城市軌道交通車輛構造項目四課件

1、項目4 1城軌交通車輛連接裝置目錄4.14.2車鉤 緩沖裝置和附屬裝置城軌車輛的連接裝置包括車鉤、緩沖器和貫通道。車鉤可實現(xiàn)車輛之間的連接，并傳遞車輛之間的縱向力；緩沖器可緩和車輛之間的縱向沖擊力；貫通道可實現(xiàn)客室之間的無間隙連接。 車鉤、緩沖器連接列車中的車輛，使之保持一定的距離，傳遞、緩和列車在運行中或在調車作業(yè)時所產(chǎn)生的縱向力或沖擊力，連接車輛間的電路和氣路。圖4-1 車鉤及緩沖器裝置它位于車輛兩車廂連接處，有防雨、防風、防塵、隔聲、隔熱等功能，能使乘客安全、方便地穿行于車廂之間。 圖4-2 貫通道圖4-3 非剛性車鉤與剛性車鉤 (a)非剛性車鉤 （b）剛性車鉤4.1 車鉤 4.1.1

2、車鉤的種類（1）按材料的不同，車鉤可分為非剛性車鉤和剛性車鉤。 非剛性車鉤。非剛性車鉤普遍應用于鐵路客、貨車車輛。 剛性車鉤，也稱為密接式車鉤。4.1 車鉤 剛性車鉤與非剛性車鉤相比，優(yōu)點主要有：減小了兩車鉤連接表面之間的間隙，降低了列車中的縱向力，提高了列車運行的平穩(wěn)性；減少了車鉤間零件的位移，改善了車鉤內(nèi)部零件的工作條件；減小了車鉤連接表面間的磨耗；減小了車鉤相互沖擊產(chǎn)生的噪聲。4.1.1 車鉤的種類4.1 車鉤 非剛性車鉤與剛性車鉤相比，優(yōu)點主要有：簡化了兩車鉤縱向中心線高度偏差較大的車輛相互連掛的條件，車鉤強度大，不需要復雜的鉤尾銷連接結構和復雜的對心裝置，車鉤鉤體的結構和鑄造工藝較為

3、簡單。 剛性車鉤主要用于城軌車輛和高速動車組上，都是剛性密接式車鉤。4.1.1 車鉤的種類4.1 車鉤 （2）按照車輛牽引連掛裝置連接方法的不同，車鉤可分為非自動車鉤（又分為半自動車鉤和半永久性牽引桿）和自動車鉤。 非自動車鉤由人工來完成車輛的連接，自動車鉤不需要人參與就能實現(xiàn)連接。非自動車鉤和自動車鉤的主要區(qū)別和特點如下：自動車鉤可實現(xiàn)機械、氣路和電路的完全自動連掛和解鉤；半自動車鉤的機械和氣路連接機構作用原理基本上與全自動車鉤相同，可以實現(xiàn)自動連掛和解鉤，或人工解鉤，但電路必須靠人工連掛和解鉤，以方便檢修作業(yè)；半永久性牽引桿的機械、氣路和電路的連掛和解鉤都需要人工操作，但一般只在架車作業(yè)時

4、才進行分解。 4.1.1 車鉤的種類4.1 車鉤 自動車鉤位于城軌車輛的兩個車廂端部，電氣和風路連接裝置都組裝在鉤頭上。當車輛連掛時，車鉤上的機械、風路、電路系統(tǒng)都能自動連接；解鉤時，可在司機室控制自動解鉤或采用手動解鉤。解鉤后，車鉤即處于待掛狀態(tài)；電氣連接器通過蓋板自動關閉，以防止水和塵土進入；主風管連接器設有自動關閉裝置，防止壓縮空氣泄漏。 自動車鉤有兩種形式：國產(chǎn)密接式車鉤和Scharfenberg式車鉤。4.1.2 自動車鉤 4.1 車鉤 國產(chǎn)密接式車鉤緩沖裝置如圖4-4所示。其由密接式車鉤鉤頭、橡膠緩沖器、風管連接器、電氣連接器和風動解鉤系統(tǒng)等組成。車輛連掛時依靠相鄰鉤頭上的凸錐和凹

5、錐孔的相互插入，實現(xiàn)車鉤的連接；并自動實現(xiàn)電路和空氣通路的連接。分解時，可自動解鉤，自動切斷電路和空氣通路。車鉤托梁在緩沖器尾部，通過“十”字頭連接器與車體上的沖擊座相連，可實現(xiàn)水平方向和垂直方向的擺動。 4.1.2 自動車鉤 1.國產(chǎn)密接式車鉤圖4-4 國產(chǎn)密接式車鉤緩沖裝置 1密接式車鉤鉤頭； 2風管連接器； 3橡膠緩沖器； 4沖擊座； 5“十”字頭連接器； 6托梁； 7磨耗板； 8電氣連接器4.1 車鉤 4.1 車鉤 國產(chǎn)密接式車鉤由五部分組成。前端為鉤頭，有凸錐和凹錐孔；車鉤內(nèi)部還有半圓形的鉤舌、解鉤桿、解鉤桿彈簧、解鉤風缸等。圖4-5為國產(chǎn)密接式自動車鉤的作用原理，有待掛、連掛和解鉤

6、狀態(tài)。 4.1.2 自動車鉤 1.國產(chǎn)密接式車鉤圖4-5 國產(chǎn)密接式自動車鉤的作用原理 （a）待掛狀態(tài) （b）連掛狀態(tài) （c）解鉤狀態(tài) 1鉤頭； 2鉤舌； 3解鉤桿； 4彈簧； 5解鉤風缸4.1 車鉤 （1）待掛狀態(tài) （2）連掛狀態(tài) （3）解鉤狀態(tài)4.1 車鉤 Scharfenberg密接式車鉤緩沖裝置如圖4-6所示。其由密接式車鉤鉤頭、電氣連接器、橡膠彈簧、風管連接器、鉤身等組成，緩沖器位于鉤頭的后部。車輛連掛時依靠兩車鉤相鄰鉤頭前端的錐形喇叭口引導彼此精確地對中，實現(xiàn)兩車鉤的緊密連接；同時自動將兩車之間的電氣線路和空氣通路接通。在兩車分解時，亦可由司機控制解鉤電磁閥自動解鉤，并自動切斷兩車

7、之間的電氣線路和空氣通路。 4.1.2 自動車鉤 2.Scharfenberg密接式車鉤圖4-6 Scharfenberg密接式車鉤緩沖裝置 1引導對準爪把； 2密接式車鉤鉤頭； 3電氣連接器； 4鉤身； 5橡膠彈簧； 6轉動中心； 7支承簧； 8風管連接器； 9側向最大擺角； 10恢復位4.1 車鉤 4.1 車鉤 （1）車鉤結構。鉤頭殼體為焊接件，它由兩部分組成，前面為一帶有錐體和喇叭口的凸出件，后面為連接法蘭。當兩鉤連接時，前面的錐體和喇叭口用來作為引導對準之用，伸出在前面的爪把用來擴展車鉤的連接范圍。4.1.2 自動車鉤 2.Scharfenberg密接式車鉤4.1 車鉤 （2）工作原理

8、。圖4-7為Scharfenberg密接式車鉤作用原理，它也分為待掛狀態(tài)、連掛狀態(tài)和解鉤狀態(tài)。 4.1.2 自動車鉤 2.Scharfenberg密接式車鉤圖4-7 Scharfenberg密接式車鉤作用原理 （a）待掛狀態(tài) (b)連掛狀態(tài) （c）解鉤狀態(tài) 4.1 車鉤 1鉤鎖連接桿彈簧； 2鉤鎖連接桿； 3中心軸； 4鉤舌； 5鉤頭殼體； 6鉤嘴； 7解鉤桿； 8解鉤風缸4.1 車鉤 待掛狀態(tài)。這時鉤頭中的鉤鎖連接桿軸線平行于車鉤的軸線，鉤鎖連接桿的連接銷中心與鉤舌中心銷連接線垂直于車鉤的軸線。彈簧處于松弛狀態(tài)，該位置為車鉤連掛準備位。連掛狀態(tài)。欲使兩鉤連掛，原來處于連掛準備位的兩鉤相互接近

9、并碰撞時，在鉤頭前端的錐形喇叭口引導下彼此精確地對中，兩鉤向前伸出的鉤鎖連接桿由于受到對方鉤舌的阻礙，各自推動鉤舌繞順時針方向轉動，直至在彈簧拉力作用下鉤鎖連接桿滑入對方鉤舌的嘴中，并推動鉤舌繞逆時針方向返回到原來的位置為止。4.1.2 自動車鉤 2.Scharfenberg密接式車鉤4.1 車鉤 這時，兩鉤的鉤鎖連接桿與兩鉤的鉤舌構成一平行四邊形，力處于平衡狀態(tài)，兩鉤剛性地無間隙地彼此連接，處于閉鎖狀態(tài)。在連掛閉鎖時，鉤舌和鉤鎖連接桿的位置與連掛準備狀態(tài)完全相同，鉤舌在彈簧作用下力圖保持閉鎖位。當兩鉤受牽拉時，拉力均勻地分配在由鉤鎖連接桿和鉤舌組成的平行四邊形兩對邊，即鉤鎖連接桿上。當兩鉤沖

10、擊時，沖擊力由兩鉤殼體喇叭口凸緣傳遞。 4.1.2 自動車鉤 2.Scharfenberg密接式車鉤4.1 車鉤 解鉤狀態(tài)。 氣動解鉤。由司機操作解鉤控制閥進行解鉤。這時，壓力空氣經(jīng)過解鉤管充入鉤頭中的解鉤風缸中，推動活塞向前運動，壓迫在解鉤桿上所設置的滾子上，兩鉤頭中的鉤舌被同時推至解鉤位置。達到解鉤狀態(tài)后再排氣，風缸中的受壓彈簧使活塞返回到原始位置。 手動解鉤。通過拉動鉤頭一側的解鉤手柄，經(jīng)鋼絲繩、杠桿和解鉤桿使兩鉤的鉤舌轉動，直至鉤鎖連接桿脫出鉤舌的嘴口，由此使兩鉤脫開，處于解鉤位。4.1.2 自動車鉤 2.Scharfenberg密接式車鉤4.1 車鉤 圖4-8是半自動車鉤的結構。半自

11、動車鉤的鉤頭連接形式與自動車鉤相同，連掛方式和鎖閉方式與自動車鉤也相同。兩個相同的車鉤可以在直線線路和曲線線路上自動連掛，可實現(xiàn)列車單元之間機械和風管的自動連接，電氣連接只能手動。解鉤時機械和氣路部分可自動操作，也可手動操作，但不能在司機室集中控制。4.1.3 半自動車鉤 圖4-8 半自動車鉤的結構4.1 車鉤 1MRP； 2風管（MRP）；3壓潰管； 4連接環(huán)； 5緩沖裝置； 6過載保護裝置； 7轉接板； 8、9螺栓； 10水平對中； 11水平支承； 12接地線； 13風管（BP）； 14手動解鉤； 15鉤舌； 16機械車鉤； 17BP4.1 車鉤 半永久性牽引桿只是將兩車的連接方式由車鉤連

12、接改為牽引桿連接，取消了風路和電路的連接。風路和電路的連接只能依靠手動連接。不同種類的車輛所安裝的半永久性牽引桿的結構可能有所不同，但連接原理是一致的。圖4-9為國產(chǎn)地鐵車輛半永久性牽引桿，將兩車的連接方式由車鉤連接改為用一根牽引桿代替，將自動車鉤中的兩個車鉤鉤體取消，牽引桿的兩端直接與兩個緩沖器相連，同時取消了風路和電路的連接。4.1.4 半永久性牽引桿4.1 車鉤 半永久性牽引桿用于同一單元內(nèi)車輛之間的編組，使之編組成單元。列車單元在運行過程中一般不需要分解，通常只在維修時才分解。當兩車連掛時即形成剛性連接，其連接間隙最小，垂向運動和轉動也很小。這樣的連接形式可以保證在列車出軌時，車輛之間

13、仍然可以保持相對位置，防止車輛重疊和顛覆，減少列車啟動及制動時的沖動。每個半永久性牽引桿上均有貫通道支承座，用于車輛運行過程和解鉤之后支承貫通道。支承座可以承受車輛正常運行時超員的情況下貫通道所承受的載荷。 4.1.4 半永久性牽引桿圖4-9 國產(chǎn)車輛半永久性牽引桿 1緩沖器； 2車鉤托梁； 3磨耗板； 4牽引桿； 5“十”字頭； 6連接座4.1 車鉤 4.2 緩沖裝置和附屬裝置 緩沖裝置是車輛牽引連掛裝置的重要組成部分,主要用來傳遞、緩和縱向沖擊力。 4.2.1 緩沖裝置 4.2 緩沖裝置和附屬裝置 圖4-10是層疊式橡膠金屬片緩沖器的結構，其最大牽引力為150 kN，最大沖擊力為 250

14、kN，允許最大沖擊速度為3 km/h,緩沖器容量為5.63 k。 此種緩沖器主要用于國產(chǎn)地鐵車輛上。4.2.1 緩沖裝置 1.層疊式橡膠金屬片緩沖器圖4-10 層疊式橡膠金屬片緩沖器的結構 1滑套； 2前從板； 3橡膠金屬片； 4緩沖器體； 5后從板； 6緩沖器后蓋； 7牽引桿4.2 緩沖裝置和附屬裝置4.2 緩沖裝置和附屬裝置 圖4-11是環(huán)彈簧緩沖器的結構。其最大作用力為580 kN，最大行程為58 mm，緩沖器的容量為18.7 k，能量吸收率為66。德國進口的上海地鐵1號線車輛采用了這種緩沖裝置。 4.2.1 緩沖裝置 2.環(huán)彈簧緩沖器 圖4-11 環(huán)彈簧緩沖器的結構 1彈簧盒; 2標記

15、環(huán); 3牽引桿; 4端蓋; 5內(nèi)環(huán)彈簧; 6外環(huán)彈簧; 7彈簧前從板; 8開口彈簧; 9內(nèi)環(huán)彈簧; 10彈簧后從板; 11預緊螺母; 12球形支座; 13橡膠嵌塊4.2 緩沖裝置和附屬裝置4.2 緩沖裝置和附屬裝置 圖4-12是環(huán)形橡膠緩沖器的結構。它屬于免維護的橡膠緩沖裝置，緩沖器安裝在車鉤安裝座上，可以吸收拉伸和壓縮能量。半自動車鉤和牽引桿均用相同的方法安裝固定。緩沖裝置間不存在間隙，在承受拉伸和壓縮載荷的同時，可以承受較大的剪切力。緩沖裝置允許車鉤做垂向擺動和扭轉運動。緩沖裝置的支承座用4個螺栓固定在車體底架上。深圳地鐵車輛應用了此種緩沖器。4.2.1 緩沖裝置 3.環(huán)形橡膠緩沖器 圖4

16、-12 環(huán)形橡膠緩沖器的結構 1牽引桿； 2安裝座； 3環(huán)形橡膠彈簧； 4緩沖器體； 5支承座4.2 緩沖裝置和附屬裝置4.2 緩沖裝置和附屬裝置 彈性膠泥緩沖器與傳統(tǒng)意義上的緩沖器類似，在列車運行過程中起到吸收沖擊能量、緩和縱向沖擊和振動的作用。其后端通過鉤尾銷連接在安裝座上，前端通過連接環(huán)與連掛系統(tǒng)連接。彈性膠泥緩沖器性能先進，緩沖器的可靠性和動態(tài)吸收性能較好。 圖4-13為彈性膠泥緩沖器的結構。4.2.1 緩沖裝置 4.彈性膠泥緩沖器圖4-13 彈性膠泥緩沖器的結構 1牽引桿； 2彈性膠泥芯子； 3內(nèi)半筒4.2 緩沖裝置和附屬裝置4.2 緩沖裝置和附屬裝置 如圖4-14所示，帶變形管的橡

17、膠緩沖器由拉桿、軸套、錐形環(huán)圈、法蘭、墊圈、橡膠彈簧及變形管組成。軸套與鉤頭殼體螺紋連接，并由法蘭緊固使之不致松動，軸套用來作為拉桿、錐形環(huán)圈和變形管的支承和導向，拉桿穿過彈簧6和7，其端部通過蝶形螺母將彈簧壓緊。 4.2.1 緩沖裝置 5.帶變形管的橡膠緩沖器圖4-14 帶變形管的橡膠緩沖器的結構 1軸套； 2法蘭； 3變形管； 4錐形環(huán)圈； 5拉桿； 6、7橡膠彈簧； 8墊圈； 9螺母4.2 緩沖裝置和附屬裝置4.2 緩沖裝置和附屬裝置 圖4-15是可壓潰變形管的結構。車鉤緩沖裝置是車輛沖擊能量吸收系統(tǒng)中的一部分，可壓潰變形管可作為車鉤緩沖裝置的重要部件，用來吸收車輛沖擊能量。當兩列列車相

18、撞時，將會產(chǎn)生可恢復的和不可恢復的變形。 4.2.1 緩沖裝置 6.可壓潰變形管 圖4-15 可壓潰變形管的結構 1、3可壓潰筒體； 2可壓潰變形管4.2 緩沖裝置和附屬裝置4.2 緩沖裝置和附屬裝置 風管連接器分為不帶自閉裝置的風管連接器和自動開閉式風管連接器。（1）制動主管連接器。圖4-16為不帶自閉裝置的風管連接器的結構。當車鉤互相連掛時，密封圈互相接觸受壓，借助于滑套、橡膠套和前彈簧使壓力達到70160 N，保證氣路開通時不會泄漏。在制動主管連接器后端的管路上裝有一個截止閥。正常解鉤時，應首先將截止閥關閉，以防止制動主管排風而產(chǎn)生緊急制動。4.2.2 附屬裝置 1.風管連接器圖4-16 不帶自閉裝置的風管連接器的結構 1閥殼； 2密封圈； 3滑套； 4橡膠套； 5前彈簧； 6后接頭； 7濾塵網(wǎng)4.2 緩沖裝置和附屬裝置4.2 緩沖裝置和附屬裝置 （2）自動開閉式風管連接器。圖4-17為自動開閉式風管連接器的結構，它有自動開閉裝置。