城市轨道交通车辆基础电子教案 项目5 车辆连接装置

·项目五车辆连接装置城市轨道交通车辆基础教案5.1授课教师任教课程城市轨道交通车辆基础授课班级单元5.1车钩缓冲装置概述授课时间课型理论实验□习题□实训□复习□授课地点多媒体教室教学目标知识目标：叙述车钩缓冲装置的作用，理解密接式与非密接式车钩的区别，掌握全自动、半自动、半永久牵引杆的技术特点及布置原则。能力目标：能根据车钩外观判断类型，解释不同车型车钩布置合理性。情感目标：通过车钩技术发展，体会轨道交通装备的安全性与可靠性设计理念。教学重点密接式车钩的分类（全自动/半自动/半永久）及布置规律。教学难点密接式与非密接式车钩在结构和应用场景上的核心差异。教学方法讲授法、对比分析法、案例讨论法。教学手段多媒体课件（展示车钩连挂动态图）、板书（梳理分类逻辑）、车钩模型图片。作业查阅资料：对比广州地铁A型车与B型车的车钩布置差异。思考题：为什么城轨车辆普遍采用密接式车钩？教学过程教师活动学生活动教学意图时间分配一、组织教学半分钟整理、考勤展示列车追尾事故案例，引出车钩缓冲装置的重要性二、导入提问：“地铁列车如何实现车厢连接与缓冲？”播放车钩连挂视频，引导观察间隙大小三、学习新课（一）车钩缓冲装置作用机械连接、传递纵向力、缓冲冲击（二）车钩类型对比：

非密接式：允许垂直位移，间隙＞3mm（如普通铁路货车）

密接式：无垂直位移，间隙≤3mm（如城轨车辆），分全自动/半自动/半永久

（三）功能与布置

全自动车钩：列车端部，机械+气路+电路自动连挂

半自动车钩：编组单元间，机械+气路自动，电路手动

半永久牵引杆：单元内部，人工连挂，强度高

（四）布置规律端部用全自动；单元间用半自动；内部用半永久。四、小结1.小结学生学习情况2.小结本课知识要点：梳理“作用-类型-布置”知识链，强调密接式车钩的三大优势五、布置作业1.完成【复习思考题】相关内容：说明作业要求，提示参考PPT中车钩布置图2.预习下一课题新课学习任务起立，致礼、考勤分析案例中车钩的作用对比视频中车钩间隙，猜想密接式与非密接式区别记录分类要点，分组讨论“为何列车端部需全自动车钩”，完成课堂练习：标注某列车车钩类型复述关键知识点，提出疑问记录作业内容要求，明确查阅方向德育及行为教育、上课准备建立安全认知激发兴趣，引出特征分析通过对比表格强化记忆，结合案例理解布置逻辑巩固核心知识点延伸课堂知识2分钟5分钟60分钟5分钟3分钟城市轨道交通车辆基础教案5.2授课教师任教课程城市轨道交通车辆基础授课班级任务课题5.2车钩缓冲装置结构授课时间课型理论实验□习题□实训☑复习□授课地点多媒体教室+实训室教学目标知识目标：1.阐述全自动车钩、半自动车钩、半永久牵引杆的结构组成及模块化设计特点。2.说明三种车钩的机械钩头、电气系统、缓冲部件的功能差异。能力目标：1.能通过实物或图片识别车钩的核心部件（如机械钩头、电气钩、卡环连接器）；2.能对比分析半自动车钩与全自动车钩在电路连接方式上的区别。素质目标：1.通过国产可压溃变形管等核心部件的技术突破，增强民族自信心。2.体会车钩结构设计中“安全冗余”与“模块化维护”的工程理念。教学重点全自动车钩的机械钩头（凸锥/凹锥、钩舌锁闭机构）与电气钩（镀金触头、自动封盖）结构；2.四触点电连接器的作用与电路控制原理；3.三种车钩的结构区别。教学难点全自动车钩的电气部件结构及控制原理；半自动车钩四触点连接器与跨接电缆的电路控制逻辑。教学方法实物演示法：通过车钩模型拆解演示机械钩头锁闭过程。对比教学法：用表格对比三种车钩的结构差异点。案例分析法：结合列车追尾事故分析缓冲部件的失效模式教学手段多媒体课件（含全自动车钩连挂动画、电气钩触头分解图）、车钩部件实物照片、三维结构模型。作业1.标图作业：“全自动车钩侧视图”，标注机械钩头、电气钩、可压溃变形管、橡胶缓冲器等部件（要求比例合理，标注不少于8处）。2.思考题：为何半自动车钩需设置电缆吊架？对比全自动车钩的电气连接方式，说明其设计意图。教学过程教师活动学生活动教学意图时间分配一、组织教学1.组织半分钟整理、考勤2.展示广州地铁列车车钩检修现场照片，提问：“为何车钩需定期检查？”

3.强调实训区安全规范（禁止触碰带电部件）二、导入1.播放全自动车钩连挂慢动作视频，聚焦“凸锥插入→钩舌锁闭→电气钩对接”过程。

2.提问：“电气钩盖为何能自动开合？”三、学习新课（一）全自动车钩结构（结合PPT部件图）：

机械钩头：演示凸锥/凹锥导向原理，用模型展示钩舌与钩板的锁闭机制（拉簧保持锁定）。

解钩装置：气动解钩气缸与手动解钩手柄的联动关系。

电气系统：展示镀金触头分布（对称布置，110V以下控制电路），讲解封盖自动启闭的气缸驱动逻辑。

缓冲部件：播放可压溃变形管挤压视频：展示其受挤压后的褶皱变形，说明二级吸能（185kJ）原理。

橡胶缓冲器：通过力-位移曲线，解释5km/h以下撞击时的弹性变形吸能（22kJ）。（二）半自动车钩差异对比全自动车钩，突出：

无电气钩，采用四触点连接器（2弹性+2固定触头）监测车钩状态。

电缆吊架：支撑跨接电缆，防止电路连接时线缆下垂。

电路手动操作：曲轴扳手驱动电气钩连挂，需人工插拔插头。

（三）半永久牵引杆结构特点：

卡环连接钩杆，主风管自动对接，无电气系统。

仅橡胶缓冲器，无变形管，适用于编组单元内部固定连接。展示三种车钩的对比表格四、小结1.小结学生学习情况2.小结本课知识要点：用流程图总结全自动车钩连挂流程：机械锁闭→气路导通→电路连接。

强调三种车钩的核心差异点（电气自动化程度、缓冲配置）。五、布置作业1.完成【复习思考题】相关内容2.其他任务：在全自动车钩结构图上标注部件名称与功能。

3.预习下一课题新课学习任务起立，致礼、考勤观察照片，思考回答教师提问观察视频，猜想关键部件观看视频并记录关键动作，分组猜想电气钩的驱动原理。观看图片，聆听讲解观看视频和动态位移曲线动图对比两种类型车钩图，找出结构不同点观看PPT,聆听讲解复述流程图关键步骤，填写“车钩结构差异对比表”空白项。记录作业要求，确认标图标准与查阅方向。德育及行为教育、建立理论与实践的联系，强化安全意识。以动态场景激发探究兴趣，引出结构分析突破电气构和解钩装置的难重点实物图帮助理解通过动态过程掌握缓冲装置原理通过对比学习半自动车钩结构掌握半永久牵引杆梳理知识逻辑，巩固重点内容。延伸课堂知识，巩固课堂内容。3分钟5分钟60分钟5分钟2分钟城市轨道交通车辆基础教案5.3授课教师任教课程城市轨道交通车辆基础授课班级任务5.3缓冲装置授课时间课型理论实验□习题□实训□复习□授课地点多媒体教室教学目标知识目标：列举车钩缓冲装置的类型（橡胶缓冲器、可压溃变形管等），叙述各级能量吸收装置的工作原理。能力目标：能解释“5km/h撞击时为何仅橡胶缓冲器工作”，绘制能量吸收顺序图。情感目标：通过缓冲装置的安全设计，体会轨道交通“故障-安全”理念。教学重点四级能量吸收装置的类型、作用条件及吸能值（橡胶缓冲器→变形管→过载保护装置→能量耗散区）。教学难点可压溃变形管与过载保护装置的失效原理，能量吸收过程中的力-位移关系。教学方法原理分析法、案例推演法、图表教学法。教学手段PPT课件、力-位移曲线、吸能过程动画、撞击事故数据案例。作业绘制“城轨车辆四级能量吸收装置”示意图，标注各层级工作速度范围。2.分析：能量吸收装置哪些是可复原的，哪些是不可复原的？教学过程

教师活动学生活动教学意图时间分配组织教学1.半分钟整理2.播放列车低速碰撞实验视频（5km/h），观察车钩缓冲器的变化二、导入提问：“15km/h撞击时，车钩如何避免车体损坏？”展示撞击事故中变形的可压溃管三、学习新课（一）缓冲装置类型：可复原：橡胶缓冲器、静液压缓冲器

不可复原：可压溃变形管、过载保护装置、能量耗散区各类型缓冲装置的结构与工作原理：橡胶缓冲器：剪切变形吸收能量，力-位移曲线线性增长

可压溃变形管：塑性变形，撞击能转化为变形能（动态吸能≈185kJ）

过载保护装置：预定断裂点断开，防止车体损坏

（三）能量吸收顺序：速度≤5km/h：橡胶垫吸能22kJ

5km/h＜速度≤8km/h：橡胶垫+变形管吸能207kJ

8km/h＜速度≤15km/h：三级吸能240kJ

速度＞15km/h：四级吸能全启动四、小结1.小结学生学习情况；2.小结本课知识要点：用时间轴梳理“撞击速度-吸能装置-能量值”对应关系，强调过载保护装置的“牺牲性”设计。五、布置作业1.完成【复习思考题】相关内容2.绘制车辆吸能顺序四维导图：说明示意图需包含速度区间、装置名称、吸能值，提示参考PPT中的四级吸能表。3.预习下一单元新课学习任务起立，致礼、考勤描述视频中橡胶缓冲器的变形情况，猜想能量去向对比低速与高速撞击的损伤差异，引出多级吸能概念记录四级吸能参数，分组讨论“为何不可复原装置需逐级失效”，完成课堂练习：匹配撞击速度与吸能装置复述关键数据（如变形管行程100mm），绘制简易吸能流程图记录作业要求，明确图表要素德育及行为教育、上课准备建立直观认知激发原理探究欲望通过力-位移曲线图解析原理，用案例数据强化记忆巩固逻辑链条培养数据分析能力3分钟5分钟60分钟5分钟2分钟城市轨道交通车辆基础教案5.4授课教师任教课程城市轨道交通车辆基础授课班级任务5.4贯通道装置授课时间课型理论实验□习题□实训☑复习□授课地点多媒体教室教学目标知识目标：叙述贯通道装置的功能（防雨、隔音、跨车厢通行），掌握整体式与分体式的结构差异。能力目标：能指认贯通道的折棚、渡板、侧护板等部件，解释其适应车辆曲线运动的原理。情感目标：通过贯通道的密封设计，体会轨道交通对乘客舒适性的考量。教学重点贯通道的组成部件（折棚、顶护板、渡板等）及其功能，分体式与整体式的应用场景。教学难点折棚的伸缩原理及护板系统如何适应车辆的俯仰、侧滚运动。教学方法直观教学法、结构拆解法、场景模拟法。教学手段PPT三维结构图、贯通道运动动画、实物照片。作业1.在“分体式贯通道”的图片中标注组成部件的名称。2.查阅资料：对比北京地铁（整体式）与广州地铁（分体式）贯通道的差异原因。教学过程

教师活动学生活动教学意图时间分配一、组织教学1.半分钟整理；2.展示乘客在贯通道内行走的视频，提问：“为何列车转弯时贯通道不会脱节？”二、导入播放贯通道在曲线轨道上的运动动画，引导观察折棚与渡板的变化三、学习新课（一）管通道功能与类型：功能：通行通道、密封（防雨/防尘/隔音）、适应车辆运动

类型：

・分体式（2个半贯通道，车钩支撑，如A型车）

・整体式（单节自承式，如B型车）

（二）管通道结构组成：折棚：双层海普龙材料，伸缩性适应车距变化

渡板与踏板：不锈钢花纹板，防滑，随连杆机构摆动

侧护板与顶护板：铝合金型材，连杆铰接式设计，适应侧滚运动

（三）管通道工作原理车辆过曲线时，折棚伸缩+护板连杆摆动+渡板对中装置确保通道连续四、小结1.小结学生学习情况2.小结本课知识要点：用思维导图总结“功能-类型-结构”关系，强调折棚材料的阻燃、耐老化特性五、布置作业1.完成【复习思考题】相关内容2.绘制车辆吸能顺序四维导图：说明示意图需包含速度区间、装置名称、吸能值，提示参