ربط السكك الحديدية

جزء من سلسلة عن
النقل بالسكك الحديدية
تاريخ أنواع الشركات
بنية تحتية
إدارة ساحة السكك الحديدية محطة سكة حديد قائمة مسار السكة الحديدية صيانة مقياس المسار
الخدمة والمعدات المتحركة
عربة مقطورة (شاحنة) قطار الركاب الشحن السكك الحديدية عالية السرعة السكك الحديدية بين المدن قطارات الركاب المسماة قاطرات وحدات متعددة قطار ركاب إعانات السكك الحديدية عربات السكك الحديدية وصلات السكك الحديدية تأميم السكك الحديدية التشغيل السكك الحديدية الإقليمية القطارات قطارات مكوكية
انظمة خاصة
ترام تاريخ السكك الحديدية الخفيفة بين المدن النقل السريع تاريخ ماجليف حضري
منوعات
الحوادث جاذبية حسب البلد شركات قائمة القطارات عالية السرعة قائمة أغاني القطار أطول خدمات القطارات النمذجة المتاحف أبواب الشاشة المنصة سجل سرعة السكك الحديدية انتحار المصطلحات ( أستراليا ، أمريكا الشمالية ، نيوزيلندا ، المملكة المتحدة )
بوابة النقل
ف ت هـ

الوصلة أو المقرنة هي آلية، توجد عادةً في كل طرف من طرفي مركبة السكك الحديدية ، والتي تربطهما معًا لتشكيل قطار. المعدات التي تربط الوصلات بالمركبات هي ترس السحب أو ترس السحب ، والذي يجب أن يمتص ضغوط الوصلة وتسارع القطار.

على مدار تاريخ السكك الحديدية، تم تطوير مجموعة متنوعة من تصميمات وأنواع الوصلات في جميع أنحاء العالم. تشمل اعتبارات التصميم الرئيسية القوة والموثوقية والتعامل السهل والفعال وسلامة المشغل. يتم تشغيل الوصلات الأوتوماتيكية تلقائيًا عند دفع العربات معًا. لا توفر الإصدارات الحديثة اتصالاً ميكانيكيًا فحسب، بل يمكنها أيضًا ربط خطوط الفرامل وخطوط البيانات.

تستخدم البلدان المختلفة أنواعًا مختلفة من الوصلات. بينما تستخدم السكك الحديدية في أمريكا الشمالية والصين وصلات Janney ، تستخدم السكك الحديدية في الاتحاد السوفييتي السابق وصلات SA3 وتستخدم الدول الأوروبية وصلات Scharfenberg والوصلات اللولبية . تنشأ التحديات والمضاعفات عند ربط المركبات بوصلات مختلفة. تُستخدم عربات الحاجز ، والتي تسمى أيضًا عربات المطابقة ، أو العربات ذات الوصلات المزدوجة ، أو المحولات لإنجاز هذه المهمة.

غالبًا ما يُشار إلى الوصلات أو الموصلات المتوافقة والمتشابهة باستخدام أسماء أو ألقاب مختلفة على نطاق واسع، مما قد يجعل وصف التصميمات القياسية أو النموذجية أمرًا مربكًا. عادةً ما تكون الأبعاد والتقييمات المذكورة في هذه المقالات للمكونات والأنظمة الاسمية أو النموذجية، على الرغم من أن المعايير والممارسات تختلف أيضًا على نطاق واسع حسب السكك الحديدية والمنطقة والعصر.

بوف: عندما يكون المركب (سيارة واحدة أو أكثر مقترنة معًا) من السيارات في حالة ضغط؛ على العكس من الشد. ^[1]

النوع الأساسي من الوصلات في السكك الحديدية وفقًا للتقاليد البريطانية هو وصلات الحواجز والسلاسل. حيث يتم توصيل سلسلة كبيرة من ثلاث وصلات بخطافات في العربات المجاورة. وقد اتبعت هذه الوصلات ممارسات الترام السابقة ولكنها أصبحت أكثر انتظامًا. حيث تمتص الحواجز الموجودة على هيكل العربة أحمال الصدمات، حيث يتجاوز القطار قاطرة بطيئة.

لا يمكن شد السلسلة البسيطة، ويسمح هذا الاقتران الفضفاض بقدر كبير من الحركة ذهابًا وإيابًا والارتطام بين السيارات، بالإضافة إلى الاهتزاز عند بدء تشغيل القطارات. على الرغم من أن هذا الاقتران مقبول للسيارات المعدنية، إلا أنه جعل الركوب غير مريح في عربات الركاب، لذلك تم تحسين السلسلة عن طريق استبدال الوصلة المركزية بمسمار بخيط أيسر على جانب واحد وخيط أيمن على الجانب الآخر. في وسط المسمار يوجد غلاف المقبض مع مقبض كروي مفصلي متصل. يسمح ترتيب نمط اللولب هذا بسحب المركبات معًا عن طريق شد المسمار بالمقبض المرفق. عادةً، يتم شد المسمار حتى يتبقى خيطان بجوار غلاف المقبض. يتم توصيل دعامة بصامولة المحور على جانب وصلة الاقتران لإسناد مقبض المسمار لمنع فك المسمار أثناء استخدام الاقتران. الاسم الرسمي لهذا النوع من الاقتران هو اقتران لولبي أو اقتران UIC وفقًا للمعيار الأوروبي EN 15566 ترس السحب والاقتران اللولبي .

نسخة مبسطة من هذا، أسرع في التركيب والفك، لا تزال تستخدم ثلاث وصلات ولكن مع إعطاء الوصلة المركزية فتحة على شكل حرف T. يمكن تدويرها طوليًا لإطالتها، مما يسمح بالاقتران، ثم تدويرها رأسيًا إلى موضع الفتحة الأقصر، مما يجعل العربات أكثر إحكامًا.

إن السرعات العالية المرتبطة بالشحن المجهز بالكامل ^[أ] جعلت الشكل المشدود بالبراغي ضرورة.

كانت أولى " مصدات الصدمات " عبارة عن امتدادات ثابتة لإطارات العربات الخشبية، ولكن تم تقديم مصدات زنبركية لاحقًا. كانت أولى هذه المصدات عبارة عن وسائد صلبة من شعر الخيل المغطى بالجلد، ثم نوابض فولاذية ثم ممتصات صدمات هيدروليكية.

لا يزال هذا الاقتران منتشرًا على نطاق واسع في أوروبا الغربية والوسطى وأجزاء من شمال إفريقيا والشرق الأوسط وجنوب آسيا. ^[2]

• 
  وصلة ثلاثية الوصلات على عربة دبابة عتيقة
• 
  وصلة لولبية قياسية من UIC، موضحة مرفقة ومُحكمة

كان الوصل بالوصلة والمسمار هو النمط الأصلي للوصل المستخدم في السكك الحديدية في أمريكا الشمالية. وبعد أن تحولت معظم شركات السكك الحديدية إلى وصلات جاني شبه الأوتوماتيكية ، ظل الوصل بالوصلة والمسمار قائمًا في السكك الحديدية في الغابات . ورغم بساطته من حيث المبدأ، عانى النظام من نقص التوحيد فيما يتعلق بحجم وارتفاع الوصلات وحجم وارتفاع الجيوب.

يتألف موصل الربط والدبوس من جسم يشبه الأنبوب يتلقى رابطًا مستطيلًا. أثناء الاقتران، كان على عامل السكك الحديدية الوقوف بين العربات أثناء اقترابها من بعضها البعض وتوجيه الرابط إلى جيب الموصل. بمجرد ربط العربات، أدخل الموظف دبوسًا في فتحة على بعد بضع بوصات من نهاية الأنبوب لتثبيت الرابط في مكانه. كان هذا الإجراء خطيرًا للغاية وفقد العديد من عمال الفرامل أصابعهم أو أيديهم بالكامل عندما لم يتمكنوا من إبعادها عن طريق جيوب الموصل في الوقت المناسب. قُتل العديد من العمال نتيجة سحقهم بين العربات أو جرهم تحت السيارات التي تم ربطها بسرعة كبيرة. تم تزويد عمال الفرامل بالهراوات الثقيلة التي يمكن استخدامها لتثبيت الرابط في مكانه، لكن العديد من عمال الفرامل لم يستخدموا الهراوة، وخاطروا بالإصابة.

لقد ثبت أن وصلة الوصلة والدبوس غير مرضية للأسباب التالية:

• لقد أدى ذلك إلى إنشاء اتصال فضفاض بين السيارات، مع وجود الكثير من الحركة المتراخية .
• لم يكن هناك تصميم قياسي، وكان طاقم القطارات يقضي ساعات في محاولة مطابقة المسامير والروابط أثناء ربط السيارات.
• كان على أفراد الطاقم التنقل بين السيارات المتحركة أثناء الاقتران، وكانوا يتعرضون للإصابة في كثير من الأحيان وفي بعض الأحيان للقتل.
• في كثير من الأحيان كانت الروابط والدبابيس تتعرض للسرقة بسبب قيمتها كخردة معدنية، مما يؤدي إلى تكاليف استبدال كبيرة.
• عندما يحدث أن تدور السيارة 180 درجة، يتعين علينا البحث عن رابط.
• بدأت شركات السكك الحديدية تدريجيا في تشغيل القطارات التي كانت أثقل من قدرة نظام الوصلات والدبابيس على التعامل معها.

في بريطانيا، كانت وصلات الوصلات والمسامير شائعة في السكك الحديدية الصناعية والعسكرية ذات المسار الضيق، وتطورت في نهاية المطاف إلى شكل يمكن ربطه بشكل موثوق عندما يكون القطار متوقفًا.

تحتوي قاطرات قناة بنما ، التي تستخدم لتوجيه السفن عبر أقفال قناة بنما ، على وصلات وصلات ودبابيس وحواجز جانبية. تم اختيار هذا التصميم بحيث يمكن ربط هذه القاطرات التي تعمل بشكل فردي عادةً بقاطرة أخرى في حالة حدوث عطل. على المسار المستقيم، يتم استخدام وصلات الوصلات والدبابيس. نظرًا لأن المنحنى الرأسي بين أقسام المسار المستقيم والمنحدر بين حجرات القفل له نصف قطر صغير جدًا، فإن الفرق في الارتفاع سيكون كبيرًا جدًا بالنسبة لوصلات الوصلات والدبابيس، لذلك يجب دفع القاطرات عبر هذه الأقسام غير مقترنة باستخدام الحواجز الجانبية. تحتوي على لوحة مانعة عالية جدًا لمنع الحواجز من الانغلاق في المنحنيات الرأسية الضيقة.

وصلة ذراع التوازن، أو وصلة المخزن المركزي مع وصلة لولبية مزدوجة، هي وصلة تستخدم عادة في السكك الحديدية ذات المسار الضيق ذات المنحنيات الضيقة. من خلال تبديل أجهزة السحب والدفع، أصبحت وصلة المسمار القياسية المستخدمة في السكك الحديدية ذات المسار القياسي وصلة مخزن مركزي مع وصلة لولبية واحدة على كل جانب من المخزن. يتم توصيل وصلات المسمار برافعة تعويض تدور على محور عمودي على قضيب المخزن المركزي، مما يسمح بتوزيع متساوٍ لقوى الجر بين وصلات المسمارين. ^[3]

لتجنب مشاكل السلامة، قام كارل ألبرت، مدير ترامواي كريفيلد آنذاك ، بتطوير وصلة ألبرت خلال عام 1921. تم إنشاء وصلة ألبرت كوصلة مفتاح وفتحة بدبوسين. تم دفع المركبات المراد ربطها معًا، مع تحريك كلا الوصلتين إلى نفس الجانب. تم إدخال دبوس واحد، ثم تم سحب المركبات لتقويم الوصلة وتم إدخال الدبوس الآخر. تتطلب هذه العملية تحويلة أقل دقة. نظرًا للتصميم المكون من قطعة واحدة، كان الحد الأدنى من التراخي ممكنًا. أصبح النظام شائعًا جدًا مع أنظمة الترام وخطوط القياس الضيقة.

خلال ستينيات القرن العشرين، استبدلت أغلب المدن هذه الوصلات بوصلات أوتوماتيكية. ولكن حتى في المركبات الحديثة، يتم تركيب وصلات ألبرت كوصلات طوارئ لسحب مركبة معيبة.

تم استبدال الوصلة والدبوس في استخدام سيارات الركاب في أمريكا الشمالية خلال الجزء الأخير من القرن التاسع عشر بالتجميع المعروف باسم منصة ميلر ، والتي تضمنت وصلة جديدة تسمى خطاف ميلر. ^[4] تم استخدام منصة ميلر (وصلة الخطاف) لعدة عقود قبل استبدالها بوصلة جاني .

يتكون الوصل النرويجي من حاجز مركزي بخطاف متحرك يسقط في فتحة في الحاجز المركزي. ^[5] قد يكون هناك أيضًا مزلاج أمان على شكل حرف U على الحاجز المقابل يتم قلبه فوق الجزء العلوي من الخطاف لتأمينه. قد يكون جهاز الأمان أيضًا عبارة عن سلسلة بوزن على شكل كرة في النهاية يتم إلقاؤه فوق الخطاف لتثبيته في مكانه. ^[5] في السكك الحديدية حيث تواجه المركبات المتحركة دائمًا نفس الاتجاه، يمكن أن يكون الخطاف الميكانيكي في أحد طرفي العربة فقط. ليست كل الوصلات النرويجية متوافقة مع بعضها البعض لأنها تختلف في الارتفاع والعرض، وقد تقتصر أو لا تقتصر على خطاف واحد في كل مرة. يبلغ حد قوة الجر عادةً 350 كيلو نيوتن. ^[6] في بعض الأحيان يتم استكمال الوصلة النرويجية بسلاسل مساعدة.

يُعرف الوصل النرويجي أيضًا باسم وصلة لويد التي سميت على اسم الشركة المصنعة البريطانية FH Lloyd & Co. Ltd بالقرب من Wednesbury أو باسم وصلة مفرمة اللحم التي سميت على اسم شكل الخطاف المتحرك. يسمح الوصل النرويجي بمنحنيات أكثر حدة من وصلة المخزن والسلسلة، وهي ميزة في السكك الحديدية ذات المسار الضيق حيث تسمح السرعات المنخفضة وأحمال القطارات المخفضة بنظام أبسط. يوجد الوصل النرويجي فقط في السكك الحديدية ذات المسار الضيق 1067 مم ( 3 قدم 6 بوصات) و1000 مم (3 قدم 3 بوصات ) و 1000 مم (3 قدم 3 بوصات ) و 1000 مم ( 3 قدم  3 بوصات).+3 ⁄ 8  بوصة) أو أقل فيبريطانيا العظمىومستعمراتها السابقة. على سبيل المثال، يتم استخدامه فيسكة حديد جزيرة مان،وسكة حديد حكومة غرب أستراليا، وفيتنزانيا، وعلىسكة حديد فيستينيوج، وعلىسكة حديد لينتون وبارنستابل، وعلىسكة حديد المرتفعات الويلزية.

تم استخدام نسختين من الوصلات الشعاعية في جنوب إفريقيا. الأولى، وصلة جونستون، المعروفة عمومًا باسم وصلة الجرس ذات الوصلة والدبابيس، تم تقديمها في عام 1873 وهي مشابهة في التشغيل ومتوافقة مع وصلات الوصلة والدبابيس، ولكنها على شكل جرس مع وجه وصلة دائري. والثانية، وصلة الجرس والخطاف، تم تقديمها في عام 1902 وهي مشابهة للوصلة النرويجية، ولكن أيضًا مع وجه وصلة دائري وجيب وصلة مفتوح في الجزء العلوي من وجه الوصلة لاستيعاب خطاف السحب. ^[7]

تم تقديم وصلة جونستون، المعروفة عمومًا باسم وصلة الجرس والدبوس بسبب شكلها الجرسي، لأول مرة في رأس الرجاء الصالح في عام 1873، بعد إنشاء سكك حديد حكومة كيب (CGR) في عام 1872 وقرار حكومة كيب بتوسيع السكك الحديدية إلى الداخل وتحويل المسارات الحالية من 4 أقدام  و8 بوصات+1 ⁄ 2  بوصة(1,435 مم) مقياس قياسي إلى 3 قدم 6 بوصات (1,067 مم) مقياس كيب. تم تجهيز جميع قاطرات كيب الجديدة والمعدات المتحركة التي تم شراؤها منذ عام 1873 بهذه الوصلات أو وصلات مماثلة، بدءًا منCGR 0-4-0ST لعام 1873، وهي قاطرة بناء تسمىLittle Bess.^[8][9][10]

وقد اتبعت شركة السكك الحديدية الحكومية في ناتال (NGR)، التي تأسست في مستعمرة ناتال عام 1875، نفس النهج، وتم تجهيز جميع القاطرات والمعدات المتحركة التي حصلت عليها تلك السكك الحديدية بموصلات جونستون، بدءًا من فئة NGR K 2-6-0T في عام 1877. ^{[11] [12]}

على نحو مماثل، في عام 1889، عندما حصلت شركة السكك الحديدية الهولندية الجنوب أفريقية التي تم إنشاؤها حديثًا في جمهورية جنوب أفريقيا على أول قاطرات ، تم تزويدها بموصلات جونستون. ^{[9] [13]}

على عكس خطوط السكك الحديدية الضيقة التي يبلغ عرضها 2 قدم ( 610 مم ) التابعة لشركة CGR، استخدمت خطوط السكك الحديدية التابعة لشركة NGR أيضًا وصلات جونستون. بدأ تشغيل أول خطوط السكك الحديدية الضيقة هذه في عام 1906، عندما دخلت أول قاطرات NGR Class N 4-6-2T الخدمة على فرع وينين خارج إستكورت . ^{[10] [14]}

كان الربط وفك الربط يتم يدويًا، مما يشكل خطرًا كبيرًا للإصابة الخطيرة أو الوفاة لأفراد الطاقم، الذين كان عليهم التنقل بين المركبات المتحركة لتوجيه الرابط إلى جيب الوصلة أثناء الوصل. بدأ استبدال وصلات جونستون تدريجيًا في السكك الحديدية في جنوب إفريقيا منذ عام 1927، ولكن ليس على المركبات ذات المقياس الضيق. تم تجهيز جميع قاطرات مقياس كيب الجديدة والمركبات ذات المقياس الضيق التي تم شراؤها من ذلك العام بوصلات مفصلية AAR . استغرق تحويل جميع المركبات ذات المقياس الضيق القديمة عدة سنوات وكان لا يزال من الممكن رؤية كلا النوعين من الوصلات في بعض المركبات حتى أواخر الخمسينيات. خلال فترة الانتقال، كانت وصلات المفصل في العديد من القاطرات بها فجوة أفقية وثقب رأسي في المفصل نفسه لاستيعاب وصلة ودبوس على التوالي، لتمكينها من الاقتران بالمركبات التي كانت لا تزال مجهزة بوصلات جونستون القديمة. ^{[9] [15]}

تم تقديم نظام ربط الجرس والخطاف لأول مرة في رأس الرجاء الصالح في عام 1902، عندما تم الحصول على قاطرتين من طراز CGR Type A 2-6-4T كمحركين للبناء على خط سكة حديد أفونتور الضيق الجديد بطول 2 قدم ( 610 مم ) والذي كان قيد الإنشاء من بورت إليزابيث عبر لانغكلوف . في جنوب إفريقيا، تم استخدام هذه الوصلات فقط على خطوط السكك الحديدية الضيقة في رأس الرجاء الصالح. ^{[7] [10] [16] [17]}

الوصلة تشبه الوصلة النرويجية . وهي عبارة عن وصلة شعاعية بها جيب وصلة مفتوح في الجزء العلوي من وجه الوصلة. وبدلاً من الوصلة والدبابيس، فإنها تستخدم خطاف سحب ينزلق عند الوصل فوق دبوس خطاف السحب في وصلة المركبة التالية في القطار. ولمنع خطاف السحب في الوصلة المتزاوجة من الانفصال العرضي، تم تجهيز جرس الوصلة بواقي خطاف سحب، يُعرف عادةً باسم اللجام، فوق جيب الوصلة. ^[7]

كانت الممارسة المعتادة هي تركيب خطاف سحب على أحد الوصلات المتزاوجة فقط، وبالتالي يحمل طاقم القطار خطافات سحب ودبابيس خطاف سحب احتياطية على القاطرة. في حين أن الاقتران التلقائي ممكن، إلا أن هذا نادرًا ما يحدث ويتطلب المساعدة اليدوية أثناء الاقتران. يتم فك الاقتران يدويًا عن طريق رفع خطاف السحب يدويًا لتحريره. يمكن تعديل الوصلة لتكون متوافقة مع وصلة جونستون عن طريق استبدال خطاف السحب بوصلة محول على شكل حرف U، والتي تم توصيلها باستخدام نفس دبوس خطاف السحب. ^[7]

بدأ استبدال وصلات الجرس والخطاف على سكة حديد أفونتور عند تقديم قاطرات الديزل الكهربائية من الفئة 91-000 على نظام المسار الضيق في عام 1973. تم تجهيز جميع عربات السكك الحديدية الضيقة الجديدة التي تم شراؤها لهذا الخط من ذلك العام بوصلات Willison . لم يتم تحويل عربات السكك الحديدية القديمة وتم استخدام محول لتمكين الاقتران بين النوعين. سيتم استبدال خطاف السحب على وصلة الجرس والخطاف بالمحول، والذي تم توصيله باستخدام نفس دبوس خطاف السحب. ^[7]

• 
  وصلة الجرس والخطاف مع محول Willison
• 
  محول وصلة Willison لوصلات الجرس والخطاف
• 
  وصلة جرس وخطاف مع وصلة محول وصلة جونستون بدلاً من الخطاف

هناك عدد من وصلات القطارات الآلية، ومعظمها غير متوافقة مع بعضها البعض. يختلف مستوى الأتمتة ويمكن تقسيمه إلى فئات:

• الاقتران الميكانيكي للمركبات فقط، يتطلب التوصيل اليدوي للخطوط الهوائية والكهربائية؛
• الربط الميكانيكي للمركبات مع التوصيل التلقائي للخطوط الهوائية، يتطلب التوصيل اليدوي للخطوط الكهربائية؛
• الاقتران الميكانيكي للمركبات مع التوصيل التلقائي للخطوط الهوائية والكهربائية (ولكن ليس خطوط نقل البيانات)؛
• الاقتران الميكانيكي للمركبات مع التوصيل التلقائي للخطوط الهوائية والكهربائية (بما في ذلك خطوط نقل البيانات)؛
• الاقتران الميكانيكي للمركبات مع التوصيل التلقائي للخطوط الهوائية والكهربائية (بما في ذلك خطوط نقل البيانات) والقدرة على الفصل التلقائي. ^[18]

يُعرف أيضًا مقرن Janney، الذي أصبح لاحقًا مقرن Master Car Builders Association (MCB)، ^[19] ومقرن Association of American Railroads (AAR)، باسم مقرن Buckeye أو Knuckle أو Alliance . جميع مقرنات AAR/APTA من النوع E والنوع F والنوع H هي مقرنات Janney متوافقة، ولكنها تُستخدم لعربات السكك الحديدية المختلفة (الشحن العام وعربات الصهاريج والقواديس الدوارة والركاب وما إلى ذلك).

تم اختراع وصلة المفصل أو وصلة جاني بواسطة إيلي إتش جاني ، الذي حصل على براءة اختراع في عام 1873 ( براءة اختراع أمريكية رقم 138405 ). ^[20] وهي تُعرف أيضًا باسم وصلة باكي ، ولا سيما في المملكة المتحدة، حيث يتم تركيبها في بعض المركبات المتحركة (معظمها لقطارات الركاب). كان جاني كاتبًا للبضائع الجافة وضابطًا سابقًا في جيش الكونفدرالية من الإسكندرية بولاية فرجينيا ، وكان يستخدم ساعات غدائه لنحت بديل للوصلة والمسمار من الخشب. يأتي مصطلح باكي من لقب ولاية أوهايو الأمريكية ، "ولاية باكي" وشركة أوهايو للنحاس التي قامت في الأصل بتسويق الوصلة. ^{[21] [22]}

في عام 1893، بعد أن اقتنع الكونجرس الأمريكي بقدرة الوصل الأوتوماتيكي على تلبية متطلبات عمليات السكك الحديدية التجارية، وفي الوقت نفسه، يمكن التعامل معه بأمان، أقر قانون أجهزة السلامة . وكان نجاحه في تعزيز سلامة ساحة التبديل مذهلاً. ففي الفترة ما بين عامي 1877 و1887، كانت نسبة حوادث عمال السكك الحديدية التي تنطوي على الوصل حوالي 38%. وانخفضت هذه النسبة عندما بدأت شركات السكك الحديدية في استبدال وصلات الوصلات والمسامير بوصلات أوتوماتيكية. وبحلول عام 1902، بعد عامين فقط من تاريخ سريان قانون أجهزة السلامة، شكلت حوادث الوصل 4% فقط من جميع حوادث الموظفين. وانخفضت الحوادث المتعلقة بالوصلات من حوالي 11000 حادث في عام 1892 إلى ما يزيد قليلاً عن 2000 حادث في عام 1902، على الرغم من زيادة عدد موظفي السكك الحديدية بشكل مطرد خلال ذلك العقد.

عندما تم اختيار وصلة Janney لتكون المعيار الأمريكي الشمالي، كان هناك 8000 بديل حاصل على براءة اختراع للاختيار من بينها. توجد العديد من تصميمات وصلات AAR لتلبية متطلبات تصميمات السيارات المختلفة، ولكن جميعها مطلوبة أن يكون لها أبعاد معينة مشتركة تسمح بتصميم واحد بالاقتران بأي تصميم آخر. ^[23]

يتم استخدام وصلة Janney في الولايات المتحدة وكندا والمكسيك واليابان والهند وتايوان وأستراليا ونيوزيلندا وجنوب إفريقيا والمملكة العربية السعودية وكوبا وتشيلي والبرازيل والبرتغال والصين والعديد من البلدان في إفريقيا سواء القياسية أو الضيقة .

يوفر موصل Janney بشكل عام توصيلًا ميكانيكيًا فقط، ويضيف النوع H فقط توصيلات أوتوماتيكية للخطوط الهوائية والكهربائية. ^[24]

يُعد مقرن هنريكوت أحد أشكال مقرن جاني، الذي قدمه المهندس ورجل الأعمال البلجيكي إميل هنريكوت  [بالفرنسية] من كورت سانت إتيان . ويُستخدم في بعض القطارات الكهربائية الكهربائية التابعة لشركة السكك الحديدية الوطنية البلجيكية ، بما في ذلك الفئة 75  [بالفرنسية] ).

• مقرنات هنريكوت
• 
  وصلة Henricot على وحدة EMU من الفئة 75 SNCB مع وصلات طاقة منفصلة للفرامل الهوائية والطرف الأمامي
• 
  وصلة هنريكوت على وحدة التحكم الإلكترونية البلجيكية
• 
  لقطة مقربة من مقرن هنريكوت

تم تطوير وصلة Willison في الولايات المتحدة في عام 1916 لمعالجة المشكلات الموجودة في وصلة Janney. ^[25]

يعمل مقرن SA3 الروسي وفقًا لنفس مبادئ مقرن AAR، لكن النوعين غير متوافقين. ^[26] تم تقديمه في الاتحاد السوفيتي في عام 1932 بناءً على براءة اختراع بريطانية وتم استخدامه منذ ذلك الحين على نطاق 1520 مم ( 4 أقدام و  11 بوصة) بالكامل+ شبكة 27 ⁄ 32 بوصة ، بما في ذلكمنغوليا.الفنلنديةعلى وصلات Unilink التي يمكنها الاتصال بوصلات UIC المستخدمة في المخزون الفنلندي ووصلات SA3 المستخدمة في المخزون الروسي.

كما يتم استخدامه على 1435 ملم ( 4 قدم  8)+شبكات السكك الحديدية القياسية بقطر 1 ⁄ 2  بوصةفيإيرانوفيمالمبانانفي السويد لقطارات الخام.تم تجهيز بعض مركبات الترام المصنوعة من القصب بقطر 2 قدم (610 مم) في كوينزلاند بموصلات ويليسون مصغرة.[27 ] تمتقديمهعلى^سكةحديدأفونتورالضيقة بقطر2 قدم(610 ممالتابعة للسكك الحديدية في جنوب إفريقيا في عام 1973.^[7]

• نادرًا ما يزيد طول القطارات الروسية عن 750 مترًا (2461 قدمًا) ^{[ بحاجة لمصدر ]} ونادرًا ما تتجاوز الحمولة القصوى حوالي 6000  طن (5900 طن طويل ؛ 6600 طن قصير ) ^{[ بحاجة لمصدر ]} . أثقل القطارات التي تستخدم هذه الوصلات موجودة في مالمبانان حيث يصل وزنها إلى 9000 طن (8900 طن طويل؛ 9900 طن قصير). ^[28]
• أقصى قوة يمكن أن يتحملها موصل SA3، سواء الشد أو الضغط، هي حوالي 2.5 ميجا نيوتن (280 قوة ضغط قياسية؛ 250 قوة ضغط منخفضة). ^[29]
• الحد الأقصى المسموح به لقوة الجر لـ SA-3 هو 135 طنًا (1320 كيلو نيوتن؛ 133 طنًا للسحب؛ 149 طنًا للسحب) (1.32 نيوتن أو 300000 رطل) وفقًا للأوراق البيضاء الروسية. ^{[ بحاجة لمصدر ]}
• إن القارنة الأوتوماتيكية الأوروبية المقترحة متوافقة مع القارنة الروسية ولكن مع توصيلات الهواء والتحكم والطاقة الأوتوماتيكية. ^[30] تأخر التنفيذ بشكل دائم باستثناء عدد قليل من المستخدمين. انظر § Unicoupler/Intermat.
• يشبه SA3 قبضة اليد اليسرى.

يعد وصلة SA3 واحدة من أقوى وصلات الربط في العالم - الحد الأقصى للحمولة للقطار الذي يستخدم هذا النوع من الوصلات هو حوالي 8000 طن ^[31] - ولكنه يوفر فقط الوصل الميكانيكي. ^[24] إن إضافة الاتصال الكهربائي والهوائي التلقائي يمثل تحديًا معقدًا. ^[32]

هناك العديد من الاختلافات والأسماء التجارية لهذه الوصلات.

اعتبارًا من عام 2020، تعمل شركة Construcciones y Auxiliar de Ferrocarriles على وصلة آلية تعتمد على SA3، وهو بديل محتمل للمخازن المؤقتة وربط السلسلة في السكك الحديدية الأوروبية. ^[33][update]

تم تطوير Unicoupler بواسطة Knorr من ألمانيا الغربية في سبعينيات القرن العشرين، بالتوازي مع نظيره المتوافق، وهو مقرن Intermat، بواسطة VEB Waggonbau Bautzen من ألمانيا الشرقية. ^{[34] [35]} يمكن لمقرن Unicoupler/Intermat ربط خطين هوائيين تلقائيًا وما يصل إلى ستة توصيلات كهربائية. ^[25]

هذا القارن متوافق ميكانيكيًا مع قارنات SA-3 و Willison (ولكن يجب إجراء التوصيلات الهوائية والكهربائية يدويًا). يُعرف Unicoupler أيضًا باسم AK69e.

الحد الأقصى لحمولات القطارات التي تستخدم هذا النوع من الوصلات هو حوالي 6000 طن. ^[31] وقد تم إرجاع فشل اعتماد AK69e وIntermat إلى الأداء الاقتصادي. ^[36]

اعتبارًا من عام 2020، ^[update]وجد استخدامًا محدودًا: فقد تم اعتماده من قبل السكك الحديدية الإيرانية ^[37] ويُستخدم أيضًا في ألمانيا في القطارات التي تنقل خام الحديد بين هامبورغ وزالزجيتر. ^[38]

القارنة C-AKv (وتسمى أيضًا Transpact) هي قارنة Willison مدمجة أحدث طورتها شركة Faiveley Transport . ^[39] وهي متوافقة ميكانيكيًا مع القارنة SA3 (ولكن يجب إجراء التوصيلات الهوائية والكهربائية يدويًا)، ومتوافقة تمامًا مع Unicoupler، وإذا تم تركيب مخازن إضافية، فيمكن توصيلها أيضًا بالقارنة اللولبية الأوروبية التقليدية. ^[40] يمكن للقارنة C-AKv توصيل خطين هوائيين تلقائيًا. ^[36] اعتبارًا من عام 2020، يقتصر^[update] استخدامها على القطارات التي تنقل الخام بين مصانع الصلب في روتردام وديلينجن والليغنيت بين واليتز وبونا في ألمانيا. ^[38]

إن وصلة Z-AK هي وصلة أخرى من نوع Willison تم تطويرها بواسطة Knorr Bremse . وقد تم تصميمها استجابة للفشل الواضح الذي أصاب وصلة Unicoupler/Intermat. وهي متوافقة مع المخازن المؤقتة والوصلات اللولبية. وهي واحدة من الوصلات الأوتوماتيكية القليلة التي لا يمكنها تحمل قوى الشد، ويجب تجهيز المركبات السكك الحديدية التي تستخدم هذا النوع من الوصلات بمخازن مؤقتة أيضًا. ^[41]

الوصلة Unilink هي وصلة تُستخدم في دول حدودية تابعة لـ CSI مثل فنلندا أو أوكرانيا . ^[42] الوصلة متوافقة مع كل من وصلات SA3 والوصلات اللولبية . ^[43] إنها وصلة SA3 مع قرن إضافي لربط قيد الوصلة اللولبية ومع وصلة لولبية متصلة بخطاف العربات المجهزة بوصلات لولبية. عندما لا يكون الوصلة اللولبية قيد الاستخدام، تستقر وصلة الوصلة في حامل على الجانب الأيسر من الوصلة. كما أن المركبات المتحركة المجهزة بوصلات Unilink مجهزة أيضًا بمصدات جانبية ، وهي مطلوبة عند استخدام الوصلة اللولبية. ^[44]

تستخدم فنلندا حافلات الركاب المجهزة بمثبتات لولبية لأنها تتمتع بميزة على مثبتات SA3 تتمثل في توفير رحلة خالية من الارتخاء، حيث تكون مثبتات اللولب دائمًا تحت الشد ولا تنفصل الحواجز الجانبية أثناء التشغيل العادي. كما أن معظم عربات الشحن الفنلندية مجهزة بمثبتات لولبية. فقط بعض عربات الشحن الثقيلة والمعدات الروسية مزودة بمثبتات SA3.

تم اختراع مقرن التلامس التلقائي للتلميع، المعروف باسم مقرن ABC، بواسطة JT Jepson، وحصل على براءة اختراع في بريطانيا العظمى في عام 1906 ^[45] وتم تصنيعه بواسطة شركة ABC Coupler and Engineering Company Limited في مصنع في ولفرهامبتون .

يتكون الاقتران من قيد يبرز من حاجز مركزي ويسقط في خطاف في الحاجز المقابل عند إجراء اتصال الاقتران. يرتكز القيد غير المشغول للوصلة المقابلة على القيد المشغول، مما يؤمنه ضد الانفصال بوزنه. لفصل الاقتران ABC، يتم رفع القيد العلوي غير المشغول. يؤدي هذا إلى قيام ذراع الذيل المرفق بالقيد برفع القيد المشغول بعيدًا عن الخطاف وتحرير الاقتران.

في عام 1912، تم تقديم نسخة محسنة من الوصلة بآلية قفل أفضل، حيث كان قضيب قفل محمل بنابض يحجب قرصًا يعمل كخطاف. كان يتم تدوير خطاف القرص هذا إلى وضع القفل بواسطة القيد المقترب من الوصلة المقابلة. لتحرير الوصلة، كان يكفي تحرير قضيب القفل عن طريق سحب سلسلة أو مقبض، مما أدى إلى تحرير دوران خطاف القرص.

كان يتم استخدام الوصلة بشكل أساسي في خطوط السكك الحديدية الضيقة في المستعمرات البريطانية، مثل خط سكة حديد باوتشي الخفيف في نيجيريا ، وسيلان ، وهندوراس ، أو خط سكة حديد كالكا-شيملا في الهند . ^{[46] [47]}

تم تسمية مقرن ستيرنز ووارد، المعروف باسم مقرن وارد في المملكة المتحدة ، على اسم مخترعيه الأمريكيين، روبرت ب. ستيرنز وفرانك د. وارد، اللذين حصلا بشكل مشترك على براءة اختراع الولايات المتحدة 737673  "اقتران السيارة". في عام 1903. تم تصميم المقرن خصيصًا للاستخدام في السكك الحديدية المرتفعة ^[48] حيث تم تقديمها في شيكاغو في مطلع القرن. تم استخدامه لأول مرة في القطارات الكهربائية لسكة حديد نورث ويسترن المرتفعة في عام 1902. بعد ثلاث سنوات في عام 1905، تم تقديمه بواسطة واردز في كهربة خط سيركل للسكك الحديدية في المنطقة ، والذي أصبح مترو أنفاق لندن . كان مقرن وارد هو المقرن القياسي في قطارات مترو أنفاق لندن حتى عام 1936، عندما تم استبداله بمقرن ويدجلوك، وهو مقرن متعدد الوظائف يوفر أيضًا اتصالات هوائية وكهربائية. ^[49]

يجب دفع العربات معًا للاقتران. يدخل لسان كل رأس اقتران إلى حلق رأس الاقتران المقابل، حيث يقوم الخطاف الموجود على اللسان بتدوير دبوس اقتران مثبت رأسيًا ومحمل بنابض ضد قوة الزنبرك. بمجرد أن يمر الخطاف بدبوس الاقتران، تعيد قوة الزنبرك دبوس الاقتران إلى موضعه الأصلي، ممسكًا برأس الخطاف في الاقتران. عند الاقتران، تكون رؤوس الاقتران حرة في التحرك رأسيًا، مما يجب أن يمنع السيارة التي خرجت عن المسار من جر السيارات الأخرى معها في حالة خروجها عن المسار على السكة الحديدية المرتفعة. يتم فصل الاقتران عن طريق تدوير دبوس الاقتران ضد قوة الزنبرك بذراع تشغيل يتم تشغيله بواسطة عمود تحويل أو بقضيب ثابت بمقابض يمكن الوصول إليها من موضع بجوار القطار بعيدًا عن السكة الحديدية الثالثة . ^[48]

تقوم الوصلات متعددة الوظائف (MFCs)، أو الوصلات الأوتوماتيكية بالكامل، بإجراء جميع التوصيلات بين مركبات السكك الحديدية (الميكانيكية، والفرامل الهوائية، والكهربائية) دون تدخل بشري، على النقيض من الوصلات الأوتوماتيكية، أو الوصلات شبه الأوتوماتيكية، التي تتعامل فقط مع الجوانب الميكانيكية. غالبية القطارات المجهزة بهذه الأنواع من الوصلات هي وحدات متعددة، وخاصة تلك المستخدمة في عمليات النقل الجماعي .

هناك عدد قليل من التصميمات للموصلات الأوتوماتيكية بالكامل قيد الاستخدام في جميع أنحاء العالم، بما في ذلك وصلة Scharfenberg ، ومختلف الهجينة المفصلية مثل Tightlock (المستخدمة في المملكة المتحدة)، ووصلة Wedglock، ووصلات Dellner (مشابهة لموصلات Scharfenberg في المظهر)، ووصلة BSI (Bergische Stahl Industrie، الآن Faiveley Transport ) ووصلة Schaku-Tomlinson Tightlock.

هناك عدد من وصلات القطارات الأوتوماتيكية الأخرى المشابهة لوصلة شارفنبرج، ولكنها ليست متوافقة معها بالضرورة. يستمر مشغلو وسائل النقل القديمة في الولايات المتحدة في استخدام تصميمات الوصلات الكهربائية الهوائية غير التابعة لشركة جاني، وقد استخدموها لعقود من الزمن.

يستخدم موصل Westinghouse H2C، الذي استُخدم سلفه H2A لأول مرة في معايير BMT ثم في فئات R1 حتى R9 ، حاليًا في عربات مترو الأنفاق من الفئة R32 و R42 و R62 و R62A و R68 و R68A في مترو أنفاق مدينة نيويورك . عادةً ما تحتوي نهايات A للعربات على موصل Westinghouse وتستخدم النهايات B إما قضيب سحب شبه دائم أو موصل Westinghouse.

تم تطوير وصلة WABCO N-Type لأول مرة لنظام Pittsburgh Skybus النموذجي مع النموذج الأولي N-1 كما تم تطبيقه فقط على عربات Skybus الثلاثة. تم تطبيق النموذج المحدث N-2 مع نطاق تجميع أكبر يبلغ 4 بوصات (101.6 مم) لأول مرة على عربات النقل السريع "Airporter" الجديدة على خط Cleveland Rapid Transit . استخدم النموذج N-2 معدات سحب خفيفة الوزن معلقة أسفل عتبة المركز، للسماح بالتأرجحات الواسعة المطلوبة للالتفاف حول المنحنيات الحادة. جعل هذا N-2 غير مناسب لاستخدام السكك الحديدية الرئيسية، لذلك تم تطوير نسخة محدثة N-2-A لهذا السوق. تم تركيب أول هذه في عام 1968 في UAC TurboTrain مع 228 جهة اتصال كهربائية و Budd Metropolitan EMU مع 138 جهة اتصال. بدءًا من سبعينيات القرن العشرين، تم تركيب N-2-A في عائلة SEPTA Silverliner بالكامل من MU's، وسلسلة NJT Arrow من MU's وسلسلة Metro-North Railroad / Long Island Rail Road M من عربات السكك الحديدية MU. كما تم استخدام N-2 بواسطة PATCO Speedline ، ولكن تم استبداله بسبب مشاكل في جهات الاتصال الكهربائية. في وقت لاحق، ابتكرت WABCO نموذجًا جديدًا N-3 لنظام BART مع نطاق تجميع 6 × 4 بوصات (152.4 مم × 101.6 مم) والذي يتطلب قمعًا مستطيلًا.

يُشار أحيانًا إلى النوع N من WABCO باسم مقرن الدبوس والكأس أو مقرن الرمح .

تم تطوير وصلة توملينسون بواسطة شركة أوهايو براس ^{[21] [22]} لتطبيقات النقل الجماعي، ولكن في النهاية وجدت استخدامًا في بعض مركبات السكك الحديدية الرئيسية أيضًا. تتكون من خطافين معدنيين مربعين يتشابكان مع بعضهما البعض في إطار مستطيل أكبر مع وصلات خط الهواء أعلى وأسفل. منذ تطوير الوصلة، تم شراء الذراع التصنيعية لشركة أوهايو براس بواسطة WABCO التي تصنع الآن الخط جنبًا إلى جنب مع النوع N. وصلة توملينسون هي وصلة السكك الحديدية الثقيلة الأوتوماتيكية بالكامل الأكثر استخدامًا في أمريكا الشمالية بعد اعتمادها من قبل مترو واشنطن وهيئة النقل في خليج ماساتشوستس و PATCO Speedline ومترو أنفاق SEPTA Broad Street و Los Angeles Metro Rail و Baltimore Metro و Miami Metro و MARTA Rail ومترو أنفاق مدينة نيويورك لأسطولها R44 / R46 وجميع الفئات الحديثة بدءًا من R142 . بالنسبة للتطبيقات خارج النقل السريع، كان لابد من توسيع القارنة بشكل كبير لتلبية متطلبات القوة المتزايدة التي ظهرت لأول مرة بهذه السعة في قطار Budd Metroliner وفي وقت لاحق في أسطول Illinois Central Highliner . إن افتقارها النسبي للقوة هو أحد الأسباب التي جعلت الطراز N-Type أكثر نجاحًا في مجال السكك الحديدية الرئيسية.

خارج الولايات المتحدة، يتم استخدام وصلة توملينسون في خطوط جينزا ومارونوتشي التابعة لمترو طوكيو ^[50] وفي خطوط مترو تايبيه ذات السعة الكبيرة . ^[51]

من المحتمل أن يكون مقرن شارفنبرج ^[52] ( بالألمانية : Scharfenbergkupplung أو Schaku ) هو النوع الأكثر استخدامًا من الوصلات الآلية بالكامل. تم تصميمه في عام 1903 بواسطة كارل شارفنبرج في كونيجسبيرج بألمانيا ( كالينينجراد اليوم، روسيا )، وقد انتشر تدريجيًا من قطارات النقل العام إلى قطارات الخدمة العادية للركاب، على الرغم من أن استخدامه خارج أوروبا يقتصر بشكل عام على أنظمة النقل الجماعي. يتفوق مقرن شاكو في نواحٍ عديدة على العديد من الوصلات الآلية الأخرى لأنه يجعل التوصيلات الهوائية والكهربائية تلقائيًا وقادرًا على الفصل التلقائي. ^[53] ومع ذلك، لا يوجد معيار لوضع هذه الوصلات الكهروهوائية. تضعها بعض شركات السكك الحديدية على الجانبين بينما تضعها شركات أخرى فوق الجزء الميكانيكي من مقرن شاكو.

تضمن أسطوانات الهواء الصغيرة، التي تعمل على الرؤوس الدوارة للوصلة، تعشيق وصلة شاكو، مما يجعل من غير الضروري استخدام الصدمات للحصول على وصلة جيدة. يمكن ربط أجزاء من قطار الركاب بسرعة منخفضة للغاية (أقل من 2 ميل في الساعة أو 3.2 كم / ساعة في النهج النهائي)، بحيث لا يتم دفع الركاب. تقدم شركات تصنيع معدات السكك الحديدية مثل بومباردييه وصلة شاكو كخيار في أنظمة النقل الجماعي وسيارات الركاب والقاطرات الخاصة بهم. في أمريكا الشمالية، تم تجهيز جميع قطارات مترو مونتريال بها، وكذلك أنظمة السكك الحديدية الخفيفة الجديدة في دنفر وبالتيمور ونيوجيرسي . كما يتم استخدامها في مركبات السكك الحديدية الخفيفة في بورتلاند ومينيابوليس وسكاي ترين فانكوفر وخط 3 سكاربورو في تورنتو . في نيوزيلندا، توجد في فئة AM الكهربائية لشبكة السكك الحديدية الضواحي في أوكلاند ، وفي قطارات ماتانجي في ويلينغتون . كما أنها تجهز جميع المركبات المخصصة المستخدمة في خدمات النقل المكوكية في نفق القناة .

الحد الأقصى للحمولة أقل من 1000 طن (1100 طن قصير؛ 980 طن طويل).

اعتبارًا من عام 2020، يعمل Voith و Dellner على وصلة آلية تعتمد على Schaku، وهو بديل محتمل للمخازن المؤقتة وربط السلسلة في السكك الحديدية الأوروبية. ^[54][update]

وصلة Dellner المصنوعة في السويد، ^[55] هي نسخة خاصة من وصلة Scharfenberg ، حيث تربط السيارة والهوائيات والإلكترونيات في نفس الوقت. تسمح تقنية امتصاص الطاقة الحاصلة على براءة اختراع D-BOX بالربط بسرعات تصل إلى 15 كيلومترًا في الساعة (9 أميال في الساعة) دون أي ضرر هيكلي، وما يصل إلى 36 كيلومترًا في الساعة (22 ميلاً في الساعة) مع التشوه ولكن مع بقاء المركبات على المسار الصحيح. يوفر نظام D-REX الحاصل على براءة اختراع اتصال بيانات عالي السرعة عبر إيثرنت بسرعات 100 ميجابت في الثانية.

تم تسمية مقرن Wedglock على اسم الأوتاد الهوائية التي تقفل الأجزاء المتحركة لرأس المقرن في وضع التعشيق. إنه المقرن الأوتوماتيكي القياسي المستخدم في قطارات مترو أنفاق لندن . تم تقديم المقرن في عام 1936 ^[56] ويتم تصنيعه بواسطة William Cook Rail ^[57] و Voith . ^[58] يحتوي وجه المقرن على لسان بارز متحرك يتم إدخاله في حلق المقرن المقابل أثناء الاقتران. بمجرد تعشيق هذه العناصر الميكانيكية بالكامل، يتم تأمين موضعها بواسطة الأوتاد التي يتم تشغيلها بواسطة أسطوانة هوائية. توجد الأواني الهوائية أسفل الاتصال الميكانيكي. يتم ضغطها ببساطة معًا وإغلاقها بواسطة عناصر مطاطية. على جانبي الاتصال الميكانيكي توجد كتل اتصال كهربائية تتكون من سلسلة من جهات الاتصال الطرفية. عند فصلها، تكون جهات الاتصال محمية بأغطية "الفرن الهولندي" المزعومة. يتم تشغيل الأغطية ميكانيكيًا وتتأرجح مفتوحة عندما يقترب الاقتران الآخر. ^[56] يمكن ربط الوصلة وفصلها عن الكابينة باستخدام مفتاح الربط ثلاثي المواضع في الكابينة. ^[59]

القارنة GF، والتي تُكتب أحيانًا أيضًا باسم القارنة +GF+، هي قارنة صنعها جورج فيشر في شافهاوزن ، سويسرا ، وكانت تستخدم على نطاق واسع في السكك الحديدية السويسرية وفي المركبات التي تنتجها صناعة السكك الحديدية السويسرية. وقد عُرضت لأول مرة في المعرض الوطني السويسري في برن عام 1914. وكانت هناك ثلاثة أنواع متاحة، وهي نوع GFN للسكك الحديدية بين المدن، ونوع GFT للترام ونوع GFV للنقل الجماعي. ^[60]

إن نوعي GFN وGFT متشابهان للغاية. والفرق الوحيد هو أن GFT مصمم لقوى أقل كما هو متوقع في خدمة الترام. يتكون كلا الوصلين من حاجز مستطيل يعمل أيضًا كحلق. يبرز لسان أفقي به فتحة من داخل الحلق حيث يتم تثبيت خطافات دبوس القفل المرتبة رأسياً. لفصل الوصل، يمكن رفع دبوس القفل باستخدام مقابض تقع خلف الوصل. اختياريًا، يمكن أيضًا توصيل خطوط الهواء والكهرباء. توجد وصلات الهواء عادةً أعلى و/أو أسفل الوصل الميكانيكي. توجد جهات الاتصال الكهربائية أعلى الوصل وهي محمية من التلوث بواسطة غطاء مفصلي عند فصلها.

أول خطوط السكك الحديدية التي قدمت مقرن نوع GFN كانت خط Bern-Zollikofen-Bahn، وهو الآن جزء من Regionalverkehr Bern-Solothurn ، وخط Aarau-Schöftland-Bahn، وهو الآن جزء من Wynental and Suhrental Railway ، وخط Biel-Täuffelen-Ins Railway . وهناك خط سكة حديد مهم آخر يستخدم مقرن نوع GFN وهو خط Brünig Railway . وقد تم استخدام مقرن نوع GFT الأخف وزنًا لأول مرة بواسطة خط Strassenbahn Zürich-Oerlikon-Seebach ^[60] وتم تقديمه لاحقًا لجميع خدمات الترام تقريبًا في سويسرا.

يختلف GFV بشكل كبير عن GFN وGFT. تم تصميمه عادةً كموصل متعدد الوظائف أوتوماتيكي بالكامل يمكن فصله بضغطة زر في الكابينة. التصميم يشبه إلى حد كبير موصل Schafrenberg. يتم إجراء الاتصال الميكانيكي بواسطة عنصر نصف كروي يبرز من رأس الوصل، والذي يتم إدخاله وقفله في جيب على شكل نصف صدفة على رأس الوصل المقابل. يقع اتصالا الهواء أحدهما فوق الآخر أسفل الوصل الميكانيكي بجوار بوق التوجيه، وتقع الاتصالات الكهربائية فوق الوصل كما هو الحال مع أنواع GFN وGFV. تم تقديم النوع لأول مرة عام 1965 مع ما يسمى Gold Coast Express المستخدم كأول قطارات نقل جماعي في منطقة زيورخ الكبرى. لا يزال يستخدم على نطاق واسع في معدات Zürich S-Bahn وفي بلجيكا بواسطة SNCB . ^[60]

وصلة شواب هي وصلة أوتوماتيكية تصنعها شركة شواب فيركهرستكنيك أيه جي ، شافهاوزن ، الخليفة القانوني لقسم وصلات السكك الحديدية في جورج فيشر . تقوم الوصلة تلقائيًا بإجراء التوصيلات الميكانيكية والهوائية والكهربائية. توجد الأقفال الميكانيكية على جانبي المنافذ الهوائية. توجد التوصيلات الكهربائية أسفل المنافذ الهوائية وهي محمية بغطاء عند فصلها. تتوفر عدة إصدارات لتطبيقات مختلفة، والتي لا يمكن توصيلها إلا ببعضها البعض وليس بوصلات أخرى، باستثناء إصدار FK-15-10 الذي يمكن توصيله بنوع وصلة شارفنبرج 10. من السمات الخاصة لوصلة شواب سطح الوصلة المائل، مما يتسبب في انزلاق رؤوس الوصلة فوق بعضها البعض أثناء الوصل، بحيث يتم كشط الثلج والجليد من وجوه الوصلة في الشتاء. ^[61]

اعتبارًا من عام 2020، ^[update]تُستخدم وصلات شواب بشكل أساسي في سويسرا في نقل الركاب بالسكك الحديدية الإقليمية. ^[62] يتم تصنيع جميع المركبات المجهزة بوصلات شواب تقريبًا بواسطة شركة Stadler Rail . الاستثناء الأكثر شهرة هو قطارات ICN المائلة التي تديرها السكك الحديدية الفيدرالية السويسرية (SBB).

توجد الإصدارات التالية:

• خطوط السكك الحديدية الرئيسية ذات القياس القياسي:
  • FK-15-12، والتي تستخدم في Stadler KISS و Stadler GTW و Stadler FLIRT
  • FK-15-10، وهو متوافق مع مقرن Scharfenberg من النوع 10
• مترو الأنفاق والسكك الحديدية الضواحي: FK-9-6
• عربات الترام وعربات السكك الحديدية ذات المسار الضيق: FK-5.5-4 وFK-3-2.5

اعتبارًا من عام 2020، تعمل Wabtec على اقتران تلقائي رقمي (DAC) يعتمد على مقرن Schwab، وهو بديل محتمل للمقرنات اللولبية في خدمة الشحن بالسكك الحديدية الأوروبية. ^[33] يمكن للمقرن التعامل مع قوى الشد حتى 1500 كيلو نيوتن وقوى الضغط حتى 2000 كيلو نيوتن وبالتالي فهو أحد أقوى المقرنات المصممة على الإطلاق للسكك الحديدية الأوروبية. ^[61][update]

وصلة شيباتا هي نوع من وصلة شارفنبرج التي طورها مهندس السكك الحديدية الحكومية اليابانية (JGR) مامورو شيباتا  [ja] في ثلاثينيات القرن العشرين للقطارات الكهربائية. ^[b] وهو نوع الوصلة القياسي لجميع قطارات الركاب في اليابان وكذلك في قطارات الركاب والمترو في كوريا الجنوبية.

تستخدم عربات قطارات شينكانسن (القطارات السريعة) نوعًا مختلفًا من وصلة شيباتا التي طورتها شركة سوميتومو للصناعات المعدنية في الستينيات والتي تستخدم دبابيس دوارة محكمة القفل، والتي تشبه بشكل أوثق وصلة شارفنبرج أكثر من وصلة شيباتا. ^[63]

• مقرنات شيباتا
• 
  موصل اتصال وثيق من نوع شيباتا ("ميتشاكو")
• 
  وصلة دوارة من شركة شيباتا على قطار شينكانسن من سلسلة E4

في بعض الأحيان، يلزم ربط عربة بنظام توصيل واحد بعربات بنظام توصيل آخر، وقد يكون هذا ضروريًا عند نقل عربات المترو من الشركة المصنعة لها إلى المدينة التي سيتم استخدامها فيها. هناك حلان:

• استخدم مركبة حاجزة (مركبات) تحتوي على وصلات مختلفة في كلا الطرفين.
• استخدم محول التوصيل.
• استخدم عربة الثقاب التي تحتوي على نفس الوصلة المزدوجة في كلا الطرفين.

توجد بعض أنواع الوصلات فقط في نهاية العربة في نفس الوقت، وذلك لأسباب أخرى منها ضرورة وجودها على نفس الارتفاع. على سبيل المثال، في ولاية فيكتوريا الأسترالية ، كانت المحركات مزودة بوصلة AAR، مع مخازن، وكانت السلسلة مثبتة على نتوء مثبت في وصلة AAR.

تحتوي المركبات الحاجزة /العربات في بريطانيا و" المركبات الانتقالية " في أمريكا الشمالية على أنواع مختلفة من الوصلات في كل طرف. إذا تم استخدام زوج من المركبات الحاجزة ، فيمكن إدخال مجموعة من العربات باستخدام الوصلة A في القطار، وإلا باستخدام الوصلة B.

قد يتم توصيل محول التوصيل أو موصل التوصيل الوسيط بموصل AAR على عربة، وتقديم، على سبيل المثال، موصل meatchopper أو موصل النقل السريع إلى العربة التالية. قد يزن مثل هذا المحول 100 كجم (220 رطلاً). تسمح قطعة المحول لموصل Janney بالتزاوج مع موصل SA3 . ^[64]

تعتبر الوصلات الأوتوماتيكية مثل Janney أكثر أمانًا في حالة الاصطدام لأنها تساعد في منع انزلاق العربات. لذلك قررت السكك الحديدية البريطانية اعتماد نسخة Janney لعربات الركاب الخاصة بها، حيث يمكن للوصلة أن تتأرجح بعيدًا عن الطريق للربط بالمحركات باستخدام نظام المانع والسلسلة التقليدي.

في نيو ساوث ويلز، كانت مجموعات العربات متصلة بشكل دائم بقضيب ثابت ، حيث كانت العربات منفصلة فقط في الورش. يتم أحيانًا توصيل عربات الشحن في أزواج أو مجموعات ثلاثية، باستخدام وصلات قضيبية بينهما.

تتقاسم المجموعات المفصلية من العربات أو العربات عربات النقل الوسيطة ، ولا تحتاج إلى وصلات في المواضع الوسيطة.

تعتبر الوصلات ضرورية لأي أنظمة فرملة مستمرة.

تحتاج الفرامل الهوائية التي يتم التحكم فيها إلكترونيًا (ECP) إلى طريقة لتوصيل العربات المجاورة كهربائيًا، سواء للطاقة أو لإشارات الأوامر، ويمكن القيام بذلك عن طريق المقابس والمقابس، أو عن طريق إشارات راديو قصيرة المدى للغاية.

ترس السحب (المعروف أيضًا باسم ترس السحب) هو التجميع الموجود خلف الوصلة في كل طرف من طرفي العربة للتعامل مع قوى الضغط والشد بين عربات القطارات. كانت تروس السحب المبكرة مصنوعة من الخشب، والذي تم استبداله تدريجيًا بالفولاذ .

تحتوي وصلات جاني على ترس سحب في حافة مركزية لامتصاص قوى الدفع والسحب ( عملية الركود ). ^[65]

يوجد أيضًا ترس سحب خلف وصلات القفل الضيق ، وصلات SA3 ، وصلات C-AKv ، وصلات Scharfenberg ، وغيرها من وصلات متعددة الوظائف .

في حالة المخازن المؤقتة ومقارنات السلسلة ، فإن معدات السحب خلف الخطافات، إن وجدت، سوف تمتص الشد، بينما تمتص المخازن المؤقتة الجانبية الضغط.

قد لا تحتوي بعض وصلات التوصيل على ترس سحب.

تختلف أدوات الربط في السكك الحديدية النموذجية وفقًا للحجم، وقد تطورت على مدار سنوات عديدة. كانت القطارات النموذجية المبكرة تُربط باستخدام ترتيبات ربط مختلفة، والتي كانت غير متماثلة في كثير من الأحيان، مما يتطلب توجيه جميع العربات في نفس الاتجاه. في المقاييس الأكبر، كانت نماذج مقياس العمل أو مقياس قريب من مقياس أدوات الربط من شركة Janney شائعة جدًا، لكنها أثبتت أنها غير عملية في HO والمقاييس الأصغر.

لسنوات عديدة، كان وصل "X2F" أو "Horn-Hook" شائعًا جدًا في مقياس HO ، حيث يمكن إنتاجه كقطعة واحدة من البلاستيك المصبوب. وبالمثل، لسنوات عديدة، كان وصل "lift-hook" المعروف باسم Rapido والذي طورته شركة Arnold ، وهي شركة ألمانية لتصنيع القطارات النموذجية بمقياس N ، شائع الاستخدام في هذا المقياس.

كان المنافس الرئيسي لكلا هذين القارنين، الأكثر شعبية بين المصممين الجادين، هو Magne-Matic، وهو قارن مفصل يتم تحريره مغناطيسيًا طوره كيث وديل إدواردز، وصنعته شركة Kadee ، وهي الشركة التي بدأوها. في حين أنها تشبه إلى حد كبير قارنات جاني المصغرة، إلا أنها تختلف ميكانيكيًا إلى حد ما، حيث يدور المفصل من مركز رأس القارنة، وليس من الجانب. يسمح دبوس فولاذي، مصمم ليشبه خرطوم فرامل الهواء، بتحرير القارنات مغناطيسيًا؛ يمنع تصميم رأس القارنة حدوث ذلك ما لم يتم إيقاف القطار أو عكسه بزوج من القارنات المتزاوجة مباشرة فوق مغناطيس فصل. كان الإصدار السابق من التصميم الذي يتم تشغيله ميكانيكيًا يحتوي على دبوس مستقيم يمتد لأسفل من المفصل نفسه، والذي يشتبك مع "منحدر" ميكانيكي على شكل ماسي بين القضبان، والذي يجب رفعه فوق ارتفاع القضيب عندما تكون هناك حاجة إلى فصل.

بمجرد انتهاء صلاحية براءات اختراع Kadee، بدأ عدد من الشركات المصنعة الأخرى في تصنيع وصلات مفصلية مغناطيسية مماثلة (ومتوافقة).

تم تصميم وتصنيع نموذج HO بمقياس دقيق لموصل AAR بواسطة فرانك سيرجنت. ^[66] يستخدم هذا التصميم كرة صغيرة من الفولاذ المقاوم للصدأ لإغلاق المفصل. يتم تحقيق الفصل عن طريق تثبيت عصا مغناطيسية فوق زوج الموصل لسحب الكرات من جيوب القفل.

في مقياس O ، تم تصنيع نسخة مصغرة عاملة بمقياس دقيق من وصلة "Alliance" في ثمانينيات القرن العشرين بواسطة نماذج GAGO في أستراليا. منذ عام 2002 تم تسويقها بواسطة شركة Waratah Model Railway Company. ^[67] يميل المصممون الأوروبيون إلى استخدام وصلات الخطاف والسلسلة بالمقياس.

في النماذج البريطانية بمقياس 00 (مشابه لمقياس H0) فإن وصلة "قفل الشد" التي طورتها شركة Tri-ang هي المعيار. وهي مشابهة في التشغيل لنوع وصلة meatchopper. ويمكن فك الاقتران عن بعد باستخدام منحدر زنبركي بين القضبان. وتصميم الخطافات هو بحيث لا تنفصل الوصلات عند تعرضها للشد (بدلاً من الضغط على المنحدر). وعندما يتم دفع القطار فوق المنحدر، فإنه يرفع خطافات الاقتران أثناء مرور القطار فوقه. وبإيقاف القطار فوق المنحدر، فإنه ينقسم عند هذه النقطة. ورغم أنها تعمل بشكل جيد، إلا أنها غالبًا ما تُرى على أنها قبيحة ومزعجة ^{[ بحاجة لمصدر ]} (على الرغم من توفر تصميمات أصغر، إلا أنها ليست متوافقة دائمًا بشكل كامل مع النماذج الأخرى) ويفضل العديد من ^{[ بحاجة لمصدر ]} المصممين البريطانيين إعادة تركيب أنواع Kadee أو وصلات الخطاف والسلسلة العاملة.

من التطورات الحديثة وصلة قابلة للتبديل يتم توصيلها بمقبس قياسي، يُعرف باسم NEM 362 ويمكن فصلها بسهولة حسب الحاجة. وهذا يسمح للمصمم بتوحيد معايير أي وصلة يرغب فيها بسهولة، دون الحاجة إلى تغيير نوع الوصلة من قبل الشركات المصنعة الفردية.

بمقياس 7 مم ، يتم الآن تصنيع وصلات العمل النرويجية بواسطة Zamzoodled ^[68] في المملكة المتحدة.

تم نشر مقارنة بين أنواع الوصلات في "مقدمة إلى الوصلات". ^[69]

تحتوي قطارات الألعاب على مجموعة واسعة من الموصلات غير المتوافقة.

تختلف معدلات الحوادث بين أنواع الاقتران المختلفة.

• تضمنت حادثة قطار مورولا عام 1926 كسر "خطاف سحب" مما أدى إلى انزلاق القطار إلى أسفل ثم وقوع تصادم. تشير خطافات السحب إلى " مصدات ومثبتات سلسلة ". ^[70]
• حادث قطار راوند أوك - 1858 - انكسر القابض وتراجع الجزء الخلفي من القطار إلى الخلف.

• Tymczasowe wytyczne obsługi sprzęgu samoczynnego typu UIC/OSŻD, radzieckiego – typu SA3 oraz sprzęgu mieszanego [ إرشادات مؤقتة لتشغيل قارنة التوصيل التلقائية من النوع UIC/OSJD، السوفيتية — SA3 والمحول ] (باللغة البولندية). وارسو: الوزيران كومونيكاتشي. 1979.
• تطوير المتطلبات الوظيفية للنقل بالسكك الحديدية في أوروبا بشكل مستدام وجذاب: D5.1 – أحدث التقنيات في أجهزة الربط الأوتوماتيكية (PDF) (تقرير فني). Shift2Rail. 3 مارس 2017.
• الأستاذ الدكتور ماركوس هيشت، ماركوس؛ ميركو ليستي، ماجستير في العلوم؛ ساسكيا ديشر، بكالوريوس في العلوم، محررون (29 يونيو 2020). تطوير مفهوم للانتقال على مستوى الاتحاد الأوروبي إلى نظام اقتران آلي رقمي (DAC) لنقل البضائع بالسكك الحديدية (PDF) (تقرير فني). برلين: جامعة برلين التقنية لصالح وزارة النقل والبنية التحتية الرقمية الفيدرالية (BMVI).
• شركة نورفولك آند ويسترن للسكك الحديدية ضد هيلز (95-6)، 516 الولايات المتحدة 400 (1996) ( قرار المحكمة العليا الأمريكية الصادر عن القاضي كلارنس توماس )
• إيلي جاني - جاني كوبلر محفوظ في أرشيف مكتبة الكونجرس على شبكة الإنترنت في 2008-11-06 (بناءً على الحالة المذكورة أعلاه)
• Dellner Couplers AB — موصلات آلية وشبه دائمة
• شبكة قطار فانكوفر سكاي ترين الخفيف، كندا (هذان الموقعان لبيانات ديلنر)
• سكك حديد جين العالمية
• كيف تعمل الوصلات
• وايت، جون هـ. (1985) [1978]. عربة الركاب بالسكك الحديدية الأمريكية . بالتيمور، ماريلاند: مطبعة جامعة جونز هوبكنز . رقم ISBN 978-0-8018-2743-3.

توملينسون، جي دبليو (1991). "الأنظمة الكهربائية عبر القارنات". وقائع مؤسسة المهندسين الميكانيكيين، الجزء ف: مجلة السكك الحديدية والنقل السريع . 205 (1): 65-78. doi :10.1243/PIME_PROC_1991_205_217_02. S2CID  111315979.

• براءة اختراع أمريكية رقم 4102459، أكسل شيل وكوينو نيل، "جهاز محول لربط مركبات السكك الحديدية ذات أنواع مختلفة من الموصلات"، نُشرت في 25 يوليو 1978  ، محول بين موصل جاني وموصل SA3