車鉤緩沖裝置組成及作用

1、 車鉤緩沖裝置 車鉤緩沖裝置是用于使車輛與車輛，機車或動車 相互連掛，傳遞牽引力，制動力并緩和縱向沖擊 力的車輛部件。它由車鉤，緩沖器、鉤尾框，從 板等組成一個整體，安裝于車底架構(gòu)端的牽引梁 內(nèi)。為了保證車輛連掛安全可靠和車鉤緩沖裝置 安裝的互換性，我國鐵路機車車輛有關(guān)規(guī)程規(guī)定： 車鉤緩沖器裝車后，其車鉤鉤舌的水平中心線距 鋼軌面在空車狀態(tài)下的高度，客車為880mm（允 許+10mm，-5mm誤差），貨車為880mm （10mm）。兩相鄰車輛的車鉤水平中心線最 大高度差不得大于75mm。 緩沖器緩沖器 原理原理 用來緩和列車在運行中由于機車牽引 力的變化或在起動、制動及調(diào)車作業(yè)時車 輛相互碰撞

2、而引起的縱向沖擊和振動。緩 沖器有耗散車輛之間沖擊和振動的功能， 從而減輕對車體結(jié)構(gòu)和裝載貨物的破壞作 用。緩沖器的工作原理是借助于壓縮彈性 元件來緩和沖擊作用力，同時在彈性元件 變形過程中利用摩擦和阻尼吸收沖擊能量。 分類分類 根據(jù)緩沖器的結(jié)構(gòu)特征和工作原理，一般緩沖器可分 為：摩擦式緩沖器、橡膠式緩沖器和液壓緩沖器等。 摩擦緩沖器由前、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，彼此以 錐面相配合，兩部分之間有彈簧座板分隔。螺旋彈簧用來 緩和沖擊作用力，環(huán)彈簧兩滑動斜面間的摩擦力用來起到 吸收能量的作用。當(dāng)緩沖器受力壓縮時，使各環(huán)相互擠壓， 這時外環(huán)彈簧

3、中就儲存了大部分的沖擊能量；同時各內(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能。 當(dāng)外力除去后，各環(huán)簧之間又產(chǎn)生摩擦，將所儲存能量的 一部分再一次轉(zhuǎn)變?yōu)槟Σ翢崮芏ⅲ蚨鸬搅司彌_和 減振的作用。橡膠緩沖器的頭部為楔塊摩擦部分，由三個 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，整個緩沖器封閉在箱體內(nèi) 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，借助三個帶有傾角的楔塊，在受壓 時與箱體及壓頭間各接觸斜面產(chǎn)生相對位 移，因摩擦而消耗沖擊能量。 一、車鉤緩沖裝置的組成 1.車鉤

4、緩沖裝置各部件名稱 車鉤、鉤尾銷、前從板、緩沖器、后從板 等組成。 2.車鉤緩沖裝置各部件組裝位置 車鉤和鉤尾框把它們聯(lián)成一體 3車鉤緩沖裝置在車底架上的安裝位置 二、車鉤緩沖裝置的作用 （1）機車牽引車輛時，作用力（牽引力）傳遞順 序： 作用力車鉤鉤尾銷鉤尾框后從 板緩沖器前從板前從板座牽引 梁 （2）機車推送車輛時，作用力（推進力）傳遞順序： 作用力車鉤前從板緩沖器后從 板后從板座牽引梁 （3）按其結(jié)構(gòu)類型分為螺旋車鉤、密接式自動車 鉤、自動車鉤及旋轉(zhuǎn)車鉤等。 螺旋車鉤使用最早，但因缺點較多已被淘汰，密 接式自動車鉤多為高速鐵路車輛所用。中國除在 大秦鐵路重載單元列車上使用旋轉(zhuǎn)車鉤外，現(xiàn)一

5、 律采用自動車鉤。所謂自動車鉤，就是先將一個 車鉤的提桿提起后，再用機車拉開車輛或與另一 車輛車鉤碰撞時，能自動完成摘構(gòu)或掛鉤的動作 的車鉤。 （4）緩沖器的作用 根據(jù)以上所述，車鉤緩沖裝置無論承受牽引力或推進力， 都要經(jīng)過緩沖器傳給牽引梁及徹底架。而緩沖器總是承受 壓縮力，通過緩沖器的作用，使沖擊力減弱，以減少對車 底架的沖擊和振動，從而提高列車運行的平穩(wěn)性。 鍛造鉤尾框研發(fā)歷程鍛造鉤尾框研發(fā)歷程 鉤尾框是鐵路貨車車鉤緩沖裝置的重要組成部分，在車輛 牽引、連掛和發(fā)生緩沖作用時，鉤尾框?qū)⒅苯油瓿绍囕v間 縱向力的傳遞工作。 鍛造鉤尾框生產(chǎn)現(xiàn)場。 受領(lǐng)任務(wù) 近年來，鐵路在貨運運輸領(lǐng)域?qū)嵤┝酥剌d與提

6、速并舉 戰(zhàn)略，有力推動了鐵路貨運列車生產(chǎn)技術(shù)迅速提高和車輛 性能的不斷升級。 長征重工有限責(zé)任公司作為路外鐵路貨車生產(chǎn)廠家之 一，擔(dān)負著生產(chǎn)高質(zhì)量鐵路貨車和對車輛配件進行升級換 代的任務(wù)。2001年年底，鐵道部運輸局根據(jù)鐵路貨車發(fā)展 的需要和各車輛制造單位的資源配置情況，指示長征重工 研究開發(fā)Z8G、ZK2、25t軸重鍛鋼支撐座，并將其分別用 于Z8G、ZK2和ZK6轉(zhuǎn)向架。長征重工不辱使命，高質(zhì)量 完成了任務(wù)。2004年，鐵道部運輸局又要求長征重工著手 研發(fā)鍛造鉤尾框，以替代鐵路沿用了幾十年的鑄鋼鉤尾框。 組織研發(fā)團隊 受領(lǐng)這項任務(wù)后，長征重工立即成立了以總工程師為項目組組長， 分管技術(shù)開發(fā)

7、的副總工程師兼技術(shù)中心主任為副組長的項目研發(fā)小組， 組織相關(guān)專家和專業(yè)技術(shù)骨干開展與產(chǎn)品研發(fā)相關(guān)的工藝方案研究、 原材料沿用方案研究以及所需工裝設(shè)備胎位改造方案研究。 鉤尾框是鐵路貨車車鉤緩沖裝置的重要組成部分，在車輛牽引、 連掛和發(fā)生緩沖作用時，鉤尾框?qū)⒅苯油瓿绍囕v間縱向力的傳遞工作。 項目組成員們仔細分析了鉤尾框的結(jié)構(gòu)特點和受力狀況，一致認為， 在車輛載重從60噸升級到70噸乃至80噸、列車編組不斷擴大、列車運 行速度大幅度提高的情況下，雖然鑄鋼鉤尾框的材質(zhì)已經(jīng)升級為“E” 級鑄鋼件，但由于鑄造工藝等原因，鑄鋼鉤尾框無法避免地存在氣孔、 縮松、夾雜、裂紋等缺陷，而這些缺陷對貨車高速運行構(gòu)成

8、潛在安全 隱患。與鑄鋼鉤尾框相比，利用鍛造技術(shù)生產(chǎn)的鍛造鉤尾框由于通過 鍛擊消除了鑄態(tài)缺陷，改善了金屬內(nèi)部組織結(jié)鉤，顯著提高了金屬的 強韌性及耐疲勞性能，能夠確保貨車提速后的安全性和可靠性。 70t級鐵路貨車車鉤緩沖裝置段修級鐵路貨車車鉤緩沖裝置段修 70t級鐵路貨車段修技術(shù)條件（暫行） 4 車鉤緩沖裝置 70t級貨車裝用17型車鉤（16型鉤舌），17型鑄造或鍛造鉤尾框， MT-2型緩沖器；C70A裝用16、17型車鉤及牽引桿。 4.1 17型鉤體 4.1.1 鉤身下平面須焊裝磨耗板，磨耗板磨耗超限時更換，丟失 時補裝。磨耗板應(yīng)焊裝在鉤身下平面距鉤肩51處,規(guī)格為250 1506，兩側(cè)段焊,如

9、圖4-1所示。磨耗板材質(zhì)為27SiMn，硬度 為314415HBW，須使用經(jīng)烘干處理的J606焊條焊接。 鉤體磨耗板焊裝示意圖 4.2 17型鉤尾框及鉤尾框托板磨耗板 4.2.1 17型鍛造鉤尾框磨耗超限時堆焊 后磨平。 4.2.2 不得焊裝鉤尾框框身磨耗板，須 配套裝用圖號為QCH194A-84-00-002含油 尼龍鉤尾框托板磨耗板。 含油尼龍鉤尾框托板磨耗板裝用示意圖 4.2.3 含油尼龍鉤尾框托板磨耗板原型厚度為8， 剩余厚度小于4或裂損時更換。 4.3 車鉤組裝 4.3.1 車鉤組裝后處于閉鎖位置時，車鉤閉 鎖顯示孔須全部露出，如圖4-3所示。 圖4-3 閉鎖顯示孔示意圖 閉鎖顯示孔

10、示意圖 4.3.2 鉤舌處于牽引位置時，用檢查樣板與鉤 頭正面貼靠，閉鎖位置鉤舌內(nèi)側(cè)面與鉤體正面沿 垂直方向距離須不大于97，如圖4-4所示。 4.4 牽引桿 4.4.1 桿身、桿頸橫裂紋在同一斷面之和小于 50時焊修，大于時更換。 4.4.2 鉤尾銷孔周圍25范圍內(nèi)裂紋時焊修； 超過范圍的裂紋深度小于3時可鏟磨清除，大于 3時更換。 4.4.3 鉤尾銷孔后壁與鉤尾端部距離小于83時堆焊后磨 平，小于77時更換。 4.4.4 長度小于1741時在兩端堆焊后磨平，小于 1734時更換。 4.4.5 尾端高度磨耗超限時堆焊后磨平。 4.4.6 焊修后須經(jīng)熱處理，材質(zhì)保持為E級鋼；材質(zhì)無 法保持為E

11、級鋼時更換。 4.5 車鉤緩沖裝置檢修限度表（表4-1） 車鉤緩沖裝置檢修限度表 序號 名 稱原型段 修備 注 1鉤尾端部與鉤尾銷孔后邊緣的距離不小于8983 鉤尾端部與鉤尾銷孔邊緣的距離小于77時更換 2 閉鎖位置時鉤舌內(nèi)側(cè)面與鉤體正面距離不大于 828997 3全開位置時鉤舌內(nèi)側(cè)面與鉤腕內(nèi)側(cè)面距離不小 于 219 4 鉤舌銷孔徑向磨耗不大于422 5 17型鍛造鉤尾框磨耗不大于 框身厚度 其他部位 28 3 4 客車密接式車鉤緩沖裝置的解鉤操作過程客車密接式車鉤緩沖裝置的解鉤操作過程 客車密接式車鉤緩沖裝置的解鉤由人工完成。具體操作過 程規(guī)定如下： (1) 確認手柄定位銷位于解鉤手柄的銷孔

12、中,不能位于 鉤體的銷孔中； (2) 機車向后微退,使待分解車鉤處于受壓狀態(tài)； (3) 板動解鉤手柄至解鉤位,在鉤體銷孔內(nèi)插上手柄定 位俏.之后操作人員離開操作位置； (4) 機車向前運動,將待分解車鉤拉開； (5) 操作人員進入操作位置,拔出手柄定位銷,使車鉤處 于待掛狀態(tài),并將定位銷插回解鉤手柄的銷孔中。 貨車車鉤緩沖裝置作用力的傳遞順序貨車車鉤緩沖裝置作用力的傳遞順序 列車牽引或者壓縮時車鉤緩沖裝置作用力的傳遞順序如下： 1、當(dāng)列車牽引時，作用力的傳遞順序為：車鉤鉤尾銷鉤尾框后從板（無后 從板者除外）緩沖器前從板前從板座牽引梁，如圖所示。 車鉤緩沖裝置牽引狀態(tài)示意圖 2、當(dāng)列車壓縮時，車

13、輛受沖擊時，作用力的傳遞順序為：車鉤鉤尾銷 前從板緩沖器后從板（無后從板者除外）后從板座牽引梁，如圖 所示。 車鉤緩沖裝置壓縮狀態(tài)示意圖 貨車車鉤分離原因貨車車鉤分離原因 長期以來，車鉤自動分離問題一直困擾著行車部門，特 別是近年來，貨物列車提速和重載后，這一問題變得尤其 突出，已成為影響列車正常運用的重要因素之一。要從根 本解決車鉤的自動分離問題，必須首先找出事故的真正原 因，然后對癥找出相應(yīng)的解決措施。 由于現(xiàn)場事故的調(diào)查結(jié)論大多沒有明確的故障原因，或 雖指出了原因，但可靠程度較差，因此，需對這些原因逐 一進行分析和甄別?，F(xiàn)場提出的故障原因主要有以下6個： （1）車鉤磨耗過限；（2）車鉤防

14、跳不良；（3）人為原 因；（4）外和觸動了提鉤桿或提鉤鏈；（5）空重車及其 他原因引起鉤高差過大；（6）車鉤內(nèi)部配合不良。 車鉤緩沖裝置常見故障分析及處理車鉤緩沖裝置常見故障分析及處理 緩沖器在運行和調(diào)車作業(yè)過程中經(jīng)常受到變化的 壓縮力和沖擊力，致使各部分零件產(chǎn)生磨耗、變 形、裂損等故障，導(dǎo)致緩沖器作用不良，從而使 車輛間的沖撞加劇，以致造成車體和貨物的損壞。 因此，對緩沖器的故障應(yīng)該及時進行分析與處理。 目前，我國貨車上使用的緩沖器大部分為二號和 MX-1型緩沖器，隨著列車載重和列車質(zhì)量的增加， 以上緩沖器的強度和容量逐漸達不到要求，大容 量的新式ST型、MT-3型緩沖器正逐步推廣使用， 因

15、此，以下主要針對二號緩沖器、MX-1緩沖器、 ST型緩沖器、MT-3緩沖器常見故障進行分析。 一、緩沖器的故障分析 1、二號緩沖器的故障分析 彈簧盒裂紋原因 彈簧盒裂紋多數(shù)發(fā)生在彈簧盒的尾端和彈簧盒 端部彎角處。彈簧盒底部與后從板相接觸，運行 中相互發(fā)生摩擦造成彈簧盒底部邊沿磨耗和裂損， 尤其是當(dāng)緩沖器作用失靈而處于壓死狀態(tài)時，彈 簧盒在列車運行和調(diào)車作業(yè)時直接受到過大的沖 擊力而開裂，也有因施修時截換工藝不良，使彈 簧盒受力不均而折損的。 環(huán)彈簧裂紋、折損原因 在環(huán)彈簧的裂紋和折損中，以內(nèi)環(huán)彈簧 （尤其是半內(nèi)環(huán)彈簧）為最多，約占故障 的12左右。因其相對來說受力較大，當(dāng) 負擔(dān)力不均勻后，在長

16、期使用中材質(zhì)容易 產(chǎn)生疲勞裂紋，裂紋大多在錐面上，而破 損者往往碎成許多小塊，而由此影響到其 他環(huán)簧。 環(huán)彈簧咬合一起 環(huán)彈簧咬合一起，致使緩沖器成為一體而失去緩沖作 用。產(chǎn)生環(huán)彈簧咬合的主要原因是由于給油不良，油質(zhì)差、 油量不足或者是摩擦面把油膜切斷所致。列檢作業(yè)中，如 果發(fā)現(xiàn)緩沖器兩端與前后從板間有間隙時，即可判斷為環(huán) 彈簧互相咬合的故障。 緩沖器自由高度不合規(guī)定尺寸 緩沖器自由高度不合規(guī)定尺寸的產(chǎn)生原因是由于彈簧 的剛度過低，容易產(chǎn)生彈簧塑性變形而導(dǎo)致緩沖器自由高 度不合規(guī)定尺寸。另外，當(dāng)緩沖器各零件產(chǎn)生磨耗，環(huán)彈 簧衰弱也會導(dǎo)致緩沖器自由高度不合規(guī)定尺寸。 2、MXI型摩擦橡膠緩沖器故

17、障分析 箱口部開裂原因 箱口部開裂，裂口位置位于水平面，其原因是水平面薄于 其他面（21 mm），楔塊靠近箱間隔爪一側(cè)（即楔塊裝 扁），使楔塊與箱口斜面形成空間，造成楔塊與箱口摩擦 面為線接觸，反復(fù)壓縮和復(fù)原，逐漸磨成溝槽，強度減弱， 當(dāng)運用中受到較大沖擊時，使箱口脹開。 箱體底端面輾堆 箱體底端面輾堆的原因是箱體底部水平面厚度為21 mm，而十三號車鉤的鉤尾框后堵彎角圓根高18 mm，當(dāng) 列車牽引時，鉤尾框后堵圓根斜坡向箱底端面摩擦輾堆， 直至與鉤尾框后堵圓根相似為止。這樣，使緩沖器底板在 箱體內(nèi)（設(shè)計時為底板露出底端1mm），造成分解時底板 取不出來，需用扁鏟將輾堆邊鏟掉后方能分解。 壓塊

18、、楔塊壓人箱體上口內(nèi)卡住，底板、底隔板、橡膠 片脫出箱體。 其原因是底板四角掛耳磨耗，箱體掛耳槽部分外脹， 使底板只要稍微竄動，底板即脫出。當(dāng)緩沖器受到?jīng)_擊力 作用時，壓塊壓迫楔塊達到極限，使壓塊與箱體上口壓平， 而箱體底端又失去支承作用，造成箱體內(nèi)配件脫出。 底隔板折斷和底板彎曲變形 底隔板折斷和底板彎曲變形的原因是底隔板材質(zhì)為球墨 鑄鐵，抗彎強度不足，而底板上設(shè)有兩個長圓孔，減弱其 強度,造成底隔板折斷和底板彎曲變形。 3、ST型緩沖器故障分析 、拉緊螺栓折斷。 其原因是由于車輛在重載高速運行中剎急閘，拉緊螺栓 受到很大的沖擊力，在交變應(yīng)力作用下，拉緊螺栓產(chǎn)生塑 性變形，局部應(yīng)力集中的部位

19、易發(fā)生折斷，此外，諸如夾 砂等材質(zhì)缺陷也能造成螺栓折斷。 ST緩沖器 、螺母松動，自由高過限。 原因一是在長時間的交變力作用下，拉緊螺栓螺母逐漸 松動，造成自由高增加。原因二是由于彈簧的剛度過低而 產(chǎn)生彈簧塑性變形以及長時間使用后圓彈簧衰弱，也容易 導(dǎo)致緩沖器自由高度不合規(guī)定尺寸。 、內(nèi)、外圓彈簧裂紋或塑性變形、折斷。 內(nèi)外圓彈簧在長期使用中材質(zhì)容易產(chǎn)生疲勞裂紋，在交 變應(yīng)力作用下產(chǎn)生塑性變形、折斷。 4、MT-3型緩沖器故障分析 、箱體裂紋、變形。 當(dāng)車輛滿載時，車輛的沖擊速度在7km/h時，緩沖器剛 度增加較快，此時有較強的應(yīng)力交變，在緩沖器壓縮過程 中，固定板與箱體接觸圓角易造成應(yīng)力集中，使箱體開口 部產(chǎn)生裂紋，此外，在長時間外力作用下，由于緩沖器部 件的磨耗造成緩沖器受力失衡，造成局部應(yīng)力集