城市軌道交通車輛構(gòu)造項(xiàng)目四課件

1、項(xiàng)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(shí)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(shí)現(xiàn)客室之間的無(wú)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(yùn)行中或在調(diào)車作業(yè)時(shí)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(fēng)、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(yīng)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(diǎn)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(yùn)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(diǎn)主要有：簡(jiǎn)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(qiáng)度大，不需要復(fù)雜的鉤尾銷連接結(jié)構(gòu)和復(fù)雜的對(duì)心裝置，車鉤鉤體的結(jié)構(gòu)和鑄造工藝較為

3、簡(jiǎn)單。 剛性車鉤主要用于城軌車輛和高速動(dòng)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(dòng)車鉤（又分為半自動(dòng)車鉤和半永久性牽引桿）和自動(dòng)車鉤。 非自動(dòng)車鉤由人工來(lái)完成車輛的連接，自動(dòng)車鉤不需要人參與就能實(shí)現(xiàn)連接。非自動(dòng)車鉤和自動(dòng)車鉤的主要區(qū)別和特點(diǎn)如下：自動(dòng)車鉤可實(shí)現(xiàn)機(jī)械、氣路和電路的完全自動(dòng)連掛和解鉤；半自動(dòng)車鉤的機(jī)械和氣路連接機(jī)構(gòu)作用原理基本上與全自動(dòng)車鉤相同，可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)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(jī)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(shí)

4、才進(jìn)行分解。 4.1.1 車鉤的種類4.1 車鉤 自動(dòng)車鉤位于城軌車輛的兩個(gè)車廂端部，電氣和風(fēng)路連接裝置都組裝在鉤頭上。當(dāng)車輛連掛時(shí)，車鉤上的機(jī)械、風(fēng)路、電路系統(tǒng)都能自動(dòng)連接；解鉤時(shí)，可在司機(jī)室控制自動(dòng)解鉤或采用手動(dòng)解鉤。解鉤后，車鉤即處于待掛狀態(tài)；電氣連接器通過(guò)蓋板自動(dòng)關(guān)閉，以防止水和塵土進(jìn)入；主風(fēng)管連接器設(shè)有自動(dòng)關(guān)閉裝置，防止壓縮空氣泄漏。 自動(dòng)車鉤有兩種形式：國(guó)產(chǎn)密接式車鉤和Scharfenberg式車鉤。4.1.2 自動(dòng)車鉤 4.1 車鉤 國(guó)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(fēng)管連接器、電氣連接器和風(fēng)動(dòng)解鉤系統(tǒng)等組成。車輛連掛時(shí)依靠相鄰鉤頭上的凸錐和凹

5、錐孔的相互插入，實(shí)現(xiàn)車鉤的連接；并自動(dòng)實(shí)現(xiàn)電路和空氣通路的連接。分解時(shí)，可自動(dòng)解鉤，自動(dòng)切斷電路和空氣通路。車鉤托梁在緩沖器尾部，通過(guò)“十”字頭連接器與車體上的沖擊座相連，可實(shí)現(xiàn)水平方向和垂直方向的擺動(dòng)。 4.1.2 自動(dòng)車鉤 1.國(guó)產(chǎn)密接式車鉤圖4-4 國(guó)產(chǎn)密接式車鉤緩沖裝置 1密接式車鉤鉤頭； 2風(fēng)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(guó)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(fēng)缸等。圖4-5為國(guó)產(chǎn)密接式自動(dòng)車鉤的作用原理，有待掛、連掛和解鉤

6、狀態(tài)。 4.1.2 自動(dòng)車鉤 1.國(guó)產(chǎn)密接式車鉤圖4-5 國(guó)產(chǎn)密接式自動(dòng)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(fēng)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(fēng)管連接器、鉤身等組成，緩沖器位于鉤頭的后部。車輛連掛時(shí)依靠?jī)绍囥^相鄰鉤頭前端的錐形喇叭口引導(dǎo)彼此精確地對(duì)中，實(shí)現(xiàn)兩車鉤的緊密連接；同時(shí)自動(dòng)將兩車之間的電氣線路和空氣通路接通。在兩車分解時(shí)，亦可由司機(jī)控制解鉤電磁閥自動(dòng)解鉤，并自動(dòng)切斷兩車

7、之間的電氣線路和空氣通路。 4.1.2 自動(dòng)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(dǎo)對(duì)準(zhǔn)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(zhuǎn)動(dòng)中心； 7支承簧； 8風(fēng)管連接器； 9側(cè)向最大擺角； 10恢復(fù)位4.1 車鉤 4.1 車鉤 （1）車鉤結(jié)構(gòu)。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(dāng)兩鉤連接時(shí)，前面的錐體和喇叭口用來(lái)作為引導(dǎo)對(duì)準(zhǔn)之用，伸出在前面的爪把用來(lái)擴(kuò)展車鉤的連接范圍。4.1.2 自動(dòng)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(dòng)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(fēng)缸4.1 車鉤 待掛狀態(tài)。這時(shí)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(zhǔn)備位。連掛狀態(tài)。欲使兩鉤連掛，原來(lái)處于連掛準(zhǔn)備位的兩鉤相互接近

9、并碰撞時(shí)，在鉤頭前端的錐形喇叭口引導(dǎo)下彼此精確地對(duì)中，兩鉤向前伸出的鉤鎖連接桿由于受到對(duì)方鉤舌的阻礙，各自推動(dòng)鉤舌繞順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，直至在彈簧拉力作用下鉤鎖連接桿滑入對(duì)方鉤舌的嘴中，并推動(dòng)鉤舌繞逆時(shí)針?lè)较蚍祷氐皆瓉?lái)的位置為止。4.1.2 自動(dòng)車鉤 2.Scharfenberg密接式車鉤4.1 車鉤 這時(shí)，兩鉤的鉤鎖連接桿與兩鉤的鉤舌構(gòu)成一平行四邊形，力處于平衡狀態(tài)，兩鉤剛性地?zé)o間隙地彼此連接，處于閉鎖狀態(tài)。在連掛閉鎖時(shí)，鉤舌和鉤鎖連接桿的位置與連掛準(zhǔn)備狀態(tài)完全相同，鉤舌在彈簧作用下力圖保持閉鎖位。當(dāng)兩鉤受牽拉時(shí)，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(duì)邊，即鉤鎖連接桿上。當(dāng)兩鉤沖

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

11、動(dòng)車鉤的鉤頭連接形式與自動(dòng)車鉤相同，連掛方式和鎖閉方式與自動(dòng)車鉤也相同。兩個(gè)相同的車鉤可以在直線線路和曲線線路上自動(dòng)連掛，可實(shí)現(xiàn)列車單元之間機(jī)械和風(fēng)管的自動(dòng)連接，電氣連接只能手動(dòng)。解鉤時(shí)機(jī)械和氣路部分可自動(dòng)操作，也可手動(dòng)操作，但不能在司機(jī)室集中控制。4.1.3 半自動(dòng)車鉤 圖4-8 半自動(dòng)車鉤的結(jié)構(gòu)4.1 車鉤 1MRP； 2風(fēng)管（MRP）；3壓潰管； 4連接環(huán)； 5緩沖裝置； 6過(guò)載保護(hù)裝置； 7轉(zhuǎn)接板； 8、9螺栓； 10水平對(duì)中； 11水平支承； 12接地線； 13風(fēng)管（BP）； 14手動(dòng)解鉤； 15鉤舌； 16機(jī)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(fēng)路和電路的連接。風(fēng)路和電路的連接只能依靠手動(dòng)連接。不同種類的車輛所安裝的半永久性牽引桿的結(jié)構(gòu)可能有所不同，但連接原理是一致的。圖4-9為國(guó)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(dòng)車鉤中的兩個(gè)車鉤鉤體取消，牽引桿的兩端直接與兩個(gè)緩沖器相連，同時(shí)取消了風(fēng)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(yùn)行過(guò)程中一般不需要分解，通常只在維修時(shí)才分解。當(dāng)兩車連掛時(shí)即形成剛性連接，其連接間隙最小，垂向運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)也很小。這樣的連接形式可以保證在列車出軌時(shí)，車輛之間

13、仍然可以保持相對(duì)位置，防止車輛重疊和顛覆，減少列車啟動(dòng)及制動(dòng)時(shí)的沖動(dòng)。每個(gè)半永久性牽引桿上均有貫通道支承座，用于車輛運(yùn)行過(guò)程和解鉤之后支承貫通道。支承座可以承受車輛正常運(yùn)行時(shí)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(guó)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(lái)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(jié)構(gòu)，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(guó)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(jié)構(gòu) 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(jié)構(gòu)。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(guó)進(jìn)口的上海地鐵1號(hào)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(jié)構(gòu) 1彈簧盒; 2標(biāo)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(kāi)口彈簧; 9內(nèi)環(huán)彈簧; 10彈簧后從板; 11預(yù)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(jié)構(gòu)。它屬于免維護(hù)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(dòng)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(shí)，可以承受較大的剪切力。緩沖裝置允許車鉤做垂向擺動(dòng)和扭轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。緩沖裝置的支承座用4個(gè)螺栓固定在車體底架上。深圳地鐵車輛應(yīng)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(jié)構(gòu) 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(yùn)行過(guò)程中起到吸收沖擊能量、緩和縱向沖擊和振動(dòng)的作用。其后端通過(guò)鉤尾銷連接在安裝座上，前端通過(guò)連接環(huán)與連掛系統(tǒng)連接。彈性膠泥緩沖器性能先進(jìn)，緩沖器的可靠性和動(dòng)態(tài)吸收性能較好。 圖4-13為彈性膠泥緩沖器的結(jié)構(gòu)。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(jié)構(gòu) 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(dòng)，軸套用來(lái)作為拉桿、錐形環(huán)圈和變形管的支承和導(dǎo)向，拉桿穿過(guò)彈簧6和7，其端部通過(guò)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(jié)構(gòu) 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(jié)構(gòu)。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(lái)吸收車輛沖擊能量。當(dāng)兩列列車相

18、撞時(shí)，將會(huì)產(chǎn)生可恢復(fù)的和不可恢復(fù)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(jié)構(gòu) 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(fēng)管連接器分為不帶自閉裝置的風(fēng)管連接器和自動(dòng)開(kāi)閉式風(fēng)管連接器。（1）制動(dòng)主管連接器。圖4-16為不帶自閉裝置的風(fēng)管連接器的結(jié)構(gòu)。當(dāng)車鉤互相連掛時(shí)，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(dá)到70160 N，保證氣路開(kāi)通時(shí)不會(huì)泄漏。在制動(dòng)主管連接器后端的管路上裝有一個(gè)截止閥。正常解鉤時(shí)，應(yīng)首先將截止閥關(guān)閉，以防止制動(dòng)主管排風(fēng)而產(chǎn)生緊急制動(dòng)。4.2.2 附屬裝置 1.風(fēng)管連接器圖4-16 不帶自閉裝置的風(fēng)管連接器的結(jié)構(gòu) 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(dòng)開(kāi)閉式風(fēng)管連接器。圖4-17為自動(dòng)開(kāi)閉式風(fēng)管連接器的結(jié)構(gòu)，它有自動(dòng)開(kāi)閉裝置。