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火车挂钩是谁发明的(火车自动挂钩是谁发明的)

火车挂钩是谁发明的(火车自动挂钩是谁发明的)

更新时间:2024-02-26 01:46:17

火车挂钩是谁发明的

詹式车钩,让车厢之间可以“牵手”的自动车钩。

大家在坐火车的时候,有没有想过——两节车厢是如何相连的,仔细观察车厢连接处,好像就有两只“手”握在一起。

可不要小看这两只“手”,它可是延续了一百多年的“灵魂技术”——詹式车钩。

火车车钩的发展

在最初的蒸汽火车之间,车厢仅仅通过一条铁链相连,在上坡时铁链容易脱落,下坡的时候车厢之间又容易追尾,各种问题层出不穷。由于当时的火车因为铁链脱落或者断裂而造成的事故时有发生,因此人们对于火车的安全性能也产生了巨大的怀疑。

为了能够安全运行,铁路工程师们开始研究一样可以更加牢固 ,又不容易追尾的连接车厢的方式,美国在火车之间安装了一个形似回形针的椭圆形铁环,和两个可以自由落下的插销连接,将铁环嵌入车厢连接处的凹槽中,再用插销穿过卡槽上的铁孔和铁环,就连接好一端,这看起来就像被铅笔穿过的三明治,中间的夹层和两片面包就不会分开,另一端由列车长将火车开到,需要连接的车厢旁边,再由铁路工人按照一样的步骤,手动完成连接。

这种挂钩操作简单,至今在一些矿车上仍有使用。但其弊端也很明显,第一就是安全系数低,铁路工人在工作中很容易受伤,第二就是火车的载重量不能太高,这些插销跟铁环没办法做得太笨重,这样一来能载几千吨货物就已经是极限了,毕竟载重量过高的话,在火车运行和制动中,插销和铁钉都有可能崩坏。

同时期的欧洲也好不到哪里去,英国工程师发明的缓冲铁饼加链式车钩搭配,操作起来比美国的回形针挂钩还要复杂,当两节车厢靠近时,铁路工人需要在两车之间将铁链挂好,再拧紧螺杆,每节车厢的两端都有用来缓冲的铁饼,即使这样,面对复杂的山路或者太重的货物,仍然有很大风险断裂。

随着人们对于远行的需求增大,生产设备和能源也需要更多的运输量,铁路工人更是对手动连接车厢带来的危险屡屡抱怨,人们终于认识到需要一个更加牢固,又方便的车钩,各大铁路工程队都在研究这个问题。

詹式车钩的发明

直到1868年的一天,美国的铁路工程师伊利·汉尔顿·詹内,成功研制出了“詹式车钩”。这一天,詹内在公园中看到的两个小孩子在玩耍,他们手牵着手、脚抵着脚,时而相聚、时而分开,心里突发奇想,能不能把火车挂钩设计成手指相扣的样子呢?

说起来容易做起来难。大家都知道,我们可以做出牵手这个动作,是因为手指可以自由活动,彼此握住对方的手,就可以牵住,稍微用力,便不容易分开,不再用力松开手指,就可以结束牵手这个动作。

做两个手指形状的铁块并不难,难的是要让这两个手指可以“用力”,牢牢铐在一起,又可以随时分开,毕竟没有生命的铁块,可不会听从人的指挥。为此,詹内将车钩设计成了四个部分,车钩主体、钩舌、推铁和锁销,除主体以外都是可以活动的部分,钩舌像弯曲的手指,固定在车钩主体上,可以来回摆动,其里端在推铁的凹槽中,推铁则可以上下移动,锁销可以让铁路工人移动推铁,这些为车钩提供了很好的灵活度。

在这些部件工作的时候,钩舌就像“被铅笔穿过的三明治”,连接在车钩主体上,它的尾端上面是一个阶梯式的平面,当推铁下沉的时候,推铁上半部分的结构会卡在,平面和阶梯凸起的地方,钩舌就不可以再发生转动。

这就像箱子在平面滑行的时候,突然遇到矮墙,就不能再向前了,此时钩舌也就不能和另一个钩舌分开,就可以牢牢靠在一起。钩舌下面则是一个斜面,这个斜面刚好可以和推铁,下半部分朝上的斜面契合,当拉动锁销使推铁向上运动时,钩舌就会由于这个向上力在斜面上的分力,向外运动弹出。

举个不太恰当的例子,如果用刀将竹子从右上到左下斜着劈断,上面部分的竹子,总会沿着斜面落在下面部分竹子的左边,那么将这个下落过程反过来,上面部分竹子就会沿斜面向右上方运动,钩舌就像例子中的上半部分竹子,这样两节车厢就能自由的“牵手”和“分开”,这个结构看似简单,实则巧妙。

“詹式车钩”虽然在运行中,看起来松松垮垮 一点也不结实,但是它却能连接带动好几万吨重的列车安全运行,面对复杂路况和紧急制动等特殊情况,也能轻松应对,还可以实现车厢间的自动连接。很快就凭借它超强的牵引力,和良好的稳定性以及优秀的制动效果,很快就占领了世界市场。

当年我国在引入推广“詹式车钩”时,还闹了一出乌龙。我国早期铁路铁路材料目录,将“Janney CouPler”翻译为“詹式车钩”,因为詹天佑是我国早期著名的铁路工程师,所以有些人误解“詹式车钩”是詹天佑发明的,甚至在《詹天佑和中国铁路》这本书中,有一幅火车自动挂钩的照片,题目却是“詹天佑自动挂钩”。

面对这种被误解来的荣誉,詹天佑诚恳地对周围人说,“请同事们帮我解释解释:没有这件事”,后来 詹天佑编著,《新编华英工学字汇》,书中收录“詹式车钩”这个词条的时候,他有意不用“詹”字,改用了“郑”字 翻译为“郑氏车钩”,这一字之差,表现出了詹天佑严肃、诚实 、不掠人之美的高尚品德。

詹天佑和“詹式车钩”有无关系

1905年12月12日,詹天佑亲手在丰台铺轨现场,钉下了第一枚道钉,也就是在这一天,工程队列车中有一节车钩链子折断,造成了车辆脱轨事故,一些外国人借此大做文章,说第一天就翻车,证明这条铁路没有外国人是修不好的。

詹天佑对此毫不介意,只是想着解决列车钩链折断的问题,也就在这个时候,詹天佑凭借自己的学识,选择了适合中国多山 且地形复杂的詹式车钩,并且上书清政府,建议统一全国铁路列车车钩,沿用至今,为我国铁路运输事业带来很大效益。

直到现在火车用的自动挂钩,和詹内发明的挂钩基本一样,当然 动车除外,毕竟动车的速度更快,人们对于舒适度的要求也更高,所以动车车厢之间大多都采用了电气化自动连接,这样更加牢固,车厢也更加稳定,极大的提高了人们的乘坐体验。

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