審核專(zhuān)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(xiàn)有部分車(chē)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(chē)最后兩節(jié)車(chē)廂與前面的車(chē)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(chē)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(chē)信號(hào)降級(jí)，緊急制動(dòng)停車(chē)，后車(chē)因所在區(qū)段位于下坡地段，雪天導(dǎo)致列車(chē)滑行，未能有效制動(dòng)，造成與前車(chē)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(lèi)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(xiàn)也在今年1月15日運(yùn)行時(shí)發(fā)生了車(chē)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(chē)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。

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“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(chē)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(chē)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(chē)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(chē)行駛過(guò)程中，車(chē)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(chē)進(jìn)入彎道或發(fā)生緊急剎車(chē)時(shí)很難掌握重心。

另外、車(chē)廂連接處都有折疊風(fēng)擋，起到轉(zhuǎn)彎、緩沖的作用。列車(chē)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

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地鐵用的什么鉤？

有沒(méi)有人在火車(chē)上無(wú)聊的時(shí)候，向窗外的車(chē)廂連接處望望？在普通的“綠皮火車(chē)”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(chē)鉤——詹式車(chē)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(chē)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(xiāo)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(chē)鉤也有局限性，它只適用于普速鐵路上的客貨列車(chē)，對(duì)于高速鐵路、地鐵、輕軌等其他類(lèi)型的鐵路交通工具，詹氏車(chē)鉤不能滿(mǎn)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(chē)鉤。

“=”全自動(dòng)車(chē)鉤位于列車(chē)車(chē)頭前方，用于電客車(chē)之間或電客車(chē)與工程車(chē)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(chē)上，司機(jī)可以直接控制全自動(dòng)車(chē)鉤的連掛和解鉤，可以使兩列車(chē)的連掛更加高效、可靠，為列車(chē)安全運(yùn)行提供有力保障。

全自動(dòng)車(chē)鉤 來(lái)源丨佛山地鐵

“+”半自動(dòng)車(chē)鉤位于6節(jié)車(chē)最中間兩節(jié)車(chē)之間的連接，在車(chē)廂連接處下方，由它帶動(dòng)后方車(chē)廂穩(wěn)定前行，外觀(guān)上幾乎和全自動(dòng)車(chē)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(chē)鉤 來(lái)源丨佛山地鐵

除了最中間兩節(jié)車(chē)之間外，“-”半永久牽引桿用于其他4節(jié)列車(chē)各車(chē)廂間的連掛，它位于車(chē)廂連接處下方，帶動(dòng)后方車(chē)廂穩(wěn)定前行。有了它和半自動(dòng)車(chē)鉤的存在，兩節(jié)車(chē)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

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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(chē)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(xiàn)對(duì)車(chē)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(xiàn)是我國(guó)最早建設(shè)的地鐵線(xiàn)路，其地鐵列車(chē)采用的是密接式車(chē)鉤緩沖裝置，有半自動(dòng)車(chē)鉤緩沖裝置（圖1）和半永久車(chē)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(chē)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(chē)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(xiāo)斷裂及螺母松動(dòng)；（4）車(chē)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(xiàn)用車(chē)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(chē)的縱向沖動(dòng)加劇，車(chē)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(chē)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(chē)臨時(shí)停車(chē)、部分列車(chē)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(chē)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(chē)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?！?/p>

目前昌平線(xiàn)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)。

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(xiàn)用車(chē)鉤緩沖裝置的故障分析與改進(jìn)》