华东交通大学车辆工程车端连接装置

1、Vehicle Engineering（车辆工程）Stone.ZhaoRailway Transportation School，ECJTUEmail：shiren77华东交通大学车辆工程车端连接装置第1页课程内容总结与回顾了解车辆结构功效与组成吗？掌握车辆零部件原理与设计方法吗？车辆工程专业？华东交通大学车辆工程车端连接装置第2页 走中国特色新型工业化道路，迫切需要各种类型工程技术人才，迫切需要提升工程科技队伍创新能力，迫切需要应对经济全球化挑战国际化工程技术人才。实施“卓越工程师教育培养计划”，将培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要高质量各类型工程技术人才，将推进我国从工程教育大

2、国走向工程教育强国 。 中国教育报3月5日高教司原司长张大良谈“卓越工程师教育培养计划” 交融思想,启迪智慧华东交通大学车辆工程车端连接装置第3页大学，学什么？华东交通大学车辆工程车端连接装置第4页背景(Background)交融思想,启迪智慧引言车辆怎样连接成列？华东交通大学车辆工程车端连接装置第5页专题四车端连接装置教学要求： 了解车端连接装置与列车关系； 了解车端连接装置应用情况，熟悉车端连接装置总体组成及作用； 掌握经典车钩缓冲装置组成及作用原理； 熟悉风挡装置结构及特点。 车辆工程华东交通大学车辆工程车端连接装置第6页背景(Background)交融思想,启迪智慧RollerSled

3、geSledge on rollerGrooved with use Wooden pegsHoles on frame车端连接装置概述华东交通大学车辆工程车端连接装置第7页背景(Background)交融思想,启迪智慧一、车端连接装置作用与组成华东交通大学车辆工程车端连接装置第8页背景(Background)交融思想,启迪智慧1820s Screw-link coupling Henry Booth(1837) Mid 1840s Three-link coupling Instanter coupling 1890s 车端连接装置概述华东交通大学车辆工程车端连接装置第9页挖祖坟(Backg

4、round)交融思想,启迪智慧车端连接装置概述The Brakeman Uncouples the Cars 华东交通大学车辆工程车端连接装置第10页背景(Background)交融思想,启迪智慧1869,George Westinghouse1831车端连接装置概述1879, Siemens in Berlin华东交通大学车辆工程车端连接装置第11页背景(Background)交融思想,启迪智慧车端连接装置概述 扩展阅读： 刘凤刚.钩缓装置50年回顾与展望J.铁道车辆,51(12):62-69. 姜岩等.我国铁路货车钩缓技木发展及展望(待续)J.铁道车辆,51(10):14-16. 姜岩等.

5、我国铁路货车钩缓技木发展及展望(续完)J.铁道车辆,51(11):01-03. 陈凯等.铁道车辆车端阻尼装置J.国外铁道车辆,41(4):06-14.华东交通大学车辆工程车端连接装置第12页思索： 位置? 作用？组成？位置与作用(Position and function)车端连接装置概述华东交通大学车辆工程车端连接装置第13页 车钩(Coupler)+缓冲器(Draft gear) 贯通通道(Gangways) 电气连接器(Pneumatic and electrical connections) 车端连接装置概述组成(Elements)华东交通大学车辆工程车端连接装置第14页分类交融思想,

6、启迪智慧车端连接装置概述车钩： 自动与非自动车钩； 刚性与非刚性车钩。(13/15,17/密接式车钩)思索： 相邻车高度调整？连接特征？ 华东交通大学车辆工程车端连接装置第15页分类交融思想,启迪智慧车端连接装置概述货车用13号车钩客车用15号车钩刚性车钩货车用17号车钩客车用密接式车钩非刚性车钩华东交通大学车辆工程车端连接装置第16页分类交融思想,启迪智慧车端连接装置概述牵引杆Semi-Permanent Couplers华东交通大学车辆工程车端连接装置第17页分类交融思想,启迪智慧车端连接装置概述风挡(Diaphragm )： 铁、橡胶与密接式。思索：各自优缺点华东交通大学车辆工程车端连接

7、装置第18页分类交融思想,启迪智慧车端连接装置概述车端阻尼装置华东交通大学车辆工程车端连接装置第19页1.车钩缓冲装置组成及功效交融思想,启迪智慧一、钩缓组成、安装及车钩开启方式各部分作用？华东交通大学车辆工程车端连接装置第20页2.车钩缓冲装置安装及尺寸要求交融思想,启迪智慧一、钩缓组成、安装及车钩开启方式安装要求： 车钩高 相邻车钩高差75 前后从板座距离625 腹板内侧距350(330) 钩肩冲击座76(116)载荷传递:牵引，冲击华东交通大学车辆工程车端连接装置第21页1.车钩缓冲装置组成及功效一、钩缓组成、安装及车钩开启方式17型车钩加厚型钩舌防跳插销铸造钩尾框缓冲器托板尼龙磨耗板托

8、梁尼龙磨耗板车钩提杆座车钩提杆交融思想,启迪智慧C80E钩缓装置华东交通大学车辆工程车端连接装置第22页3.车钩开启方式及复原装置交融思想,启迪智慧一、钩缓组成、安装及车钩开启方式车钩曲线偏移摆块摆块吊华东交通大学车辆工程车端连接装置第23页1.车钩类型、组成及三态作用交融思想,启迪智慧二、车钩类型、组成、作用及材质车钩类型50年代钩1、2196513号车钩199016、17车钩13A、15C车钩195715号车钩华东交通大学车辆工程车端连接装置第24页1.车钩类型、组成及三态作用交融思想,启迪智慧二、车钩类型、组成、作用及材质13号车钩组成13号车钩外形1-钩头 2-钩身 3-钩尾车钩动画车

9、钩拆装华东交通大学车辆工程车端连接装置第25页1.车钩类型、组成及三态作用交融思想,启迪智慧二、车钩类型、组成、作用及材质13号车钩钩头钩腕:容纳、控制钩舌钩耳:安钩舌钩耳孔:钩舌销钩肩：缓冲力锁销孔：锁销钩锁腔：钩头配件华东交通大学车辆工程车端连接装置第26页1.车钩类型、组成及三态作用交融思想,启迪智慧二、车钩类型、组成、作用及材质13号车钩钩舌与钩舌销作用：1)保护：力传递2)圆弧：顺利3)承台：坐落华东交通大学车辆工程车端连接装置第27页1.车钩类型、组成及三态作用交融思想,启迪智慧二、车钩类型、组成、作用及材质13号车钩钩锁作用：1)连挂钩锁；2)闭锁位置；3)全开回转支点。华东交通

10、大学车辆工程车端连接装置第28页1.车钩类型、组成及三态作用交融思想,启迪智慧二、车钩类型、组成、作用及材质13号车钩钩舌推铁位置：钩锁腔(横)作用：推进钩舌全开(转轴)华东交通大学车辆工程车端连接装置第29页1.车钩类型、组成及三态作用交融思想,启迪智慧二、车钩类型、组成、作用及材质13号车钩上锁销位置：上作用式车钩作用：提钩锁沉头铆钉:便于，防脱华东交通大学车辆工程车端连接装置第30页1.车钩类型、组成及三态作用交融思想,启迪智慧二、车钩类型、组成、作用及材质13号车钩下锁销位置：下作用式车钩作用：推钩锁沉头铆钉:便于，防脱华东交通大学车辆工程车端连接装置第31页1.车钩类型、组成及三态作

11、用交融思想,启迪智慧二、车钩类型、组成、作用及材质13号车钩三态作用闭锁，开锁，全开老鼠夹也有三态？华东交通大学车辆工程车端连接装置第32页1.车钩类型、组成及三态作用交融思想,启迪智慧二、车钩类型、组成、作用及材质13号车钩三态作用机理： 钩锁重力下落，卡在钩舌锁面和钩锁腔立壁之间，挡住钩舌使其不能转动。保持：b 牵引闭锁华东交通大学车辆工程车端连接装置第33页1.车钩类型、组成及三态作用交融思想,启迪智慧二、车钩类型、组成、作用及材质13号车钩三态作用机理： 提钩杆，沉头铆钉，离开防脱。提钩杆，钩锁过钩舌尾部，钩锁偏重偏转。保持： 钩锁开锁做落在钩舌推铁锁座上解挂开锁华东交通大学车辆工程车

12、端连接装置第34页1.车钩类型、组成及三态作用交融思想,启迪智慧二、车钩类型、组成、作用及材质机理： 钩锁充分提起，其全开回转支点与钩锁腔支点座接触，并以此支点转动，使钩舌推铁绕回转支轴转动。钩舌推铁腿使钩舌转动，成全开位置。13号车钩三态作用连挂全开华东交通大学车辆工程车端连接装置第35页1.车钩类型、组成及三态作用交融思想,启迪智慧二、车钩类型、组成、作用及材质13号车钩载荷传递思索： 间隙影响华东交通大学车辆工程车端连接装置第36页1.车钩类型、组成及三态作用交融思想,启迪智慧二、车钩类型、组成、作用及材质13号车钩结构演化13号车钩13B间隙：19.511.513A钩身下磨耗板(6mm

13、凹槽)钩尾销螺栓断裂！钩舌改进!华东交通大学车辆工程车端连接装置第37页1.车钩类型、组成及三态作用交融思想,启迪智慧二、车钩类型、组成、作用及材质车钩防跳装置华东交通大学车辆工程车端连接装置第38页1.车钩类型、组成及三态作用交融思想,启迪智慧二、车钩类型、组成、作用及材质车钩防跳装置华东交通大学车辆工程车端连接装置第39页1.车钩类型、组成及三态作用交融思想,启迪智慧二、车钩类型、组成、作用及材质车钩防跳装置8mm华东交通大学车辆工程车端连接装置第40页1.车钩类型、组成及三态作用交融思想,启迪智慧二、车钩类型、组成、作用及材质车钩防跳装置湖东车辆段自主开发研制了16、17号车钩防跳止销，

14、最先利用在C63型单元列车上，起到了良好效果。 华东交通大学车辆工程车端连接装置第41页二、车钩类型、组成、作用及材质车钩力电气我要自动化!华东交通大学车辆工程车端连接装置第42页2.密接式车钩类型、组成及原理二、车钩类型、组成、作用及材质 See also：/en/products-services/power-transmission/scharfenberg-couplers/the-scharfenberg-operating-principle-13784.html新干线柴田式(北京地铁)欧洲Scharfenberg(CRH3)德国BSI-COMPACT25T新型密接式车钩华东交通大

15、学车辆工程车端连接装置第43页2.密接式车钩类型、组成及原理二、车钩类型、组成、作用及材质Scharfenberg automatic coupler See also：/en/products-services/power-transmission/scharfenberg-couplers/the-scharfenberg-operating-principle-13784.html华东交通大学车辆工程车端连接装置第44页2.密接式车钩类型、组成及原理二、车钩类型、组成、作用及材质华东交通大学车辆工程车端连接装置第45页二、车钩类型、组成、作用及材质华东交通大学车辆工程车端连接装置第46页

16、2.密接式车钩类型、组成及原理交融思想,启迪智慧二、车钩类型、组成、作用及材质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.华东交通大学车辆工程车端连接装置第47页2. 密接式车钩类型、组成及原理交融思想,启迪智慧二、车钩类型、组成、作用及材质 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. 华东交通大学车辆工程车端连接装置第48页2. 密接式车钩类型、组成及原理二、车钩类型、组成、作用及材质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.华东交通大学车辆工程

20、车端连接装置第49页2. 密接式车钩类型、组成及原理二、车钩类型、组成、作用及材质华东交通大学车辆工程车端连接装置第50页3.车钩强度与材质二、车钩类型、组成、作用及材质车钩受力拉力+弯矩+冲击力(速度)车钩材料B、C、E车钩强度要求强度：货车3.1MN，客车 1.8MN变形：钩体内腕0.8(1.6MN),钩舌内腕0.8(1.0MN)华东交通大学车辆工程车端连接装置第51页3.车钩强度与材质二、车钩类型、组成、作用及材质车钩材料性能断裂韧性或低温冲击韧性车钩热处理正火+回火(调质？)系统强度设计钩舌钩体钩尾框缓冲器车底架华东交通大学车辆工程车端连接装置第52页三、缓冲器类型、结构及性能1.缓冲

21、器概述作用与机理弹性元件缓冲，变形中摩擦分类弹簧式，摩擦式，橡胶式,牵引冲击？华东交通大学车辆工程车端连接装置第53页三、缓冲器类型、结构及性能2.铁路缓冲器1965MX-1(35)19851992年(3)MT-2、MT-31957(1)13号14kJ14/25/18kJ(18 or )MT-1(4)HM-1、HN-1华东交通大学车辆工程车端连接装置第54页三、缓冲器类型、结构及性能2.主要性能参数及容量确定性能参数 行程(钩肩间隙)、最大作用力、容量(工况)、初压力(门槛)、能量吸收率华东交通大学车辆工程车端连接装置第55页三、缓冲器类型、结构及性能2.主要性能参数及容量确定容量确定 方法：

22、动量守恒+能量守恒高容量缓冲器！吸收率75%？华东交通大学车辆工程车端连接装置第56页三、缓冲器类型、结构及性能3.惯用缓冲器类型、结构与性能1号缓冲器(客)类型：摩擦式组成： 前螺旋弹簧 环弹簧(锥面,15)组装： 15KN(预压力) 盒盖+凸缘+盒体华东交通大学车辆工程车端连接装置第57页三、缓冲器类型、结构及性能3.惯用缓冲器类型、结构与性能1号缓冲器(客)类型：摩擦式机理： 盒盖弹簧板座环簧(轴向弹性变形)摩擦力做功特点： 初始刚度，灵敏好；容量(14)小，维修量大，寿命短华东交通大学车辆工程车端连接装置第58页三、缓冲器类型、结构及性能3.惯用缓冲器类型、结构与性能2号缓冲器(货)类

23、型：摩擦式组成： 前环弹簧(小,2内环切口,刚度) 外环弹簧(锥面)特点： 受力合理、性能稳定、磨损较少 制造要求高、加工量大、变形+松弛华东交通大学车辆工程车端连接装置第59页三、缓冲器类型、结构及性能3.惯用缓冲器类型、结构与性能G1、G2号缓冲器(容量)类型：摩擦式改进： 材料60Si2Mn 60Si2CrVA 结构环簧断面及结构尺寸 行程6873(14 18,2342)应用： G1双层或扩编列车，G2大秦线5kt华东交通大学车辆工程车端连接装置第60页三、缓冲器类型、结构及性能3.惯用缓冲器类型、结构与性能G1、G2号缓冲器(容量)类型：摩擦式改进： 材料60Si2Mn 60Si2Cr

24、VA 结构环簧断面及结构尺寸特点： 行程，最大作用力，容量 力合理，防止变形+断裂华东交通大学车辆工程车端连接装置第61页三、缓冲器类型、结构及性能3.惯用缓冲器类型、结构与性能MT-2、MT-3号缓冲器背景：重载(mark-50)类型：弹簧摩擦式应用： MT-2,5465kJ, C63A MT-3,45kJ,普通华东交通大学车辆工程车端连接装置第62页三、缓冲器类型、结构及性能3.惯用缓冲器类型、结构与性能MT-2、MT-3号缓冲器结构：摩擦弹性元件机理： (5+7)84(夹紧)(5+4)摩擦副(4-8,4-3) 特点： 载荷适应性 容量大+稳定性好+华东交通大学车辆工程车端连接装置第63页

25、三、缓冲器类型、结构及性能3.惯用缓冲器类型、结构与性能ST型缓冲器类型：弹簧摩擦式结构：8(10)原理：摩擦副+弹簧(储能)特点： 结构简单、容量大 容量大+性价比高 车钩下垂+容量 储量低华东交通大学车辆工程车端连接装置第64页三、缓冲器类型、结构及性能3.惯用缓冲器类型、结构与性能KC15弹性胶泥缓冲器类型：弹性泥(未硫化有机硅)介质：弹性胶泥 可压缩性(15%-20% ) vs国内硅油(3%-4%) 储油桶 动力粘度是液压油十几万倍密封问题 容量+阻抗小,重量轻(3050),10华东交通大学车辆工程车端连接装置第65页三、缓冲器类型、结构及性能3.惯用缓冲器类型、结构与性能KC15弹性

26、胶泥缓冲器结构：壳体内半筒碟簧弹性胶泥芯子拉杆配合钩拉杆华东交通大学车辆工程车端连接装置第66页三、缓冲器类型、结构及性能3.惯用缓冲器类型、结构与性能KC15弹性胶泥缓冲器结构：套筒+阻尼孔+原理：胶泥芯子往复运动 华东交通大学车辆工程车端连接装置第67页三、缓冲器类型、结构及性能3.惯用缓冲器类型、结构与性能KC15弹性胶泥缓冲器特点： 容量大(30kJ) 阻抗小(2030VS100kN) 吸收率高(95 VS 60or 55) 结构简单+轻(3050%) 性能稳定(检修期10)华东交通大学车辆工程车端连接装置第68页四、冲击力时车钩力与缓冲器性能关系华东交通大学车辆工程车端连接装置第69

27、页五、风挡和牵引杆装置1.客车用风挡类型、结构与性能风挡基本作用风挡结构风挡对其它性能影响(密封+振动+过曲线+空气动力学等)华东交通大学车辆工程车端连接装置第70页五、风挡和牵引杆装置1.客车用风挡铁风挡结构:15特点： 结构简+易连挂+耐久 密封差+噪音大 摩擦面裸露，易伤人 重量大，美观性差影响：约束运动，曲线性差 华东交通大学车辆工程车端连接装置第71页五、风挡和牵引杆装置1.客车用风挡橡胶风挡结构:横竖橡胶囊+缓冲特点： 结构简+磨损、腐蚀小 密封性能好 胶囊与渡板等有间隙影响：刚度+阻尼，平稳性好 伸缩性+柔性曲线与振动华东交通大学车辆工程车端连接装置第72页五、风挡和牵引杆装置1

28、.客车用风挡折棚风挡(密接式)结构:折棚+桥式通道和渡板特点： 不锈钢+高强铝合金 外形美观+密封更加好 过道内饰板，防止夹伤 无缓冲座，平稳性差(?)应用:CRH1 华东交通大学车辆工程车端连接装置第73页五、风挡和牵引杆装置1.客车用风挡折棚风挡(密接式) 双包气密性风挡，极大提升隔音隔热性能，为旅客提供舒适旅行环境。华东交通大学车辆工程车端连接装置第74页吊耳接地折棚安装框护裙踏板支架渡板板簧接地螺栓M10螺栓M10五、风挡和牵引杆装置华东交通大学车辆工程车端连接装置第75页五、风挡和牵引杆装置1.客车用风挡密接胶囊式风挡结构:18特点： 不锈钢+高强铝合金 外形美观+密封更加好 国道内

29、饰板，防止夹伤 无缓冲座，平稳性差(?)应用：CRH2 密接胶囊式风挡1-风挡座；2-胶囊；3-悬挂装置；4-对接框；5-内饰板；6-手动夹紧装置7-密封条；8-渡板 华东交通大学车辆工程车端连接装置第76页五、风挡和牵引杆装置1.客车用风挡大比小,降低18.9% ；全比小,降低30.9% 风挡对列车性能影响？华东交通大学车辆工程车端连接装置第77页五、风挡和牵引杆装置2.牵引杆装置背景：车钩？分类： 普通+无间隙 旋转+不旋转作用： 降低自重(105 19.6) 降低间隙(988322) 提升周转率(间隙效应)华东交通大学车辆工程车端连接装置第78页五、风挡和牵引杆装置2.牵引杆装置RFC牵

30、引杆结构：整体铸件，挡肩(翻车机)1-固定端；2-挡肩；3-转动端华东交通大学车辆工程车端连接装置第79页五、风挡和牵引杆装置2.牵引杆装置RFC牵引杆组装： 牵引杆+钩尾框+从板+钩尾销等组成。 华东交通大学车辆工程车端连接装置第80页列车外形谱系化设计shiren77华东交通大学车辆工程车端连接装置第81页“25”华东交通大学车辆工程车端连接装置第82页“25”伞在使用过程中存在哪些问题华东交通大学车辆工程车端连接装置第83页“25”华东交通大学车辆工程车端连接装置第84页“25”/content/16/1009/23/26268068_597194547.shtmlJenan Kazim

31、华东交通大学车辆工程车端连接装置第85页“25”Jenan KazimInside Out华东交通大学车辆工程车端连接装置第86页“25”Jenan Kazim华东交通大学车辆工程车端连接装置第87页“25”Jenan Kazim华东交通大学车辆工程车端连接装置第88页“25”Jenan Kazim:It is in our nature as human beings to improve things.Stone:Hey,children.Where is your nature?华东交通大学车辆工程车端连接装置第89页三、缓冲器类型、结构及性能3.惯用缓冲器类型、结构与性能2号缓冲器(货)类型：摩擦式组成： 前环弹簧(小,2内环切口,) 外环弹簧(锥面)特点： 受力合理、性能稳定、磨损较少 制造要求高、加工量大、变形+松弛华东交通大学车辆工程车端连接装置第90页三、缓冲器类型、结构及性能3.惯用缓冲器类型、结构与性能KC15弹性胶泥缓冲器类型：弹性泥介质：弹性胶泥 可压缩性(15%-20% ) vs国内硅油(3%-4%) 储油桶 动力粘度