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(shí)現(xiàn)車輛之間機(jī)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(dòng)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

2、間 下部靠鉤尾框托板及鉤體托梁托住 力的傳遞 牽拉時(shí) 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(shí) 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(duì)鐵道車輛使用的車鉤（非剛性） 空車時(shí)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(yùn)？ 10 5 880 車鉤緩沖裝置的分類 非自動(dòng)車鉤 自動(dòng)車鉤 非剛性車鉤允許兩個(gè)相連接的車鉤鉤體在 垂直

3、方向上有相對(duì)位移 剛性車鉤不允許兩連掛車鉤存在相對(duì)位移 車鉤緩沖裝置的分類 u剛性車鉤的優(yōu)點(diǎn) 間隙小，降低了縱向沖動(dòng) 實(shí)現(xiàn)車輛間的氣路和電路的自動(dòng)連接，編組自動(dòng)化 避免在意外撞車時(shí)發(fā)生一個(gè)車輛爬到另一個(gè)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(diǎn) 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，強(qiáng)度高，重量輕 與車體的連接較為簡(jiǎn)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(jī)車的作用。現(xiàn)代各國普遍采用自動(dòng)車鉤，具有自 動(dòng)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

4、部的提 升機(jī)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(dòng)作來 實(shí)現(xiàn)開啟 客車 車鉤的開啟方式 車鉤在什么狀態(tài)時(shí)可以開啟？ 牽引 制動(dòng) 惰行 車鉤型號(hào)車鉤型號(hào)材料材料 靜拉破壞強(qiáng)靜拉破壞強(qiáng) 度（度（kN） 用途用途 13號(hào)號(hào)ZG25 2400 2600 貨車、機(jī)貨車、機(jī) 車用車用 13號(hào)號(hào) ZG24Si MnVTi 3000 貨車、機(jī)貨車、機(jī) 車用車用 3號(hào)號(hào)ZG252500機(jī)車用機(jī)車用 15號(hào)號(hào) 1600 1700 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(qiáng)度； 2、容易辨識(shí)其連結(jié)狀態(tài)，以免誤認(rèn)而造成列車分離 事故； 3、不能因運(yùn)行振

5、動(dòng)而自動(dòng)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(jiǎn)單，操作方便，拆裝容易，以降低運(yùn)用保 養(yǎng)成本。 二、車鉤組成二、車鉤組成 車鉤由鉤體、鉤舌、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(dòng)，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(dòng)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(jìn)行調(diào)整

6、 ，必要時(shí)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(gè)部分。整個(gè)鉤體像一個(gè)半張 開的拳頭。 1鉤頭 鉤頭前部空腔，用來安裝其他車鉤零件，鉤頭如 圖5.3所示。 曲腕：可容納對(duì)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

7、。 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(dòng)，呈張開或閉攏狀 態(tài)。張開時(shí)可以進(jìn)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(zhǎng)銷。它穿在鉤頭及鉤舌的銷 孔內(nèi)，把鉤舌裝在鉤頭上，并保證鉤舌可以繞其適 當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)。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(gè)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(shí)，鉤舌尾部和鉤頭空腔內(nèi)壁 之間，轉(zhuǎn)出一個(gè)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

8、孔，用來連接下鎖銷；在鉤鎖的 上部，還設(shè)有一個(gè)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(gè)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(shí)，鉤鎖推動(dòng)鉤舌推鐵的一端，使 它繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度，其另一端則撥動(dòng)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(shí)，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

9、連掛好以后的狀態(tài)。 這時(shí)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(tái)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(tái)處于下鎖銷孔中防跳臺(tái)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(shí)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(duì)鉤舌的鎖閉。操作時(shí)，適當(dāng)用力扳 動(dòng)鉤提桿，推動(dòng)下鎖銷軸沿鉤鎖腿部的下鎖銷軸空 斜向上滑動(dòng)，脫離防跳位置。另外，下鎖銷從下鎖 銷孔頂起鉤鎖

10、，使之上移，并使鉤鎖腿部向后轉(zhuǎn)動(dòng) ，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(zhǔn)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(dòng)鉤鎖充分使其上升，鉤 鎖全開回轉(zhuǎn)支點(diǎn)以鉤鎖腔前壁全開作用點(diǎn)為支點(diǎn)， 鉤鎖的腿部想后轉(zhuǎn)動(dòng)，后踢足踢動(dòng)鉤舌推鐵的踢足 推動(dòng)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(jìn)運(yùn)行時(shí)，分別受著拉力或推力 。這些力都作用在鉤

11、舌和鉤體上。 無論在牽引或推進(jìn)運(yùn)行中，萬一 鉤舌銷折損，只要車鉤確實(shí)處于 相互連接而且完全鎖閉的狀態(tài)下， 鉤舌并沒有自動(dòng)落下或被拉脫的 危險(xiǎn)，只有當(dāng)互扣的鉤舌解開后， 鉤舌方可取下。這種設(shè)計(jì)，目的 是保障列車運(yùn)行中車鉤安全可靠 的連接。 2 車鉤的磨耗 列車在運(yùn)行中的縱向沖擊和垂直振動(dòng)，使得互相連 接的兩車鉤，經(jīng)常發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)。這就必然導(dǎo)致磨耗 。 牽引運(yùn)行時(shí)，鉤舌內(nèi)側(cè)面M處易 磨耗；推進(jìn)運(yùn)行時(shí)，鉤舌外側(cè)面 N處易磨耗。因而車鉤長(zhǎng)期使用 后，鉤舌會(huì)逐漸磨薄。鉤舌厚度 磨薄后，強(qiáng)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(dòng)增加，鉤舌容易相互脫離，造 成列車分

12、離事放。 五、車鉤復(fù)位裝置五、車鉤復(fù)位裝置 列車進(jìn)入曲線運(yùn)行時(shí)車鉤中心線與車體中心線 產(chǎn)生偏角，即車鉤左右擺動(dòng)。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(dòng)。為了使車 鉤在偏倚后能及時(shí)恢復(fù)正常位置，避免車鉤左右任 意擺動(dòng)不穩(wěn)，減小摘掛車鉤時(shí)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)車鉤偏倚時(shí)， 彈簧鞍壓縮下部一側(cè)的彈簧墊板及彈簧，此時(shí)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(shí)，車鉤本身的重量的水平分力將使 自身

13、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(jiǎn)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(yùn)行中由于機(jī)車牽引 力的變化或啟動(dòng)、制動(dòng)及調(diào)車掛鉤時(shí)機(jī)車車輛相 互碰撞而引起的沖擊和振動(dòng)，從而減少機(jī)車、車 輛的破損，貨物的損傷，提高列車運(yùn)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(hào)彈簧緩沖器 1號(hào)彈簧

14、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(dòng)斜面間的摩擦用來緩和沖擊作用力，環(huán)彈簧兩滑動(dòng)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(shí)，使各環(huán)相互擠壓，這時(shí)外環(huán)當(dāng)緩沖器受力壓縮時(shí)，使各環(huán)相互擠壓，這時(shí)外環(huán) 彈簧中就儲(chǔ)存了大部分的沖擊能量；同時(shí)各內(nèi)外環(huán)彈簧中就儲(chǔ)存了大部分的沖擊能量；同時(shí)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(chǔ)存當(dāng)外力除去后，各環(huán)簧之間又產(chǎn)生摩擦，將所儲(chǔ)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?/p>

15、次轉(zhuǎn)變?yōu)槟Σ翢崮芏?，因?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(jī)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(jī)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(gè)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(gè)緩沖器封 閉在箱體內(nèi)。 u橡膠緩沖器是借助橡膠分子內(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(gè)帶有 傾角的楔塊，在受壓時(shí)與箱體及壓頭間各接觸斜

16、 面產(chǎn)生相對(duì)位移，因摩擦而消耗沖擊能量。 橡膠緩沖器的優(yōu)點(diǎn)： 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(diǎn)和種類 剛性自動(dòng)車鉤 集牽引、緩沖和連掛于一體 實(shí)現(xiàn)車輛的機(jī)械、電氣和空氣的自動(dòng)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） BSI-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(dòng)解鉤系統(tǒng) 連掛與分解作用

17、原理 兩鉤連掛時(shí)，凸錐插進(jìn)對(duì)方相 應(yīng)的凹錐孔中 凸錐的內(nèi)側(cè)面在前進(jìn)中壓迫對(duì) 方的鉤舌轉(zhuǎn)動(dòng) 解鉤風(fēng)缸的彈簧受壓，鉤舌沿 逆時(shí)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(duì)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(jī)操縱解鉤閥，壓 縮空氣進(jìn)入解鉤風(fēng)缸 活塞桿向前推并帶動(dòng) 解鉤桿，使鉤舌轉(zhuǎn)動(dòng) 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(dòng)鉤 舌順時(shí)針向轉(zhuǎn)動(dòng)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(shí)風(fēng)管連接器能自動(dòng)將空氣管路連 通，兩車分解時(shí)又可自動(dòng)將兩車間的空氣管路 切斷 電氣連接 在兩車連接時(shí)自動(dòng)接通兩車之間的低壓電路， 使

18、司機(jī)得以操縱全列車同步工作。在兩車分解 時(shí)又可自動(dòng)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(dòng)車鉤(-) 機(jī)械、氣路、電路的自動(dòng)連接 半自動(dòng)車鉤（=） 機(jī)械、氣路自動(dòng)連接,電路人工連接 半永久車鉤 （*） 機(jī)械、氣路、電路人工連接 半永久車鉤 兩對(duì)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(jī)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(dòng)角 水平 垂向 0 40 0 5 Scharfenberg型密接式車鉤 中心軸、鉤舌 、鉤鎖連接桿 、鉤鎖彈簧、 鉤舌定位桿及 彈簧、定

19、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(duì) 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(dòng) 定位桿頂塊定位 桿頂塊推動(dòng)鉤舌 彈簧的回復(fù)力使 鉤舌作逆時(shí)針轉(zhuǎn) 動(dòng)，帶動(dòng)鉤鎖連 接桿伸進(jìn)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(shí)，拉力由兩 鉤鎖連接桿均 勻分擔(dān) 當(dāng)車鉤受沖 擊時(shí)，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(dòng)鉤舌 順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，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(hù)罩 固定