar , SA3-kopplingar , C-AKv-kopplingar , Scharfenberg-kopplingar och andra multifunktionskopplingar .
När det gäller buffertar och kedjekopplare kommer dragredskapet bakom krokarna, om det finns, att absorbera spänningen, medan sidobuffertarna kommer att absorbera kompressionen.
Vissa kopplingar kanske inte har ett draghjul.
Modelljärnvägskopplingar
På modelljärnvägar varierar kopplingarna efter skala och har utvecklats under många år. Tidiga modelltåg kopplades med olika kardborrearrangemang, som ofta var asymmetriska, vilket krävde att alla vagnar pekade i samma riktning. I de större skalorna var modeller i arbetsskala eller nära skala av Janney-kopplingar ganska vanliga, men visade sig opraktiska i HO och mindre skalor.
Under många år var "X2F"- eller "Horn-Hook"-kopplingen ganska vanlig i HO-skala , eftersom den kunde tillverkas som ett enda stycke gjuten plast. På liknande sätt, under många år, användes vanligen en "lyftkrok"-koppling känd som Rapido och utvecklad av Arnold , en tysk tillverkare av modelltåg i N-skala , i den skalan.
Den främsta konkurrenten till båda dessa kopplingar, mer populära bland seriösa modellbyggare, var Magne-Matic, en magnetiskt frigjord knogkoppling utvecklad av Keith och Dale Edwards, och tillverkad av Kadee, ett företag som de startade . Även om de mycket liknar Janney-kopplingar i miniatyr, är de något annorlunda mekaniskt, med knogen som svänger från mitten av kopplingshuvudet, snarare än från sidan. En stålstift, utformad för att likna en luftbromsslang, gör att kopplingarna kan frigöras magnetiskt; utformningen av kopplingshuvudet förhindrar att detta händer om inte tåget stoppas eller vänds med ett par kopplade kopplingar direkt över en frånkopplingsmagnet. En tidigare, mekaniskt utlöst version av konstruktionen hade en rak tapp som sträckte sig ner från själva knogen, som gick i ingrepp med en diamantformad mekanisk "ramp" mellan skenorna, som måste höjas över rälshöjd när frånkoppling önskades.
När Kadee-patenten tog slut började ett antal andra tillverkare tillverka liknande (och kompatibla) magnetiska knogkopplare.
Nyligen har en exakt skala HO-modell av AAR-kopplingen designats och tillverkats av Frank Sergent. Denna design använder en liten kula i rostfritt stål för att låsa knogen stängd. Frånkoppling uppnås genom att hålla en magnetstav över kopplingsparet för att dra ut kulorna ur låsfickorna.
I O-skala tillverkades en miniatyrversion i exakt skala av "Alliance"-kopplingen från 1980-talet av GAGO-modeller i Australien. Sedan 2002 har den marknadsförts av Waratah Model Railway Company. Europeiska modellbyggare tenderar att använda skala krok- och kedjekopplingar.
I brittiska 00-skala (liknar H0-skala) modeller är "spänningslås"-kopplingen som utvecklats av Tri-ang standard. Detta liknar i drift till kopplingen av typen kötthacker. Fjärrurkoppling är möjlig genom att använda en fjädrande ramp mellan skenorna. Krokarnas utformning är sådan att kopplingarna inte lossnar när de är under spänning (istället trycker man ner rampen). När tåget skjuts över rampen kommer det att lyfta kopplingskrokarna när tåget passerar över. Genom att stoppa tåget över rampen delas det vid denna punkt. det brittiska [ fungerar bra, ses det ofta som fult och påträngande citat behövs ] (även om mindre mönster finns tillgängliga, är dessa inte alltid helt kompatibla med andra modeller) och många modellbyggare föredrar att eftermontera antingen Kadee-typer eller fungerande krok- och kedjekopplingar.
En ny utveckling är en utbytbar koppling som ansluts till ett standardiserat uttag, känd som NEM 362 och som enkelt kan kopplas ur efter behov. Detta gör att modellmodellen enkelt kan standardisera på vilken koppling som helst, utan att enskilda tillverkare behöver ändra sin kopplingstyp.
I 7 mm skala tillverkas nu skalanpassade norska kopplingar av Zamzoodled i Storbritannien.
En jämförelse av kopplingstyper publicerades i "An introduction to Couplers".
Olyckor
Olika typer av kopplingar har olika olycksfrekvens.
- Murulla järnvägsolycka 1926 involverade brott på en "drawhook" som ledde till en flykt och sedan en kollision. Drawhooks innebär " buffertar och kedjekopplare ".
- Rälsolycka i Round Oak – 1858 – kopplingen gick sönder och tågets bakdel rullade tillbaka.
Se även
- Buckeye stålgjutgods
- Dragstång
- Landgångsanslutning
- Kön på kontakter och fästelement
- Jane's World Railways , listar de kopplingar som används på alla järnvägssystem
- Järnvägskoppling per land
- Konvertering av järnvägskopplingar
- Svag handling
- Trepunktsfäste
Anteckningar
Källor
- Tymczasowe wytyczne obsługi sprzęgu samoczynnego typu UIC/OSŻD, radzieckiego – typu SA3 oraz sprzęgu mieszanego [ Interimistiska riktlinjer för drift av automatisk koppling typ UIC/OSJD, sovjetisk-SA3 och adapter ] ( på polska). Warszawa: Ministerstwo Komunikacji. 1979.
- Utveckling av funktionskrav för hållbar och attraktiv europeisk järnvägsfrakt: D5.1 – Status för automatiska kopplingar ( PDF) (Teknisk rapport). Shift2Rail. 3 mars 2017.
- Prof. Dr Markus Hecht, Markus; Mirko Leiste, M.Sc.; Saskia Discher, B.Sc., red. (29 juni 2020). Utveckling av ett koncept för EU-omfattande migration till ett digitalt automatiskt kopplingssystem (DAC) för järnvägsgodstransporter ( PDF) (Teknisk rapport). Berlin: Berlins tekniska universitet för det federala ministeriet för transport och digital infrastruktur (BMVI).
- Norfolk & Western Railway Co. v. Hiles (95-6), 516 US 400 (1996) ( USA :s högsta domstolsbeslut av justitieråd Clarence Thomas )
- Eli Janney - The Janney Coupler (baserat på ovanstående fall)
- Dellner Couplers AB — Automatiska och semipermanenta kopplingar
- Vancouver SkyTrain Light Rail Network, Kanada (dessa två för Dellner-data)
- JANE'S WORLD RAILWAYS
- Hur kopplingar fungerar
- White, John H. (1985) [1978]. American Railroad Personbil . Baltimore, Maryland: Johns Hopkins University Press . ISBN 978-0-8018-2743-3 .
Vidare läsning
Tomlinson, GW (1991). "Elektriska system via kopplingar". Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part F: Journal of Rail and Rapid Transit . 205 (1): 65–78. doi : 10.1243/PIME_PROC_1991_205_217_02 . S2CID 111315979 .
externa länkar
| Myndighetskontroll : Nationella bibliotek |
|---|
