摘要：前端车钩系统在动车组中具有重要的作用，它不仅要实现车辆间的机械连接，还要实现车辆与车辆之间的电气和气路连接等。CR400BF标准动车组的车钩系统可实现车辆间的自动连挂、解钩和前端加热。该车钩满足连挂列车的竖曲线和平曲线运动及旋转运动。本文主要讲了全自动车钩及前端开闭机构等部件，并结合图纸对其控制原理进行分析。 关键词: 全自动车钩 机械连挂 解钩装置 电气车钩 前端开闭机构
标准动车组的车钩系统可实现车辆间的自动连挂、解钩和前端加热。该车钩满足连挂列车的竖曲线和平曲线运动及旋转运动。前端车钩系统主要完成的是列车连挂及解编控制。
一、前端车钩系统简介
前端车钩系统在动车组中具有重要的作用，它不仅要实现车辆间的机械连接，还要实现车辆与车辆之间的电气和气路连接等。机械连接的作用主要是使连接各车辆彼此间保持一定的距离，并且传递与缓和动车组在运行过程中及在调车过程中产生的纵向力及其冲击和振动。电气和气路连接为车辆间提供各种电压的电气与压缩空气的通路。
列车联挂时，车钩伸出前必须打开前端开闭机构的导流罩。前端开闭机构，其具有良好的空气动力学外形，且在动车组正常运行期间处于关闭状态，以防止叶片、灰尘和冰雪的进入。在回送和救援工况，可在司机室内自动打开开闭机构，也可手动打开开闭机构，伸出半自动车钩以实现车辆连挂。
二、主要部件及工作过程介绍
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本章节中对全自动车钩和前端开闭机构的功能、性能以及控制原理三个方面进行介绍。
（一）全自动车钩工作原理
1、全自动车钩概述
全自动车钩主要由连挂系统、电气车钩及推送装置、缓冲压溃系统、安装吊挂系统、连接卡环和接地线等零部件组成。
连挂：车辆接近时，车钩头对准、连挂并自动完成连接，同时，风管连接器自动连通。然后，电气车钩前移、自动挂钩。
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解钩：车钩既能自动解钩也可手动解钩。车辆分离后，车钩再次处于准备连挂状态。通过远程控制可以实现车钩解钩。车辆分离后，风管同时断开。首先，电气车钩头自动解钩、然后缩回。车辆分离后，车钩再次处于准备连挂状态。
加热器：加热器有助于除雪和除冰。加热器在达到预定的环境温度时打开或关闭（由列车网络控制）。
2、电气车钩
电气车钩包括一个外壳，外壳截面呈矩形。指向钩头的外侧装有导向元件，前部有附加的对中装置。触头块位于前部开口中，由密封框包围。触头块有装接线柱的孔。触头拧在接线柱的前部。外壳后部通过封盖紧紧关闭。封盖可容纳电缆接头并方便操作装置的连接。安装在枢轴上的封盖被固定到外壳的前部，封盖能够转动。
电气车钩可同时连接和分离两辆机械连挂车辆的电触头,触头可从前部更换。接线柱以机械方式将触头固定在触头块中，并连接到电缆上。电缆接头保证电缆通过封盖，并具有防水性和抗拉性。在解钩位置，封盖可保护触头免受灰尘、水、机械损坏以及防止意外接触。
定位装置两个连挂电气车钩密封框密封接触区，可防尘、防水和防止对触头的机械损坏及意外接触。
工作原理：连挂期间，电气车钩向前移动。相对外壳的对中元件相互接触并相互对准外壳。由此，触头可准确接触，密封框相互挤压。解钩时，电气车钩的触头分离。连挂和解钩过程中，封盖自动打开或关闭。
3、电气车钩操作装置
电气车钩操作装置位于车钩头上。电气车钩操作装置由导向元件、操纵杆和工作气压缸组成。电气车钩和电气车钩操作装置构成一个机械装置单元。
车钩头电气装置
电气装置包括：位于电动车钩头外壳内的加热器、中心枢轴处的位置开关、钩舌上的位置开关、接线盒、电缆和紧固件。
功能：前板中的加热器防止车钩头在低温下结冰。它们确保了车钩锁的操作以及所需的车
钩锁间隙，并防止结冰对垫片所造成的损坏。电气车钩外壳中的加热器防止出现冷凝水和结冰。因此，降低了触头断裂和短路的风险。中心枢轴处的位置开关检测车钩锁的位置。使用相应信号控制车钩。钩舌处的开关感测是否存连挂。使用相应信号控制车钩。
耐热粘合剂工作原理：一旦环境温度降到预设温度以下，加热器就会打开。在牵引模式下工作时，车钩控制关闭凹锥侧的车钩表面加热器。中心枢轴处的位置开关通过中心枢轴的旋转来触发，也就是通过车钩锁的位置变化来触发。当中心枢轴达到预定范围时，操作位置开关，将车钩锁的位置信号发送到列车控制系统。位于钩舌处的位置开关通过副车钩的钩舌来触发。如果副车钩的钩舌锁定在钩板槽中，车钩锁处于连挂位置，则该位置开关将触发下一个车钩控制。
导向元件固定在车钩头外壳上，由控制杆和导向杆构成。控制杆与电气车钩盖横向啮合。电气车钩外壳在导向杆上滑动。
导向装置牢牢连接在车钩头外壳的上侧，该装置包括一个控制杆和一个导向杆。控制杆下方有一个销钉从上方啮合电气车钩封盖，作为封盖打开或关闭运动的枢轴。电气车钩外壳沿着导向杆滑动。
操作杆的一侧靠电气车钩外壳的传动装置支撑，另一侧固定在气压缸的活塞杆中。操作杆包括预载弹簧元件和将杠杆固定于适当位置的止点位置。轴带有六角头。推送气缸的外壳安装在车钩头外壳上。
典型故障
（一）全自动车钩连挂故障
连挂故障可能由以下几种原因导致：
机械连挂故障可能因车钩锁故障引起，或由连挂程序中车钩的其他机械部件发生故障而导致。
风管接头、各气动装置、压缩空气供应或车辆的车钩控制系统故障可能会引起气动连挂问题。
电动车钩头、电动车钩头操作装置、各电气部件或车辆的车钩控制系统故障可能会引起电气连挂问题。接线排
金属丝的杨氏模量
如果难以到主要原因，则从可能的机械原因开始查。机械故障容易检测或排除。具体处理方案详见《时速350公里中国标准动车组全自动车钩用户文件_TCF00000160409》。
（二）开闭机构故障
在故障排除前，应对前端总成进行全面的目视检查，以查明故障是由连接松动还是部件损坏所致。应遵循逻辑步骤合理进行故障排除，以出故障原因。故障检修清单仅包括最常见故障及其潜在原因。可也能会同时发生多个故障。故障检修应由技术熟练的人员完成，以确保正确检测和评估故障症状并提供有效对策。
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