《鐵道車輛構(gòu)造與檢修》 課件 模塊4 項(xiàng)目一 認(rèn)識車鉤、緩沖器（二）

模塊四車鉤緩沖裝置的

認(rèn)知與檢修

項(xiàng)目一認(rèn)識車鉤、緩沖器

（二）任務(wù)一密接式車鉤任務(wù)二緩沖器一、密接式車鉤概述對于高速列車、城市地鐵和輕軌車輛的車鉤緩沖裝置常采用機(jī)械氣路、電路均能同時(shí)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)連接的密接式車鉤。這種車鉤屬剛性自動(dòng)車鉤，它要求在兩鉤連接后，其間沒有上下和左右的移動(dòng)，而且縱向間隙也限制在很小的范圍之內(nèi)(約1～2mm)。

任務(wù)一密接式車鉤

密接式車鉤的構(gòu)造和工作原理與一般車鉤完全不同，目前國內(nèi)外常見的有兩種結(jié)構(gòu)形式：（1）日本新干線高速列車上所采用的柴田式密接式車鉤，我國北京地鐵車輛的車鉤即屬此列；（2）德國的沙庫(Schafenberg)型密接式車鉤，常見于歐洲國家所制造的地鐵、輕軌及高速車輛上，德國制造的上海地鐵車輛亦裝用這種車鉤；

二、密接式車鉤的分類

北京地鐵密接式車鉤緩沖裝置主要由密接式車鉤、橡膠緩沖器、風(fēng)管連結(jié)器、電氣連結(jié)器和風(fēng)動(dòng)解鉤系統(tǒng)等幾部分組成。車輛連掛時(shí)，依靠兩車鉤相鄰鉤頭上的凸錐和凹錐孔相互插入，起到緊密連接作用，同時(shí)自動(dòng)將兩車之間的電路、空氣管路接通，并起到緩和連掛中車輛間的沖擊作用。在兩車分解時(shí)，亦可自動(dòng)解鉤，并自動(dòng)切斷車輛間的電路和空氣通路。

（一）北京地鐵密接式車鉤北京地鐵密接式車鉤圖

密接式車鉤緩沖裝置

1—鉤舌；2—解鉤風(fēng)管連結(jié)器；3—總風(fēng)管連結(jié)器；4—截?cái)嗳T；5—鉤身；6—緩沖器；7—制動(dòng)風(fēng)管連結(jié)器；8—電氣連結(jié)器。

車鉤連掛作用原理

兩鉤連掛時(shí)，凸錐插進(jìn)對方相應(yīng)的凹錐孔中。這時(shí)凸錐的內(nèi)側(cè)面在前進(jìn)中壓迫對方的鉤舌轉(zhuǎn)動(dòng)，使解鉤風(fēng)缸的彈簧受壓，鉤舌沿逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)40°。當(dāng)兩鉤連接面相接觸后，凸錐內(nèi)側(cè)面不再壓迫對方的鉤舌，此時(shí)，由于彈簧的作用，使鉤舌順時(shí)針向旋轉(zhuǎn)恢復(fù)到原來的狀態(tài)，即處于閉鎖位置。

密接式車鉤作用原理1—鉤頭；2—鉤舌；3—解鉤桿；4—彈簧；5—解鉤風(fēng)缸。

車鉤分解作用原理

要使兩鉤分解，需由司機(jī)操縱解鉤閥，壓縮空氣由總風(fēng)管進(jìn)入前車(或后車)的解鉤風(fēng)缸，同時(shí)經(jīng)解鉤風(fēng)管連結(jié)器送入相連掛的后車(或前車)解鉤風(fēng)缸，活塞桿向前推并帶動(dòng)解鉤桿，使鉤舌逆時(shí)針向轉(zhuǎn)動(dòng)至開鎖位置，此時(shí)兩鉤即可解開。如果采用手動(dòng)解鉤，只要用人力推動(dòng)解鉤桿，也能使鉤舌轉(zhuǎn)動(dòng)至開鎖位置實(shí)現(xiàn)兩鉤的分解。

密接式車鉤作用原理1—鉤頭；2—鉤舌；3—解鉤桿；4—彈簧；5—解鉤風(fēng)缸。

（二）上海地鐵密接式車鉤

上海地鐵車輛所采用的全自動(dòng)密接式車鉤緩沖裝置由機(jī)械連接、電氣連接和氣路連接三部分組成。機(jī)械連接部分設(shè)于鉤頭中央；電氣連接箱分設(shè)在左右兩側(cè)；中心軸下方設(shè)氣路連結(jié)器。鉤頭機(jī)械連接部分組成

鉤頭機(jī)械連接部分由殼體、鉤舌、中心軸、鉤鎖連接桿、鉤鎖彈簧、鉤舌定位桿及彈簧、定位桿頂塊及彈簧和解鉤風(fēng)缸等組成。

鉤頭機(jī)械連接部分的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

殼體的前部，一半為凸錐體，一半為凹錐孔，兩鉤連掛時(shí)相鄰車鉤的凸錐體和凹錐孔互相插入；中心軸上固定有鉤舌，鉤舌繞中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)可帶動(dòng)鉤鎖連接桿動(dòng)作；鉤舌呈不規(guī)則幾何形狀，設(shè)有供連接時(shí)定位和供解鉤時(shí)解鉤風(fēng)缸活塞桿作用的凸舌，以及鉤鎖連接桿的定位槽、鉤嘴等，是車鉤實(shí)現(xiàn)動(dòng)作的關(guān)鍵零件；鉤鎖連接桿在鉤鎖彈簧拉力作用下使車鉤連接可靠；鉤舌定位桿上設(shè)有兩個(gè)定位凸緣，使鉤舌定位在待掛或解鉤狀態(tài)；定位桿頂塊可以在連接時(shí)頂動(dòng)鉤舌定位桿實(shí)現(xiàn)兩鉤的閉鎖。上海地鐵密接式車鉤的作用原理

上海地鐵自動(dòng)車鉤的作用原理 (a)待掛狀態(tài)；(b)閉鎖狀態(tài)；(c)解鉤狀態(tài)。1—?dú)んw；2—鉤舌；3—中心軸；4—鉤鎖連接桿；5—鉤鎖彈簧；6—鉤舌定位桿；7—鉤舌定位桿彈簧；8—定位桿頂塊；9—定位桿頂塊彈簧；10—解鉤風(fēng)缸。

待掛狀態(tài)

為車鉤連接前的準(zhǔn)備狀態(tài)。此時(shí)鉤舌定位桿被固定在待掛位置，鉤鎖彈簧處于最大拉伸狀態(tài)，鉤鎖連接桿退縮至凸錐體內(nèi)，鉤舌上的鉤嘴對著鉤頭正前方。閉鎖狀態(tài)

相鄰兩鉤的凸錐體伸入對方的凹錐孔并推動(dòng)定位桿頂塊，定位桿頂塊擺動(dòng)迫使鉤舌定位桿離開待掛位置，這時(shí)鉤鎖彈簧的回復(fù)力使鉤舌作逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，并帶動(dòng)鉤鎖連接桿伸進(jìn)相鄰車鉤鉤舌的鉤嘴，完成兩鉤的連接閉鎖。這時(shí)兩鉤鉤鎖連接桿和鉤舌形成平行四邊形連桿機(jī)構(gòu)，當(dāng)車鉤受牽拉時(shí)，拉力由兩鉤的鉤鎖連接桿均勻分擔(dān)，使鉤舌始終處于鎖緊狀態(tài)，當(dāng)車鉤受沖擊時(shí)，壓力通過兩車鉤殼體凸緣傳遞。解鉤狀態(tài)

司機(jī)操縱按鈕，控制電磁閥使解鉤風(fēng)缸充氣，風(fēng)缸活塞桿推動(dòng)鉤舌順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，使兩鉤的鉤鎖連接桿脫開對方鉤舌的鉤嘴，同時(shí)使鉤鎖連接桿克服鉤鎖彈簧的拉力縮入鉤頭錐體內(nèi)，這時(shí)定位桿頂塊控制鉤舌定位桿使鉤舌處于解鉤狀態(tài)。兩鉤分離后，解鉤風(fēng)缸排氣，定位桿頂塊由于彈簧作用復(fù)位，鉤舌回至待掛位，車鉤又恢復(fù)到待掛狀態(tài)。

第七章車鉤緩沖裝置

第五節(jié)緩沖器

一、概述

緩沖器的作用：

緩和并衰減列車在起動(dòng)、制動(dòng)及調(diào)車作業(yè)時(shí)產(chǎn)生的沖擊力，提高車輛運(yùn)行的平穩(wěn)性，延長車輛的使用壽命，減少貨物的損壞及增加旅客旅行的舒適感。

緩沖器的工作原理：

借助于壓縮彈性元件來緩和沖擊作用力，同時(shí)在彈性元件變形過程中利用摩擦和阻尼吸收沖擊能量。任務(wù)二緩沖器

緩沖器的分類：根據(jù)緩沖器的結(jié)構(gòu)特征和工作原理，一般可將緩沖器分為以下幾種類型：彈簧式緩沖器；摩擦式緩沖器；橡膠緩沖器；摩擦橡膠式緩沖器；黏彈性橡膠泥緩沖器；液壓緩沖器及空氣緩沖器等。

目前應(yīng)用最廣泛的為摩擦式緩沖器和摩擦橡膠式緩沖器。這兩種緩沖器具有結(jié)構(gòu)簡單、制造方便、成本低的優(yōu)點(diǎn)。

我國鐵路客車使用1號環(huán)彈簧緩沖器，貨車使用2號緩沖器。為了滿足鐵路運(yùn)輸發(fā)展的要求，近些年來提出了多種改進(jìn)方案，形成了G1型、G2型緩沖器，在保持原1號、2號環(huán)彈簧緩沖器結(jié)構(gòu)形式基本不變的前提下，增大了容量，改善了性能。

決定緩沖器特性的主要參數(shù)是：緩沖器的行程、最大作用力、容量及能量吸收率等。

行程：緩沖器受力后產(chǎn)生的最大變形量稱為行程。最大作用力：緩沖器產(chǎn)生最大變形量時(shí)所對應(yīng)的作用外力。容量：緩沖器在全壓縮過程中，作用力在其行程上所作的功的總和稱為容量。能量吸收率：緩沖器在全壓縮過程中，有一部分能量被阻尼所消耗，其所消耗部分的能量與緩沖器容量之比稱為能量吸收率。二、緩沖器的主要性能參數(shù)

三、常用緩沖器的類型、結(jié)構(gòu)與性能

（一）1號緩沖器

1號緩沖器為一種摩擦式緩沖器，它由前、后兩部分組成。前部為螺旋彈簧，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。金屬彈簧用來緩和沖擊作用力，環(huán)彈簧兩滑動(dòng)斜面間的摩擦力用來消耗沖擊動(dòng)能，起到吸收能量的作用。

1號緩沖器1—盒蓋2—彈簧盒3—外卷圓簧4—內(nèi)卷圓簧5—彈簧座板6—外環(huán)彈簧7—內(nèi)環(huán)彈簧8—半環(huán)彈簧9—底板10—角鐵、螺栓。

當(dāng)緩沖器受沖擊力時(shí)，盒蓋向內(nèi)移動(dòng)，壓縮螺旋彈簧，并將力通過彈簧座板傳遞給環(huán)簧。由于內(nèi)、外環(huán)為錐面配合，受力后外環(huán)擴(kuò)張，內(nèi)環(huán)縮小，產(chǎn)生軸向彈性變形，起到緩沖作用。與此同時(shí)，內(nèi)、外環(huán)錐面間有相對滑動(dòng)，因摩擦而作功，從而使部分沖擊能變?yōu)槟Σ凉Χ纳ⅰ．?dāng)外力去除后，各內(nèi)、外環(huán)由于彈力而復(fù)原，此時(shí)同樣也要消耗部分沖擊能量。

1號緩沖器的作用原理優(yōu)點(diǎn)：該型緩沖器由于具有剛度較小的螺旋彈簧，靈敏性好，初始剛度小，在受到較小的沖擊力時(shí)也能起到緩沖作用，故較適合于客車的要求。缺點(diǎn)：1號緩沖器容量僅為14kJ，不能滿足擴(kuò)編旅客列車和雙層客車對緩沖器容量的要求。另外1號緩沖器維修工作量大，使用壽命短，在新生產(chǎn)的客車上已停止使用。

1號緩沖器的優(yōu)缺點(diǎn)

2號緩沖器外形與1號完全相同，其結(jié)構(gòu)上的主要區(qū)別在于盒內(nèi)前部的螺旋彈簧也用環(huán)彈簧代替，前部環(huán)彈簧的外徑和斷面的厚度較后部的環(huán)彈簧要小，且其中有兩個(gè)內(nèi)環(huán)開有切口，其目的是為了減小初始剛度，增加緩沖器的靈敏性。

2號緩沖器裝設(shè)在貨車上使用，為了增加緩沖器的容量，環(huán)彈簧斷面尺寸較1號緩沖器環(huán)簧要大些。（二）2號緩沖器2號緩沖器的結(jié)構(gòu)2號緩沖器1—盒蓋；2—彈簧盒；3—開口內(nèi)環(huán)彈簧；4—小外彈簧；5—大外環(huán)彈簧；6—內(nèi)環(huán)彈簧；7—半環(huán)彈簧；8—底板；9—角鐵、螺栓。2號環(huán)彈簧緩沖器的特點(diǎn)

1．環(huán)簧受力較合理，能充分發(fā)揮材料的作用；

2．性能較穩(wěn)定，即使少數(shù)環(huán)簧折損，仍能起緩沖作用；

3．使用中磨損較少，檢修容易；

4．制造時(shí)對材質(zhì)、加工要求較高，加工量大；

5．內(nèi)、外環(huán)簧容易產(chǎn)生永久變形，外環(huán)簧尺寸擴(kuò)大，內(nèi)環(huán)簧縮小，致使環(huán)簧在箱體內(nèi)處于松弛狀態(tài)，運(yùn)用中加劇列車的縱向沖擊。

G1型和G2型緩沖器在保持原1號、2號緩沖器外形尺寸和簧盒內(nèi)的內(nèi)、外環(huán)簧總