動車組連掛裝置課件

第一節(jié)密接式車鉤的組成與作用原理一．歐洲密接式車鉤的組成與作用原理歐洲的密接式車鉤緩沖裝置主要有德國的沙庫（Schafenberg）公司（已被福伊特公司收購）、瑞典丹納（dellner）公司、德國的BSI-COMPACT等公司的產(chǎn)品。第一節(jié)密接式車鉤的組成與作用原理一．歐洲密接式車鉤的組成與1（一）.沙庫密接式車鉤緩沖裝置沙庫公司為高速列車開發(fā)了型式齊全，系列化的車鉤緩沖裝置。其中包括用于各列車單元之間的自動密接式車鉤緩沖裝置；用于各列車單元內(nèi)部的半永久式車鉤緩沖裝置；以及用于列車（動車組）前端的可伸縮密接式車鉤緩沖裝置。

（一）.沙庫密接式車鉤緩沖裝置沙庫公司為高速列車開發(fā)了型式齊21．沙庫自動密接式車鉤緩沖裝置的組成沙庫自動密接式車鉤緩沖裝置主要由鉤頭、鉤體、電力連接器、風(fēng)管連接器、尾部橡膠彈性彈簧活節(jié)（緩沖器）、中心調(diào)整裝置、鉤頭電加熱裝置和能夠吸收較大沖擊能量的金屬壓潰管（含于鉤體之中）等部件組成。1．沙庫自動密接式車鉤緩沖裝置的組成沙庫自動密接式車鉤緩沖3動車組連掛裝置課件4動車組連掛裝置課件5鉤頭機(jī)械連接部分，由殼體1、鉤舌2、中心軸3、鉤鎖連桿4、鉤鎖彈簧5、鉤舌定位桿6、彈簧7、定位桿頂塊8及彈簧9、解鉤風(fēng)缸10等組成。殼體的前部，一半為凸錐體，一半為凹錐孔，兩鉤連掛時相鄰車鉤的凸錐體和凹錐孔互相插入；鉤頭機(jī)械連接部分，由殼體1、鉤舌2、中心軸3、鉤鎖連桿4、鉤6鉤舌固定在中心軸上，鉤舌繞中心軸轉(zhuǎn)動時可帶動鉤鎖連桿動作；鉤舌呈不規(guī)則幾何形狀，設(shè)有供連接時定位和供解鉤時解鉤風(fēng)缸活塞桿作用的凸舌，以及鉤鎖連桿的定位槽、鉤嘴等，是車鉤實現(xiàn)動作的關(guān)鍵零件；鉤鎖連桿在鉤鎖彈簧拉力作用下使車鉤連接可靠；鉤舌定位桿上設(shè)有兩個定位凸緣，使鉤舌定位在待掛或解鉤狀態(tài)；定位桿頂塊可以在連掛時頂動鉤舌定位桿實現(xiàn)兩鉤的閉鎖。鉤舌固定在中心軸上，鉤舌繞中心軸轉(zhuǎn)動時可帶動鉤鎖連桿動作；鉤72．三態(tài)作用原理沙庫自動密接式車鉤有待掛、閉鎖和解鉤三種狀態(tài)

2．三態(tài)作用原理沙庫自動密接式車鉤有8(a)．待掛狀態(tài)：為車鉤連接前的準(zhǔn)備狀態(tài)。此時鉤舌定位桿被固定在待掛位置，鉤鎖彈簧處于最大拉伸狀態(tài)，鉤鎖連桿退縮至鉤頭錐體內(nèi)，鉤舌上的鉤嘴對著鉤頭正前方。(a)．待掛狀態(tài)：為車鉤連接前的準(zhǔn)備狀態(tài)。此時鉤舌定位桿被固9閉鎖狀態(tài)相鄰兩鉤的凸錐體伸入對方的凹錐孔并推動定位桿頂塊，定位桿頂塊擺動迫使鉤舌定位桿離開待掛位置，這時鉤鎖彈簧的回復(fù)力使鉤舌作逆時針轉(zhuǎn)動，并帶動鉤鎖連桿伸進(jìn)相鄰車鉤鉤舌的鉤嘴，完成兩鉤的連接閉鎖。這時兩鉤的鉤鎖連桿和鉤舌形成平行四邊形連桿機(jī)構(gòu)，當(dāng)車鉤受牽拉時，拉力由兩鉤的鉤鎖連桿均勻分擔(dān)，使鉤舌始終處于鎖緊狀態(tài)，當(dāng)車鉤受沖擊時，壓力通過兩車鉤殼體凸緣傳遞。閉鎖狀態(tài)相鄰兩鉤的凸錐體伸入對方的凹錐孔并推動定位桿頂塊，定10(b)．閉鎖狀態(tài)：相鄰兩鉤的凸錐體伸入對方的凹錐孔并推動定位桿頂塊，定位桿頂塊擺動迫使鉤舌定位桿離開待掛位置，這時鉤鎖彈簧的回復(fù)力使鉤舌作逆時針轉(zhuǎn)動，并帶動鉤鎖連桿伸進(jìn)相鄰車鉤鉤舌的鉤嘴，完成兩鉤的連接閉鎖。這時兩鉤的鉤鎖連桿和鉤舌形成平行四邊形連桿機(jī)構(gòu)，當(dāng)車鉤受牽拉時，拉力由兩鉤的鉤鎖連桿均勻分擔(dān)，使鉤舌始終處于鎖緊狀態(tài)，當(dāng)車鉤受沖擊時，壓力通過兩車鉤殼體凸緣傳遞。(b)．閉鎖狀態(tài)：相鄰兩鉤的凸錐體伸入對方的凹錐孔并推動定位11解鎖狀態(tài)司機(jī)操縱按鈕，控制電磁閥使解鉤風(fēng)缸充氣，風(fēng)缸活塞桿推動鉤舌順時針轉(zhuǎn)動，使兩鉤的鉤鎖連接桿脫開對方鉤舌的鉤嘴，同時使鉤鎖連接桿克服鉤鎖彈簧的拉力縮入鉤頭錐體內(nèi)，這時定位桿頂塊控制鉤舌定位桿使鉤舌處于解鉤狀態(tài)。兩鉤分離后，解鉤風(fēng)缸排氣，定位桿頂塊由于彈簧作用復(fù)位，鉤舌回至待掛位，車鉤又恢復(fù)到待掛狀態(tài)。解鎖狀態(tài)司機(jī)操縱按鈕，控制電磁閥使解鉤風(fēng)缸充氣，風(fēng)缸活塞桿推12(c)．解鉤狀態(tài)司機(jī)操縱按鈕，控制電磁閥使解鉤風(fēng)缸充氣，風(fēng)缸活塞桿推動鉤舌順時針轉(zhuǎn)動，使兩鉤的鉤鎖連接桿脫開對方鉤舌的鉤嘴，同時使鉤鎖連接桿克服鉤鎖彈簧的拉力縮入鉤頭錐體內(nèi)，這時定位桿頂塊控制鉤舌定位桿使鉤舌處于解鉤狀態(tài)。兩鉤分離后，解鉤風(fēng)缸排氣，定位桿頂塊由于彈簧作用復(fù)位，鉤舌回至待掛位，車鉤又恢復(fù)到待掛狀態(tài)。(c)．解鉤狀態(tài)司機(jī)操縱按鈕，控制電磁閥使解鉤風(fēng)缸充氣，風(fēng)缸13沙庫車鉤緩沖裝置主要技術(shù)參數(shù)

沙庫車鉤緩沖裝置主要技術(shù)參數(shù)14（二）BSI-COMPACT型密接式車鉤德國制造的BSI-COMPACT型密接式車鉤在歐洲、巴西等許多國家的地鐵、輕軌車輛和城郊列車上獲得廣泛應(yīng)用。（二）BSI-COMPACT型密接式車鉤德國制造的BSI-15這種車鉤鉤頭的殼體設(shè)有凸錐體和凹錐孔，在凸錐的內(nèi)側(cè)面配備有用于車鉤機(jī)械連接的鎖栓，鎖栓由高強(qiáng)度鋼制成，置于鉤頭前端的套筒中，利用彈簧使其保持正常位置。在凸錐體的外側(cè)設(shè)有解鉤杠桿，它與氣動的（或液壓的）解鉤控制裝置相連接。

這種車鉤也有待掛、閉鎖和解鎖三個位置。其作用原理如圖所示。這種車鉤鉤頭的殼體設(shè)有凸錐體和凹錐孔，在凸錐的內(nèi)側(cè)面配備有用16待掛位置當(dāng)兩鉤連掛時，兩鉤的鎖栓側(cè)面相互擠壓，壓縮各自的定位彈簧，直至兩鎖栓的鼻子彼此咬合，彈簧回復(fù)原位，達(dá)到兩鉤連掛閉鎖。待掛位置當(dāng)兩鉤連掛時，兩鉤的鎖栓側(cè)面相互擠壓，壓縮各自的定位17鎖閉位置鎖閉位置18解鎖位置欲將兩連掛的車鉤分解，操縱電磁閥，使解鉤風(fēng)缸充氣，風(fēng)缸活塞頂起解鉤杠桿，將一個鉤的鎖栓回拉到與另一個鉤的鎖栓能夠脫開為止，或者也可同時操縱兩個鉤的解鉤風(fēng)缸，使兩鉤的鎖栓同時動作，彼此脫開。也可用人工扳動解鉤杠桿，使兩鉤分解。解鎖位置欲將兩連掛的車鉤分解，操縱電磁閥，使解鉤風(fēng)缸充氣，風(fēng)19當(dāng)兩鉤連掛時，兩鉤的鎖栓側(cè)面相互擠壓，壓縮各自的定位彈簧，直至兩鎖栓的鼻子彼此咬合，彈簧回復(fù)原位，達(dá)到兩鉤連掛閉鎖。欲將兩連掛的車鉤分解，操縱電磁閥，使解鉤風(fēng)缸充氣，風(fēng)缸活塞頂起解鉤杠桿，將一個鉤的鎖栓回拉到與另一個鉤的鎖栓能夠脫開為止，或者也可同時操縱兩個鉤的解鉤風(fēng)缸，使兩鉤的鎖栓同時動作，彼此脫開。也可用人工扳動解鉤杠桿，使兩鉤分解。當(dāng)兩鉤連掛時，兩鉤的鎖栓側(cè)面相互擠壓，壓縮各自的定位彈簧，直20二．日本密接式車鉤的組成與作用原理1929年，柴田衛(wèi)氏(設(shè)計普通車鉤的柴田兵衛(wèi)氏之弟)提出了密接式車鉤的設(shè)計方案,1931年完成了研制和現(xiàn)車試驗,1932年開始在新造電動車上全面采用。之后,陸續(xù)在各區(qū)段運用,至1938年,大部分電動車基本都采用了密接式車鉤。由于密接式車鉤也是柴田家族人設(shè)計的,故密接式車鉤也稱柴田密接式車鉤。二．日本密接式車鉤的組成與作用原理1929年，柴田衛(wèi)氏(設(shè)計21動車組連掛裝置課件22該型車鉤由鉤頭、鉤舌、解鉤風(fēng)缸、鉤身、鉤尾等部分組成。鉤頭為帶一平面的凸圓錐體，側(cè)面是帶有凹孔的鉤身。該型車鉤由鉤頭、鉤舌、解鉤風(fēng)缸、鉤身、鉤尾等部分組成。鉤頭為23兩鉤連掛時，凸錐插進(jìn)對方相應(yīng)的凹錐孔中，此時凸錐的內(nèi)側(cè)面在前進(jìn)中推壓對方的鉤舌使其轉(zhuǎn)動，這時解鉤風(fēng)缸的彈簧受壓縮，鉤舌旋轉(zhuǎn)，當(dāng)兩鉤連接面接觸后，凸錐的內(nèi)側(cè)面已不再壓迫對方的鉤舌，由于彈簧的作用，使鉤舌向相反方向旋轉(zhuǎn)恢復(fù)到原來的狀態(tài)，此時處于閉鎖位置，完成了兩車連掛。兩鉤連掛時，凸錐插進(jìn)對方相應(yīng)的凹錐孔中，此時凸錐的內(nèi)側(cè)面在前24分解時，由司機(jī)操縱解鉤閥，壓縮空氣由總風(fēng)管進(jìn)入本車的解鉤風(fēng)缸，同時經(jīng)解鉤風(fēng)管連接器將壓縮空氣送入相連掛的另一輛車的解鉤風(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，此時兩鉤即可解開。當(dāng)采用手動解鉤時，只要用人力推動解鉤桿，使鉤舌轉(zhuǎn)動至開鎖位置，從而實現(xiàn)兩鉤的分解。分解時，由司機(jī)操縱解鉤閥，壓縮空氣由總風(fēng)管進(jìn)入本車的解鉤風(fēng)缸25兩鉤連掛時，凸錐插進(jìn)對方相應(yīng)的凹錐孔中，此時凸錐的內(nèi)側(cè)面在前進(jìn)中推壓對方的鉤舌使其轉(zhuǎn)動，這時解鉤風(fēng)缸的彈簧受壓縮，鉤舌旋轉(zhuǎn)，當(dāng)兩鉤連接面接觸后，凸錐的內(nèi)側(cè)面已不再壓迫對方的鉤舌，由于彈簧的作用，使鉤舌向相反方向旋轉(zhuǎn)恢復(fù)到原來的狀態(tài)，此時處于閉鎖位置，完成了兩車連掛。分解時，由司機(jī)操縱解鉤閥，壓縮空氣由總風(fēng)管進(jìn)入本車的解鉤風(fēng)缸，同時經(jīng)解鉤風(fēng)管連接器將壓縮空氣送入相連掛的另一輛車的解鉤風(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，此時兩鉤即可解開。當(dāng)采用手動解鉤時，只要用人力推動解鉤桿，使鉤舌轉(zhuǎn)動至開鎖位置，從而實現(xiàn)兩鉤的分解。兩鉤連掛時，凸錐插進(jìn)對方相應(yīng)的凹錐孔中，此時凸錐的內(nèi)側(cè)面在前26第二節(jié)緩沖器裝置的組成與作用原理

根據(jù)緩沖器的結(jié)構(gòu)特征和工作原理，一般可將緩沖器分為以下幾種類型：彈簧式緩沖器；摩擦式緩沖器；橡膠緩沖器；摩擦橡膠式緩沖器；粘彈性膠泥緩沖器；液壓緩沖器及氣-液緩沖裝置等。目前在動車組上應(yīng)用比較廣泛的為橡膠緩沖器、液壓緩沖器及氣-液緩沖裝置、粘彈性膠泥緩沖器等。第二節(jié)緩沖器裝置的組成與作用原理

根據(jù)緩沖器的結(jié)構(gòu)特征和27一．橡膠緩沖器由于橡膠具有較好的彈性，因此在很多需要緩沖減振的場合都可以看到它的身影。橡膠緩沖器根據(jù)其作用原理不同又分為平面拉壓型緩沖器和剪切型緩沖器。一．橡膠緩沖器由于橡膠具有較好的彈性，因此在很多需要緩沖減振28平面拉壓型緩沖器由多片橡膠板和金屬基板粘接而成，金屬基板可提供安裝基礎(chǔ)及在緩沖過程中起散熱作用。該種緩沖器的緩沖作用主要是通過壓縮或拉伸橡膠板，讓橡膠板內(nèi)的橡膠分子互相摩擦生熱而消耗能量。平面拉壓型橡膠緩沖器的結(jié)構(gòu)如圖所示。平面拉壓型緩沖器由多片橡膠板和金屬基板粘接而成，金屬基板可提29橡膠以壓縮或拉伸方式施力時，其變形量不大，而以剪切方式施力時，則變形量較純壓縮或拉伸時大得多。這樣就有了剪切型橡膠緩沖器。橡膠以壓縮或拉伸方式施力時，其變形量不大，而以剪切方式施力時30剪切型橡膠緩沖器的作用原理不同于平面拉壓型橡膠緩沖器，它不是依靠橡膠片之間的擠壓過程吸收能量，而是由橡膠的剪切變形過程吸收能量。橡膠的可壓縮性較小，但是其剪切位移卻相對較大；同時，橡膠塊的剪切變形是雙向的，因此剪切型橡膠緩沖器也是一種復(fù)式(雙作用式)緩沖器。理論上其初壓力可以為0，這樣就能很好地吸收車輛之間數(shù)量較多且作用時間短暫的縱向沖動，大大提高乘坐的舒適性。剪切型橡膠緩沖器的作用原理不同于平面拉壓型橡膠緩沖器，31下圖為剪切型緩沖器受到縱向壓力時其內(nèi)部橡膠發(fā)生剪切變形從而吸收能量的2個狀態(tài)。其中(a)圖為緩沖器受到的縱向壓力為O的狀態(tài),(b)圖為緩沖器受到縱向壓力而處于極限位置的狀態(tài)。緩沖器內(nèi)部的緩沖橡膠是主要的吸能元件，當(dāng)緩沖器受到外部的縱向作用力時，其金屬拉桿與殼體之間發(fā)生縱向相對位移，緩沖橡膠就會隨之發(fā)生剪切變形從而吸收能量。下圖為剪切型緩沖器受到縱向壓力時其內(nèi)部橡膠發(fā)生剪切變形從而吸32二．氣-液緩沖裝置氣-液緩沖器在液壓緩沖器的基礎(chǔ)上更進(jìn)一步完善了其性能。與彈簧或橡膠緩沖器相比，它的阻抗力不與位移成函數(shù)關(guān)系，而是與沖擊速度成函數(shù)關(guān)系。能量吸收率較上述兩種緩沖器有較大提高。二．氣-液緩沖裝置氣-液緩沖器在液壓緩沖器的基礎(chǔ)上更進(jìn)一步完331結(jié)構(gòu)氣-液緩沖器主要由柱塞、缸體、浮動活塞、單向錐閥、節(jié)流阻尼環(huán)、節(jié)流阻尼棒等部分組成。氣-液緩沖器內(nèi)部形成兩個油腔和一個氣腔。浮動活塞將柱塞內(nèi)腔分隔出油腔和氣腔兩個腔室。柱塞底座與缸體之間的間隔為另一油室。油腔內(nèi)充有液壓油，氣腔充有氮氣。1結(jié)構(gòu)341-柱塞；2-氣腔；3-缸體；4-浮動活塞；5-油腔2；6-單向錐閥；7-錐閥節(jié)流孔；8-節(jié)流阻尼環(huán)；9-油腔1；10-節(jié)流阻尼棒。1-柱塞；2-氣腔；3-缸體；4-浮動活塞；5-油腔35在油腔1和油腔2中注滿了液壓油，在氣腔中充有一定初始壓強(qiáng)的氮氣。液壓油與氮氣之間通過浮動活塞隔離。當(dāng)相鄰車輛間發(fā)生碰撞時，柱塞即被推入油腔1中，油腔l中的液壓油通過節(jié)流阻尼環(huán)與節(jié)流阻尼棒形成的環(huán)縫及單向錐閥與柱塞端部形成的錐閥節(jié)流孔,流到油腔2中。使得油腔2的油量增大。從而使浮動活塞向左移動，氣腔中的氮氣被壓縮。在油腔1和油腔2中注滿了液壓油，在氣腔中充有一定初始壓強(qiáng)的氮36在沖擊過程中，絕大部分動能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，并由缸體逸散到大氣中，只有少量能量轉(zhuǎn)化為油液的液壓能，因而氣-液緩沖器的能量吸收率比較大。當(dāng)車輛間的沖擊減緩或消失時，被壓縮的氮氣通過活塞給油腔2的液壓油施以壓力，并使液壓油通過柱塞端部的單向閥流回到油腔1中，柱塞又回到原位。其中,單向錐閥可相對柱塞端部軸向移動，但只在緩沖器被壓縮加載時才打開。當(dāng)緩沖器卸載時，單向錐閥在油腔2的液壓油作用下壓緊在柱塞端部的閥座上，錐閥節(jié)流孔（件號7）被封閉，因此油腔2的液壓油只能通過柱塞端部的單向閥流回到油腔1。完成緩沖器的卸載。在沖擊過程中，絕大部分動能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，并由缸體逸散到大氣中，373性能特點

氣-液緩沖器的動態(tài)特性與傳統(tǒng)的彈簧和橡膠緩沖器存在很大差異。這是由其特殊結(jié)構(gòu)所決定。氣-液緩沖器的阻抗力與沖擊速度成一定比例關(guān)系，即沖擊速度越大，阻抗力也越大。其對應(yīng)關(guān)系見下圖。3性能特點

氣-液緩沖器的動態(tài)特性與傳統(tǒng)的彈簧和橡膠緩沖器38上圖是氣-液緩沖器與彈簧緩沖器和橡膠緩沖器的特性曲線比較示意圖。由圖可見,如果3種緩沖器的容量相等，即緩沖器加載曲線下面積相等，則氣-液緩沖器的最大阻抗力最??；緩沖加載曲線與卸載曲線所包圍的面積為該緩沖器在整個沖擊過程中吸收的能量，可見氣-液緩沖器幾乎把沖擊能量全部吸收，因此其具有較大的能量吸收率，這正是氣-液緩沖器的優(yōu)勢所在。彈簧緩沖器和橡膠緩沖器由于受結(jié)構(gòu)限制，欲提高緩沖器的容量，就必須相應(yīng)地增大緩沖器的最大阻抗力，而氣-液緩沖器則克服了上述缺點，可以以較小的阻抗力獲得較大的緩沖容量。上圖是氣-液緩沖器與彈簧緩沖器和橡膠緩沖器的特性曲線比較示意39上圖是氣-液緩沖器與彈簧緩沖器和橡膠緩沖器的特性曲線比較示意圖。由圖可見,如果3種緩沖器的容量相等,即緩沖器加載曲線下面積相等,則氣-液緩沖器的最大阻抗力最??；緩沖加載曲線與卸載曲線所包圍的面積為該緩沖器在整個沖擊過程中吸收的能量,可見氣-液緩沖器幾乎把沖擊能量全部吸收,因此其具有較大的能量吸收率,這正是氣-液緩沖器的優(yōu)勢所在。彈簧緩沖器和橡膠緩沖器由于受結(jié)構(gòu)限制,欲提高緩沖器的容量,就必須相應(yīng)地增大緩沖器的最大阻抗力，而氣-液緩沖器則克服了上述缺點,可以以較小的阻抗力獲得較大的緩沖容量。上圖是氣-液緩沖器與彈簧緩沖器和橡膠緩沖器的特性曲線比較示意40三．液壓緩沖裝置采用液體來吸收沖擊能量的液壓式緩沖器，主要用于客車或裝運易碎貨物的專用貨車。液壓緩沖器的結(jié)構(gòu)如下圖所示。三．液壓緩沖裝置采用液體來吸收沖擊能量的液壓式緩沖器，主要用41在外力作用下，活塞向右移動，壓縮彈簧，將活塞右側(cè)的液體經(jīng)溢流孔壓入活塞的左側(cè)空腔?？刂埔缌骺捉孛娴拇笮?，即可保證緩沖器達(dá)到所要求的特性曲線。液壓緩沖器在受沖擊時，阻抗力的大小決定于活塞的運動速度、溢流孔的截面尺寸和所采用的液體的粘度。沖擊速度越大，緩沖器的阻抗力也隨之增大，容量也就越大。所以，其力--位移特性曲線形狀較為合理，這是液壓緩沖器的一大優(yōu)點。但是，當(dāng)緩沖器受到緩慢的壓縮時，緩沖器受到的液體阻力顯得較小。當(dāng)液壓緩沖器中的圓彈簧剛度較小時，緩沖器幾乎不起緩沖作用，這是該型液壓緩沖器的一個主要缺點。

在外力作用下，活塞向右移動，壓縮彈簧，將活塞右側(cè)的液體經(jīng)溢流42四．彈性膠泥式緩沖裝置彈性膠泥緩沖器是近年來歐洲新開發(fā)的一種新型緩沖器，在法國、德國、波蘭的高速列車、客車和貨車上應(yīng)用獲得成功，現(xiàn)已被納入UIC標(biāo)準(zhǔn)（UIC526-1；UIC526-3）。這種緩沖器取用一種未經(jīng)硫化的有機(jī)硅化合物，稱彈性膠泥作為介質(zhì)，它具有彈性、可壓縮性和可流動性，其物理化學(xué)性能在-50～+250℃范圍內(nèi)具有較高的穩(wěn)定性，抗老化、無臭、無毒，對環(huán)境無污染。四．彈性膠泥式緩沖裝置彈性膠泥緩沖器是近年來歐洲新開發(fā)的一種43它還具有固體和液體兩種屬性的特征，其動粘度比普通液壓油大幾十至幾百倍，且可根據(jù)需要改變配方予以調(diào)節(jié)，因此在液壓緩沖器中十分困難的密封問題在這里變得極為簡單。它還具有固體和液體兩種屬性的特征，其動粘度比普通液壓油大幾十44彈性膠泥緩沖器的基本工作原理是：將彈性膠泥材料裝進(jìn)一個能夠承受一定壓力的緩沖器活塞缸體內(nèi)，根據(jù)實際應(yīng)用的需要增加一定的預(yù)壓縮力，當(dāng)彈性膠泥緩沖器活塞柱受到一定的壓力(靜壓力或沖擊力)時，活塞利用活塞缸內(nèi)節(jié)流孔或節(jié)流間隙以及彈性膠泥材料本身體積被壓縮后的反作用力產(chǎn)生一定的阻抗力。當(dāng)彈性膠泥材料受到的預(yù)壓縮力越大、活塞的運動速度越快，則產(chǎn)生的阻抗力也越大，這有利于提高緩沖器在大沖擊力作用下的容量。當(dāng)作用在活塞柱上的外力撤消后，緩沖器體內(nèi)處于壓縮狀態(tài)的彈性膠泥的體積則會自行產(chǎn)生膨脹，將活塞推回到原始位置,在這個過程中彈性膠泥材料以較慢的速度通過節(jié)流孔或節(jié)流間隙流回原位，實現(xiàn)緩沖器的回程動作。彈性膠泥緩沖器的基本工作原理是：將彈性膠泥材料裝進(jìn)一個能夠承45在充滿彈性膠泥材料的緩沖器體內(nèi)，設(shè)有帶環(huán)形間隙（或節(jié)流孔）的活塞，因此彈性膠泥材料受壓縮產(chǎn)生阻抗力時，通過環(huán)形間隙（或節(jié)流孔）的節(jié)流作用和膠泥材料的壓縮變形吸收沖擊能量。由于膠泥材料的特性，沖擊力越大，緩沖器的容量也隨之增大。這種緩沖器的力—位移特性曲線呈凸形（見下圖），與同普通緩沖器性能比較,有如下主要優(yōu)點:容量大、體積小、質(zhì)量輕、檢修周期長,它兼有液壓和橡膠緩沖器兩者的優(yōu)點,同時克服了液壓緩沖器制造比較復(fù)雜、密封困難以及橡膠緩沖器吸收率低等缺點。這種緩沖器由于具有其他傳統(tǒng)緩沖器不可比擬的高技術(shù)性能,所以迅速得到了推廣。在充滿彈性膠泥材料的緩沖器體內(nèi)，設(shè)有帶環(huán)形間隙（或節(jié)流孔）的46在充滿彈性膠泥材料的緩沖器體內(nèi)，設(shè)有帶環(huán)形間隙（或節(jié)流孔）的活塞，因此彈性膠泥材料受壓縮產(chǎn)生阻抗力時，通過環(huán)形間隙（或節(jié)流孔）的節(jié)流作用和膠泥材料的壓縮變形吸收沖擊能量。由于膠泥材料的特性，沖擊力越大，緩沖器的容量也隨之增大。這種緩沖器的力—位移特性曲線呈凸形（見下圖），與同普通緩沖器性能比較,有如下主要優(yōu)點:容量大、體積小、質(zhì)量輕、檢修周期長,它兼有液壓和橡膠緩沖器兩者的優(yōu)點,同時克服了液壓緩沖器制造比較復(fù)雜、密封困難以及橡膠緩沖器吸收率低等缺點。這種緩沖器由于具有其他傳統(tǒng)緩沖器不可比擬的高技術(shù)性能,所以迅速得到了推廣。在充滿彈性膠泥材料的緩沖器體內(nèi)，設(shè)有帶環(huán)形間隙（或節(jié)流孔）的47第三節(jié)動車組車輛連接風(fēng)擋主要結(jié)構(gòu)形式與性能特點風(fēng)檔簡介第三節(jié)動車組車輛連接風(fēng)擋主要結(jié)構(gòu)形式與性能特點風(fēng)檔簡介48滑動風(fēng)擋是把車鉤緩沖裝置全部包容在內(nèi)的雙波紋結(jié)構(gòu)。此種結(jié)構(gòu)有點類似于鐵風(fēng)擋，風(fēng)擋的外端連接面為滑動面，利用彈簧的壓力保持滑動面連掛后的持續(xù)壓緊。其滑動面的寬度應(yīng)確保車輛間發(fā)生橫向位移時不產(chǎn)生錯位縫隙。渡板固定在車的端墻上，可向上翻起?；瑒邮斤L(fēng)擋滑動風(fēng)擋是把車鉤緩沖裝置全部包容在內(nèi)的雙波紋結(jié)構(gòu)。此種結(jié)構(gòu)有49二．雙包折棚風(fēng)擋雙包折棚風(fēng)擋具有良好的密封性能、耐壓強(qiáng)度和隔聲性能。內(nèi)外層折棚件在折疊時反方向?qū)χ?。兩車的端墻面之間距離為700mm。風(fēng)擋周邊封閉，在運行中通道內(nèi)凈寬可保持在1100mm左右。渡板采用鉸接?xùn)糯畎?，可防止在曲線運行時出現(xiàn)縫隙。在車端外形輪廓處設(shè)有彈性護(hù)板，縮小了車輛端墻之間的間隙，外觀看避免了兩車間的內(nèi)凹，減小了運行空氣阻力，且保證車輛在曲線線路上運行靈活。二．雙包折棚風(fēng)擋雙包折棚風(fēng)擋具有良好的密封性能、耐壓強(qiáng)度和隔50動車組連掛裝置課件51三．全波紋氣密式風(fēng)擋全波紋氣密式風(fēng)擋具有良好的伸縮性、氣密性和水密性。由金屬框、安裝框（金屬）、全波紋密封件和外罩等組成，如圖所示。牽引裝置在風(fēng)擋下部。車端側(cè)墻處設(shè)有檔板。全波紋密封件一端與安裝框壓緣處連接，另一端與金屬框壓緣處連接，安裝框安裝在車體端墻的支座上。金屬框的一側(cè)設(shè)有暗銷，另一側(cè)設(shè)有暗穴，兩車連掛時，保證兩金屬框?qū)χ?、金屬框兩?cè)有連接緊固件施加密封。三．全波紋氣密式風(fēng)擋全波紋氣密式風(fēng)擋具有良好的伸縮性、氣密性52動車組連掛裝置課件53第四節(jié)動車組車端阻尼裝置隨著列車運行速度的提高，車體的搖頭、側(cè)滾等振動問題成為影響列車運行品質(zhì)的重要因素。同時人們逐漸認(rèn)識到車端連接設(shè)備的剛度和阻尼特性將對車體振動產(chǎn)生約束作用，以及這種約束影響列車運行舒適度。為此，一些鐵路發(fā)達(dá)國家開始在車輛端部采用除緩沖器以外專門的減振裝置，或改進(jìn)原有的某些車端連接設(shè)備（風(fēng)擋的阻尼特性），使之能夠衰減車輛間的相對振動。這種除車鉤緩沖裝置以外，車輛端部具有阻尼特性、能夠衰減車輛之間相對振動的連接設(shè)備稱為車端阻尼裝置。第四節(jié)動車組車端阻尼裝置隨著列車運行速度的提高，車體的搖54法國的TGV、德國的ICE和日本的新干線電動車組都非常重視車端阻尼裝置對提高列車舒適度的作用，處理的方式和實現(xiàn)的技術(shù)方案也各有特點。TGV根據(jù)鉸接式車體的特點，采用了復(fù)雜的橫向、縱向減振器組合；ICE列車則摒棄了復(fù)雜的專用車端阻尼裝置，而采用具有足夠剛度和阻尼的大尺寸全包折棚風(fēng)擋來抑制車體相對振動，因此車端裝置簡潔且不影響車輛的連掛和分解；日本鐵道車輛的專用車端阻尼裝置種類很多，且已形成系列，其結(jié)構(gòu)形式也很巧妙，廣泛應(yīng)用在既有線和新干線上。法國的TGV、德國的ICE和日本的新干線電動車組都非常重視車55二．日本的車端阻尼裝置日本鐵路非常重視車端阻尼裝置對提高列車運行舒適性的作用，車端阻尼裝置廣泛應(yīng)用在特快電動車組和新干線車輛上。車端阻尼裝置包括車端減振器(垂直安裝在車端)和車體間減振器(沿軌道方向安裝)2種型式，其中既有線車輛僅使用車端減振器；新干線車輛從500系電動車組開始，同時使用2種型式的車端阻尼裝置。二．日本的車端阻尼裝置日本鐵路非常重視車端阻尼裝置對提高列車56動車組連掛裝置課件571．車端減振器

車端減振器是安裝在通過臺上部的阻尼裝置，相鄰兩車的車端減振器通過反對稱拉桿相互連接，具有防止搖頭和側(cè)滾振動的作用。1．車端減振器

車端減振器是安裝在通過臺上部的阻尼裝置，相鄰58（1）車端減振器的作用在車輛運行中車端相對位置發(fā)生變化時，車端減振器的動作見上圖。圖(1)所示為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)。如果相鄰車體端墻間的相對距離增加，則車端減振器動作，各自車體上的作動桿向內(nèi)側(cè)相互傾斜；見圖(2)，反之，如果相對距離減少，則各自車體上的作動桿向外側(cè)相互傾斜，見圖（3）。（1）車端減振器的作用在車輛運行中車端相對位置發(fā)生變化時，車59（2）新干線YD4型車端減振裝置新干線列車從0系開始，各電動車組一直采用YD4型車端減振器。車端減振器由YD4型減振器、L型桿、連接桿以及復(fù)原彈簧等構(gòu)成(下圖)。L型桿與減振器使用卡釘固定在各車體的端墻上，再通過連接桿與安裝在相鄰車輛端墻反對稱位置上的L型桿連接。復(fù)原彈簧的作用是保持L型桿與連接桿處于平衡位置。（2）新干線YD4型車端減振裝置新干線列車從0系開始，各電動60在車輛運行中，由于車輛搖頭或側(cè)滾運動，相鄰兩車端產(chǎn)生相對位移，連接桿和L型桿將這一位移轉(zhuǎn)換為減振器垂直方向的拉壓變形，靠減振器的阻力衰減振動，復(fù)原彈簧使減振器返回平衡位置。車端減振器裝置的作用范圍以連接桿中間位置為基準(zhǔn)±155mm，但阻尼作用范圍約為±87mm。如果超出阻尼作用范圍，減振器中的活塞缸動作失效，就不會產(chǎn)生油壓阻尼。在車輛運行中，由于車輛搖頭或側(cè)滾運動，相鄰兩車端產(chǎn)生相對位移61在車輛運行中，由于車輛搖頭或側(cè)滾運動，相鄰兩車端產(chǎn)生相對位移，連接桿和L型桿將這一位移轉(zhuǎn)換為減振器垂直方向的拉壓變形，靠減振器的阻力衰減振動，復(fù)原彈簧使減振器返回平衡位置。車端減振器裝置的作用范圍以連接桿中間位置為基準(zhǔn)±155mm，但阻尼作用范圍約為±87mm。如果超出阻尼作用范圍，減振器中的活塞缸動作失效，就不會產(chǎn)生油壓阻尼。在車輛運行中，由于車輛搖頭或側(cè)滾運動，相鄰兩車端產(chǎn)生相對位移622．車體間減振器車體間減振器是裝在端墻下部車鉤兩側(cè)的液壓減振器，主要應(yīng)用在高速新干線車輛上。2．車體間減振器車體間減振器是裝在端墻下部車鉤兩側(cè)的液壓減振63在高速試驗區(qū)間(360km～370km)。車體地板面橫向舒適性在有無減振器情況下的比較見圖。從圖2-23中可以看到，裝車體間減振器的車輛舒適性較好，在尾部車輛上，無減振器時振動級為89.8dB，有減振器時為86.8dB(減小3dB)。在中間車輛上，無減振器時振動級為86.7dB，有減振器時為82.7dB(減小4dB)。但是隨著速度的提高，降低效果變得不明顯。在高速試驗區(qū)間(360km～370km)。車體地板面橫向64三．德國ICE具有阻尼特性的風(fēng)擋德國ICE1、ICE2和速度更高的ICE3動車組組均沒有采用專門的車端阻尼裝置。約束相鄰兩車端相對側(cè)滾、搖頭等相對運動所必需的剛度和阻尼完全依靠ICE獨特的風(fēng)擋結(jié)構(gòu)提供。三．德國ICE具有阻尼特性的風(fēng)擋德國ICE1、ICE2和速度65與其他高速列車相比，ICE列車的風(fēng)擋有以下特點：(1)ICE風(fēng)擋是雙包折棚風(fēng)擋風(fēng)擋主要由內(nèi)外框和內(nèi)外折棚組成．風(fēng)擋內(nèi)部是氣密結(jié)構(gòu)。風(fēng)擋連掛后，內(nèi)部氣體被壓縮，相鄰兩風(fēng)擋結(jié)合成密閉的空氣囊，成為各個方向上具有較大剛度和阻尼值的減振結(jié)構(gòu)。當(dāng)車端發(fā)生不同方向的相對運動時．風(fēng)擋產(chǎn)生拉壓或扭轉(zhuǎn)變形．壓縮空氣被進(jìn)一步壓縮，或從一側(cè)風(fēng)擋的內(nèi)部通過外框上的小孔流向另一側(cè)風(fēng)擋，外框上的孔客觀上起到了減振器節(jié)流孔的作用。通過這種形式，氣密雙包折棚風(fēng)擋可以有效地約束和衰減車體間的相對運動，從而提高運行舒適性。當(dāng)然ICE風(fēng)擋這種結(jié)構(gòu)的主要作用還是密閉和隔聲，其各方向的剛度和阻尼特性未見報道。(2)ICE風(fēng)擋是全包風(fēng)擋．結(jié)構(gòu)尺寸大，將通過臺以下的車鉤緩沖裝置都包在風(fēng)擋結(jié)構(gòu)以內(nèi)。這樣不但有利于降低運行阻力，而且大尺寸的風(fēng)擋可以提供足夠的摩擦阻力矩，能有效抑制車體間的側(cè)滾相對運動。與其他高速列車相比，ICE列車的風(fēng)擋有以下特點：66第一節(jié)密接式車鉤的組成與作用原理一．歐洲密接式車鉤的組成與作用原理歐洲的密接式車鉤緩沖裝置主要有德國的沙庫（Schafenberg）公司（已被福伊特公司收購）、瑞典丹納（dellner）公司、德國的BSI-COMPACT等公司的產(chǎn)品。第一節(jié)密接式車鉤的組成與作用原理一．歐洲密接式車鉤的組成與67（一）.沙庫密接式車鉤緩沖裝置沙庫公司為高速列車開發(fā)了型式齊全，系列化的車鉤緩沖裝置。其中包括用于各列車單元之間的自動密接式車鉤緩沖裝置；用于各列車單元內(nèi)部的半永久式車鉤緩沖裝置；以及用于列車（動車組）前端的可伸縮密接式車鉤緩沖裝置。

（一）.沙庫密接式車鉤緩沖裝置沙庫公司為高速列車開發(fā)了型式齊681．沙庫自動密接式車鉤緩沖裝置的組成沙庫自動密接式車鉤緩沖裝置主要由鉤頭、鉤體、電力連接器、風(fēng)管連接器、尾部橡膠彈性彈簧活節(jié)（緩沖器）、中心調(diào)整裝置、鉤頭電加熱裝置和能夠吸收較大沖擊能量的金屬壓潰管（含于鉤體之中）等部件組成。1．沙庫自動密接式車鉤緩沖裝置的組成沙庫自動密接式車鉤緩沖69動車組連掛裝置課件70動車組連掛裝置課件71鉤頭機(jī)械連接部分，由殼體1、鉤舌2、中心軸3、鉤鎖連桿4、鉤鎖彈簧5、鉤舌定位桿6、彈簧7、定位桿頂塊8及彈簧9、解鉤風(fēng)缸10等組成。殼體的前部，一半為凸錐體，一半為凹錐孔，兩鉤連掛時相鄰車鉤的凸錐體和凹錐孔互相插入；鉤頭機(jī)械連接部分，由殼體1、鉤舌2、中心軸3、鉤鎖連桿4、鉤72鉤舌固定在中心軸上，鉤舌繞中心軸轉(zhuǎn)動時可帶動鉤鎖連桿動作；鉤舌呈不規(guī)則幾何形狀，設(shè)有供連接時定位和供解鉤時解鉤風(fēng)缸活塞桿作用的凸舌，以及鉤鎖連桿的定位槽、鉤嘴等，是車鉤實現(xiàn)動作的關(guān)鍵零件；鉤鎖連桿在鉤鎖彈簧拉力作用下使車鉤連接可靠；鉤舌定位桿上設(shè)有兩個定位凸緣，使鉤舌定位在待掛或解鉤狀態(tài)；定位桿頂塊可以在連掛時頂動鉤舌定位桿實現(xiàn)兩鉤的閉鎖。鉤舌固定在中心軸上，鉤舌繞中心軸轉(zhuǎn)動時可帶動鉤鎖連桿動作；鉤732．三態(tài)作用原理沙庫自動密接式車鉤有待掛、閉鎖和解鉤三種狀態(tài)

2．三態(tài)作用原理沙庫自動密接式車鉤有74(a)．待掛狀態(tài)：為車鉤連接前的準(zhǔn)備狀態(tài)。此時鉤舌定位桿被固定在待掛位置，鉤鎖彈簧處于最大拉伸狀態(tài)，鉤鎖連桿退縮至鉤頭錐體內(nèi)，鉤舌上的鉤嘴對著鉤頭正前方。(a)．待掛狀態(tài)：為車鉤連接前的準(zhǔn)備狀態(tài)。此時鉤舌定位桿被固75閉鎖狀態(tài)相鄰兩鉤的凸錐體伸入對方的凹錐孔并推動定位桿頂塊，定位桿頂塊擺動迫使鉤舌定位桿離開待掛位置，這時鉤鎖彈簧的回復(fù)力使鉤舌作逆時針轉(zhuǎn)動，并帶動鉤鎖連桿伸進(jìn)相鄰車鉤鉤舌的鉤嘴，完成兩鉤的連接閉鎖。這時兩鉤的鉤鎖連桿和鉤舌形成平行四邊形連桿機(jī)構(gòu)，當(dāng)車鉤受牽拉時，拉力由兩鉤的鉤鎖連桿均勻分擔(dān)，使鉤舌始終處于鎖緊狀態(tài)，當(dāng)車鉤受沖擊時，壓力通過兩車鉤殼體凸緣傳遞。閉鎖狀態(tài)相鄰兩鉤的凸錐體伸入對方的凹錐孔并推動定位桿頂塊，定76(b)．閉鎖狀態(tài)：相鄰兩鉤的凸錐體伸入對方的凹錐孔并推動定位桿頂塊，定位桿頂塊擺動迫使鉤舌定位桿離開待掛位置，這時鉤鎖彈簧的回復(fù)力使鉤舌作逆時針轉(zhuǎn)動，并帶動鉤鎖連桿伸進(jìn)相鄰車鉤鉤舌的鉤嘴，完成兩鉤的連接閉鎖。這時兩鉤的鉤鎖連桿和鉤舌形成平行四邊形連桿機(jī)構(gòu)，當(dāng)車鉤受牽拉時，拉力由兩鉤的鉤鎖連桿均勻分擔(dān)，使鉤舌始終處于鎖緊狀態(tài)，當(dāng)車鉤受沖擊時，壓力通過兩車鉤殼體凸緣傳遞。(b)．閉鎖狀態(tài)：相鄰兩鉤的凸錐體伸入對方的凹錐孔并推動定位77解鎖狀態(tài)司機(jī)操縱按鈕，控制電磁閥使解鉤風(fēng)缸充氣，風(fēng)缸活塞桿推動鉤舌順時針轉(zhuǎn)動，使兩鉤的鉤鎖連接桿脫開對方鉤舌的鉤嘴，同時使鉤鎖連接桿克服鉤鎖彈簧的拉力縮入鉤頭錐體內(nèi)，這時定位桿頂塊控制鉤舌定位桿使鉤舌處于解鉤狀態(tài)。兩鉤分離后，解鉤風(fēng)缸排氣，定位桿頂塊由于彈簧作用復(fù)位，鉤舌回至待掛位，車鉤又恢復(fù)到待掛狀態(tài)。解鎖狀態(tài)司機(jī)操縱按鈕，控制電磁閥使解鉤風(fēng)缸充氣，風(fēng)缸活塞桿推78(c)．解鉤狀態(tài)司機(jī)操縱按鈕，控制電磁閥使解鉤風(fēng)缸充氣，風(fēng)缸活塞桿推動鉤舌順時針轉(zhuǎn)動，使兩鉤的鉤鎖連接桿脫開對方鉤舌的鉤嘴，同時使鉤鎖連接桿克服鉤鎖彈簧的拉力縮入鉤頭錐體內(nèi)，這時定位桿頂塊控制鉤舌定位桿使鉤舌處于解鉤狀態(tài)。兩鉤分離后，解鉤風(fēng)缸排氣，定位桿頂塊由于彈簧作用復(fù)位，鉤舌回至待掛位，車鉤又恢復(fù)到待掛狀態(tài)。(c)．解鉤狀態(tài)司機(jī)操縱按鈕，控制電磁閥使解鉤風(fēng)缸充氣，風(fēng)缸79沙庫車鉤緩沖裝置主要技術(shù)參數(shù)

沙庫車鉤緩沖裝置主要技術(shù)參數(shù)80（二）BSI-COMPACT型密接式車鉤德國制造的BSI-COMPACT型密接式車鉤在歐洲、巴西等許多國家的地鐵、輕軌車輛和城郊列車上獲得廣泛應(yīng)用。（二）BSI-COMPACT型密接式車鉤德國制造的BSI-81這種車鉤鉤頭的殼體設(shè)有凸錐體和凹錐孔，在凸錐的內(nèi)側(cè)面配備有用于車鉤機(jī)械連接的鎖栓，鎖栓由高強(qiáng)度鋼制成，置于鉤頭前端的套筒中，利用彈簧使其保持正常位置。在凸錐體的外側(cè)設(shè)有解鉤杠桿，它與氣動的（或液壓的）解鉤控制裝置相連接。

這種車鉤也有待掛、閉鎖和解鎖三個位置。其作用原理如圖所示。這種車鉤鉤頭的殼體設(shè)有凸錐體和凹錐孔，在凸錐的內(nèi)側(cè)面配備有用82待掛位置當(dāng)兩鉤連掛時，兩鉤的鎖栓側(cè)面相互擠壓，壓縮各自的定位彈簧，直至兩鎖栓的鼻子彼此咬合，彈簧回復(fù)原位，達(dá)到兩鉤連掛閉鎖。待掛位置當(dāng)兩鉤連掛時，兩鉤的鎖栓側(cè)面相互擠壓，壓縮各自的定位83鎖閉位置鎖閉位置84解鎖位置欲將兩連掛的車鉤分解，操縱電磁閥，使解鉤風(fēng)缸充氣，風(fēng)缸活塞頂起解鉤杠桿，將一個鉤的鎖栓回拉到與另一個鉤的鎖栓能夠脫開為止，或者也可同時操縱兩個鉤的解鉤風(fēng)缸，使兩鉤的鎖栓同時動作，彼此脫開。也可用人工扳動解鉤杠桿，使兩鉤分解。解鎖位置欲將兩連掛的車鉤分解，操縱電磁閥，使解鉤風(fēng)缸充氣，風(fēng)85當(dāng)兩鉤連掛時，兩鉤的鎖栓側(cè)面相互擠壓，壓縮各自的定位彈簧，直至兩鎖栓的鼻子彼此咬合，彈簧回復(fù)原位，達(dá)到兩鉤連掛閉鎖。欲將兩連掛的車鉤分解，操縱電磁閥，使解鉤風(fēng)缸充氣，風(fēng)缸活塞頂起解鉤杠桿，將一個鉤的鎖栓回拉到與另一個鉤的鎖栓能夠脫開為止，或者也可同時操縱兩個鉤的解鉤風(fēng)缸，使兩鉤的鎖栓同時動作，彼此脫開。也可用人工扳動解鉤杠桿，使兩鉤分解。當(dāng)兩鉤連掛時，兩鉤的鎖栓側(cè)面相互擠壓，壓縮各自的定位彈簧，直86二．日本密接式車鉤的組成與作用原理1929年，柴田衛(wèi)氏(設(shè)計普通車鉤的柴田兵衛(wèi)氏之弟)提出了密接式車鉤的設(shè)計方案,1931年完成了研制和現(xiàn)車試驗,1932年開始在新造電動車上全面采用。之后,陸續(xù)在各區(qū)段運用,至1938年,大部分電動車基本都采用了密接式車鉤。由于密接式車鉤也是柴田家族人設(shè)計的,故密接式車鉤也稱柴田密接式車鉤。二．日本密接式車鉤的組成與作用原理1929年，柴田衛(wèi)氏(設(shè)計87動車組連掛裝置課件88該型車鉤由鉤頭、鉤舌、解鉤風(fēng)缸、鉤身、鉤尾等部分組成。鉤頭為帶一平面的凸圓錐體，側(cè)面是帶有凹孔的鉤身。該型車鉤由鉤頭、鉤舌、解鉤風(fēng)缸、鉤身、鉤尾等部分組成。鉤頭為89兩鉤連掛時，凸錐插進(jìn)對方相應(yīng)的凹錐孔中，此時凸錐的內(nèi)側(cè)面在前進(jìn)中推壓對方的鉤舌使其轉(zhuǎn)動，這時解鉤風(fēng)缸的彈簧受壓縮，鉤舌旋轉(zhuǎn)，當(dāng)兩鉤連接面接觸后，凸錐的內(nèi)側(cè)面已不再壓迫對方的鉤舌，由于彈簧的作用，使鉤舌向相反方向旋轉(zhuǎn)恢復(fù)到原來的狀態(tài)，此時處于閉鎖位置，完成了兩車連掛。兩鉤連掛時，凸錐插進(jìn)對方相應(yīng)的凹錐孔中，此時凸錐的內(nèi)側(cè)面在前90分解時，由司機(jī)操縱解鉤閥，壓縮空氣由總風(fēng)管進(jìn)入本車的解鉤風(fēng)缸，同時經(jīng)解鉤風(fēng)管連接器將壓縮空氣送入相連掛的另一輛車的解鉤風(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，此時兩鉤即可解開。當(dāng)采用手動解鉤時，只要用人力推動解鉤桿，使鉤舌轉(zhuǎn)動至開鎖位置，從而實現(xiàn)兩鉤的分解。分解時，由司機(jī)操縱解鉤閥，壓縮空氣由總風(fēng)管進(jìn)入本車的解鉤風(fēng)缸91兩鉤連掛時，凸錐插進(jìn)對方相應(yīng)的凹錐孔中，此時凸錐的內(nèi)側(cè)面在前進(jìn)中推壓對方的鉤舌使其轉(zhuǎn)動，這時解鉤風(fēng)缸的彈簧受壓縮，鉤舌旋轉(zhuǎn)，當(dāng)兩鉤連接面接觸后，凸錐的內(nèi)側(cè)面已不再壓迫對方的鉤舌，由于彈簧的作用，使鉤舌向相反方向旋轉(zhuǎn)恢復(fù)到原來的狀態(tài)，此時處于閉鎖位置，完成了兩車連掛。分解時，由司機(jī)操縱解鉤閥，壓縮空氣由總風(fēng)管進(jìn)入本車的解鉤風(fēng)缸，同時經(jīng)解鉤風(fēng)管連接器將壓縮空氣送入相連掛的另一輛車的解鉤風(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，此時兩鉤即可解開。當(dāng)采用手動解鉤時，只要用人力推動解鉤桿，使鉤舌轉(zhuǎn)動至開鎖位置，從而實現(xiàn)兩鉤的分解。兩鉤連掛時，凸錐插進(jìn)對方相應(yīng)的凹錐孔中，此時凸錐的內(nèi)側(cè)面在前92第二節(jié)緩沖器裝置的組成與作用原理

根據(jù)緩沖器的結(jié)構(gòu)特征和工作原理，一般可將緩沖器分為以下幾種類型：彈簧式緩沖器；摩擦式緩沖器；橡膠緩沖器；摩擦橡膠式緩沖器；粘彈性膠泥緩沖器；液壓緩沖器及氣-液緩沖裝置等。目前在動車組上應(yīng)用比較廣泛的為橡膠緩沖器、液壓緩沖器及氣-液緩沖裝置、粘彈性膠泥緩沖器等。第二節(jié)緩沖器裝置的組成與作用原理

根據(jù)緩沖器的結(jié)構(gòu)特征和93一．橡膠緩沖器由于橡膠具有較好的彈性，因此在很多需要緩沖減振的場合都可以看到它的身影。橡膠緩沖器根據(jù)其作用原理不同又分為平面拉壓型緩沖器和剪切型緩沖器。一．橡膠緩沖器由于橡膠具有較好的彈性，因此在很多需要緩沖減振94平面拉壓型緩沖器由多片橡膠板和金屬基板粘接而成，金屬基板可提供安裝基礎(chǔ)及在緩沖過程中起散熱作用。該種緩沖器的緩沖作用主要是通過壓縮或拉伸橡膠板，讓橡膠板內(nèi)的橡膠分子互相摩擦生熱而消耗能量。平面拉壓型橡膠緩沖器的結(jié)構(gòu)如圖所示。平面拉壓型緩沖器由多片橡膠板和金屬基板粘接而成，金屬基板可提95橡膠以壓縮或拉伸方式施力時，其變形量不大，而以剪切方式施力時，則變形量較純壓縮或拉伸時大得多。這樣就有了剪切型橡膠緩沖器。橡膠以壓縮或拉伸方式施力時，其變形量不大，而以剪切方式施力時96剪切型橡膠緩沖器的作用原理不同于平面拉壓型橡膠緩沖器，它不是依靠橡膠片之間的擠壓過程吸收能量，而是由橡膠的剪切變形過程吸收能量。橡膠的可壓縮性較小，但是其剪切位移卻相對較大；同時，橡膠塊的剪切變形是雙向的，因此剪切型橡膠緩沖器也是一種復(fù)式(雙作用式)緩沖器。理論上其初壓力可以為0，這樣就能很好地吸收車輛之間數(shù)量較多且作用時間短暫的縱向沖動，大大提高乘坐的舒適性。剪切型橡膠緩沖器的作用原理不同于平面拉壓型橡膠緩沖器，97下圖為剪切型緩沖器受到縱向壓力時其內(nèi)部橡膠發(fā)生剪切變形從而吸收能量的2個狀態(tài)。其中(a)圖為緩沖器受到的縱向壓力為O的狀態(tài),(b)圖為緩沖器受到縱向壓力而處于極限位置的狀態(tài)。緩沖器內(nèi)部的緩沖橡膠是主要的吸能元件，當(dāng)緩沖器受到外部的縱向作用力時，其金屬拉桿與殼體之間發(fā)生縱向相對位移，緩沖橡膠就會隨之發(fā)生剪切變形從而吸收能量。下圖為剪切型緩沖器受到縱向壓力時其內(nèi)部橡膠發(fā)生剪切變形從而吸98二．氣-液緩沖裝置氣-液緩沖器在液壓緩沖器的基礎(chǔ)上更進(jìn)一步完善了其性能。與彈簧或橡膠緩沖器相比，它的阻抗力不與位移成函數(shù)關(guān)系，而是與沖擊速度成函數(shù)關(guān)系。能量吸收率較上述兩種緩沖器有較大提高。二．氣-液緩沖裝置氣-液緩沖器在液壓緩沖器的基礎(chǔ)上更進(jìn)一步完991結(jié)構(gòu)氣-液緩沖器主要由柱塞、缸體、浮動活塞、單向錐閥、節(jié)流阻尼環(huán)、節(jié)流阻尼棒等部分組成。氣-液緩沖器內(nèi)部形成兩個油腔和一個氣腔。浮動活塞將柱塞內(nèi)腔分隔出油腔和氣腔兩個腔室。柱塞底座與缸體之間的間隔為另一油室。油腔內(nèi)充有液壓油，氣腔充有氮氣。1結(jié)構(gòu)1001-柱塞；2-氣腔；3-缸體；4-浮動活塞；5-油腔2；6-單向錐閥；7-錐閥節(jié)流孔；8-節(jié)流阻尼環(huán)；9-油腔1；10-節(jié)流阻尼棒。1-柱塞；2-氣腔；3-缸體；4-浮動活塞；5-油腔101在油腔1和油腔2中注滿了液壓油，在氣腔中充有一定初始壓強(qiáng)的氮氣。液壓油與氮氣之間通過浮動活塞隔離。當(dāng)相鄰車輛間發(fā)生碰撞時，柱塞即被推入油腔1中，油腔l中的液壓油通過節(jié)流阻尼環(huán)與節(jié)流阻尼棒形成的環(huán)縫及單向錐閥與柱塞端部形成的錐閥節(jié)流孔,流到油腔2中。使得油腔2的油量增大。從而使浮動活塞向左移動，氣腔中的氮氣被壓縮。在油腔1和油腔2中注滿了液壓油，在氣腔中充有一定初始壓強(qiáng)的氮102在沖擊過程中，絕大部分動能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，并由缸體逸散到大氣中，只有少量能量轉(zhuǎn)化為油液的液壓能，因而氣-液緩沖器的能量吸收率比較大。當(dāng)車輛間的沖擊減緩或消失時，被壓縮的氮氣通過活塞給油腔2的液壓油施以壓力，并使液壓油通過柱塞端部的單向閥流回到油腔1中，柱塞又回到原位。其中,單向錐閥可相對柱塞端部軸向移動，但只在緩沖器被壓縮加載時才打開。當(dāng)緩沖器卸載時，單向錐閥在油腔2的液壓油作用下壓緊在柱塞端部的閥座上，錐閥節(jié)流孔（件號7）被封閉，因此油腔2的液壓油只能通過柱塞端部的單向閥流回到油腔1。完成緩沖器的卸載。在沖擊過程中，絕大部分動能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，并由缸體逸散到大氣中，1033性能特點

氣-液緩沖器的動態(tài)特性與傳統(tǒng)的彈簧和橡膠緩沖器存在很大差異。這是由其特殊結(jié)構(gòu)所決定。氣-液緩沖器的阻抗力與沖擊速度成一定比例關(guān)系，即沖擊速度越大，阻抗力也越大。其對應(yīng)關(guān)系見下圖。3性能特點

氣-液緩沖器的動態(tài)特性與傳統(tǒng)的彈簧和橡膠緩沖器104上圖是氣-液緩沖器與彈簧緩沖器和橡膠緩沖器的特性曲線比較示意圖。由圖可見,如果3種緩沖器的容量相等，即緩沖器加載曲線下面積相等，則氣-液緩沖器的最大阻抗力最?。痪彌_加載曲線與卸載曲線所包圍的面積為該緩沖器在整個沖擊過程中吸收的能量，可見氣-液緩沖器幾乎把沖擊能量全部吸收，因此其具有較大的能量吸收率，這正是氣-液緩沖器的優(yōu)勢所在。彈簧緩沖器和橡膠緩沖器由于受結(jié)構(gòu)限制，欲提高緩沖器的容量，就必須相應(yīng)地增大緩沖器的最大阻抗力，而氣-液緩沖器則克服了上述缺點，可以以較小的阻抗力獲得較大的緩沖容量。上圖是氣-液緩沖器與彈簧緩沖器和橡膠緩沖器的特性曲線比較示意105上圖是氣-液緩沖器與彈簧緩沖器和橡膠緩沖器的特性曲線比較示意圖。由圖可見,如果3種緩沖器的容量相等,即緩沖器加載曲線下面積相等,則氣-液緩沖器的最大阻抗力最小；緩沖加載曲線與卸載曲線所包圍的面積為該緩沖器在整個沖擊過程中吸收的能量,可見氣-液緩沖器幾乎把沖擊能量全部吸收,因此其具有較大的能量吸收率,這正是氣-液緩沖器的優(yōu)勢所在。彈簧緩沖器和橡膠緩沖器由于受結(jié)構(gòu)限制,欲提高緩沖器的容量,就必須相應(yīng)地增大緩沖器的最大阻抗力，而氣-液緩沖器則克服了上述缺點,可以以較小的阻抗力獲得較大的緩沖容量。上圖是氣-液緩沖器與彈簧緩沖器和橡膠緩沖器的特性曲線比較示意106三．液壓緩沖裝置采用液體來吸收沖擊能量的液壓式緩沖器，主要用于客車或裝運易碎貨物的專用貨車。液壓緩沖器的結(jié)構(gòu)如下圖所示。三．液壓緩沖裝置采用液體來吸收沖擊能量的液壓式緩沖器，主要用107在外力作用下，活塞向右移動，壓縮彈簧，將活塞右側(cè)的液體經(jīng)溢流孔壓入活塞的左側(cè)空腔?？刂埔缌骺捉孛娴拇笮?，即可保證緩沖器達(dá)到所要求的特性曲線。液壓緩沖器在受沖擊時，阻抗力的大小決定于活塞的運動速度、溢流孔的截面尺寸和所采用的液體的粘度。沖擊速度越大，緩沖器的阻抗力也隨之增大，容量也就越大。所以，其力--位移特性曲線形狀較為合理，這是液壓緩沖器的一大優(yōu)點。但是，當(dāng)緩沖器受到緩慢的壓縮時，緩沖器受到的液體阻力顯得較小。當(dāng)液壓緩沖器中的圓彈簧剛度較小時，緩沖器幾乎不起緩沖作用，這是該型液壓緩沖器的一個主要缺點。

在外力作用下，活塞向右移動，壓縮彈簧，將活塞右側(cè)的液體經(jīng)溢流108四．彈性膠泥式緩沖裝置彈性膠泥緩沖器是近年來歐洲新開發(fā)的一種新型緩沖器，在法國、德國、波蘭的高速列車、客車和貨車上應(yīng)用獲得成功，現(xiàn)已被納入UIC標(biāo)準(zhǔn)（UIC526-1；UIC526-3）。這種緩沖器取用一種未經(jīng)硫化的有機(jī)硅化合物，稱彈性膠泥作為介質(zhì)，它具有彈性、可壓縮性和可流動性，其物理化學(xué)性能在-50～+250℃范圍內(nèi)具有較高的穩(wěn)定性，抗老化、無臭、無毒，對環(huán)境無污染。四．彈性膠泥式緩沖裝置彈性膠泥緩沖器是近年來歐洲新開發(fā)的一種109它還具有固體和液體兩種屬性的特征，其動粘度比普通液壓油大幾十至幾百倍，且可根據(jù)需要改變配方予以調(diào)節(jié)，因此在液壓緩沖器中十分困難的密封問題在這里變得極為簡單。它還具有固體和液體兩種屬性的特征，其動粘度比普通液壓油大幾十110彈性膠泥緩沖器的基本工作原理是：將彈性膠泥材料裝進(jìn)一個能夠承受一定壓力的緩沖器活塞缸體內(nèi)，根據(jù)實際應(yīng)用的需要增加一定的預(yù)壓縮力，當(dāng)彈性膠泥緩沖器活塞柱受到一定的壓力(靜壓力或沖擊力)時，活塞利用活塞缸內(nèi)節(jié)流孔或節(jié)流間隙以及彈性膠泥材料本身體積被壓縮后的反作用力產(chǎn)生一定的阻抗力。當(dāng)彈性膠泥材料受到的預(yù)壓縮力越大、活塞的運動速度越快，則產(chǎn)生的阻抗力也越大，這有利于提高緩沖器在大沖擊力作用下的容量。當(dāng)作用在活塞柱上的外力撤消后，緩沖器體內(nèi)處于壓縮狀態(tài)的彈性膠泥的體積則會自行產(chǎn)生膨脹，將活塞推回到原始位置,在這個過程中彈性膠泥材料以較慢的速度通過節(jié)流孔或節(jié)流間隙流回原位，實現(xiàn)緩沖器的回程動作。彈性膠泥緩沖器的基本工作原理是：將彈性膠泥材料裝進(jìn)一個能夠承111在充滿彈性膠泥材料的緩沖器體內(nèi)，設(shè)有帶環(huán)形間隙（或節(jié)流孔）的活塞，因此彈性膠泥材料受壓縮產(chǎn)生阻抗力時，通過環(huán)形間隙（或節(jié)流孔）的節(jié)流作用和膠泥材料的壓縮變形吸收沖擊能量。由于膠泥材料的特性，沖擊力越大，緩沖器的容量也隨之增大。這種緩沖器的力—位移特性曲線呈凸形（見下圖），與同普通緩沖器性能比較,有如下主要優(yōu)點:容量大、體積小、質(zhì)量輕、檢修周期長,它兼有液壓和橡膠緩沖器兩者的優(yōu)點,同時克服了液壓緩沖器制造比較復(fù)雜、密封困難以及橡膠緩沖器吸收率低等缺點。這種緩沖器由于具有其他傳統(tǒng)緩沖器不可比擬的高技術(shù)性能,所以迅速得到了推廣。在充滿彈性膠泥材料的緩沖器體內(nèi)，設(shè)有帶環(huán)形間隙（或節(jié)流孔）的112在充滿彈性膠泥材料的緩沖器體內(nèi)，設(shè)有帶環(huán)形間隙（或節(jié)流孔）的活塞，因此彈性膠泥材料受壓縮產(chǎn)生阻抗力時，通過環(huán)形間隙（或節(jié)流孔）的節(jié)流作用和膠泥材料的壓縮變形吸收沖擊能量。由于膠泥材料的特性，沖擊力越大，緩沖器的容量也隨之增大。這種緩沖器的力—位移特性曲線呈凸形（見下圖），與同普通緩沖器性能比較,有如下主要優(yōu)點:容量大、體積小、質(zhì)量輕、檢修周期長,它兼有液壓和橡膠緩沖器兩者的優(yōu)點,同時克服了液壓緩沖器制造比較復(fù)雜、密封困難以及橡膠緩沖器吸收率低等缺點。這種緩沖器由于具有其他傳統(tǒng)緩沖器不可比擬的高技術(shù)性能,所以迅速得到了推廣。在充滿彈性膠泥材料的緩沖器體內(nèi)，設(shè)有帶環(huán)形間隙（或節(jié)流孔）的113第三節(jié)動車組車輛連接風(fēng)擋主要結(jié)構(gòu)形式與性能特點風(fēng)檔簡介第三節(jié)動車組車輛連接風(fēng)擋主要結(jié)構(gòu)形式與性能特點風(fēng)檔簡介114滑動風(fēng)擋是把車鉤緩沖裝置全部包容在內(nèi)的雙波紋結(jié)構(gòu)。此種結(jié)構(gòu)有點類似于鐵風(fēng)擋，風(fēng)擋的外端連接面為滑動面，利用彈簧的壓力保持滑動面連掛后的持續(xù)壓緊。其滑動面的寬度應(yīng)確保車輛間發(fā)生橫向位移時不產(chǎn)生錯位縫隙。渡板固定在車的端墻上，可向上翻起?；瑒邮斤L(fēng)擋滑動風(fēng)擋是把車鉤緩沖裝置全部包容在內(nèi)的雙波紋結(jié)構(gòu)。此種結(jié)構(gòu)有115二．雙包折棚風(fēng)擋雙包折棚風(fēng)擋具有良好的密封性能、耐壓強(qiáng)度和隔聲性能。內(nèi)外層折棚件在折疊時反方向?qū)χ?。兩車的端墻面之間距離為700mm。風(fēng)擋周邊封閉，在運行中通道內(nèi)凈寬可保持在1100mm左右。渡板采用鉸接?xùn)糯畎?，可防止在曲線運行時出現(xiàn)縫隙。在車端外形輪廓處設(shè)有彈性護(hù)板，縮小了車輛端墻之間的間隙，外觀看避免了兩車間的內(nèi)凹，減小了運行空氣阻力，且保證車輛在曲線線路上運行靈活。二．雙包折棚風(fēng)擋雙包折棚風(fēng)擋具有良好的密封性能、耐壓強(qiáng)度和隔116動車組連掛裝置課件117三．全波紋氣密式風(fēng)擋全波紋氣密式風(fēng)擋具有良好的伸縮性、氣密性和水密性。由金屬框、安裝框（金屬）、全波紋密封件和外罩等組成，如圖所示。牽引裝置在風(fēng)擋下部。車端側(cè)墻處設(shè)有檔板。全波紋密封件一端與安裝框壓緣處連接，另一端與金屬框壓緣處連接，安裝框安裝在車體端墻的支座上。金屬框的一側(cè)設(shè)有暗銷，另一側(cè)設(shè)有暗穴，兩車連掛時，保證兩金屬框?qū)χ小⒔饘倏騼蓚?cè)有連接緊固件施加密封。三．全波紋氣密式風(fēng)擋全波紋氣密式風(fēng)擋具有良好的伸縮性、氣密性118動車組連掛裝置課件119第四節(jié)動車組車端阻尼裝置隨著列車運行速度的提高，車體的搖頭、側(cè)滾等振動問題成為影響列車運行品質(zhì)的重要因素。同時人們逐漸認(rèn)識到車端連接設(shè)備的剛度和阻尼特性將對車體振動產(chǎn)生約束作用，以及這種約束影響列車運行舒適度。為此，一些鐵路發(fā)達(dá)國家開始在車輛端部采用除緩沖器以外專門的減振裝置，或改進(jìn)原有的某些車端連接設(shè)備（風(fēng)擋的阻尼特性），使之能夠衰減車輛間的相對振動。這種除車鉤緩沖裝置以外，車輛端部具有阻尼特性、能夠衰減車輛之間相對振動的連接設(shè)備稱為車端阻尼裝置。第四節(jié)動車組車端阻尼裝置隨著列車運行速度的提高，車體的搖120法國的TGV、德國的ICE和日本的新干線電動車組都非常重視車端阻尼裝置對提高列車舒適度的