牵引缓冲装置.ppt

第一节牵引缓冲装置概述,作用：连挂、传力、缓冲将车辆连接成列车实现车辆之间机械、电气和气路的连接传递和缓和列车纵向力或冲击力牵引连挂装置缓冲装置,车钩缓冲装置的用途,概述,牵引缓冲装置的构造、性能和状态在很大程度上影响列车运行的纵向平稳性，重大的缺陷或状态不良会引起列车严重事故。,重载运输的列车长度和重量大幅度增加，列车冲动显著增加，为确保重载列车的正常和安全运行，要求有高强度的车钩和大容量的缓冲器，以缓和及承受列车的冲动。,钩头,钩舌,下锁销,钩舌销,钩锁铁,车钩缓冲装置的组成,车钩连挂和传递牵引力及冲击力缓冲器缓和冲撞，吸收冲击动能从板和钩尾框传递纵向力,车钩缓冲装置在车辆上的安装,整体安装于车体底架两端的牵引梁内前、后从板及缓冲器卡装在牵引梁的前、后从板座之间下部靠钩尾框托板及钩体托梁托住,力的传递,牵拉时,力的传递,压缩时,车钩高,对铁道车辆使用的车钩（非刚性）空车时车钩钩舌的水平中心线距钢轨面（互换性）客车货车88010mm两相邻车辆最大高度差不得大于75mm城市轨道交通车辆（地铁）车钩高？地铁车辆是否可以与铁道车辆联运？,车钩缓冲装置的分类,非自动车钩自动车钩非刚性车钩允许两个相连接的车钩钩体在垂直方向上有相对位移刚性车钩不允许两连挂车钩存在相对位移,车钩缓冲装置的分类,刚性车钩的优点间隙小，降低了纵向冲动实现车辆间的气路和电路的自动连接，编组自动化避免在意外撞车时发生一个车辆爬到另一个车辆上主要用于地下铁道车辆和城市轻轨车辆，以及高速列车非刚性车钩的优点结构简单，强度高，重量轻与车体的连接较为简单一般铁路客车、货车上,第二节车钩,车钩是牵引缓冲装置中的主要部件之一，起连挂车辆或其他机车的作用。现代各国普遍采用自动车钩，具有自动连接的性能。不同类型的车钩，其结构虽有些差异，但其作用原理是相同的。,（非刚性）车钩的开启方式,上作用式由设在钩头上部的提升机构开启大部分货车,车钩的开启方式,下作用式由设在钩头下部的推顶杆的动作来实现开启客车,车钩的开启方式,车钩在什么状态时可以开启？牵引制动惰行,车钩连接时，两车钩轮廓线间具有的纵向自由间隙（对重载列车由于车列长，此纵向自由间隙的积累也大。）加上缓冲器的压缩量，使车辆具有较大的可移动量。这个可移动量对机车起动有利，但在重载列车中，此可移动量会引起很高的车钩加速度及很大的纵向冲击力，而对于旅客列车，则降低了旅客的舒适度。,车钩,车钩构造,我国机车车辆目前应用的几种车钩：,车钩,一、车钩的基本要求,1、要有足够的强度；2、容易辨识其连结状态，以免误认而造成列车分离事故；3、不能因运行振动而自动解锁脱钩；4、不能因各部销有磨耗而影响其作用和挂钩的安全；5、构造简单，操作方便，拆装容易，以降低运用保养成本。,二、车钩组成,车钩由钩体、钩舌、钩舌销、锁铁、钩锁及锁体组成。车钩前从板尾部加工成R130mm的圆弧。其从板接触面也相应加工成圆弧形。车钩组装后钩身可以在人力作用下做摆动，以便在曲线半径不小于R250m弯道处摘挂。钩头肩部与冲击座距离为80mm，在冲击座上方安装吊杆装置以增加车钩摆动的灵活和复原能力。车钩水平中心线距轨面高度为880mm10mm，车钩高度的调整可由钩尾框托板上加垫或改变冲击座下方吊杆装置的均衡梁的唐耗板厚度来进行调整，必要时吊杆头上的垫板也可稍稍改变厚度以调整车钩高度。,(一)钩体钩体由铸钢铸成，是车钩的主体件。按部位可分为钩头、钩身、钩尾3个部分。整个钩体像一个半张开的拳头。1钩头钩头前部空腔，用来安装其他车钩零件，钩头如图5.3所示。曲腕：可容纳对方钩舌。钩耳：分上下钩耳，安装钩舌用。钩锁腔：钩头中空部，容纳并安装钩锁、钩舌推铁等零件，结构如图54所示。,2钩身钩身铸成中空断面结构。3钩尾钩尾分叉并设销孔，用来连接车钩尾框，在尾框内设缓冲器。,(二)钩舌铸钢件，按部位可分为钩舌和钩舌尾部。钩舌是挠钩部分，钩舌尾部是锁钩，开钩的控制部分，并且是车钩承受拉压载荷的部分。在钩舌转轴处，设一垂向销孔，通过钩舌销把钩舌装在钩头上，并可以适当转动，呈张开或闭拢状态。张开时可以进行挂钩，闭拢并锁住后即为连挂好以后的状态。(三)钩舌销是锻铜制成的圆形长销。它穿在钩头及钩舌的销孔内，把钩舌装在钩头上，并保证钩舌可以绕其适当转动。钩舌销顶部有凸边，可以防止掉落；下部有开口销孔，以穿人开口销，避免脱落。,(四)钩锁钩锁是一个形状复杂的铸钢件。它有相当大的自重，安放在钩头空腔内，处于钩舌尾部适当位置。当钩舌转到闭拢位置时，钩舌尾部和钩头空腔内壁之间，转出一个空间，钩锁因自重落下，卡住钩舌尾部，使钩舌不能张开，即成锁钩状态。在钩锁的下端尾部，有一销孔，用来连接下锁销；在钩锁的上部，还设有一个短梁，这是为上作用式车钩连接提锁零件用的。,(五)钩舌推铁它是一个弯曲形状的铸钢件，平置于钩头空腔内，处于钩舌尾部的后面，下部有一短圆销作为转轴。当钩锁被提起时，钩锁推动钩舌推铁的一端，使它绕轴转动一定角度，其另一端则拨动钩舌尾部，使钩舌张开成为全开状态。在挂钩后，钩舌尾部又将它转回原位。(六)下锁销装配为下作用式车钩顶起钩锁用。它是由下锁销、下锁销体和下锁销钩组成。,三、车钩的三态作用,车钩各零件处于不同的位置时，起着不同的作用，从而使车钩具有闭锁、开锁、全开三种作用，俗称为车钩的三态作用。,1、闭锁位置,是车钩连挂好以后的状态。这时钩舌尾部转入钩锁腔内钩锁以自重落下，其后锁面和侧坐锁面分别坐在钩舌推铁的琐座和钩舌尾部侧面的钩锁承台上，卡在钩舌尾部侧面即钩锁腔侧壁面之间，拦住锁钩不能张开。当钩锁以自重落下后，下锁销沿钩锁腿部的下锁销轴孔下滑，使下锁销的防跳台处于下锁销孔中防跳台下方，起防跳作用。标志：弯腰，能看见下锁销上的圆标记,2、开锁位置（锁开）,是一种闭而不锁的状态。此时钩舌虽未张开，但钩锁已被人为操纵顶起一定高度，解除了对钩舌的锁闭。操作时，适当用力扳动钩提杆，推动下锁销轴沿钩锁腿部的下锁销轴空斜向上滑动，脱离防跳位置。另外，下锁销从下锁销孔顶起钩锁，使之上移，并使钩锁腿部向后转动，开锁坐锁面坐在钩舌推铁的锁座上，上钩锁不能落下，形成开锁位置。标志：钩舌关闭，锁销不能落下,3、全开位置,是车钩钩舌完全张开的状态，为车钩连挂的准备位置。由闭或开锁位置用力提起车钩提杆（若在闭锁位置先脱离防跳）在下锁销推动钩锁充分使其上升，钩锁全开回转支点以钩锁腔前壁全开作用点为支点，钩锁的腿部想后转动，后踢足踢动钩舌推铁的踢足推动面，使钩舌以钩舌销为轴张开，形成全开位置。全开位置。全开位置，钩锁座落在钩舌尾部上方，不能落下。,四、车钩受力及磨耗情况1车钩的受力车钩在牵引或推进运行时，分别受着拉力或推力。这些力都作用在钩舌和钩体上。,无论在牵引或推进运行中，万一钩舌销折损，只要车钩确实处于相互连接而且完全锁闭的状态下，钩舌并没有自动落下或被拉脱的危险，只有当互扣的钩舌解开后，钩舌方可取下。这种设计，目的是保障列车运行中车钩安全可靠的连接。,2车钩的磨耗列车在运行中的纵向冲击和垂直振动，使得互相连接的两车钩，经常发生相对运动。这就必然导致磨耗。,牵引运行时，钩舌内侧面M处易磨耗；推进运行时，钩舌外侧面N处易磨耗。因而车钩长期使用后，钩舌会逐渐磨薄。钩舌厚度磨薄后，强度自然要减弱，而且由于钩舌磨耗过薄，相互连接的车钩必然松旷过大，致使列车冲动增加，钩舌容易相互脱离，造成列车分离事放。,五、车钩复位装置,列车进入曲线运行时车钩中心线与车体中心线产生偏角，即车钩左右摆动。故在牵引梁中间开有较宽的钩门，钩体在尾框也能左右摆动。为了使车钩在偏倚后能及时恢复正常位置，避免车钩左右任意摆动不稳，减小摘挂车钩时的困难，在车钩钩头的后面，钩身的下部，装设了车钩复原装置。,弹簧式复原装置,车钩钩身坐落复原弹簧鞍内。当车钩偏倚时，弹簧鞍压缩下部一侧的弹簧垫板及弹簧，此时弹簧的复原力就可使弹簧鞍恢复到正位，起复原作用。,吊杆式复原装置,钩身卡在摆块上，摆块两端支承在吊杆下。当车钩向一侧偏倚时，车钩本身的重量的水平分力将使自身和摆块恢复到原来的正常安定位置。这种吊杆式复原装置结构简单、很少有磨损。,第三节缓冲器,缓冲器作用：缓冲器用来减小列车在运行中由于机车牵引力的变化或启动、制动及调车挂钩时机车车辆相互碰撞而引起的冲击和振动，从而减少机车、车辆的破损，货物的损伤，提高列车运行的平稳性。,我国铁道部规定的标准型缓冲器，有1号、2号、3号及MX-1型四种。机车上一般采用2号、3号及MX-1型缓冲器；韶山系列电力机车采用MX-1型缓冲器。,缓冲器,一、缓冲器的分类,1.弹簧摩擦式缓冲器,由弹簧和摩擦件组成，如1号、2号、3号缓冲器。,2.橡胶摩擦式缓冲器,由橡胶元件和摩擦件组成，如MX-1型缓冲器。,缓冲器,3.液压缓冲器,用液压系统吸收冲击能量，可以精确的进行控制，是一种新型缓冲器。容量大，但结构复杂，制造维修要求水平高。,缓冲器,一、缓冲器的分类,摩擦缓冲器由前、后两部分组成，前部为螺旋弹簧（客车用）或环弹簧（货车用），后部为内、外环弹簧，彼此以锥面相配合，两部分之间有弹簧座板分隔。,2号弹簧缓冲器,1号弹簧缓冲器,螺旋弹簧用来缓和冲击作用力，环弹簧两滑动斜面间的摩擦力用来起到吸收能量的作用。当缓冲器受力压缩时，使各环相互挤压，这时外环弹簧中就储存了大部分的冲击能量；同时各内外环簧的斜面之间因相互摩擦而将一部分冲击能变成热能。当外力除去后，各环簧之间又产生摩擦，将所储存能量的一部分再一次转变为摩擦热能而消散，因而起到了缓冲和减振的作用。,二、缓冲器的性能参数：,二、缓冲器的性能参数：,1.行程,缓冲器受力下产生的最大变形量。此时，弹性元件处于压死状态，当继续增大外力时，变形量不再增加。,2.最大阻抗力,缓冲器达到行程时的作用外力。,缓冲器,3.缓冲器容量,缓冲器在受到冲击时，全压缩过程中所做的功。,缓冲器在压缩过程中，有一部分能量被阻尼消耗，其消耗部分能量与容量之比。它表明吸收冲击能量的能力。吸收率越大，则反拨作用小，冲动过程停止的越快。,4.能量吸收率,缓冲器,二、缓冲器的性能参数：,5.回弹能量,缓冲器在复原时所放出的能量。,缓冲器在运用中保持其容量的能力。,6.耐久性,缓冲器,二、缓冲器的性能参数：,对缓冲器的基本要求：,1.有足够的容量和较高的冲击能量吸收率（不小于75）。2.有足够的强度和耐久性。3.在小冲击力作用下动作灵敏。4.摩擦件应耐用、耐磨、磨耗均匀。,缓冲器,三、典型缓冲器,(一)MX一1型橡胶摩擦式缓冲器电力机车上现普遍采用的是MX-1型橡胶摩擦式缓冲器。SS4G型，SS9型电力机车均采用MX-1型橡胶摩擦式缓冲器。,橡胶缓冲器结构、原理,橡胶缓冲器的头部为楔块摩擦部分，由三个形状完全相同且带倾斜角的楔块，压头和箱体等部分组成，楔块介于压头与箱体之间，整个缓冲器封闭在箱体内。橡胶缓冲器是借助橡胶分子内摩擦和弹性变形起到缓和冲击和消耗能量作用的。为了增大缓冲器容量，在头部装有金属摩擦部分，借助三个带有倾角的楔块，在受压时与箱体及压头间各接触斜面产生相对位移，因摩擦而消耗冲击能量。,橡胶缓冲器的优点：,1、容量大。34000J以上2、性能好。能量吸收率90%。3、零件少，重量轻，成本低。缺陷：橡胶片性能不稳定，箱体易产生裂纹。,(二)MT-3型缓冲器（自学部分）,密接式车钩缓冲装置的特点和种类,刚性自动车钩集牵引、缓冲和连挂于一体实现车辆的机械、电气和空气的自动连接主要用于高速列车、地铁和轻轨车辆上常见种类柴田式密接式车钩(北京地铁)Scharfenberg型密接式车钩（上海地铁）BSI-COMPACT型密接式车钩,柴田式密接式车钩,密接式车钩橡胶缓冲器风管连结器电气连结器风动解钩系统,连挂与分解作用原理,两钩连挂时，凸锥插进对方相应的凹锥孔中凸锥的内侧面在前进中压迫对方的钩舌转动解钩风缸的弹簧受压，钩舌沿逆时针方向旋转40两钩连接面相接触后，凸锥的内侧面不再压迫对方的钩舌弹簧使钩舌恢复到闭锁位置,连挂与分解作用原理,司机操纵解钩阀，压缩空气进入解钩风缸活塞杆向前推并带动解钩杆，使钩舌转动至开锁位置两钩分解后，解钩风缸的压缩空气迅速排出，解钩弹簧带动钩舌顺时针向转动40恢复到原始状态,连挂与分解作用原理,风管连接当两车连挂时风管连接器能自动将空气管路连通，两车分解时又可自动将两车间的空气管路切断电气连接在两车连接时自动接通两车之间的低压电路，使司机得以操纵全列车同步工作。在两车分解时又可自动将两车间的电路切断。,上海地铁车辆的车钩类型,-A=B*C=C*B=A-全自动车钩(-)机械、气路、电路的自动连接半自动车钩（=）机械、气路自动连接,电路人工连接半永久车钩（*）机械、气路、电路人工连接,半永久车钩,两对雌雄结构的连接杆组成双向作用环弹簧牵引杆刚性牵引杆套筒式连轴节,Scharfenberg型密接式车钩,机械连接中间部位电气连接左右两侧气路连接中心轴下方摆动角水平垂向,Scharfenberg型密接式车钩,中心轴、钩舌、钩锁连接杆、钩锁弹簧、钩舌定位杆及弹簧、定位杆顶块及弹簧和解钩风缸,Scharfenberg型密接式车钩,待挂状态钩舌定位杆被钩舌定位杆及弹簧固定在待挂位置钩锁弹簧处于最大拉力状态钩锁连接杆退至凸锥体内钩舌上的钩嘴对着钩头正前方,Scharfenberg型密接式车钩,连接状态凸