華東交通大學車輛工程車端連接裝置

1、Vehicle Engineering（車輛工程）Stone.ZhaoRailway Transportation School，ECJTUEmail：shiren77華東交通大學車輛工程車端連接裝置第1頁課程內(nèi)容總結與回顧了解車輛結構功效與組成嗎？掌握車輛零部件原理與設計方法嗎？車輛工程專業(yè)？華東交通大學車輛工程車端連接裝置第2頁 走中國特色新型工業(yè)化道路，迫切需要各種類型工程技術人才，迫切需要提升工程科技隊伍創(chuàng)新能力，迫切需要應對經(jīng)濟全球化挑戰(zhàn)國際化工程技術人才。實施“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”，將培養(yǎng)造就一大批創(chuàng)新能力強、適應經(jīng)濟社會發(fā)展需要高質(zhì)量各類型工程技術人才，將推進我國從工程教育大

2、國走向工程教育強國 。 中國教育報3月5日高教司原司長張大良談“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃” 交融思想,啟迪智慧華東交通大學車輛工程車端連接裝置第3頁大學，學什么？華東交通大學車輛工程車端連接裝置第4頁背景(Background)交融思想,啟迪智慧引言車輛怎樣連接成列？華東交通大學車輛工程車端連接裝置第5頁專題四車端連接裝置教學要求： 了解車端連接裝置與列車關系； 了解車端連接裝置應用情況，熟悉車端連接裝置總體組成及作用； 掌握經(jīng)典車鉤緩沖裝置組成及作用原理； 熟悉風擋裝置結構及特點。 車輛工程華東交通大學車輛工程車端連接裝置第6頁背景(Background)交融思想,啟迪智慧RollerSled

3、geSledge on rollerGrooved with use Wooden pegsHoles on frame車端連接裝置概述華東交通大學車輛工程車端連接裝置第7頁背景(Background)交融思想,啟迪智慧一、車端連接裝置作用與組成華東交通大學車輛工程車端連接裝置第8頁背景(Background)交融思想,啟迪智慧1820s Screw-link coupling Henry Booth(1837) Mid 1840s Three-link coupling Instanter coupling 1890s 車端連接裝置概述華東交通大學車輛工程車端連接裝置第9頁挖祖墳(Backg

4、round)交融思想,啟迪智慧車端連接裝置概述The Brakeman Uncouples the Cars 華東交通大學車輛工程車端連接裝置第10頁背景(Background)交融思想,啟迪智慧1869,George Westinghouse1831車端連接裝置概述1879, Siemens in Berlin華東交通大學車輛工程車端連接裝置第11頁背景(Background)交融思想,啟迪智慧車端連接裝置概述 擴展閱讀： 劉鳳剛.鉤緩裝置50年回顧與展望J.鐵道車輛,51(12):62-69. 姜巖等.我國鐵路貨車鉤緩技木發(fā)展及展望(待續(xù))J.鐵道車輛,51(10):14-16. 姜巖等.

5、我國鐵路貨車鉤緩技木發(fā)展及展望(續(xù)完)J.鐵道車輛,51(11):01-03. 陳凱等.鐵道車輛車端阻尼裝置J.國外鐵道車輛,41(4):06-14.華東交通大學車輛工程車端連接裝置第12頁思索： 位置? 作用？組成？位置與作用(Position and function)車端連接裝置概述華東交通大學車輛工程車端連接裝置第13頁 車鉤(Coupler)+緩沖器(Draft gear) 貫通通道(Gangways) 電氣連接器(Pneumatic and electrical connections) 車端連接裝置概述組成(Elements)華東交通大學車輛工程車端連接裝置第14頁分類交融思想,

6、啟迪智慧車端連接裝置概述車鉤： 自動與非自動車鉤； 剛性與非剛性車鉤。(13/15,17/密接式車鉤)思索： 相鄰車高度調(diào)整？連接特征？ 華東交通大學車輛工程車端連接裝置第15頁分類交融思想,啟迪智慧車端連接裝置概述貨車用13號車鉤客車用15號車鉤剛性車鉤貨車用17號車鉤客車用密接式車鉤非剛性車鉤華東交通大學車輛工程車端連接裝置第16頁分類交融思想,啟迪智慧車端連接裝置概述牽引桿Semi-Permanent Couplers華東交通大學車輛工程車端連接裝置第17頁分類交融思想,啟迪智慧車端連接裝置概述風擋(Diaphragm )： 鐵、橡膠與密接式。思索：各自優(yōu)缺點華東交通大學車輛工程車端連接

7、裝置第18頁分類交融思想,啟迪智慧車端連接裝置概述車端阻尼裝置華東交通大學車輛工程車端連接裝置第19頁1.車鉤緩沖裝置組成及功效交融思想,啟迪智慧一、鉤緩組成、安裝及車鉤開啟方式各部分作用？華東交通大學車輛工程車端連接裝置第20頁2.車鉤緩沖裝置安裝及尺寸要求交融思想,啟迪智慧一、鉤緩組成、安裝及車鉤開啟方式安裝要求： 車鉤高 相鄰車鉤高差75 前后從板座距離625 腹板內(nèi)側距350(330) 鉤肩沖擊座76(116)載荷傳遞:牽引，沖擊華東交通大學車輛工程車端連接裝置第21頁1.車鉤緩沖裝置組成及功效一、鉤緩組成、安裝及車鉤開啟方式17型車鉤加厚型鉤舌防跳插銷鑄造鉤尾框緩沖器托板尼龍磨耗板托

8、梁尼龍磨耗板車鉤提桿座車鉤提桿交融思想,啟迪智慧C80E鉤緩裝置華東交通大學車輛工程車端連接裝置第22頁3.車鉤開啟方式及復原裝置交融思想,啟迪智慧一、鉤緩組成、安裝及車鉤開啟方式車鉤曲線偏移擺塊擺塊吊華東交通大學車輛工程車端連接裝置第23頁1.車鉤類型、組成及三態(tài)作用交融思想,啟迪智慧二、車鉤類型、組成、作用及材質(zhì)車鉤類型50年代鉤1、2196513號車鉤199016、17車鉤13A、15C車鉤195715號車鉤華東交通大學車輛工程車端連接裝置第24頁1.車鉤類型、組成及三態(tài)作用交融思想,啟迪智慧二、車鉤類型、組成、作用及材質(zhì)13號車鉤組成13號車鉤外形1-鉤頭 2-鉤身 3-鉤尾車鉤動畫車

9、鉤拆裝華東交通大學車輛工程車端連接裝置第25頁1.車鉤類型、組成及三態(tài)作用交融思想,啟迪智慧二、車鉤類型、組成、作用及材質(zhì)13號車鉤鉤頭鉤腕:容納、控制鉤舌鉤耳:安鉤舌鉤耳孔:鉤舌銷鉤肩：緩沖力鎖銷孔：鎖銷鉤鎖腔：鉤頭配件華東交通大學車輛工程車端連接裝置第26頁1.車鉤類型、組成及三態(tài)作用交融思想,啟迪智慧二、車鉤類型、組成、作用及材質(zhì)13號車鉤鉤舌與鉤舌銷作用：1)保護：力傳遞2)圓?。喉樌?)承臺：坐落華東交通大學車輛工程車端連接裝置第27頁1.車鉤類型、組成及三態(tài)作用交融思想,啟迪智慧二、車鉤類型、組成、作用及材質(zhì)13號車鉤鉤鎖作用：1)連掛鉤鎖；2)閉鎖位置；3)全開回轉支點。華東交通

10、大學車輛工程車端連接裝置第28頁1.車鉤類型、組成及三態(tài)作用交融思想,啟迪智慧二、車鉤類型、組成、作用及材質(zhì)13號車鉤鉤舌推鐵位置：鉤鎖腔(橫)作用：推進鉤舌全開(轉軸)華東交通大學車輛工程車端連接裝置第29頁1.車鉤類型、組成及三態(tài)作用交融思想,啟迪智慧二、車鉤類型、組成、作用及材質(zhì)13號車鉤上鎖銷位置：上作用式車鉤作用：提鉤鎖沉頭鉚釘:便于，防脫華東交通大學車輛工程車端連接裝置第30頁1.車鉤類型、組成及三態(tài)作用交融思想,啟迪智慧二、車鉤類型、組成、作用及材質(zhì)13號車鉤下鎖銷位置：下作用式車鉤作用：推鉤鎖沉頭鉚釘:便于，防脫華東交通大學車輛工程車端連接裝置第31頁1.車鉤類型、組成及三態(tài)作

11、用交融思想,啟迪智慧二、車鉤類型、組成、作用及材質(zhì)13號車鉤三態(tài)作用閉鎖，開鎖，全開老鼠夾也有三態(tài)？華東交通大學車輛工程車端連接裝置第32頁1.車鉤類型、組成及三態(tài)作用交融思想,啟迪智慧二、車鉤類型、組成、作用及材質(zhì)13號車鉤三態(tài)作用機理： 鉤鎖重力下落，卡在鉤舌鎖面和鉤鎖腔立壁之間，擋住鉤舌使其不能轉動。保持：b 牽引閉鎖華東交通大學車輛工程車端連接裝置第33頁1.車鉤類型、組成及三態(tài)作用交融思想,啟迪智慧二、車鉤類型、組成、作用及材質(zhì)13號車鉤三態(tài)作用機理： 提鉤桿，沉頭鉚釘，離開防脫。提鉤桿，鉤鎖過鉤舌尾部，鉤鎖偏重偏轉。保持： 鉤鎖開鎖做落在鉤舌推鐵鎖座上解掛開鎖華東交通大學車輛工程車

12、端連接裝置第34頁1.車鉤類型、組成及三態(tài)作用交融思想,啟迪智慧二、車鉤類型、組成、作用及材質(zhì)機理： 鉤鎖充分提起，其全開回轉支點與鉤鎖腔支點座接觸，并以此支點轉動，使鉤舌推鐵繞回轉支軸轉動。鉤舌推鐵腿使鉤舌轉動，成全開位置。13號車鉤三態(tài)作用連掛全開華東交通大學車輛工程車端連接裝置第35頁1.車鉤類型、組成及三態(tài)作用交融思想,啟迪智慧二、車鉤類型、組成、作用及材質(zhì)13號車鉤載荷傳遞思索： 間隙影響華東交通大學車輛工程車端連接裝置第36頁1.車鉤類型、組成及三態(tài)作用交融思想,啟迪智慧二、車鉤類型、組成、作用及材質(zhì)13號車鉤結構演化13號車鉤13B間隙：19.511.513A鉤身下磨耗板(6mm

13、凹槽)鉤尾銷螺栓斷裂！鉤舌改進!華東交通大學車輛工程車端連接裝置第37頁1.車鉤類型、組成及三態(tài)作用交融思想,啟迪智慧二、車鉤類型、組成、作用及材質(zhì)車鉤防跳裝置華東交通大學車輛工程車端連接裝置第38頁1.車鉤類型、組成及三態(tài)作用交融思想,啟迪智慧二、車鉤類型、組成、作用及材質(zhì)車鉤防跳裝置華東交通大學車輛工程車端連接裝置第39頁1.車鉤類型、組成及三態(tài)作用交融思想,啟迪智慧二、車鉤類型、組成、作用及材質(zhì)車鉤防跳裝置8mm華東交通大學車輛工程車端連接裝置第40頁1.車鉤類型、組成及三態(tài)作用交融思想,啟迪智慧二、車鉤類型、組成、作用及材質(zhì)車鉤防跳裝置湖東車輛段自主開發(fā)研制了16、17號車鉤防跳止銷，

14、最先利用在C63型單元列車上，起到了良好效果。 華東交通大學車輛工程車端連接裝置第41頁二、車鉤類型、組成、作用及材質(zhì)車鉤力電氣我要自動化!華東交通大學車輛工程車端連接裝置第42頁2.密接式車鉤類型、組成及原理二、車鉤類型、組成、作用及材質(zhì) See also：/en/products-services/power-transmission/scharfenberg-couplers/the-scharfenberg-operating-principle-13784.html新干線柴田式(北京地鐵)歐洲Scharfenberg(CRH3)德國BSI-COMPACT25T新型密接式車鉤華東交通大

15、學車輛工程車端連接裝置第43頁2.密接式車鉤類型、組成及原理二、車鉤類型、組成、作用及材質(zhì)Scharfenberg automatic coupler See also：/en/products-services/power-transmission/scharfenberg-couplers/the-scharfenberg-operating-principle-13784.html華東交通大學車輛工程車端連接裝置第44頁2.密接式車鉤類型、組成及原理二、車鉤類型、組成、作用及材質(zhì)華東交通大學車輛工程車端連接裝置第45頁二、車鉤類型、組成、作用及材質(zhì)華東交通大學車輛工程車端連接裝置第46頁

16、2.密接式車鉤類型、組成及原理交融思想,啟迪智慧二、車鉤類型、組成、作用及材質(zhì)Because of the geometry, the hooked plates rotate against the force of the tension springs during coupling until the coupling links slip into the indentations on the hooked plates. The lock is then rotated back by the tension springs and remains securely in the

17、 coupled position. The coupling links of the locks are located at the front of the conical elements.華東交通大學車輛工程車端連接裝置第47頁2. 密接式車鉤類型、組成及原理交融思想,啟迪智慧二、車鉤類型、組成、作用及材質(zhì) The couplers have been pushed together. The coupling links are locked in the indentations on the hooked plates. The balanced parallelogram

18、of forces creates a sate and reliable connection that is subject to little wear. A high level of comfort is assured. 華東交通大學車輛工程車端連接裝置第48頁2. 密接式車鉤類型、組成及原理二、車鉤類型、組成、作用及材質(zhì)The couplers can now be separated without the need for a significant amount of force. The special design of the locks allows uncoupl

19、ing even when the cars are in an awkward position. For maximum safety, re-coupling is not possible unless the cars have moved apart. The hooked plates in the couplers are rotated against the force of the tension springs. The coupling links slip out of the indentations on the hooked plates.華東交通大學車輛工程

20、車端連接裝置第49頁2. 密接式車鉤類型、組成及原理二、車鉤類型、組成、作用及材質(zhì)華東交通大學車輛工程車端連接裝置第50頁3.車鉤強度與材質(zhì)二、車鉤類型、組成、作用及材質(zhì)車鉤受力拉力+彎矩+沖擊力(速度)車鉤材料B、C、E車鉤強度要求強度：貨車3.1MN，客車 1.8MN變形：鉤體內(nèi)腕0.8(1.6MN),鉤舌內(nèi)腕0.8(1.0MN)華東交通大學車輛工程車端連接裝置第51頁3.車鉤強度與材質(zhì)二、車鉤類型、組成、作用及材質(zhì)車鉤材料性能斷裂韌性或低溫沖擊韌性車鉤熱處理正火+回火(調(diào)質(zhì)？)系統(tǒng)強度設計鉤舌鉤體鉤尾框緩沖器車底架華東交通大學車輛工程車端連接裝置第52頁三、緩沖器類型、結構及性能1.緩沖

21、器概述作用與機理彈性元件緩沖，變形中摩擦分類彈簧式，摩擦式，橡膠式,牽引沖擊？華東交通大學車輛工程車端連接裝置第53頁三、緩沖器類型、結構及性能2.鐵路緩沖器1965MX-1(35)19851992年(3)MT-2、MT-31957(1)13號14kJ14/25/18kJ(18 or )MT-1(4)HM-1、HN-1華東交通大學車輛工程車端連接裝置第54頁三、緩沖器類型、結構及性能2.主要性能參數(shù)及容量確定性能參數(shù) 行程(鉤肩間隙)、最大作用力、容量(工況)、初壓力(門檻)、能量吸收率華東交通大學車輛工程車端連接裝置第55頁三、緩沖器類型、結構及性能2.主要性能參數(shù)及容量確定容量確定 方法：

22、動量守恒+能量守恒高容量緩沖器！吸收率75%？華東交通大學車輛工程車端連接裝置第56頁三、緩沖器類型、結構及性能3.慣用緩沖器類型、結構與性能1號緩沖器(客)類型：摩擦式組成： 前螺旋彈簧 環(huán)彈簧(錐面,15)組裝： 15KN(預壓力) 盒蓋+凸緣+盒體華東交通大學車輛工程車端連接裝置第57頁三、緩沖器類型、結構及性能3.慣用緩沖器類型、結構與性能1號緩沖器(客)類型：摩擦式機理： 盒蓋彈簧板座環(huán)簧(軸向彈性變形)摩擦力做功特點： 初始剛度，靈敏好；容量(14)小，維修量大，壽命短華東交通大學車輛工程車端連接裝置第58頁三、緩沖器類型、結構及性能3.慣用緩沖器類型、結構與性能2號緩沖器(貨)類

23、型：摩擦式組成： 前環(huán)彈簧(小,2內(nèi)環(huán)切口,剛度) 外環(huán)彈簧(錐面)特點： 受力合理、性能穩(wěn)定、磨損較少 制造要求高、加工量大、變形+松弛華東交通大學車輛工程車端連接裝置第59頁三、緩沖器類型、結構及性能3.慣用緩沖器類型、結構與性能G1、G2號緩沖器(容量)類型：摩擦式改進： 材料60Si2Mn 60Si2CrVA 結構環(huán)簧斷面及結構尺寸 行程6873(14 18,2342)應用： G1雙層或擴編列車，G2大秦線5kt華東交通大學車輛工程車端連接裝置第60頁三、緩沖器類型、結構及性能3.慣用緩沖器類型、結構與性能G1、G2號緩沖器(容量)類型：摩擦式改進： 材料60Si2Mn 60Si2Cr

24、VA 結構環(huán)簧斷面及結構尺寸特點： 行程，最大作用力，容量 力合理，防止變形+斷裂華東交通大學車輛工程車端連接裝置第61頁三、緩沖器類型、結構及性能3.慣用緩沖器類型、結構與性能MT-2、MT-3號緩沖器背景：重載(mark-50)類型：彈簧摩擦式應用： MT-2,5465kJ, C63A MT-3,45kJ,普通華東交通大學車輛工程車端連接裝置第62頁三、緩沖器類型、結構及性能3.慣用緩沖器類型、結構與性能MT-2、MT-3號緩沖器結構：摩擦彈性元件機理： (5+7)84(夾緊)(5+4)摩擦副(4-8,4-3) 特點： 載荷適應性 容量大+穩(wěn)定性好+華東交通大學車輛工程車端連接裝置第63頁

25、三、緩沖器類型、結構及性能3.慣用緩沖器類型、結構與性能ST型緩沖器類型：彈簧摩擦式結構：8(10)原理：摩擦副+彈簧(儲能)特點： 結構簡單、容量大 容量大+性價比高 車鉤下垂+容量 儲量低華東交通大學車輛工程車端連接裝置第64頁三、緩沖器類型、結構及性能3.慣用緩沖器類型、結構與性能KC15彈性膠泥緩沖器類型：彈性泥(未硫化有機硅)介質(zhì)：彈性膠泥 可壓縮性(15%-20% ) vs國內(nèi)硅油(3%-4%) 儲油桶 動力粘度是液壓油十幾萬倍密封問題 容量+阻抗小,重量輕(3050),10華東交通大學車輛工程車端連接裝置第65頁三、緩沖器類型、結構及性能3.慣用緩沖器類型、結構與性能KC15彈性

26、膠泥緩沖器結構：殼體內(nèi)半筒碟簧彈性膠泥芯子拉桿配合鉤拉桿華東交通大學車輛工程車端連接裝置第66頁三、緩沖器類型、結構及性能3.慣用緩沖器類型、結構與性能KC15彈性膠泥緩沖器結構：套筒+阻尼孔+原理：膠泥芯子往復運動 華東交通大學車輛工程車端連接裝置第67頁三、緩沖器類型、結構及性能3.慣用緩沖器類型、結構與性能KC15彈性膠泥緩沖器特點： 容量大(30kJ) 阻抗小(2030VS100kN) 吸收率高(95 VS 60or 55) 結構簡單+輕(3050%) 性能穩(wěn)定(檢修期10)華東交通大學車輛工程車端連接裝置第68頁四、沖擊力時車鉤力與緩沖器性能關系華東交通大學車輛工程車端連接裝置第69

27、頁五、風擋和牽引桿裝置1.客車用風擋類型、結構與性能風擋基本作用風擋結構風擋對其它性能影響(密封+振動+過曲線+空氣動力學等)華東交通大學車輛工程車端連接裝置第70頁五、風擋和牽引桿裝置1.客車用風擋鐵風擋結構:15特點： 結構簡+易連掛+耐久 密封差+噪音大 摩擦面裸露，易傷人 重量大，美觀性差影響：約束運動，曲線性差 華東交通大學車輛工程車端連接裝置第71頁五、風擋和牽引桿裝置1.客車用風擋橡膠風擋結構:橫豎橡膠囊+緩沖特點： 結構簡+磨損、腐蝕小 密封性能好 膠囊與渡板等有間隙影響：剛度+阻尼，平穩(wěn)性好 伸縮性+柔性曲線與振動華東交通大學車輛工程車端連接裝置第72頁五、風擋和牽引桿裝置1

28、.客車用風擋折棚風擋(密接式)結構:折棚+橋式通道和渡板特點： 不銹鋼+高強鋁合金 外形美觀+密封更加好 過道內(nèi)飾板，防止夾傷 無緩沖座，平穩(wěn)性差(?)應用:CRH1 華東交通大學車輛工程車端連接裝置第73頁五、風擋和牽引桿裝置1.客車用風擋折棚風擋(密接式) 雙包氣密性風擋，極大提升隔音隔熱性能，為旅客提供舒適旅行環(huán)境。華東交通大學車輛工程車端連接裝置第74頁吊耳接地折棚安裝框護裙踏板支架渡板板簧接地螺栓M10螺栓M10五、風擋和牽引桿裝置華東交通大學車輛工程車端連接裝置第75頁五、風擋和牽引桿裝置1.客車用風擋密接膠囊式風擋結構:18特點： 不銹鋼+高強鋁合金 外形美觀+密封更加好 國道內(nèi)

29、飾板，防止夾傷 無緩沖座，平穩(wěn)性差(?)應用：CRH2 密接膠囊式風擋1-風擋座；2-膠囊；3-懸掛裝置；4-對接框；5-內(nèi)飾板；6-手動夾緊裝置7-密封條；8-渡板 華東交通大學車輛工程車端連接裝置第76頁五、風擋和牽引桿裝置1.客車用風擋大比小,降低18.9% ；全比小,降低30.9% 風擋對列車性能影響？華東交通大學車輛工程車端連接裝置第77頁五、風擋和牽引桿裝置2.牽引桿裝置背景：車鉤？分類： 普通+無間隙 旋轉+不旋轉作用： 降低自重(105 19.6) 降低間隙(988322) 提升周轉率(間隙效應)華東交通大學車輛工程車端連接裝置第78頁五、風擋和牽引桿裝置2.牽引桿裝置RFC牽

30、引桿結構：整體鑄件，擋肩(翻車機)1-固定端；2-擋肩；3-轉動端華東交通大學車輛工程車端連接裝置第79頁五、風擋和牽引桿裝置2.牽引桿裝置RFC牽引桿組裝： 牽引桿+鉤尾框+從板+鉤尾銷等組成。 華東交通大學車輛工程車端連接裝置第80頁列車外形譜系化設計shiren77華東交通大學車輛工程車端連接裝置第81頁“25”華東交通大學車輛工程車端連接裝置第82頁“25”傘在使用過程中存在哪些問題華東交通大學車輛工程車端連接裝置第83頁“25”華東交通大學車輛工程車端連接裝置第84頁“25”/content/16/1009/23/26268068_597194547.shtmlJenan Kazim

31、華東交通大學車輛工程車端連接裝置第85頁“25”Jenan KazimInside Out華東交通大學車輛工程車端連接裝置第86頁“25”Jenan Kazim華東交通大學車輛工程車端連接裝置第87頁“25”Jenan Kazim華東交通大學車輛工程車端連接裝置第88頁“25”Jenan Kazim:It is in our nature as human beings to improve things.Stone:Hey,children.Where is your nature?華東交通大學車輛工程車端連接裝置第89頁三、緩沖器類型、結構及性能3.慣用緩沖器類型、結構與性能2號緩沖器(貨)類型：摩擦式組成： 前環(huán)彈簧(小,2內(nèi)環(huán)切口,) 外環(huán)彈簧(錐面)特點： 受力合理、性能穩(wěn)定、磨損較少 制造要求高、加工量大、變形+松弛華東交通大學車輛工程車端連接裝置第90頁三、緩沖器類型、結構及性能3.慣用緩沖器類型、結構與性能KC15彈性膠泥緩沖器類型：彈性泥介質(zhì)：彈性膠泥 可壓縮性(15%-20% ) vs國內(nèi)硅油(3%-4%) 儲油桶 動力粘度