審核專家:胡啟洲
南京理工大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院 副教授
相信很多人昨晚都刷到一條新聞:北京地鐵昌平線有部分車廂脫鉤了!

來(lái)源丨今日頭條
北京地鐵在官方微博公布,涉事列車最后兩節(jié)車廂與前面的車廂,在西二旗至生命科學(xué)園區(qū)段分離 。地鐵人員、消防和急救人員其后到場(chǎng),疏散車上乘客到西二旗站 。

來(lái)源丨微博截圖
15日,@北京交通訂閱號(hào) 發(fā)布消息,事故共有515人送醫(yī)院檢查,其中骨折102人,無(wú)人員死亡 。事故原因?yàn)檠┨燔壔瑢?dǎo)致前車信號(hào)降級(jí) , 緊急制動(dòng)停車,后車因所在區(qū)段位于下坡地段,雪天導(dǎo)致列車滑行 , 未能有效制動(dòng),造成與前車追尾 。

來(lái)源 | 北京日?qǐng)?bào)
很多網(wǎng)友在看到這則消息時(shí)感到震驚,因?yàn)檫@是北京地鐵近年來(lái)第一次發(fā)生類似事故 。但實(shí)際上 , 城市重型軌道系統(tǒng)的經(jīng)營(yíng)和保養(yǎng)維護(hù),一直是世界范圍內(nèi)的常見(jiàn)難題 。倫敦地鐵、紐約地鐵等軌道交通系統(tǒng)均面臨各種各樣的維護(hù)和虧損問(wèn)題,墨西哥城鐵7號(hào)線也在今年1月15日運(yùn)行時(shí)發(fā)生了車廂脫節(jié)事故 。

來(lái)源丨今日頭條
對(duì)于這起交通事故具體細(xì)節(jié),我們還需要等待官方后續(xù)通報(bào) 。但是,我們已經(jīng)能在網(wǎng)絡(luò)上發(fā)布的圖片中看出 , 其斷裂是發(fā)生在車廂連接處的,這個(gè)地方也是地鐵高峰期人員聚集和依靠的一個(gè)集中區(qū),因此有關(guān)這個(gè)地方的事情,就要說(shuō)道說(shuō)道了 。
1
“一起搖擺”的貫通道
很多人在遇到高峰期洶涌的人流時(shí),常常面臨車廂中間擠不進(jìn)去的“卡位”情況,所以會(huì)自動(dòng)或被動(dòng)地移向兩節(jié)車廂的連接處;也有人因?yàn)槁吠据^長(zhǎng),會(huì)選擇倚靠在連接處,隨著行進(jìn)的地鐵一路“搖擺” 。
但這個(gè)位置真的危險(xiǎn)!

來(lái)源丨上海地鐵
我們所熟悉的地鐵車廂連接處有一個(gè)高大上的學(xué)名,叫做“貫通道”,它能夠起到安全防護(hù)作用,為乘客提供一個(gè)安全可靠的通道,同時(shí)起到隔聲、防塵、防雨的作用 。

來(lái)源丨武漢地鐵
列車行駛過(guò)程中 , 車廂之間的運(yùn)動(dòng)是相對(duì)的,這就導(dǎo)致連接處晃動(dòng)較大,乘客很容易站不穩(wěn)或摔倒 。連接處一般都沒(méi)有供乘客抓握的拉環(huán),只有扶手,在離心力的作用下,站在這里的乘客在列車進(jìn)入彎道或發(fā)生緊急剎車時(shí)很難掌握重心 。
另外、車廂連接處都有折疊風(fēng)擋,起到轉(zhuǎn)彎、緩沖的作用 。列車轉(zhuǎn)彎或上下坡時(shí),擋板會(huì)發(fā)生擠壓變形 。原本拉伸的地方隨時(shí)可能壓縮,如果孩子在風(fēng)擋上玩耍或者乘客的手不小心放在上面 , 都容易被夾傷 。
所以 , 在很多地鐵的貫通道中 , 也明確印有“禁止依靠”或“禁止扶拉”的標(biāo)語(yǔ) 。

來(lái)源丨廣州地鐵
2
地鐵用的什么鉤?
有沒(méi)有人在火車上無(wú)聊的時(shí)候,向窗外的車廂連接處望望?在普通的“綠皮火車”上就有一組行動(dòng)時(shí)看起來(lái)顫顫巍巍,隨時(shí)要脫離的車鉤——詹式車鉤 。

來(lái)源丨網(wǎng)易
它由鉤頭、鉤身以及鉤尾三部分組成,當(dāng)機(jī)車需要連接時(shí),兩個(gè)掛鉤靠近后 , 掛鉤從斜面產(chǎn)生擠壓力擠開(kāi)彈簧鉤舌對(duì)口就會(huì)打開(kāi),形成掛鉤的握手,此時(shí)掛鉤進(jìn)入后彈簧就會(huì)反彈,鎖提銷也會(huì)落下 , 掛鉤就不會(huì)脫鉤 。

來(lái)源丨制造原理
但詹氏車鉤也有局限性,它只適用于普速鐵路上的客貨列車,對(duì)于高速鐵路、地鐵、輕軌等其他類型的鐵路交通工具,詹氏車鉤不能滿足其連接要求和安全標(biāo)準(zhǔn) 。
在地鐵行業(yè)中,主要應(yīng)用的是“=、 、-”三種車鉤 。
“=”全自動(dòng)車鉤位于列車車頭前方,用于電客車之間或電客車與工程車之間的連掛 。能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)械、電路、氣路的自動(dòng)連接,在車上,司機(jī)可以直接控制全自動(dòng)車鉤的連掛和解鉤 , 可以使兩列車的連掛更加高效、可靠,為列車安全運(yùn)行提供有力保障 。

全自動(dòng)車鉤 來(lái)源丨佛山地鐵
“ ”半自動(dòng)車鉤位于6節(jié)車最中間兩節(jié)車之間的連接,在車廂連接處下方,由它帶動(dòng)后方車廂穩(wěn)定前行 , 外觀上幾乎和全自動(dòng)車鉤一模一樣,但因?yàn)槠綍r(shí)不會(huì)頻繁進(jìn)行解鉤連掛作業(yè),一般情況下2年會(huì)拆一次檢查,所以沒(méi)有自動(dòng)解鉤功能,只有自動(dòng)連掛功能 。

半自動(dòng)車鉤 來(lái)源丨佛山地鐵
除了最中間兩節(jié)車之間外 , “-”半永久牽引桿用于其他4節(jié)列車各車廂間的連掛,它位于車廂連接處下方 , 帶動(dòng)后方車廂穩(wěn)定前行 。有了它和半自動(dòng)車鉤的存在,兩節(jié)車廂才能“手牽手”地緊密相連 。

半永久牽引桿 來(lái)源丨佛山地鐵
3
地鐵連接處為何斷裂?
在官方通報(bào)中我們得知,事故原因?yàn)檠┨燔壔瑢?dǎo)致的列車追尾,那么地鐵連接處斷裂在事故中又是如何發(fā)生的?我們可以從北京地鐵1號(hào)線對(duì)車鉤緩沖裝置的故障分析中,了解可能存在的問(wèn)題 。
北京地鐵1號(hào)線是我國(guó)最早建設(shè)的地鐵線路,其地鐵列車采用的是密接式車鉤緩沖裝置,有半自動(dòng)車鉤緩沖裝置(圖1)和半永久車鉤緩沖裝置(圖2)2種,均采用橡膠緩沖器 。隨著運(yùn)用時(shí)間的增加,車鉤緩沖裝置出現(xiàn)了較多問(wèn)題,主要問(wèn)題有:(1)橡膠緩沖器中的橡膠片因老化產(chǎn)生永久變形 , 導(dǎo)致橡膠緩沖器的緩沖性能降低;(2)車鉤緩沖裝置中構(gòu)體、緩沖器箱體及牽引桿大批出現(xiàn)裂紋;(3)緩沖器止鐵、開(kāi)口銷斷裂及螺母松動(dòng);(4)車鉤緩沖裝置出現(xiàn)以上問(wèn)題的外部因素 。


來(lái)源丨《北京地鐵1號(hào)線用車鉤緩沖裝置的故障分析與改進(jìn)》
以上四種原因都可能導(dǎo)致列車的縱向沖動(dòng)加劇,車鉤力大幅增加 , 接近鉤體、緩沖器箱體及牽引桿所用材料的屈服極限,導(dǎo)致構(gòu)體、緩沖器箱體及牽引桿產(chǎn)生疲勞裂紋,造成列車分離的重大安全隱患 。當(dāng)然 , 近期寒冷的北京天氣造成的金屬低溫脆性斷裂也不無(wú)可能 。
另外,根據(jù)之前北京地鐵公司發(fā)布的消息,“接觸軌無(wú)電 , 部分列車臨時(shí)停車、部分列車延誤”,北京交通大學(xué)軌道交通控制與安全國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室教授鐘章隊(duì)說(shuō),“目前無(wú)法判斷接觸軌無(wú)電的狀態(tài)是事發(fā)前就已經(jīng)出現(xiàn)了,還是事故發(fā)生后為了保證安全而主動(dòng)斷電 。另外地鐵車廂并不是每一節(jié)都帶有動(dòng)力,一旦無(wú)電是否會(huì)導(dǎo)致車廂連接處斷開(kāi)也無(wú)法判斷 , 因此具體的事故原因需要時(shí)間詳細(xì)調(diào)查才能得出 。”
目前昌平線地鐵已經(jīng)恢復(fù)運(yùn)營(yíng),連續(xù)多天的降雪導(dǎo)致城市交通承受了巨大壓力,在此也祝愿受傷的朋友們?cè)缛湛祻?fù) 。
【事故原因公布!為何好好的地鐵說(shuō)斷就斷了?】綜合自:北京日?qǐng)?bào)、西安地鐵、佛山地鐵、廣州地鐵、上海地鐵、北京地鐵、紅星新聞參考資料:《北京地鐵1號(hào)線用車鉤緩沖裝置的故障分析與改進(jìn)》
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