城市轨道交通车辆与结构(第四章车钩)

1、第一部分是关于牵引、缓冲和连接装置的使用和分类。牵引、缓冲和连接装置是车辆最基本、最重要的部件之一，由同一装置承担，因此该装置称为牵引缓冲装置。如果由不同的装置承担，则分别称为牵引连接装置和缓冲装置。牵引连接装置用于确保汽车与车辆之间的连接，并传递和减轻拉力(牵引力)的影响。缓冲装置用于转移和减轻压缩，并使车辆保持一定的距离。首先，综合功能和目的将列车中的车辆连接起来，并使它们彼此保持一定的距离；实现车辆之间机械、电气和空气回路的连接；传输并减轻列车运行或调车期间产生的纵向力或冲击力。2.根据牵引连接装置的连接方法，车钩的分类可分为：1。非自动耦合器非自动耦合器需要手动连接到车辆上。2.自动耦

2、合器自动耦合器无需人工参与即可连接。在中国，自动车钩用于铁路和城市轨道车辆。自动车钩可分为两种基本类型：(1)非刚性车钩非刚性车钩允许两个相连的车钩在垂直方向上相对移动。当两个耦合器的纵向轴线之间存在高度差时，两个耦合器具有阶梯形状，并且每个耦合器保持水平位置。因为耦合器的末端相当于销接头，这确保了耦合器在水平面上的位移。(2)刚性耦合器刚性耦合器不允许两个拖车耦合器之间的相对位移。此外，还有半刚性自动车钩。非刚性联轴器和刚性联轴器示意图，(a)非刚性联轴器；刚性耦合器。第三，与非刚性车钩相比，刚性车钩具有以下优点：(1)大大简化了制动空气总管与电路的自动连接条件，改善和减轻了工人的工作条件。

3、(2)两个车钩结合面之间的间隙减小，减小了列车的纵向冲击力，提高了列车运行的稳定性。两个拖车钩碰撞产生的噪音改善了对环境的影响，这对于城市轨道车辆和公共汽车尤其重要。(3)联轴器部件侧向位移的减小改善了自动联轴器内部机构的工作状态，减小了对联轴器部件的作用力。减少了联轴器连接面的磨损。(4)避免一辆车在意外碰撞中爬上另一辆车的危险。与刚性车钩相比，非刚性车钩具有以下优点：在性能上，提高了连接纵向中心线高度偏差较大的车辆的两个车钩的适应性；在结构上，不需要复杂的车钩尾销连接结构和复杂的对中装置。技术上，车钩体的结构和铸造工艺相对简单。制造成本低，维护方便。城市轨道车辆和高速列车采用刚性车钩，铁路

4、客车和货车采用非刚性车钩，第二节为紧密连接的中央牵引、缓冲和连接装置，其定义为通过车辆缓慢相向行驶并相互碰撞，使车钩的车钩动作并实现两车自动机械、电气和空气连接的装置。特点：紧密连接的中央牵引缓冲连接装置集牵引、缓冲、连接于一体，属于刚性自动车钩，主要用于地下铁道车辆和城市轻轨车辆。两个拖车的挂钩高度存在偏差，可以安全地连接在倾斜的直线和曲线上。类型：根据挂钩结构的类型，有多种：(1)国内地铁车辆采用凸锥和凹锥结构实现两个挂钩的锁定。(2)欧洲主要使用schafenberg紧耦合和BSI-COMPACT紧耦合。(3)进口上海地铁车辆采用与沙芬荷格结构相似的紧配合车钩。1.国产密封车钩缓冲装置，

5、为刚性自动车钩1。密封车钩缓冲装置该密封车钩缓冲装置由以下五部分组成：(1)密封车钩：车钩头凸锥和车钩t(4)导管连接器：主管道连接器、制动管连接器和脱钩导管连接器。(5)脱钩系统：脱钩气缸、脱钩杆和异型管。设计数据：最大牵引力为15t，最大冲击力为25t，最大冲击速度为3mh，允许最小曲线半径通过，正常情况下为400m，调车情况下为80m，紧车钩缓冲装置示意图，1车钩舌；2解开管道连接器；3主风道连接器；4切断旋塞；5钩体；6缓冲器；7制动风道连接器；8.电气连接器。2.车钩锁定和分解的工作原理。耦合器锁定的凸锥形插入另一方相应的凹锥形孔中。此时，凸锥的内侧按压相对的钩舌，使其向前旋转，从而

6、按压脱钩气缸的弹簧，钩舌逆时针旋转40。当两个钩的连接表面接触时，凸锥体的内侧不再挤压另一侧的钩舌。此时，由于弹簧的作用，钩舌恢复到其原始状态，即处于锁定位置。双钩分解和解耦阀分解(需要驾驶员操作)。压缩空气从主风道进入前车(或后车)的解耦气缸，通过解耦风道连接器送入后车(或前车)的解耦气缸。活塞杆向前推动并驱动解耦杆将钩舌旋转到解锁位置，此时两个钩可以解耦。两个挂钩分解后，释放气缸的压缩空气迅速排出，释放弹簧复位，带动钩舌顺时针旋转40。恢复到原始状态，并为下一次连接做准备。只要手动拉动脱钩杆，手动脱钩就能使钩舌转动到解锁位置，从而实现两个钩的分解。一、紧耦合耦合器的原理图，1个耦合器头；2

7、钩舌；3脱钩杆；4弹簧；5分离气缸；2.上海地铁车辆车钩缓冲装置：1.上海地铁车辆车钩缓冲装置类型有三种不同类型：(1)自动车钩自动车钩可以实现机械、空气回路和电路的自动连接。(2)半自动车钩半自动车钩的机械和气动连接结构及工作原理与全自动车钩基本相同，但电路需要手动连接。(3)半永久车钩半永久车钩的机械、气动和电气连接需要手动操作，通常只在车间维护时分解。2.车钩结构：车钩头由三部分组成：机械连接、电气连接和空气连接。结构布局：机械连接部分居中，电气连接箱分别布置在左右两侧，气路连接布置在中轴线下方。车钩状态包括三种状态：悬挂、连接和脱钩。(1)车钩头的机械连接部分由壳体、中心轴、车钩舌、车

8、钩锁连杆、车钩锁弹簧、车钩舌定位杆和弹簧、定位杆顶块和弹簧以及脱钩气缸组成。结构类型：壳体前部为半凸锥形和半凹锥形孔。连接时，相邻耦合器凸锥和凹锥孔相互插入；自动车钩结构总图，车钩头1个凸锥；2钩锁连杆；3根导杆；4主管道连接器；5个分体式连接套；6环弹簧缓冲器；7个支撑座；8电气接线盒；9钩尾冲击座；10过载保护连接套；11个垂直支架；12对中装置，自动车钩状态，包括三种状态：等待悬挂、连接和脱钩。等待状态是耦合器连接前的就绪状态。此时，钩舌定位杆固定在等待位置，钩锁弹簧处于最大张力状态，钩锁连杆退回到凸锥中，钩舌上的钩口朝向钩头前方。处于连接状态的相邻车钩的凸锥伸入车钩的凹锥孔中，推动定位

9、杆顶块，定位杆顶块推动钩舌定位杆离开待挂位置。由于恢复力在脱钩状态下，驾驶员操作按钮控制电磁阀给脱钩气缸充气，气缸的活塞杆推动钩舌顺时针转动，使相邻车钩的钩锁连杆脱离钩舌，同时自身的钩锁连杆克服钩锁弹簧的拉力缩入车钩头的凸锥中，从而脱离相邻车钩的钩舌。此时，定位杆顶块控制钩舌定位杆使钩舌处于脱钩状态。当两个挂钩分离时，定位杆的顶块由于弹簧的作用而复位，钩舌定位杆回到待挂位置，车钩回到待挂状态。自动耦合器的工作原理图，(a)待挂；连接状态；(c)处于脱钩状态l的外壳；2钩舌；3中心轴；4钩锁连杆；5钩锁弹簧；6钩舌定位杆；7钩舌定位杆弹簧；8定位杆顶块；9定位杆顶块弹簧；10.解开气缸，(2，3

10、)电气部分，电气连接部分由左、右电气箱组成，分别安装在钩头两侧，可伸缩。电气箱外部安装有保护盖。当两个挂钩连接时，电气盒可以被推出，使得其端面高于耦合器的端面。这时，防护罩会自动打开。当钩子松开时，电气箱返回到其原始位置，保护盖自动关闭。左右电箱中的触点分别为固定触点和弹性触点，确保电气连接时的可靠密封。气路连接部设有主气管接头和解耦气管接头。主风道配有主风道自动阀，脱钩时自动切断气路，连接时自动接通气路。脱钩风管始终处于连接状态，驾驶员通过操作电磁阀控制管道的开启和关闭，达到自动脱钩或连接的目的。3.车钩缓冲装置、结构和配置：环形弹簧缓冲装置的前端通过一组分体式连接套与车钩头的后端连接；后端

11、：环形弹簧缓冲器通过球铰与车钩支架连接；球形铰链的销轴垂直于轨道面。机构性能：整个车钩缓冲装置便于车辆通过水平曲线和垂直曲线。在水平面上，它可以围绕销左右摆动40，在垂直面上上下摆动5。安装结构：车钩支撑座与车钩尾部冲击座前端连接，冲击座后端通过四个过载保护连接套与车体底架连接。当纵向冲击力超过590千牛时，过载保护螺栓自动断裂，整个车钩缓冲装置与车体分离，从而保护车钩和车体。全自动车钩慢速连接装置的性能参数、主风道连接的最大压力106帕、主风道连接的最小压力6105帕、车钩横向摆角40度、车钩纵向摆角5度、车钩纵向可调角6度、对中装置复位角40度、车钩连接范围：纵向90毫米、横向170毫米、

12、重量(包括电气接线盒和电缆)450公斤、半自动车钩缓冲装置、结构特点：其机械和气动连接结构与全自动车钩完全相同。其使用性能：可自动连接或脱钩(按下驾驶室内的脱钩按钮)或手动脱钩。然而，电接线盒需要手动操作来实现连接。使用和安装位置：半自动车钩缓冲装置安装在带驾驶室拖车的位置端，带受电弓的机动车(B车)和不带受电弓的机动车(C车)的位置端。半永久联轴器，结构及组成：由两对具有公母结构的连杆组成，其中一侧装有双作用环形弹簧牵引杆，另一侧为刚性牵引杆，两者通过一个易于拆卸的套筒式联轴器连接，以保证连接刚度前端的圆孔用于放置空气管道连接器，耦合器锁定部和去耦气缸设置在耦合器外壳内。钩壳后部的法兰用于连

13、接吊钩和牵引缓冲装置。车钩的锁定机构由车钩舌和车钩锁杆组成，它们通过销可摆动地相互连接。中心锁用作钩头外壳中钩舌的支撑。钩锁弹簧(两个)用于将连接器保持在锁定位置。弹簧的一端钩在壳体的锥体上，另一端钩在挂钩和锁杆上。手动连接装置设置在钩头的侧面，通过两个脱钩杆通过杠杆与钩舌连接。横杆的端部连接有钢丝绳，并连接有脱钩手柄，手柄挂在钩头壳体的一侧。1、钩头结构图，外壳；2杆；3脱钩杆；4钩舌；6钩锁杆；7脱钩手柄；8钩锁弹簧；9.导杆。2.车钩锁紧和拆卸的工作原理。钩锁弹簧处于松弛状态，处于准备连接的位置。钩头中钩锁杆的轴线平行于车钩的轴线，钩锁杆的连接销中心与钩舌的中心销之间的连线垂直于车钩的轴

14、线。1钩舌；2钩锁杆；3钩锁弹簧；4壳；5凹锥孔；6心轴；7钩口、连接和锁定位置、连接和悬挂过程：原连接和准备位置的两个钩在钩头前端的锥形喇叭口的引导下相互靠近碰撞，并准确对中；从两个钩向前延伸的钩锁杆相互抵靠在钩上，并将它们各自的钩向后推以顺时针旋转；直到钩锁杆在弹簧张力的作用下滑入另一个钩舌的口中，并推动钩舌逆时针返回其原始位置。此时，两个挂钩的挂钩锁杆和两个挂钩的挂钩形成一个平行四边形，力处于平衡状态，两个挂钩无间隙刚性连接，处于锁定状态。连接锁定位置状态图并解开。手动拉动钩头一侧的脱钩手柄，通过钢丝绳、杠杆和脱钩杆转动两个钩的钩舌，直至钩锁杆脱离钩舌口，使两个钩脱离并处于脱钩位置。气动

15、脱钩控制阀由驾驶员操作，实现脱钩。加压空气通过脱钩管充入钩头内的脱钩气缸，推动活塞向前移动，压在脱钩杆上的滚轮组上，两个钩头内的挂钩同时被推到脱钩位置，类似于手动脱钩的情况。松开挂钩后，空气被排出，气缸中的压缩弹簧使活塞回到原来的位置。自动空气管道接头当两个挂钩连接时，钩头前端空气接头的顶杆也相互接触挤压，将密封件推离壳体的阀座，使两个接头的主气路相通，密封件和橡胶管起到防止漏气的作用。空气管道连接器图纸，1个顶杆；4、5密封；6像橡胶软管；7贝壳，4。BSI-COMPACT联轴器，BSI-COMPACT联轴器的联轴器头由淬火和回火的铬钼钢或含4个镍和12个铬的不锈钢制成。它有四个标准结构系列

16、尺寸，可以满足各种车辆和特殊作业阶段的要求。结构特点：车钩头内部装有一个锁紧螺栓，用于车钩和气动、电动或液压控制装置的机械连接。每个耦合器都配有手动解耦装置。锁栓由高硬度钢制成，置于套筒中，并由弹簧保持在正常位置。BSI-紧凑型耦合状态图，(a)耦合器头结构；(b)连接位置；(c)锁定位置；(d)解锁位置，连接和脱钩，其中连接两个钩的闩锁的侧面被相互挤压，并且相应的弹簧被压缩，直到两个闩锁的鼻部彼此接合，并且弹簧返回到它们的原始位置以到达连接和锁定位置。阴间当列车启动、运行、制动、分流和连接时，缓冲器的功能减轻了由车辆之间的惯性和碰撞引起的纵向冲击和振动。根据缓冲器的结构特点和工作原理，缓冲器可分为弹簧缓冲器、摩擦缓