《城市軌道交通車輛構造》教學課件-項目5-城軌車輛連接裝置

城市軌道交通車輛構造工程5城軌車輛連接裝置02貫穿道裝置車鉤緩沖裝置01目錄01車鉤緩沖裝置56,138,183任務引入某日，行調(diào)指令基地內(nèi)1314車出庫連掛故障車——2526車，兩車連掛時，因列車處于小半徑曲線位置，車鉤對位不正，連掛失敗，車鉤發(fā)生碰撞。此次事故造成2526車的防爬器受到輕微擦傷，車頭右側的導流罩損壞。本次事故的主要原因是編制技術文本時考慮不充分，未明確“小曲率半徑連掛作業(yè)要求〞。當時兩車連掛時的曲線半徑為150m，但是根據(jù)車鉤連掛的規(guī)定，列車連掛時最小曲線半徑不得小于300m。思考：車鉤連掛的原理是什么？如何正確實現(xiàn)兩車連掛？1.1車鉤緩沖裝置的作用及要求1〕車鉤緩沖裝置的作用實現(xiàn)各車輛之間的機械連接，使彼此之間保持一定的距離。傳遞、緩和列車在運行中或調(diào)車時所產(chǎn)生的縱向力或沖擊力，以保障車輛不受損壞。實現(xiàn)各車輛間電路和氣路的連接。0102031.1車鉤緩沖裝置的作用及要求2〕車鉤緩沖裝置的要求0102030405車鉤應便于連掛和解鉤，能快速實現(xiàn)車輛之間的機械和電氣連接。保持一定的車鉤高。具有吸能保護功能，在列車發(fā)生超過允許連掛速度的沖撞時，能保護車體不受損壞。具有足夠的強度，能承受并傳遞縱向力或沖擊力。具有因振動而自動脫鉤的防跳功能。1.2車鉤1〕車鉤的分類〔1〕按連接特點分類。按連接特點的不同，車鉤可分為非密接式車鉤和密接式車鉤。非密接式車鉤又稱為非剛性車鉤，車鉤間隙遠大于3mm。非密接式車鉤允許兩個相連的車鉤鉤體在垂直方向上有相對位移。當兩個車鉤的縱軸線存在高度差時，兩車鉤呈階梯狀，如圖5-1所示。圖5-1非密接式車鉤1.2車鉤1〕車鉤的分類〔1〕按連接特點分類。密接式車鉤又稱為剛性車鉤，車鉤間隙一般在3mm以下。密接式車鉤不允許兩個相連的車鉤鉤體在垂直方向上有相對位移。假設兩車鉤在連掛前軸線高度已有偏差，那么兩車鉤在連掛后軸線處在同一條直線上且呈傾斜狀態(tài)，鉤體尾端完全相接，如圖5-2所示。圖5-2密接式車鉤1.2車鉤1〕車鉤的分類〔2〕按連接方式分類。按連接方式的不同，車鉤可分為自動車鉤、半自動車鉤和半永久牽引桿。①自動車鉤。自動車鉤〔見圖5-3〕位于列車端部，電路和氣路等連接裝置都組裝在車鉤上，可實現(xiàn)機械、電路和氣路完全自動連掛和解鉤。解鉤后，車鉤處于待掛狀態(tài)，電氣連接器通過蓋板自動關閉，風管連接器也自動關閉。圖5-3自動車鉤緩沖裝置1.2車鉤1〕車鉤的分類②半自動車鉤。半自動車鉤〔見圖5-4〕一般設置在兩編組單元之間，有時也設置在列車端部。半自動車鉤的連掛方式與自動車鉤相同，可實現(xiàn)機械、氣路的完全自動連掛和解鉤，但電路必須靠人工連掛和解鉤，以方便檢修作業(yè)。在半自動車鉤上設有貫穿道支撐座，用于支撐貫穿道。圖5-4半自動車鉤1.2車鉤1〕車鉤的分類③半永久牽引桿。半永久牽引桿〔見圖5-5〕又稱半永久車鉤，用于同一編組單元內(nèi)車輛的連接，其機械、氣路和電路的連掛和解鉤都需要人工操作，且通常只在架修以上的作業(yè)時才分解。采用半永久牽引桿連掛兩車時，連接間隙小，縱向運動和轉動也很小。這種連接方式可使列車出軌時仍能保持車輛之間的相對位置，防止車輛重疊和顛覆，減少列車啟動和制動時的沖擊。在半永久牽引桿上設有貫穿道支撐座，用于支撐貫穿道。圖5-5半永久牽引桿1.2車鉤2〕車鉤的組成及工作原理〔1〕國產(chǎn)密接式車鉤。國產(chǎn)密接式車鉤包括鉤頭、鉤舌〔半圓形〕、解鉤桿、彈簧和解鉤風缸等。它有待掛、連掛和解鉤三種狀態(tài)，如圖5-7所示。圖5-7國產(chǎn)密接式車鉤〔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—活塞桿；5—彈簧；6—解鉤風缸。1.2車鉤2〕車鉤的組成及工作原理〔2〕Scharfenberg密接式車鉤。Scharfenberg密接式車鉤由彈簧、鉤鎖桿、鉤舌、鉤頭殼體、解鉤桿、解鉤風缸等組成。它也有待掛、連掛和解鉤三種狀態(tài)，如圖5-8所示。圖5-8Scharfenberg密接式車鉤〔a〕待掛狀態(tài)〔b〕連掛狀態(tài)〔c〕解鉤狀態(tài)1.3緩沖器1〕層疊式橡膠緩沖器層疊式橡膠緩沖器的結構如圖5-9所示。其作用原理是當車輛受到壓縮載荷作用時，緩沖器體和牽引桿受壓，力的傳遞方向依次為牽引桿→后從板→橡膠金屬片→前從板，直至緩沖器的前端，進而起到緩沖作用；當車輛受到牽引載荷作用時，緩沖器體和牽引桿受拉，力的傳遞方向為牽引桿上的滑套→前從板→橡膠金屬片→后從板→緩沖器后蓋，進而起到緩沖作用。1.3緩沖器1〕層疊式橡膠緩沖器圖5-9層疊式橡膠緩沖器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。1.3緩沖器2〕可壓潰變形管可壓潰變形管屬于不可復原的能量吸收裝置，用以吸收車輛受到?jīng)_擊時產(chǎn)生的機械能。當車鉤所受到的沖擊力超過橡膠緩沖器所能承受的力時，裝在車鉤桿上的可壓潰變形管就會受到擠壓而將沖擊力轉化為變形力，起到保護車輛的作用，如圖5-10所示。當吸收的沖擊力超過可壓潰變形管所能承受的變形力時，可壓潰變形管將產(chǎn)生永久變形，此時必須進行更換?！瞐〕未變形狀態(tài)〔b〕已壓潰后的狀態(tài)圖5-10可壓潰變形管的能量吸收狀況1.4附屬裝置1〕風管連接器風管連接器由總風管、制動風管、解鉤風管組成，裝于鉤頭錐體上、下側，用來連接車輛間的氣路。當處于連掛狀態(tài)時，管路應保證不能漏氣，同時不能影響解鉤工作。1.4附屬裝置2〕電氣連接器電氣連接器主要負責車輛連掛后電路的連接，一般安裝在車鉤的上方、下方或兩側，如圖5-11所示。電氣連接器主要應用于自動車鉤上。雖然不同車型的電氣連接器有著各自不同的結構形式，但是其作用和原理根本一致。圖5-11電氣連接器的安裝位置1.4附屬裝置2〕電氣連接器圖5-11電氣連接器的安裝位置1.4附屬裝置2〕電氣連接器電氣連接器的結構如圖5-12所示，它通過懸吊裝置與車鉤實現(xiàn)彈性連接。當兩車鉤連掛時，箱體可收縮3～4mm，靠彈簧壓力，保持良好的接觸。觸頭上焊有銀片，以減小電阻，它與箱體彈性連接，靠彈簧壓力使觸頭處于可伸縮狀態(tài)，保持良好的接觸，以保證電流暢通。箱體的一側有定位銷，對稱側有定位孔，兩鉤連掛時定位銷插入對應的定位孔中，以保證觸頭準確連接。解鉤時，將箱蓋蓋好，以防止觸頭損壞。箱體內(nèi)還設有接線板，使觸頭引線和從車上引線相連；其后有電線孔，為防止電線磨損，孔壁上設有塑料套。1.4附屬裝置2〕電氣連接器圖5-12電氣連接器1—觸頭；2—定位孔；3—車鉤；4—懸吊裝置；5—箱體；6—密封條；7—定位銷；8—箱蓋。1.4附屬裝置3〕車鉤對中裝置在緩沖器的尾部下方各設有一個對中氣缸，它的活塞頭部安有一個水平滾輪。當氣缸充氣活塞向外伸出時，水平滾輪能自動嵌入凸輪板左右兩個缺口內(nèi)，車鉤自動對中，從而使車鉤緩沖裝置和車體的中心線在同一平面內(nèi)。當車鉤處于待掛狀態(tài)時，對中氣缸充氣，使車鉤自動對中；當車鉤處于連掛狀態(tài)時，對中氣缸排氣，使車鉤自由轉動，有利于列車過彎道。任務實施〔1〕將全班學生進行分組，每5人為一組，各組選出1名小組負責人，小組合作搜集、整理國產(chǎn)密接式車鉤的相關材料，并制作成PPT?！?〕小組負責人進行任務分配，包括哪些成員查找資料，哪些成員制作PPT，哪些成員上臺演講展示等。〔3〕老師組織各組在班內(nèi)進行PPT演講活動，并按表5-1給各組打分。任務實施表5-1PPT演講活動評價表02貫穿道裝置任務引入某日，小麗坐地鐵去看一個藝術展，途經(jīng)某站時意想不到的事情發(fā)生了。當時小麗正在兩車廂的貫穿道看，列車到站后由于上下車的乘客較多，就側身躲避人流，卻不慎將掉在了地上。在列車的晃動下，順勢滑入縫隙里。由于列車貫穿道的縫隙很小，現(xiàn)場根本無法取出，心急如焚的小麗只能求助地鐵工作人員。工作人員得知消息后，先對小麗進行了安撫，然后進行了技術討論，認為小麗的可能卡在貫穿道的連接部，有完整取出的可能性。由于小麗無法回憶出準確的車次和掉落位置，檢修基地的檢修工人只能根據(jù)小麗的回憶和當日車次圖，先拆開了一輛列車3節(jié)車廂的貫穿道，結果一無所獲。于是，檢修工人又拆開了另一輛列車4節(jié)車廂的貫穿道，最終完整取出了小麗的。思考：城軌車輛的貫穿道有什么用途？它是由哪些部件組成的？知識儲藏貫穿道裝置也稱為風擋裝置〔見圖5-13〕，是車輛上靈活可動的局部。由于它與乘客直接接觸，其平安性、可靠性非常重要?！瞐〕內(nèi)部〔b〕外部圖5-13貫穿道裝置2.1貫穿道裝置的作用〔1〕連接相鄰兩車輛?！?〕具有良好的防雨、防風、防塵、隔音、隔熱等功能。〔3〕為相鄰兩節(jié)車廂的乘客提供站立、通過的空間?！?〕作為整列車的可變形區(qū)域，為列車通過曲線時提供可恢復的變形能力。2.2貫穿道裝置的組成貫穿道裝置主要分為折棚組成、車體框組成、頂板組成、側護板組成、踏板組成、渡板組成等幾大局部，如圖5-14所示。圖5-14貫穿道裝置的組成2.2貫穿道裝置的組成折棚組成包括折棚棚布、端框及夾持棚布的面料框等，其具有密封性好、易于安裝等優(yōu)點。折棚由特制的阻燃、高強度、耐老化的材料制成。棚布采用雙層夾心結構，大大提高了貫穿道的隔音、隔熱性能。每折棚布縫制邊緣用鋁型材制成的中間框壓夾，折棚端部與端框相連。1〕折棚組成2.2貫穿道裝置的組成車體框組成包括框體和鎖舌等，如圖5-15所示。框體由鋼板焊接而成，用螺釘固定于車體端部，中間采用密封膠條進行密封?？蝮w與折棚組成之間也采用密封膠條進行密封，密封膠條置于框體槽內(nèi)。車體框上設置鎖舌，可實現(xiàn)與折棚的快速連掛與解鎖。2〕車體框組成2.2貫穿道裝置的組成頂板組成包括中間護板、邊護板、邊梁和連桿機構等，如圖5-16所示。中間護板和邊護板通過連桿機構連接在邊梁上，頂板組成通過頂板安裝座〔見圖5-17〕安裝在車體上。由于頂板內(nèi)側的連桿機構為鉸接式，具有一定的柔性，故可適應車輛運行中車端的位移變化。3〕頂板組成圖5-16頂板組成2.2貫穿道裝置的組成3〕頂板組成圖5-17頂板安裝座2.2貫穿道裝置的組成側護板組成包括中間護板、邊護板和連桿機構等，如圖5-18所示。中間護板和邊護板通過連桿機構成為一體，且二者上下兩端裝有裙邊，裙邊可發(fā)生彈性變形，以適應車體的上下浮動。側護板組成兩端與車體端部連接，安裝、拆卸快捷方便。4〕側護板組成圖5-18側護板組成2.2貫穿道裝置的組成貫穿道裝置上有兩個踏板組成，踏板組成包括踏板體、踏板頁、折頁及踏板支撐等，如圖5-19所示。踏板體為不銹鋼板，其一端通過螺釘與車體地板連接。踏板頁通過折頁與踏板體連接，可向上翻轉，有利于過道底部的清潔與維護。踏板支撐通過螺釘固定在車端。5〕踏板組成〔a〕上外表〔b〕下外表圖5-19踏板組成2.2貫穿道裝置的組成渡板組成包括渡板體、渡板連桿、磨耗條及折頁等，如圖5-20所示。渡板體由花紋不銹鋼板制成，有防滑性能。渡板體邊緣的磨耗條可防止金屬之間相互摩擦產(chǎn)生噪聲等問題。6〕渡板組成圖5-20渡板組成〔a〕上外表2.2貫穿道裝置的組成6〕渡板組成圖