第五章 牽引緩沖裝置

1、第五章第五章 牽引緩沖裝置牽引緩沖裝置第一節(jié)第一節(jié) 牽引緩沖裝置概述牽引緩沖裝置概述第二節(jié)第二節(jié) 車鉤車鉤第三節(jié)第三節(jié) 緩沖器緩沖器第四節(jié)第四節(jié) 密接式車鉤密接式車鉤第一節(jié)第一節(jié) 牽引緩沖裝置概述牽引緩沖裝置概述作用：連掛、傳力、緩沖將車輛連接成列車實現(xiàn)車輛之間機械、電氣和氣路的連接傳遞和緩和列車縱向力或沖擊力 牽引連掛裝置 緩沖裝置 車鉤緩沖裝置的用途車鉤緩沖裝置的組成車鉤 連掛和傳遞牽引力及沖擊力緩沖器 緩和沖撞，吸收沖擊動能從板和鉤尾框 傳遞縱向力 車鉤緩沖裝置在車輛上的安裝 整體安裝于車體底架兩端的牽引梁內(nèi)前、后從板及緩沖器卡裝在牽引梁的前、后從板座之間 下部靠鉤尾框托板及鉤體托梁托住

2、 力的傳遞牽拉時鉤頭鉤頭 鉤體鉤體 鉤尾銷鉤尾銷 鉤尾框鉤尾框 緩沖器緩沖器 前從前從 板板 前牽引緩沖座前牽引緩沖座 車底架車底架力的傳遞壓縮時鉤頭鉤頭 鉤體鉤體 前從板前從板 緩沖器緩沖器 后牽引緩沖座后牽引緩沖座 車底架車底架車鉤高對鐵道車輛使用的車鉤（非剛性） 空車時車鉤鉤舌的水平中心線距鋼軌面（互換性） 客車 貨車88010mm 兩相鄰車輛最大高度差不得大于75mm城市軌道交通車輛（地鐵）車鉤高？地鐵車輛是否可以與鐵道車輛聯(lián)運？105880車鉤緩沖裝置的分類非自動車鉤自動車鉤 非剛性車鉤允許兩個相連接的車鉤鉤體在垂直方向上有相對位移 剛性車鉤不允許兩連掛車鉤存在相對位移 車鉤緩沖裝置

3、的分類u剛性車鉤的優(yōu)點 間隙小，降低了縱向沖動 實現(xiàn)車輛間的氣路和電路的自動連接，編組自動化 避免在意外撞車時發(fā)生一個車輛爬到另一個車輛上 主要用于地下鐵道車輛和城市輕軌車輛，以及高速列車u非剛性車鉤的優(yōu)點 結(jié)構(gòu)簡單，強度高，重量輕 與車體的連接較為簡單 一般鐵路客車、貨車上 第二節(jié)第二節(jié) 車鉤車鉤 車鉤是牽引緩沖裝置中的主要部件之一，起連掛車輛或其他機車的作用。現(xiàn)代各國普遍采用自動車鉤，具有自動連接的性能。不同類型的車鉤，其結(jié)構(gòu)雖有些差異，但其作用原理是相同的。（非剛性）車鉤的開啟方式上作用式由設(shè)在鉤頭上部的提升機構(gòu)開啟大部分貨車車鉤的開啟方式下作用式由設(shè)在鉤頭下部的推頂桿的動作來實現(xiàn)開啟客

4、車車鉤的開啟方式車鉤在什么狀態(tài)時可以開啟？ 牽引 制動 惰行車鉤型號車鉤型號材料材料靜拉破壞強靜拉破壞強度（度（kN）用途用途13號號ZG2524002600貨車、機貨車、機車用車用13號號ZG24SiMnVTi3000貨車、機貨車、機車用車用3號號ZG252500機車用機車用15號號16001700客車用客車用一、車鉤的基本要求一、車鉤的基本要求1、要有足夠的強度；2、容易辨識其連結(jié)狀態(tài)，以免誤認而造成列車分離事故；3、不能因運行振動而自動解鎖脫鉤；4、不能因各部銷有磨耗而影響其作用和掛鉤的安全；5、構(gòu)造簡單，操作方便，拆裝容易，以降低運用保養(yǎng)成本。二、車鉤組成二、車鉤組成 車鉤由鉤體、鉤舌

5、、鉤舌銷、鎖鐵、鉤鎖及鎖體組成。車鉤前從板尾部加工成R130 mm的圓弧。其從板接觸面也相應(yīng)加工成圓弧形。車鉤組裝后鉤身可以在人力作用下做擺動，以便在曲線半徑不小于R250m彎道處摘掛。鉤頭肩部與沖擊座距離為80mm，在沖擊座上方安裝吊桿裝置以增加車鉤擺動的靈活和復(fù)原能力。 車鉤水平中心線距軌面高度為880 mm10mm，車鉤高度的調(diào)整可由鉤尾框托板上加墊或改變沖擊座下方吊桿裝置的均衡梁的唐耗板厚度來進行調(diào)整，必要時吊桿頭上的墊板也可稍稍改變厚度以調(diào)整車鉤高度。 (一)鉤體 鉤體由鑄鋼鑄成，是車鉤的主體件。按部位可分為鉤頭、鉤身、鉤尾3個部分。整個鉤體像一個半張開的拳頭。 1鉤頭 鉤頭前部空腔

6、，用來安裝其他車鉤零件，鉤頭如圖5.3所示。 曲腕：可容納對方鉤舌。 鉤耳：分上下鉤耳，安裝鉤舌用。 鉤鎖腔：鉤頭中空部，容納并安裝鉤鎖、鉤舌推鐵等零件，結(jié)構(gòu)如圖54所示。2鉤身 鉤身鑄成中空斷面結(jié)構(gòu)。3鉤尾 鉤尾分叉并設(shè)銷孔，用來連接車鉤尾框，在尾框內(nèi)設(shè)緩沖器。(二)鉤舌 鑄鋼件，按部位可分為鉤舌和鉤舌尾部。鉤舌是撓鉤部分，鉤舌尾部是鎖鉤，開鉤的控制部分，并且是車鉤承受拉壓載荷的部分。 在鉤舌轉(zhuǎn)軸處，設(shè)一垂向銷孔，通過鉤舌銷把鉤舌裝在鉤頭上，并可以適當(dāng)轉(zhuǎn)動，呈張開或閉攏狀態(tài)。張開時可以進行掛鉤，閉攏并鎖住后即為連掛好以后的狀態(tài)。 (三)鉤舌銷 是鍛銅制成的圓形長銷。它穿在鉤頭及鉤舌的銷孔內(nèi)，

7、把鉤舌裝在鉤頭上，并保證鉤舌可以繞其適當(dāng)轉(zhuǎn)動。鉤舌銷頂部有凸邊，可以防止掉落；下部有開口銷孔，以穿人開口銷，避免脫落。(四)鉤鎖 鉤鎖是一個形狀復(fù)雜的鑄鋼件。它有相當(dāng)大的自重，安放在鉤頭空腔內(nèi)，處于鉤舌尾部適當(dāng)位置。當(dāng)鉤舌轉(zhuǎn)到閉攏位置時，鉤舌尾部和鉤頭空腔內(nèi)壁之間，轉(zhuǎn)出一個空間，鉤鎖因自重落下，卡住鉤舌尾部，使鉤舌不能張開，即成鎖鉤狀態(tài)。在鉤鎖的下端尾部，有一銷孔，用來連接下鎖銷；在鉤鎖的上部，還設(shè)有一個短梁，這是為上作用式車鉤連接提鎖零件用的。(五)鉤舌推鐵 它是一個彎曲形狀的鑄鋼件，平置于鉤頭空腔內(nèi)，處于鉤舌尾部的后面，下部有一短圓銷作為轉(zhuǎn)軸。當(dāng)鉤鎖被提起時，鉤鎖推動鉤舌推鐵的一端，使它繞

8、軸轉(zhuǎn)動一定角度，其另一端則撥動鉤舌尾部，使鉤舌張開成為全開狀態(tài)。在掛鉤后，鉤舌尾部又將它轉(zhuǎn)回原位。 (六)下鎖銷裝配 為下作用式車鉤頂起鉤鎖用。它是由下鎖銷、下鎖銷體和下鎖銷鉤組成。三、車鉤的三態(tài)作用 車鉤各零件處于不同的位置時，起著不同的作用，從而使車鉤具有閉鎖、開鎖、全開三種作用，俗稱為車鉤的三態(tài)作用。1、閉鎖位置、閉鎖位置是車鉤連掛好以后的狀態(tài)。這時鉤舌尾部轉(zhuǎn)入鉤鎖腔內(nèi)鉤鎖以自重落下，其后鎖面和側(cè)坐鎖面分別坐在鉤舌推鐵的瑣座和鉤舌尾部側(cè)面的鉤鎖承臺上，卡在鉤舌尾部側(cè)面即鉤鎖腔側(cè)壁面之間，攔住鎖鉤不能張開。當(dāng)鉤鎖以自重落下后，下鎖銷沿鉤鎖腿部的下鎖銷軸孔下滑，使下鎖銷的防跳臺處于下鎖銷孔中

9、防跳臺下方，起防跳作用。標(biāo)志：彎腰，能看見下鎖銷上的圓標(biāo)記2、開鎖位置（鎖開）、開鎖位置（鎖開）是一種閉而不鎖的狀態(tài)。此時鉤舌雖未張開，但鉤鎖已被人為操縱頂起一定高度，解除了對鉤舌的鎖閉。操作時，適當(dāng)用力扳動鉤提桿，推動下鎖銷軸沿鉤鎖腿部的下鎖銷軸空斜向上滑動，脫離防跳位置。另外，下鎖銷從下鎖銷孔頂起鉤鎖，使之上移，并使鉤鎖腿部向后轉(zhuǎn)動，開鎖坐鎖面坐在鉤舌推鐵的鎖座上，上鉤鎖不能落下，形成開鎖位置。標(biāo)志：鉤舌關(guān)閉，鎖銷不能落下3、全開位置、全開位置是車鉤鉤舌完全張開的狀態(tài)，為車鉤連掛的準備位置。由閉或開鎖位置用力提起車鉤提桿（若在閉鎖位置先脫離防跳）在下鎖銷推動鉤鎖充分使其上升，鉤鎖全開回轉(zhuǎn)支

10、點以鉤鎖腔前壁全開作用點為支點，鉤鎖的腿部想后轉(zhuǎn)動，后踢足踢動鉤舌推鐵的踢足推動面，使鉤舌以鉤舌銷為軸張開，形成全開位置。全開位置。全開位置，鉤鎖座落在鉤舌尾部上方，不能落下。 四、車鉤受力及磨耗情況 1 車鉤的受力 車鉤在牽引或推進運行時，分別受著拉力或推力。這些力都作用在鉤舌和鉤體上。 無論在牽引或推進運行中，萬一鉤舌銷折損，只要車鉤確實處于相互連接而且完全鎖閉的狀態(tài)下，鉤舌并沒有自動落下或被拉脫的危險，只有當(dāng)互扣的鉤舌解開后，鉤舌方可取下。這種設(shè)計，目的是保障列車運行中車鉤安全可靠的連接。 2 車鉤的磨耗 列車在運行中的縱向沖擊和垂直振動，使得互相連接的兩車鉤，經(jīng)常發(fā)生相對運動。這就必然

11、導(dǎo)致磨耗。牽引運行時，鉤舌內(nèi)側(cè)面M處易磨耗；推進運行時，鉤舌外側(cè)面N處易磨耗。因而車鉤長期使用后，鉤舌會逐漸磨薄。鉤舌厚度磨薄后，強度自然要減弱，而且由于鉤舌磨耗過薄，相互連接的車鉤必然松曠過大，致使列車沖動增加，鉤舌容易相互脫離，造成列車分離事放。五、車鉤復(fù)位裝置五、車鉤復(fù)位裝置 列車進入曲線運行時車鉤中心線與車體中心線產(chǎn)生偏角，即車鉤左右擺動。故在牽引梁中間開有較寬的鉤門，鉤體在尾框也能左右擺動。為了使車鉤在偏倚后能及時恢復(fù)正常位置，避免車鉤左右任意擺動不穩(wěn)，減小摘掛車鉤時的困難，在車鉤鉤頭的后面，鉤身的下部，裝設(shè)了車鉤復(fù)原裝置。彈簧式復(fù)原裝置彈簧式復(fù)原裝置 車鉤鉤身坐落復(fù)原彈簧鞍內(nèi)。當(dāng)車

12、鉤偏倚時，彈簧鞍壓縮下部一側(cè)的彈簧墊板及彈簧，此時彈簧的復(fù)原力就可使彈簧鞍恢復(fù)到正位，起復(fù)原作用。吊桿式復(fù)原裝置吊桿式復(fù)原裝置 鉤身卡在擺塊上，擺塊兩端支承在吊桿下。當(dāng)車鉤向一側(cè)偏倚時，車鉤本身的重量的水平分力將使自身和擺塊恢復(fù)到原來的正常安定位置。這種吊桿式復(fù)原裝置結(jié)構(gòu)簡單、很少有磨損。第三節(jié)第三節(jié) 緩沖器緩沖器緩沖器作用： 緩沖器用來減小列車在運行中由于機車牽引力的變化或啟動、制動及調(diào)車掛鉤時機車車輛相互碰撞而引起的沖擊和振動，從而減少機車、車輛的破損，貨物的損傷，提高列車運行的平穩(wěn)性。摩擦緩沖器摩擦緩沖器由前、后兩部分組成，前部為螺旋彈簧（客車用）由前、后兩部分組成，前部為螺旋彈簧（客車

13、用）或環(huán)彈簧（貨車用），后部為內(nèi)、外環(huán)彈簧，彼此或環(huán)彈簧（貨車用），后部為內(nèi)、外環(huán)彈簧，彼此以錐面相配合，兩部分之間有彈簧座板分隔。以錐面相配合，兩部分之間有彈簧座板分隔。 2號彈簧緩沖器1號彈簧緩沖器螺旋彈簧螺旋彈簧用來緩和沖擊作用力，環(huán)彈簧兩滑動斜面間的摩擦用來緩和沖擊作用力，環(huán)彈簧兩滑動斜面間的摩擦力用來起到吸收能量的作用。力用來起到吸收能量的作用。當(dāng)緩沖器受力壓縮時，使各環(huán)相互擠壓，這時外環(huán)當(dāng)緩沖器受力壓縮時，使各環(huán)相互擠壓，這時外環(huán)彈簧中就儲存了大部分的沖擊能量；同時各內(nèi)外環(huán)彈簧中就儲存了大部分的沖擊能量；同時各內(nèi)外環(huán)簧的斜面之間因相互摩擦而將一部分沖擊能變成熱簧的斜面之間因相互摩擦

14、而將一部分沖擊能變成熱能。能。當(dāng)外力除去后，各環(huán)簧之間又產(chǎn)生摩擦，將所儲存當(dāng)外力除去后，各環(huán)簧之間又產(chǎn)生摩擦，將所儲存能量的一部分再一次轉(zhuǎn)變?yōu)槟Σ翢崮芏ⅲ蚨芰康囊徊糠衷僖淮无D(zhuǎn)變?yōu)槟Σ翢崮芏?，因而起到了緩沖和減振的作用。起到了緩沖和減振的作用。 (一)MX一1型橡膠摩擦式緩沖器 電力機車上現(xiàn)普遍采用的是MX-1型橡膠摩擦式緩沖器。SS4G型，SS9型電力機車均采用MX-1型橡膠摩擦式緩沖器。橡膠緩沖器結(jié)構(gòu)、原理橡膠緩沖器結(jié)構(gòu)、原理 u橡膠緩沖器的頭部為楔塊摩擦部分，由三個形狀完全相同且?guī)A斜角的楔塊，壓頭和箱體等部分組成，楔塊介于壓頭與箱體之間，整個緩沖器封閉在箱體內(nèi)。u橡膠緩沖器是

15、借助橡膠分子內(nèi)摩擦和彈性變形起到緩和沖擊和消耗能量作用的。為了增大緩沖器容量，在頭部裝有金屬摩擦部分，借助三個帶有傾角的楔塊，在受壓時與箱體及壓頭間各接觸斜面產(chǎn)生相對位移，因摩擦而消耗沖擊能量。 橡膠緩沖器的優(yōu)點：1、容量大。34000J以上2、性能好。能量吸收率90%。3、零件少，重量輕，成本低。缺陷：橡膠片性能不穩(wěn)定，箱體易產(chǎn)生裂紋。(二)MT-3型緩沖器（自學(xué)部分）密接式車鉤緩沖裝置的特點和種類剛性自動車鉤集牽引、緩沖和連掛于一體實現(xiàn)車輛的機械、電氣和空氣的自動連接主要用于高速列車、地鐵和輕軌車輛上常見種類柴田式密接式車鉤(北京地鐵) Scharfenberg型密接式車鉤（上海地鐵） B

16、SI-COMPACT型密接式車鉤柴田式密接式車鉤 密接式車鉤橡膠緩沖器風(fēng)管連結(jié)器電氣連結(jié)器風(fēng)動解鉤系統(tǒng) 連掛與分解作用原理 兩鉤連掛時，凸錐插進對方相應(yīng)的凹錐孔中 凸錐的內(nèi)側(cè)面在前進中壓迫對方的鉤舌轉(zhuǎn)動 解鉤風(fēng)缸的彈簧受壓，鉤舌沿逆時針方向旋轉(zhuǎn)40 兩鉤連接面相接觸后，凸錐的內(nèi)側(cè)面不再壓迫對方的鉤舌 彈簧使鉤舌恢復(fù)到閉鎖位置連掛與分解作用原理司機操縱解鉤閥，壓縮空氣進入解鉤風(fēng)缸活塞桿向前推并帶動解鉤桿，使鉤舌轉(zhuǎn)動至開鎖位置兩鉤分解后，解鉤風(fēng)缸的壓縮空氣迅速排出，解鉤彈簧帶動鉤舌順時針向轉(zhuǎn)動40恢復(fù)到原始狀態(tài)連掛與分解作用原理風(fēng)管連接當(dāng)兩車連掛時風(fēng)管連接器能自動將空氣管路連通，兩車分解時又可自動

17、將兩車間的空氣管路切斷電氣連接在兩車連接時自動接通兩車之間的低壓電路，使司機得以操縱全列車同步工作。在兩車分解時又可自動將兩車間的電路切斷。 上海地鐵車輛的車鉤類型-A=B*C=C*B=A-全自動車鉤(-)機械、氣路、電路的自動連接 半自動車鉤（=）機械、氣路自動連接,電路人工連接 半永久車鉤 （*）機械、氣路、電路人工連接半永久車鉤兩對雌雄結(jié)構(gòu)的連接桿組成雙向作用環(huán)彈簧牽引桿剛性牽引桿套筒式連軸節(jié) Scharfenberg型密接式車鉤 機械連接中間部位 電氣連接左右兩側(cè) 氣路連接中心軸下方擺動角水平垂向 04005Scharfenberg型密接式車鉤中心軸、鉤舌、鉤鎖連接桿、鉤鎖彈簧、鉤舌定

18、位桿及彈簧、定位桿頂塊及彈簧和解鉤風(fēng)缸 Scharfenberg型密接式車鉤待掛狀態(tài) 鉤舌定位桿被鉤舌定位桿及彈簧固定在待掛位置鉤鎖彈簧處于最大拉力狀態(tài)鉤鎖連接桿退至凸錐體內(nèi)鉤舌上的鉤嘴對著鉤頭正前方 Scharfenberg型密接式車鉤連接狀態(tài)凸錐體伸入本鉤的凹錐孔并推動定位桿頂塊定位桿頂塊推動鉤舌 彈簧的回復(fù)力使鉤舌作逆時針轉(zhuǎn)動，帶動鉤鎖連接桿伸進相鄰車鉤鉤舌的鉤咀，完成兩鉤的連接鎖閉Scharfenberg型密接式車鉤連接狀態(tài)受力車鉤受牽拉時，拉力由兩鉤鎖連接桿均勻分擔(dān) 當(dāng)車鉤受沖擊時，壓力通過兩車鉤殼體連接法蘭傳遞 Scharfenberg型密接式車鉤解鉤狀態(tài)解鉤風(fēng)缸充氣，風(fēng)缸活塞桿推動鉤舌順時針轉(zhuǎn)動，使相鄰車鉤的鉤鎖連接桿脫開鉤舌 定位桿頂塊控制鉤舌定位桿使鉤舌處于解鉤狀態(tài) Scharfenberg型密接式車鉤電氣連接保護罩 固定觸點和彈性觸點 氣路連接主