《铁路机车车辆》课件 项目三 车钩缓冲装置

铁路机车车辆教师：×××项目三车钩缓冲装置目录01车钩的构造及作用02车钩缓冲装置的组成及作用03常见故障及技术要求任务一车钩的构造及作用一、车钩概述车钩是车钩缓冲装置的主要部件，用于车辆的连挂、摘解并传递牵引力及冲击力。目前，铁路车辆采用的各种车钩，都具有自动连挂的性能，所以又称自动车钩。我国货车使用13号、13A型、16型、17型车钩，客车使用15号车钩。二、13号车钩的构造及作用13号车钩由钩体及钩头配件组成。1）钩体的组成及作用钩体的前端为钩头，由钩腕、钩腔、钩耳、护销突缘、牵引突缘、上防跳台、下防跳台、二次防跳台、下锁销转轴、上锁销孔、下锁销孔、钩肩组成；中部称为钩身，是空心厚壁箱形结构；后部称为钩尾，设有钩尾销孔，如图3-1所示。1.13号车钩的构造二、13号车钩的构造及作用13号车钩由钩体及钩头配件组成。2）钩头配件的组成及作用钩舌：把牵引力和冲击力传给钩体。钩锁铁：在闭锁位置时挡住钩舌尾部，起到锁钩的作用；在全开位置时，推动钩舌推铁的一端，使钩舌转出。钩舌推铁：推动钩舌张开达到全开位置。钩舌销：起到钩舌转动轴的作用。上锁销、上锁销杆：供上作用式车钩提起车钩。下锁销、下锁销杆：供下作用式车钩顶起车钩。1.13号车钩的构造二、13号车钩的构造及作用1）闭锁位置（见图3-2）钩锁铁的中部台阶a坐落在钩舌推铁的一端b上，此时钩锁铁处于最低位置。钩舌尾部受钩锁铁d处阻挡，钩锁铁的另一侧受钩腔内壁阻挡，钩舌被锁住不得转动，处于闭锁位置。列车运行过程中会产生持续振动，若车钩的钩锁铁因振动发生跳动，可能引发车钩自动脱钩，严重威胁行车安全。为此，车钩专门设置了防跳装置。2.13号车钩的作用原理二、13号车钩的构造及作用2）开锁位置（见图3-3）扳动钩提杆，提起上锁销杆，此时上锁销杆的下部圆销沿上锁销上部的弯孔上滑，使上锁销绕钩锁铁的小提梁转动，从而摆脱了挡棱f的阻挡，继而提起钩锁铁，使钩锁铁中部前面的下端与钩舌尾部几乎处于同一平面。钩锁铁的g处高于钩舌尾部，这时放下钩提杆，则钩锁铁因头重前仰使下部的缺口h处坐在钩舌推铁的一端b上，此时钩舌受牵引力即可自由转动，处地开锁位置。2.13号车钩的作用原理二、13号车钩的构造及作用3）全开位置（见图3-4）如果继续动转钩提杆至极限位置，使钩锁铁上升至其前端上部的i处与钩头内腔的l处接触，并以此点为支点，钩锁铁下面的k部踢拨钩舌推铁的相应端，则钩舌推铁绕其转轴水平转动，其另一端踢拨钩舌尾部，使钩舌转开至全开状态，此即全开位置。2.13号车钩的作用原理三、15号车钩的构造及作用15号车钩由钩体、钩舌及销钩头内部零件等组成，如图3-5所示。1）钩体钩体是车钩的基础部分，其他零件与其配合共同完成车钩的功能，其可分为钩头、钩身和钩尾三部分。（1）钩头是车辆摘挂的重要部分，其结构如图3-6所示。1.15号车钩的构造三、15号车钩的构造及作用钩腕：在两车钩连挂时，可容纳对方钩舌并控制其横向移动。钩锁腔：钩头中空部，安装钩头配件，如图3-7所示。1.15号车钩的构造三、15号车钩的构造及作用钩耳：安装钩舌用，分上、下钩耳。钩耳孔：安装钩舌销用。钩肩：当车辆受到较大冲击力时，钩肩会与冲击座紧密接触，将一部分冲击力直接传递给车底架，从而减小缓冲器的受力，防止缓冲器因过载而损坏。下锁销孔：安装下锁销用，也是锁脚起落的孔。（2）钩身是传递牵引力和冲击力的部位，它做成中空方形结构，具有较大的强度和刚度。（3）钩尾供安装钩尾框用，其上开有钩尾销孔，钩尾端面为圆弧面。1.15号车钩的构造三、15号车钩的构造及作用2）钩舌及钩舌销（1）钩舌安装在车钩的上、下钩耳之间，通过钩舌销连接，并以钩舌销为轴心进行转动。依靠钩舌的张开与闭合，可实现车辆之间的连挂与摘解作业。钩舌上设有牵引突缘，主要用来传递车辆之间的牵引力。（2）钩舌销穿过钩耳孔及钩舌销孔，将钩舌与钩体联系在一起，钩舌可绕其转动。正常情况下，钩舌销不受牵引力、冲击力，仅起到转轴的作用。1.15号车钩的构造三、15号车钩的构造及作用3）钩头内部零件钩头内部零件包括钩锁、钩舌推铁和下锁销。（1）钩锁（见图3-8）：装在钩锁腔内钩舌尾部侧面，在闭锁位置时挡住钩舌尾部，起到锁钩的作用；在全开位置时，推动钩舌推铁使钩舌张开。其背部及两侧均为垂直平面，并有导向面，与钩锁腔内的导向壁吻合，借以保持钩锁上下移动时的正位。钩锁下部为锁脚，锁脚下部有开锁坐锁面。开锁位置时，钩锁由于偏心向前倾斜，锁脚向后翘，开锁坐锁面恰好落在钩头内开锁坐锁面上。钩锁背部有锁销作用槽，其中内有十字销凹槽，使下锁销的十字销在其中上下滑动。1.15号车钩的构造三、15号车钩的构造及作用3）钩头内部零件钩头内部零件包括钩锁、钩舌推铁和下锁销。（2）钩舌推铁：悬挂在钩锁腔内，上部嵌入钩舌推铁槽内，下端靠在钩舌尾部侧面，全开位置时能踢动钩舌转动。（3）下锁销（见图3-9）：钩锁销在其一端两侧有圆柱形十字销，置于钩锁背部十字销凹槽内，以便推动钩锁。端部除十字销外，还有防脱（跳）止端，以便在闭锁位置起到防脱（跳）的作用。下锁销杆是下作用式车钩用于保持下锁销正确作用位置的配件。一端安装在钩舌销下部，另一端与下锁销及下作用式车钩提杆套装在一起。1.15号车钩的构造三、15号车钩的构造及作用1）闭锁位置车辆连挂后，两个车钩均须处于闭锁位置时才能传递牵引力。钩舌转入钩锁腔内，钩锁靠自重落下，坐在钩锁腔底部，卡在钩舌尾部侧面和钩锁腔侧壁之间，挡住钩舌的转动，如图3-10所示。这时，下锁销沿着钩锁背部的锁销槽下滑，下锁销上防跳台卡在钩锁腔后壁的防跳台下；下防跳台卡在下锁销孔的后缘下防跳台处，起到防跳的作用，处于闭锁位置。2.15号车钩的作用原理三、15号车钩的构造及作用2）开锁位置要使已经连挂的两辆车分开，必须先将其中一个车钩置于开锁位置。从闭锁状态向上提起车钩提杆，推动下锁销，锁销轴会沿钩锁背部的锁销槽向上移动，使下锁销的上、下防跳台离开防跳位置，为后续摘解做好准备。当下锁销继续上移时，则顶动钩锁上移。由于钩锁的偏重上部向前倾转，而腿部向后转动，当放下车钩提杆时，钩锁的开锁坐锁面就坐在下锁销孔后部的锁座上（见图3-11），钩锁不能落下，处于开锁位置，受到力的作用能将相互连挂的车辆分开。2.15号车钩的作用原理三、15号车钩的构造及作用3）全开位置在车辆彼此连挂之前，必须有一个车钩处于全开位置，在全开位置才能达到自动连挂的目的。由闭锁位或开锁位用力提起车钩提杆，使钩锁被充分顶起，钩锁的全开作用面顶动钩舌推铁的全开作用端，钩舌推铁以背部全开支点和钩锁腔内壁接触面为支点回转，其下部推舌端踢动钩舌尾部侧面（见图3-12），使钩舌以钩舌销为轴转动张开，放下车钩提杆后，钩锁靠自重落下，坐在钩舌尾部上，处于全开位置。2.15号车钩的作用原理四、16型、17型车钩简介16型、17型联锁式固定和转动车钩是为我国大秦线运煤万吨单元列车配置的重要车辆部件，也用于70t级货车。整个列车固定编组，在卸煤场设有自动列车定位机和翻车机，当装有转动车钩的车辆进入翻车机位翻转卸煤时，可不摘钩连续作业，从而大幅缩短了卸货作业的辅助时间，提高了运输效率。运煤敞车（C63型）一端装16型转动车钩，另一端装17型固定车钩，整列车上每组相连接的两个车钩，一为转动车钩，一为固定车钩，彼此相互搭配。车辆进入翻车机后，翻车机带动车辆以车钩纵向中心线为轴翻转180°。此时，被翻车辆一端的钩尾框相对转动车钩钩身旋转，转动车钩受相邻固定车钩约束保持不动；另一端固定车钩则带动相邻车辆的转动车钩一同旋转，完成自动卸货。四、16型、17型车钩简介16型、17型联锁式固定和转动车钩采用AAR标准F型连接轮廓，其纵向间隙比一般货车车钩小，为9.5mm。车钩连接后有联锁功能及能适应车辆翻转作业要求的特点，并且有三态作用和能与13号或13A型车钩连挂的性能。车钩的结构如图3-13所示。四、16型、17型车钩简介图3-14所示为16型转动车钩及其与车体连接部分的旋转系统图。为使车钩相对于车底架转动灵活，减少钩身与车钩支承座间的转动阻力，钩身制成圆柱形，并将车钩尾端与从板接触部制成球面。图示转动套2可在钩尾框5头部直径为270mm的内圆柱体空腔内做360°回转，转动套的前端由钩尾框的前端凸缘挡住，通过钩尾销3将车钩与转动套连成一体，并由钩尾销托6托住，钩尾销托装设于钩尾框销托安装槽中并由插销8锁定。五、17型车钩的构造及作用17型车钩由钩体及钩头配件（钩舌、钩舌推铁、钩舌销、锁铁、下锁销转轴、下锁销）组成。所有铸件均为E级钢制造，如图3-15所示。1.17型车钩的构造五、17型车钩的构造及作用1）钩体的组成及作用（1）钩体的组成，如图3-16所示。钩头部分由钩腕、钩腔、钩耳、护销突缘、牵引突缘、下防跳台、二次防跳台、下锁销孔、钩肩及联锁套口、套头、辅助联锁支架及防脱装置等组成。钩身的形状与其他车钩相似，为箱形截面。钩尾端面由球形端面和两侧自动对中凸肩组成，球面半径为133.5mm，与从板的球面相接触。1.17型车钩的构造五、17型车钩的构造及作用1.17型车钩的构造1）钩体的组成及作用（2）钩体的作用钩头主要起到连挂和摘解车辆及联锁和防止车钩脱落的作用。钩身的主要作用是传递牵引力和冲击力。钩尾的主要作用是安装钩尾框及保持车钩正位。联锁套头、联锁套口、辅助联锁支架：在两个17型车钩连挂时起到联锁的作用，同时有防止车钩分离脱落的作用。五、17型车钩的构造及作用1.17型车钩的构造2）钩头配件的组成及作用钩舌：把牵引力和冲击力传给钩体。钩锁铁：在闭锁位置时挡住钩舌尾部，起到锁钩的作用；在全开位置时，推动钩舌推铁，使钩舌张开。钩舌推铁：推动钩舌张开达到张开位置。钩舌销：起到钩舌转动轴的作用。下锁销转轴和下锁销：用于提起车钩。五、17型车钩的构造及作用2.17型车钩的作用原理1）闭锁位置钩锁铁中部的台阶支撑在钩舌推铁的一端，此时钩锁铁处于最低位置。钩舌的尾部被钩锁铁挡住，钩锁铁另一侧又被钩腔内壁限制，钩舌无法转动，车钩即处于闭锁位置。在闭锁位置时，钩锁铁锁脚的显示孔会露在外边，如图3-17所示。五、17型车钩的构造及作用2.17型车钩的作用原理2）开锁位置扳动钩提杆，下锁销转轴带动下锁销杆绕钩头下部的固定点转动，推动下锁销，下锁销中部的销轴沿锁铁下部的斜孔上滑，使下锁销绕钩锁铁的锁脚转动，摆脱钩舌座锁面的阻挡，从而推动锁铁做斜向上移，使锁铁下部的缺口高过钩舌推铁上平面；松开钩提杆，钩锁铁在回落时因头重前倾，使下部的缺口处坐在钩舌推铁的一端上，此时钩舌受牵引力即可自由转动，处于开锁位置。五、17型车钩的构造及作用2.17型车钩的作用原理3）全开位置如果继续扳动钩提杆至极限位置，使钩锁铁上升至其前端上部与钩头内腔接触，并以此点为支点，钩锁铁下部锁脚踢拨钩舌推铁的相应端，则钩舌推铁绕其转轴水平转动，其另一端踢拨钩舌尾部，使钩舌转开至全开状态，此即全开位置。在车辆连挂之前，必须有一个车钩处于全开位置，才能实现自动连挂。五、17型车钩的构造及作用3.17型车钩的特点4）防分离可靠性高3）结构强度高5）耐磨性能好7）曲线通过性能好6）钩舌销不受力2）车钩具有联锁和防脱功能1）车钩的连挂间隙小六、密接式车钩对于高速列车、城市地铁和轻轨车辆，其车钩缓冲装置常采用机械气路、电路均能同时实现自动连接的密接式车钩。这种车钩属刚性自动车钩，它要求在两钩连接后，其间没有上下和左右的移动，而且纵向间隙也限制在很小的范围之内（1～2mm）。这对提高列车运行的平稳性、降低车钩零件的磨耗和噪声均有重要意义。密接式车钩的构造和工作原理与上述的一般车钩完全不同，目前国内外常见的有四种结构形式：第一种MJGH-25T型密接式车钩；第二种日本新干线高速列车上所采用的柴田式密接式车钩，我国北京地铁车辆的车钩即属此列；第三种德国的沙库型密接式车钩，常见于欧洲国家所制造的地铁、轻轨及高速车辆上，德国制造的上海地铁车辆亦装用这种车钩；第四种德国的BSI-COMPACT型密接式车钩。任务二车钩缓冲装置的组成及作用一、车钩缓冲装置的组成与位置1.车钩缓冲装置的组成车钩缓冲装置由车钩、钩尾框、钩尾销、前从板、缓冲器、后从板等组成，如图3-20所示。一、车钩缓冲装置的组成与位置2.车钩缓冲装置各部件的组装位置车钩和钩尾框是用钩尾销把它们连成一体的，在钩尾框中部安放缓冲器，在缓冲器的前面放前从板，后面放后从板，组成车钩缓冲装置。3.车钩缓冲装置在车底架上的安装位置车钩缓冲装置安置在牵引梁（或中梁的牵引部分）的两根型钢中间，前、后从板则安放在牵引梁的前、后从板座之间。钩尾框下部用钩尾框托板、钩身用车钩托梁托住，并用螺栓将托板、托梁两端固定在牵引梁和端梁中部的冲击座上。二、车钩缓冲装置的作用和受力状态2.1.当机车牵引车辆时，作用力（牵引力）的传递顺序为：作用力→车钩→钩尾销→钩尾框→后从板→缓冲器→前从板→前从板座→中梁（牵引梁）。当机车推送车辆时，其作用力（推进力）的传递顺序为：作用力→车钩→前从板→缓冲器→后从板→后从板座→中梁（牵引梁）。车钩缓冲装置的受力状态连挂：连挂机车和车辆，车辆和车辆。牵引：传递机车牵引力。缓冲：缓和车辆在连挂时或列车减速、停车时引起的纵向冲击和振动。车钩缓冲装置的作用三、解钩装置1.解钩装置的概念摘挂车辆时，为了保证工作人员的人身安全及工作方便，省时省力，在车辆两端车钩附近设有开启车钩的机构，称为解钩装置。三、解钩装置2.解钩装置的分类1）上作用式解钩装置车钩提杆设在车钩上方，向上扳动车钩提杆，通过钩锁销链带动钩锁销上升而使车钩开放，如图3-22所示。三、解钩装置2.解钩装置的分类2）下作用式解钩装置车钩提杆设在钩头解钩下方，向上扳动车钩提杆，通过下锁销杆推动下作用式钩锁销上升，使车钩开放，如图3-23所示。上作用式解钩装置操作简便、动作灵活，因此货车一般采用上作用式解钩装置。但平车、长大货物车需要装载长大货物，为避免影响货物的装卸与提钩操作，钩头上部无法安装车钩提杆，只能采用下作用式解钩装置。客车因端部有通过台及渡板等，所以全部采用下作用式解钩装置。目前，70t车使用的都是下作用式解钩装置。任务三常见故障及技术要求一、车钩的摘挂1.连挂车辆连挂车辆时，一般应将一方车钩置于全开位置，另一方车钩置于闭锁位置。在曲线上连挂车辆时，由于车辆偏倚，两车钩纵向中心线偏离过大，连挂比较困难，除应将两车钩钩舌均置于全开位置，还可以利用货车钩身两侧的空隙（50～140mm）左右移动钩头，使两车钩的纵向中心线接近，易于连挂。一、车钩的摘挂2.摘解车辆摘解车辆时，可扳动任意一方的车钩提杆，使钩锁上升，进入开锁位置。此时钩舌虽未张开，但只要邻车向前移动，钩舌就会被立即拉开，完