《铁道车辆工程》教学课件PPT

《铁道车辆工程》教学课件PPT,铁道车辆工程,铁道,车辆,工程,教学,课件,PPT 复习要点及复习题 第一章 铁道车辆基本知识 • 了解铁道车辆的基本特点、组成、用途及分类 • 了解铁道车辆上的各种标记及车辆代码 • 了解铁路限界的制定原则，掌握我国准轨机车车辆限界的使用方法 • 掌握车辆主要技术参数 第二章 转向架结构原理及基本部件 • 了解转向架的作用、组成及分类 • 掌握钢弹簧结构及计算及空气弹簧的工作原理 • 掌握摩擦减振器的原理 第三章 货车转向架 • 掌握了解提速货车转向架K2、K3、K4、K5、K6等结构特点 • 掌握交叉支撑作用原理，了解新型心盘磨耗盘的作用，掌握提速货车转向架采用的双作用常接触旁承的工作原理。 第四章 客车转向架 • 了解客车转向架的发展过程及国内客车转向架的主要型号。 • 掌握国内主型客车转向架的结构特点及工作原理。 第五章 铁道车辆的运行性能 • 了解引起车辆振动原因 • 掌握轮对簧上质量系统模型及车体振动规律 • 了解车辆运行品质性及其评估标准 • 了解车辆运行安全性及其评估标准 第六章 车钩缓冲装置 • 了解车钩缓冲装置的组成和作用 • 掌握客、货车采用的车钩型号及特点 • 掌握车钩的三态作用原理 • 了解车钩缓冲器的作用原理及常见车钩缓冲器的工作原理 第七章 货车车体 • 掌握货车分类、主要类型及车体结构形式 • 掌握典型平车、集装箱平车、敞车、棚车、保温车的结构特点及钢结构组成 第八章 客车车体 • 了解25型客车的优点 • 了解25型客车车型及车内布置 • 掌握25型客车车体钢结构 • 掌握25型双层客车车内布置及车体钢结构 第九章 车辆总体设计 • 掌握车辆总体设计的设计原则 • 了解车辆的轻量化设计 • 了解车辆总体尺寸设计 • 了解转向架总体设计 复习要点： 1、铁路限界的使用 2、车辆主要技术参数 3、磨耗性踏面的作用 4、转向架的分类 5、两级弹簧垂向特性 6、车辆抗侧滚措施及装置 7、空气弹簧特点及工作原理、无摇枕空气弹簧的特点 8、摩擦减振器和油压减振器的特点 9、变摩擦楔块式减振装置的特型 10、抑制车辆蛇形运动的措施 11、交叉支撑转向架结构特点，各主要零部件作用 12、K2 ~ K7 主要结构特点 13、客车转向架分类（结构特点、速度等） 14、现有主要客车转向架 15、SW220K转向架结构特点 16、209HS转向架结构特点 17、CW-2系列转向架的特点 18、双作用常接触弹性旁承的作用原理 19、心盘磨耗盘的作用 20、车钩的分类、客货车常用车钩及车钩的三态作用 21、密集式车钩的特点 22、车体承载特点 23、货车分类 24、C64，P65 ，C76，C80等结构特点 25、25型客车分类及优点 26、25型车体钢结构特点 27、车辆设计顺序、内容及设计原则 28、如何选取合理的技术经济指标 29、车辆总体尺寸的确定 30、车辆振动的原理 31、轮对簧上质量系统的振动规律 32、车辆系统的振动规律 32、什么是Spering 平稳性指数，它包括那两方面重要因素？ 铁铁 道道 车车 辆辆 工工 程程第一章第一章 铁道车辆基本知识铁道车辆基本知识西南交通大学 董铁军主要内容：n铁道车辆的特点n铁道车辆的组成n铁道车辆的分类第一节第一节 铁道车辆的特点、组成及分类铁道车辆的特点、组成及分类一、铁道车辆 广义的说，铁道车辆是指那种必须沿着专设的轨道运行的车辆，包括常见的轻轨车辆、有轨电车、地铁车辆等。本课程主要论述在铁路干线上运行的铁道车辆，简称车辆。铁道车辆的车轮必须在专设的钢轨上运行，这种特殊的轮轨关系是其最大的特征。并由此产生如下特点：自导向性低运行阻力成列运行严格的外形尺寸限制二、铁道车辆的特点三、铁道车辆的组成 现代铁道车辆都可以概括为以下五个基本部分组成：车体走行部，又称为转向架制动装置连接、缓冲装置车辆内部设备四、车辆的分类 铁道车辆由于运送对象不同或其它特殊需要，铁道车辆常采用不同的外形和内部结构，因此用途成为车辆分类的依据。铁道车辆可分为两大类，每一大类中又按用途细分：客车货车1、客车常见车种如下：硬座车、软座车、硬卧车软卧车、行李车、邮政车、餐车按运营性质和范围分类：轻轨车辆及地铁车辆市郊客车常速客车、准高速客车、高速客车2、货车常见车种如下：敞车棚车平车保温车（冷藏车）罐车主要内容：n车辆代码的组成及含义n车辆上的各种标记n如何确定车辆的方位第二节第二节 车辆代码、标记及方位车辆代码、标记及方位一、车辆代码 为了对车辆识别与管理，特别是全国铁路微机联网的需要，必须对运用中的每一辆车进行编码，且每一辆车的代码是唯一的。代码分车种、车型、车号三段。车种代码原则上在该车汉语拼音名称中选取一或二个大写字母构成车型代码必须与车种代码连用，为区分同一种车中因结构、载重等的不同，一般用12个数字，必要时还可再加大写拼音字母车号代码为数字，按车种、车型不同，区分了车号范围例如：C62BC：车种62：顺序系列 B：结构区别YZ25G345388YZ：车种 25：车长系列 G：结构区别车号自动识别系统（AEI）表1-1常见车辆车种编码车 种代 码车种代码软座车RZ敞车C硬座车YZ棚车P软卧车RW平车N硬卧车YW罐车G餐车CA保温车B二、车辆标记 习惯上把车辆标记分为产权、制造、检修及运用四类。（一）运用标记1、自重、载重及容积 自重为车辆自身的全部质量；载重即车辆允许的正常最大装载质量，均以t为单位。货车以及客车中的行李车、邮政车应注明载货容积，说明载货的最大容量。容积以m3为单位，并在括号内注明“内长 X 内宽 X 内高”，尺寸以m为单位。2、车辆全长及换长 车辆全长为该车两端钩舌内侧面间的距离，以m为单位。换长又称为计算长度，说明折合成11m长的车辆时，相当于它的多少倍，以便在运营中计算列车的总长度。3、车辆定位标记 以数字1或2标记，货车涂在车体两端下脚，客车涂在脚蹬外侧面及车内两端墙上部。4、表示车辆设备、用途及结构特点的各种标记 MC表示可以参加国际联运的客货车表示禁止通过机械化驼峰调车场的货车表示顶车作业的指定部位表示吊装作业的指定部位5、客车车种汉字标记及定员标记为了便于旅客识别，在客车侧墙上的车号前涂刷汉字车种名称，如:硬座车YZ25G341947 在客车室内端墙上方特制标牌上标明车号及定员数，如：YZ25G341947 定员：定员：118（二）产权标记国徽路徽路外厂矿自备车辆的产权标记配属标记（三）检修标记 定期检修标记是便于计划预修制度执行与管理的标记，共两种。它记载本次修理时间、类型及检修责任单位并提醒下次修理在何时进行。随着技术的进步，应按车辆运行的状态进行检修。 (L/2)2 +(R-2)=2(R+1)2展开，略去12及22项并带1-1得：1=(L2-l2)/8R (1-2)对于车辆，为充分利用限界，希望：1=2 化简后得：(L/l)2=2，即 L/l 1.4上式说明车体长度与车辆定距之比1.4时利用限界较为合理。（三）车辆最大宽度的允许值 车辆在曲线上将产生偏移量，为了保证建限与车限之间仍有足够的安全行车所需空间，规定在曲线上自线路中心线至建限两侧轮廓线之间的距离将依据曲线半径R及超高h分别予以扩大。由前面知道车辆中部及端部偏移量还和车辆本身得几何尺寸L、l及b有关，在确定车辆最大允许制造宽度时，GB146.1-83为了计算方便，引入了“计算车辆”与“计算曲线”，计算车辆在计算曲线上的静偏移量列在表1-2。计算曲线300m；计算车辆有两种，第一种是通行全国准轨路网，第二种仅能通过符合GB146.2-83建筑限界的路网设计车辆在计算曲线上偏移量表中的值，则可按车限-1A的极限轮廓在计入制造公差后设计车宽；否则以中部及端部偏移量差值较大的作为削减设计车辆半宽的值计算车辆种类车体长度L(m)车辆定距l(m)L/l在计算曲线的静偏移量中部（mm)端部(mm)113.229.351.41436.4236.39226181.444135146.7表1-2 计算车辆在计算曲线上的静偏移量主要内容：n车辆性能参数n车辆尺寸参数第四节第四节 车辆主要技术参数车辆主要技术参数一、车辆性能参数1、自重系数：运送每单位标记载重所需的自重，其数值为车辆自重与标记载重的比值。对货车而言是重要的参数。例如，C64型敞车标记载重61t，自重22.5t，自重系数为0.37。2、比容系数：该参数是对一般货车而言的，是设计容积与标记载重的比值。不同类型的货车因装载货物种类不同，要求不同的比容系数。例如，P62棚车标记载重60t，设计容积120m3，比容系数为2m3/t。3、最高试验速度：指车辆设计时，按安全及结构强度等条件所允许的车辆最高运行速度。4、最高运行速度：除满足上述安全及结构强度等条件外，还必须满足连续以该速度运行时车辆有足够良好的运行性能。5、轴重：是指按车轴形式及在某个运行速度范围内该轴允许负担的并包括轮对自身在内的最大总质量。6、每延米轨道载重：是车辆设计中与桥梁、线路强度密切相关的一个指标，同时又是能否充分利用站线长度、提高运输能力的一个指标。是车辆总质量与车辆全长之比。按目前桥梁设计规范，可取到8t。7、通过最小曲线半径：是指配用某种形式的转向架的车辆在站场或厂、段内调车时所能安全通过的最小曲线半径。另外，性能参数中的自重、载重、容积、定员等已在车辆标记做了介绍。二、车辆尺寸参数1、车辆定距：车体支撑在前后两走行部之间的距离，若为带转向架的车辆，又可称为转向架中心间距。2、转向架固定轴距：不论二轴、还是多轴转向架，同一转向架最前位轮轴中心线与最后位轮轴中心线之间的距离。Llbb3、车辆最大宽度、最大高度：车辆最大宽度指车体最宽部分的尺寸；车辆最大高度指车辆顶部最高点与钢轨水平面之间的距离。4、车体长、宽、高：有车体外部和内部之别。车体内部的长、宽、高必须满足货物装载或旅客乘坐等要求。5、车钩中心线距轨面高度：简称车钩高，指车钩钩舌外侧面的中心线至轨面的高度。机车与车辆的车钩高应基本一致，保证正常传递牵引力及防止脱钩。我国规定新造或修竣后的空车标准车钩高为880mm。（二）产权标记国徽路徽路外厂矿自备车辆的产权标记配属标记（三）检修标记定期检修标记是便于计划预修制度执行与管理的标记，共两种。它记载本次修理时间、类型及检修责任单位并提醒下次修理在何时进行。随着技术的进步，应按车辆运行的状态进行检修。1、定期修理标记分厂段修两栏，如：2、提速客车的修理标记A1、A2、A3、A413.912.3成成18.310.9柳厂段修标记厂修标记下次检修日期本次检修日期3、辅修及轴检标记辅修周期六个月轴检周期三个月客车由于有配属，不必涂刷，货车必须涂刷辅修标记（四）其它标记制造标记红旗列车标记3-159-15都三、车辆方位为了方便在设计、制造、检修、运用中确定同类型零、部件在车辆中的位置。车辆的方位一般以制动缸活塞杆推出的方向为第一位，相反的方向为第二位。有多个制动缸时，以手制动安装的位置为第一位，如有困难可人为规定，例如：主要内容：n限界的定义n设置限界的意义n制定限界的原则n我国准轨机车车辆限界及其使用的方法第三节第三节 车辆限界车辆限界一、设置限界的意义及制定原则（一）铁路限界的定义铁路限界由机车车辆限界和建筑限界两者共同组成，均指在平直线路上两者中心线重合时的一组尺寸约束所构成的极限轮廓。如图所示：机车车辆限界建筑限界（二）设置限界的意义是铁路安全行车的基本保障之一制定是否合理、先进关系到铁路运输总的经济效益（三）制定限界的原则实际的车辆与靠近线路中心线的建筑物之间必须留足够的空间，才能保障行车安全，这部分空间应包括：1.制造公差2.在载荷作用下弹簧压缩及弹簧性能误差3.零部件磨耗或永久变形（含左右侧不均匀磨耗）4.轮轨之间以及车辆自身各部分存在横向间隙5.车辆在运行中因力的作用造成车辆相对线路的偏移6.线路在列车反复作用下变形7.特殊货物可能超限8.裕留空间（四）限界分类1.无偏移限界：考虑上述第1点内容时称为无偏移限界。2.静偏移限界：考虑上述第1-3点内容时称为静偏移限界。3.动偏移限界：考虑上述第1-5点内容时称为动偏移限界。（五）比较无偏移限界空间利用率最低，制定容易动偏移限界最理想，但难以制定（六）我国准轨车限GB146.1-83横向属于无偏移限界垂向基本属于静偏移限界二、我国准轨机车车辆限界及使用方法（一）限界对垂向尺寸的制约1、准轨机车车辆限界标准为GB146.1-83（v200km/h），分为上部限界、下部限界及货车过驼峰的下部限界。新造车在空载状态下按机车车辆上部限界，即车限-1A校核垂直面内的最大尺寸不通过自动化、机械化驼峰的一般车辆，按车限-1B校核通过驼峰的货车，按车限-2校核单位：mm 机车车辆限界基本轮廓。电力机车限界轮廓。列车信号装置限界轮廓。*电力机车在距轨面高350 mm1 250 mm范围内为1 675 mm。车体的弹簧承载部分。转向架上的弹簧承载部分。非弹簧承载部分。机车闸瓦、撒砂管、喷油嘴最低轮廓。车限-2弹簧承载部分。非弹簧承载部分。2、机车车辆限界（v200km/h）机车车辆上部限界单位：mm单位：mm 车体的弹簧承载部分。转向架上的弹簧承载部分。非弹簧承载部分。机车闸瓦、撒砂管、喷油管最低轮廓。机车车辆下部限界3、其它限界（二）车辆在曲线上的静偏移量如图表示无转向架的二轴车在曲线上的偏移状况，假定轮对与钢轨间无间隙，车体与轮对无相对运动。有几何关系：CDBCFB则(l/2)2=2(2R-2)由于22R，略去22项得：2=l2/8R(1-1)又由MCO可得：MABDFOENLl2C倪文波倪文波 教授教授机械工程学院机械工程学院 机车车辆工程系机车车辆工程系第七章第七章 车端连接装置车端连接装置第七章第七章车端连接装置车端连接装置 本章基本本章基本要求要求1掌握车钩缓冲装置的分类及特点。2掌握车钩缓冲装置的组成、安装及车钩开启方式。3掌握车钩的类型、组成、作用及材质。4掌握缓冲器的类型、结构及性能。5掌握车辆冲击时车钩力与缓冲器性能的关系分析。6掌握风挡和牵引杆装置的组成、作用及特点。7了解国内外车端连接装置的发展概况。第七章第七章车端连接装置车端连接装置铁路运输与其他交通方式不一样的地方除了在轨道上运行外，另外一个显著的特征就是通过车端连接装置连挂连挂在一起编组运行。最初的车端连接装置只是简单的一副挂钩。随着技术的发展，其性能不断提高，出现了各钟型式的车端连接装置。第七章第七章车端连接装置车端连接装置第七章第七章车端连接装置车端连接装置第七章第七章车端连接装置车端连接装置第七章第七章车端连接装置车端连接装置第七章第七章车端连接装置车端连接装置第七章第七章车端连接装置车端连接装置车端连接装置的作用：连接机车车辆；减缓列车的纵向冲动（或冲击力）；传递列车电力、通信控制信号；连接列车风管。车端连接装置主要包括车钩、缓冲器、风挡、车端阻尼装置、车端电气连接装置等，部分车上还使用牵引杆装置。概 述第七章第七章车端连接装置车端连接装置现今的客、货车辆上均装有车钩和缓冲器，通常将二者合称为车钩缓冲装置，其是车端连接装置中起牵引连挂和缓和冲击作用的主要部件；风挡和车端阻尼装置仅在客车车辆上使用，而牵引杆则是随着重载运输发展起来的新型的铁路车辆连接方式，其一般仅运用在重载货车车辆上；电气连接器是列车动力和控制通讯的重要设备。第七章第七章车端连接装置车端连接装置在车钩缓冲装置中,如果牵引连挂和缓和冲击的作用是由同一装置来承担的，那么该装置称之为牵引缓冲装置；如果它们的作用分别由不同的装置来承担，则分别称之为牵引连挂装置和缓冲装置。牵引连挂装置用来实现车辆之间的彼此连接、传递和缓和牵引(拉伸)力的作用；缓冲装置(缓冲盘)用来传递和缓和冲击(压缩)力的作用，并且使车辆彼此之间保持一定的距离。第七章第七章车端连接装置车端连接装置牵引连挂装置自动车钩非自动车钩（按连接方式）非刚性车钩刚性车钩（允许两车钩垂向位移（a图）（不允许两车钩垂向位移，可以水平偏转（b图）一般客、货车高速和城轨车辆第七章第七章车端连接装置车端连接装置7.1 车钩缓冲装置车钩缓冲装置的组成、安装及车的组成、安装及车钩的开启方式钩的开启方式1车钩；2钩尾框；3钩尾销；4前从板；5缓冲器；6后从板。功能：连挂、牵引和缓冲1 1、车钩缓冲装置的组成及功能车钩缓冲装置的组成及功能第七章第七章车端连接装置车端连接装置2 2、车钩缓冲装置在车辆上的安装及尺寸要求车钩缓冲装置在车辆上的安装及尺寸要求(1)、车钩缓冲装置在车上的安装位置1车钩缓冲装置；2冲击座或复原装置；3中梁中梁(牵引梁牵引梁)；4前从板座；5钩尾框托板；6后从板座。车钩缓冲装置的前、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(货车)或复原装置(客车)托住。第七章第七章车端连接装置车端连接装置(2)、作用力的传递过程当车辆受牵拉时：车钩钩尾框后从板缓冲器前从板前从板座牵引梁第七章第七章车端连接装置车端连接装置(2)、作用力的传递过程当车辆受冲击时：车钩前从板缓冲器后从板后从板座牵引梁在空车状态下的高度，客车为 mm,货车为(88010)mm，守车为(87010)mm；两相邻车辆的车钩水平中心线最大高度差不得大于75 mm；牵引梁前、后从板座之间距离为625 mm，牵引梁两腹板内侧距为350 mm。第七章第七章车端连接装置车端连接装置3 3、车钩的开启方式及复原装置车钩的开启方式及复原装置开启方式上作用式下作用式由设在钩头上部的提升机构开启借助于设在钩头下部的推顶杆的动作来实现开启大部分货车客车第七章第七章车端连接装置车端连接装置上作用式车钩装置1车钩提杆；2车钩提杆座；3车体端墙；4提钩链；5锁提销；6钩头；7冲击座；8钩身托梁。下作用式车钩装置1钩头；2锁推销；3下锁销杆；4下锁销托吊；5车钩提杆；6车钩提杆座；7车钩托梁；8吊杆；9冲击座。第七章第七章车端连接装置车端连接装置第七章第七章车端连接装置车端连接装置摆块式车钩复原装置曲线上车钩偏移后，恢复到正常位置。第七章第七章车端连接装置车端连接装置一.客货车车钩的类型、组成及三态作用1.车钩的类型我国普通客货车上使用的车钩一般是非刚性自动车钩。自动车钩就是在拉动钩提杆或者是两车互相碰撞时就能够自动完成解开或者连挂的动作。这种车钩的特征是其钩头上有可转动的钩舌。7.2 车钩的类型、组成、作用及材质第七章第七章车端连接装置车端连接装置货车上采用的有2号、13号、16、17号车钩，客车上采用1号、15号车钩，密接式车钩。1号和2号车钩正在逐渐淘汰；13号 13A型车钩，连挂间隙19.5mm 11.5mm。新造货车：13号或13A型车钩；新造客车：15C；运煤专用敞车：16、17号联锁车钩。第七章第七章车端连接装置车端连接装置表7-1 主型车钩的参数性能可参看：可参看：第七章第七章车端连接装置车端连接装置2.车钩的组成 车钩及其零件大都由铸钢制成。车钩可分为钩头、钩身、钩尾三个部分。1钩头；2钩舌；3钩锁铁；4钩舌推铁；5锁提销(上作用)；6锁推销(下作用)；7下锁销杆(下作用)；8防尘盖(下作用)；9钩舌销(上作用)；10钩舌销(下作用)；11钩身；12钩尾。15号车钩2号车钩第七章第七章车端连接装置车端连接装置13A型车钩的组成1钩头；2钩舌；3钩锁铁；4钩舌推铁；5上锁销杆(上作用)；6上锁销(上作用)；7下锁销(下作用)；8下锁销杆(下作用)；9钩舌销。第七章第七章车端连接装置车端连接装置13号与13A型钩钩舌外形主要尺寸(a)13号钩舌 (b)13A型钩钩舌第七章第七章车端连接装置车端连接装置采用AAR标准F型连接轮廓，纵向间隙比一般货车车钩小，为9.5mm。16号、17号联锁式转动和固定车钩组成1钩舌；2钩舌销；3钩头；4联锁套口；5联锁套头；6联锁辅助支架；7钩身；8钩尾端面；9球台状钩尾(16号（a）)、钩尾凸肩(17号(b)。第七章第七章车端连接装置车端连接装置16号转动车钩及其与车体连接部分的旋转系统图1钩头；2转动套；3钩尾销；4从板；5钩尾框；6钩尾销托；7开口销；8插销。第七章第七章车端连接装置车端连接装置第七章第七章车端连接装置车端连接装置第七章第七章车端连接装置车端连接装置钩头机械连接部分，由壳体1、钩舌2、中心轴3、钩锁连杆4、钩锁弹簧5、钩舌定位杆6、弹簧7、定位杆顶块8及弹簧9、解钩风缸10等组成。壳体的前部，一半为凸锥体，一半为凹锥孔，两钩连挂时相邻车钩的凸锥体和凹锥孔互相插入；第七章第七章车端连接装置车端连接装置(a)待挂状态：车钩连接前的准备状态。车钩连接前的准备状态。此时此时钩舌定位杆钩舌定位杆钩舌定位杆钩舌定位杆被固定被固定在待挂位置，在待挂位置，钩锁弹簧处钩锁弹簧处于最大拉伸状态于最大拉伸状态，钩锁连钩锁连杆杆退缩至钩头锥体内，钩退缩至钩头锥体内，钩舌上的钩嘴对着钩头正前舌上的钩嘴对着钩头正前方。方。钩舌定位杆钩舌定位杆钩舌定位杆钩舌定位杆6 6 6 6钩锁弹簧钩锁弹簧5 5钩锁连杆钩锁连杆4 4弹簧弹簧7 7第七章第七章车端连接装置车端连接装置(b)闭锁状态 相邻两钩的凸锥体伸入对方的凹锥孔并相邻两钩的凸锥体伸入对方的凹锥孔并推动推动定位杆顶块定位杆顶块，定位杆顶块摆动迫使定位杆顶块摆动迫使钩钩舌定位杆舌定位杆离开待挂位置离开待挂位置，这时，这时钩锁弹簧钩锁弹簧的回复力使的回复力使钩舌钩舌作作逆时针逆时针逆时针逆时针转动转动，并，并带动带动钩钩锁连杆锁连杆伸进相邻车钩钩舌的钩嘴伸进相邻车钩钩舌的钩嘴，完成两钩的连接闭锁。这时，完成两钩的连接闭锁。这时两钩的钩锁连杆和两钩的钩锁连杆和钩舌形成平行四边形连杆机构钩舌形成平行四边形连杆机构，当车钩受牵拉时，拉力由两钩的钩锁连杆均匀分，当车钩受牵拉时，拉力由两钩的钩锁连杆均匀分担，使钩舌始终处于锁紧状态，当车钩受冲击时，压力通过两车钩担，使钩舌始终处于锁紧状态，当车钩受冲击时，压力通过两车钩壳体凸缘壳体凸缘传递。传递。第七章第七章车端连接装置车端连接装置(c)解锁状态 司机操纵按钮，控制电磁阀使解钩风缸充气，司机操纵按钮，控制电磁阀使解钩风缸充气，风缸活塞杆推动钩舌风缸活塞杆推动钩舌顺时针转动顺时针转动，使，使两钩的两钩的钩锁连接杆钩锁连接杆脱开对方钩舌的钩嘴脱开对方钩舌的钩嘴，同时使，同时使钩锁连接杆克服钩锁连接杆克服钩锁弹簧钩锁弹簧的拉力缩的拉力缩入钩头锥体内入钩头锥体内，这时，这时定位杆顶块定位杆顶块控制控制钩舌定位杆钩舌定位杆使钩舌处于解钩状态。两钩分离后，使钩舌处于解钩状态。两钩分离后，解钩风缸排气，定位杆顶块由于弹簧作用复位，钩舌回至待挂位，车钩又恢复到待解钩风缸排气，定位杆顶块由于弹簧作用复位，钩舌回至待挂位，车钩又恢复到待挂状态。挂状态。第七章第七章车端连接装置车端连接装置第七章第七章车端连接装置车端连接装置第七章第七章车端连接装置车端连接装置第七章第七章车端连接装置车端连接装置3.BSI-COMPACT 型密接式车钩德国制造的BSI-COMPACT型密接式车钩在欧洲、巴西等许多国家的地铁、轻轨车辆和城郊列车上获得广泛应用。这种车钩钩头的壳体设有凸锥体和凹锥孔，在凸锥的内侧面配备有用于车钩机械连接的锁栓，锁栓由高强度钢制成，置于钩头前端的套筒中，利用弹簧使其保持正常位置。在凸锥体的外侧设有解钩杠杆，它与气动的（或液压的）解钩控制装置相连接。第七章第七章车端连接装置车端连接装置这种车钩也有待挂有待挂、闭锁和解锁闭锁和解锁三个位置。第七章第七章车端连接装置车端连接装置待挂位置待挂位置待挂位置待挂位置当两钩当两钩连挂时连挂时，两钩的锁栓两钩的锁栓侧面侧面侧面侧面相互挤压，压缩相互挤压，压缩各自的定位弹簧，各自的定位弹簧，直至两锁栓的鼻直至两锁栓的鼻子彼此咬合，弹子彼此咬合，弹簧回复原位，达簧回复原位，达到两钩连挂闭锁。到两钩连挂闭锁。第七章第七章车端连接装置车端连接装置锁闭位置锁闭位置锁栓第七章第七章车端连接装置车端连接装置解锁位置解锁位置解锁位置解锁位置 欲将两连挂的车钩欲将两连挂的车钩分解，操纵电磁阀，分解，操纵电磁阀，使解钩风缸充气，使解钩风缸充气，风缸活塞风缸活塞顶起解钩顶起解钩杠杆杠杆，将一个钩的，将一个钩的锁栓回拉锁栓回拉到与另一到与另一个钩的锁栓能够脱个钩的锁栓能够脱开为止，或者也可开为止，或者也可同时操纵两个钩的同时操纵两个钩的解钩风缸，使两钩解钩风缸，使两钩的锁栓同时动作，的锁栓同时动作，彼此脱开。也可用彼此脱开。也可用人工扳动解钩杠杆，人工扳动解钩杠杆，使两钩分解。使两钩分解。第七章第七章车端连接装置车端连接装置4.25T新型提速客车密接式车钩第七章第七章车端连接装置车端连接装置第七章第七章车端连接装置车端连接装置25T新型提速客车密接式车钩组成11钩舌；钩舌；22钩体；钩体；3连接螺栓；4缓冲器；5车钩拉杆；6钩尾销；7 支架；8钩高调整位置；9支承弹簧盒；10安装螺栓螺母；11安装座；12水平复原弹簧盒；13凸锥；14解钩风缸；15解钩手柄。第七章第七章车端连接装置车端连接装置25T新型提速客车密接式车钩缓冲装置主要由连挂系统、缓冲系统和安装吊挂系统三大部分组成。车钩自动连挂系统主要作用是实现车钩自动连接和分解，25T型客车用密接式钩缓装置连挂系统只完成机械连挂功能。缓冲系统在列车运行过程中起到吸收冲击能量、缓和纵向冲击和振动的作用。安装吊挂系统对整个钩缓装置提供安装定位和支撑。其作用原理与柴田车钩一致。第七章第七章车端连接装置车端连接装置第七章第七章车端连接装置车端连接装置25T型提速客车密接式车钩首先需确认手柄定位销位于解钩手柄的销孔中,而不能位于钩体的销孔中；随后机车向后微退，使待分解车钩处于受压状态；搬动解钩手柄至解钩位，在钩体销孔内插上手柄定位销（位置2），之后操作人员离开，机车向前运动，将待分解车钩拉开；第七章第七章车端连接装置车端连接装置3.3.车钩车钩的强度及材质的强度及材质普通铸钢普通铸钢ZG230-450ZG230-450（以前）（以前）美国美国AARAAR规定的规定的B B级铸钢级铸钢ZG25MnCrNiMo 美国美国AARAAR规定的规定的C C级铸钢级铸钢ZG29MnMoNi 美国美国AARAAR规定的规定的C C级铸钢级铸钢QG-E1铸钢铸钢 美国美国AARAAR规定的规定的E E级铸钢级铸钢车钩的强度要求车钩的强度要求影响因素：影响因素：列车的总重、机车的牵列车的总重、机车的牵引方式引方式(单机或是多机牵引单机或是多机牵引)、列车的运行速度、线、列车的运行速度、线路的状态、车辆的纵向刚度、制动机和缓冲器的特路的状态、车辆的纵向刚度、制动机和缓冲器的特性、调车作业时车辆连挂速度、司机的驾驶技术。性、调车作业时车辆连挂速度、司机的驾驶技术。第七章第七章车端连接装置车端连接装置TB/T1335-1996铁道车辆强度设计及试验鉴定规范规定：货车车钩抗拉破坏强度不小于3.1MN，客车车钩不得小于1.8MN。铁路技术管理规程规定：对于车钩钩体内腕特定位置，在1.6 MN静拉力下最大永久变形量不得大于0.8 mm；对于钩舌内腕特定位置，在1.0MN静拉力下最大永久变形量不得大于0.8 mm。第七章第七章车端连接装置车端连接装置列车牵引总重与车钩的静拉破坏强度的关系破坏强度为1800kN的2号车钩适用于牵引总重15002500 t的列车；破坏强度为24002600 kN 的ZG230-450铸钢的13号车钩适用于总重30004000 t的列车；破坏强度在3000 kN以上C级铸钢(ZG25MnCrNiMo)的13号车钩适用于50006000 t的列车。第七章第七章车端连接装置车端连接装置提高车钩强度和使用寿命的要求：要求材料有较高的屈服极限和强度极限；有较好的断裂韧性和低温冲击韧性；有良好的焊接性能和耐磨性。实现途径：设计结构更合理、强度更高的新型车钩；改变车钩材质；采用合理的热处理方法。在设计车钩缓冲装置时，应综合考虑，使钩舌钩体钩尾框缓冲器车底架逐级加强。第七章第七章车端连接装置车端连接装置缓冲器用于缓和列车在运行中由于启动、制动以及调车作业时车辆间相互碰撞而引起的纵向冲击和振动，具有耗散车辆之间冲击和振动的功能，可减轻对车体结构的破坏作用。缓冲器是借助于压缩弹性元件来缓和冲击作用，在弹性元件变形过程中利用摩擦和阻尼吸收冲击能量。7.3 缓冲器的类型、结构及性能第七章第七章车端连接装置车端连接装置根据缓冲器的结构特征和工作原理，分为：弹簧式缓冲器；摩擦式弹簧式缓冲器；橡胶缓冲器；摩擦橡胶式缓冲器；粘弹性胶泥缓冲器；液压缓冲器及空气缓冲器等。第七章第七章车端连接装置车端连接装置目前我国货车运用的缓冲器主要是MT-2、MT-3缓冲器。客车缓冲器为G1。第七章第七章车端连接装置车端连接装置决定缓冲器的主要参数有：缓冲器行程：在外力作用下的最大变形量，一般几十到100mm。最大作用力：最大变形量时所对应的力，要小于车体容许的极限载荷，一般600kN800kN。容量：缓冲器在压缩过程中，作用力在其行程上所作功的总和。它是衡量缓冲器能量大小的主要指标。1.缓冲器的主要性能参数第七章第七章车端连接装置车端连接装置能量吸收率：在全压缩过程中，有一部分能量被阻尼消耗，其所消耗部分的能量与缓冲器容量的比值称为能量吸收率。吸收率越大，吸收冲击能量的能力越大，反冲作用越小。一般要求70%。初压力：缓冲器的静预压力。其影响列车的启动加速度。在满足容量要求的前提下，尽量减小初压力。第七章第七章车端连接装置车端连接装置2.2.缓冲器缓冲器的容量确定的容量确定缓冲器所需的容量取决于列车的运行工况和调车工况。列车运行工况列车运行工况对缓冲器容量的要求，与列车的总重、列车编组方式、制动机的性能、车钩的纵向间隙以及列车的操纵方法等诸多因素有关，可以根据列车动力学试验或仿真模拟计算予以确定。对于货车缓冲器容量很大程度上决定于调车冲击工况调车冲击工况，根据货车允许连挂速度和车辆总重，可按动量守恒和能量守恒定律计算出各种载重货车在不同组合和不同冲击速度下所需缓冲器容量值。第七章第七章车端连接装置车端连接装置第七章第七章车端连接装置车端连接装置第七章第七章车端连接装置车端连接装置第七章第七章车端连接装置车端连接装置3.车钩的三态作用（1）.2号和15号车钩的三态作用2号车钩有上作用式和下作用式，1号和15号车钩仅有下作用式。上作用式车钩的三态作用位置：u闭锁位置：闭锁位置：两连挂车钩传递牵引力的必要条件钩锁铁3底部a坐在钩头内表面b上，钩锁铁的右侧被钩头的内壁所阻挡，而其左侧d又挡住了钩舌尾部c，使钩舌在钩头内不能绕钩舌销转动1钩头；2钩舌；3钩锁铁；4钩舌推铁；5锁提销；第七章第七章车端连接装置车端连接装置u开锁位置开锁位置:已连挂车辆欲分开的必要条件已连挂车辆欲分开的必要条件 扳动钩提杆，使锁提销5下端的凹部e摆脱钩头内壁挡棱f的阻挡，带动钩锁铁3一起上升，到一定的高度后，因钩锁铁前部偏重，致使钩锁铁3的下脚h处的缺口坐落在钩头内壁对应的挡棱b上，锁提销也落到一定的位置。此时，钩锁铁下部的坐锁面g与钩舌尾部的上面几乎处在一个平面内，钩锁铁不再阻碍钩舌的转动。钩舌受到牵引力即能绕钩舌销转动，此时即为开锁位置。1钩头；2钩舌；3钩锁铁；4钩舌推铁；5锁提销；第七章第七章车端连接装置车端连接装置u全开位置全开位置:车辆连挂的必要条件车辆连挂的必要条件1钩头；2钩舌；3钩锁铁；4钩舌推铁；5锁提销；当车钩达到开锁位置后，继续用力提起钩提杆，使锁提销5继续往上提升，同时带动钩锁铁3一起上升，这时钩锁铁3推动钩舌推铁4的k部，使钩舌推铁4绕着其背面与钩体内壁接触的j处为支点而转动，同时钩舌推铁的下脚L部推动钩舌尾部的背面，使钩舌绕钩舌销转开成全开状态。此时放下钩提杆，钩锁铁则坐落于钩舌尾部末梢的上面，即成全开位置。也称为待挂状态。第七章第七章车端连接装置车端连接装置（2）.13号、16号和17号车钩的三态作用u闭锁位置 钩锁铁3的中部台阶a坐落在钩舌推铁4的一端b上，此时钩锁铁处于最低位置，钩舌尾部c受钩锁铁d处阻挡，钩锁铁的另一侧受钩腔内壁阻挡，钩舌被锁住不能转动，呈闭锁位置。1钩头；2钩舌；3钩锁铁；4钩舌推铁；5上锁销杆(上作用)。第七章第七章车端连接装置车端连接装置u开锁位置：扳动钩提杆，提起上锁销杆，其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，摆脱挡棱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处于同一平面。钩锁铁的g处高于钩舌尾部，此时放下钩提杆，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，此时钩舌受力即可自由转动，呈开锁位置。1钩头；2钩舌；3钩锁铁；4钩舌推铁；5上锁销杆(上作用)；6上锁销(上作用)。第七章第七章车端连接装置车端连接装置u全开位置：继续扳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j处接触，并以此点为支点，钩锁铁下面的k部踢拨钩舌推铁4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。此即为全开位置。1钩头；2钩舌；3钩锁铁；4钩舌推铁；5上锁销杆(上作用)；6上锁销(上作用)。第七章第七章车端连接装置车端连接装置二二.密接式车钩密接式车钩的类型、组成及作用原理的类型、组成及作用原理主要特点：主要特点：1、密接式车钩属于刚性车钩,两钩连接后，其间没有上下和左右的移动，而且纵向间隙很小(约12 mm)。2、机械气路、电路均能同时实现自动或手动连接。结构形式：结构形式：1、日本柴田式密接式车钩（北京地铁车辆）；2、Schafenberg型密接式车钩（上海地铁车辆）；3、德国的BSI-COMPACT型密接式车钩；4、我国25T新型提速客车上采用的密接式车钩。第七章第七章车端连接装置车端连接装置密接式车钩缓冲装置一般分为：自动密接式车钩缓冲装置；半永久车钩缓冲装置；可伸缩密接式车钩缓冲装置。一般由钩头、钩体、电力连接器、风管连接器、尾部缓冲器、中心调整装置等。自动车钩有待挂、闭锁、解钩三种状态。自动车钩有待挂、闭锁、解钩三种状态。待挂状态待挂状态 闭锁状态闭锁状态 解钩状态解钩状态第七章第七章车端连接装置车端连接装置1.1.日本密接式车钩的组成与作用原理日本密接式车钩的组成与作用原理1929年，柴田卫氏(设计普通车钩的柴田兵卫氏之弟)提出了密接式车钩的设计方案，1931年完成了研制和现车试验，1932年开始在新造电动车上全面采用。至1938年，部分电动车基本都采用了密接式车钩。由于密接式车钩是柴田家族人设计的，故密接式车钩也称柴田密接式车钩。我国北京地铁、CRH2型动车组上采用了该形式的车钩。第七章第七章车端连接装置车端连接装置第七章第七章车端连接装置车端连接装置该型车钩由钩头、钩舌、解钩风缸、钩身、钩尾等部分组成。钩头为带一平面的凸圆锥体，侧面是带有凹孔的钩身。1钩舌；2解钩风管连接器；3总风管连接器；4截断塞门；5钩身；6缓冲器；7制动风管连接器；8电气连接器 第七章第七章车端连接装置车端连接装置柴田密接式车钩缓冲装置结构图 第七章第七章车端连接装置车端连接装置 当两辆车需要连挂时，当两辆车需要连挂时，两车钩以规定的速度两车钩以规定的速度相互接近，某车钩相互接近，某车钩钩钩舌舌2 2与对应车钩的钩头与对应车钩的钩头1 1相接触，并在该钩头相接触，并在该钩头端面的压迫下端面的压迫下逆时针逆时针转动转动，逐渐进入钩舌，逐渐进入钩舌腔内，而与此同时弹腔内，而与此同时弹簧簧4 4拉动解钩杆拉动解钩杆3 3并并带带动钩舌动钩舌2 2顺时针转动，顺时针转动，待转动停止后，球形待转动停止后，球形钩舌和钩舌腔相互嵌钩舌和钩舌腔相互嵌套，完成连挂，套，完成连挂，1钩头；2钩舌；3解钩杆 4弹簧；5解钩风缸 动画动画第七章第七章车端连接装置车端连接装置 分解时分解时，由司机操，由司机操纵解钩阀，压缩空纵解钩阀，压缩空气由总风管进入本气由总风管进入本车的解钩风缸，车的解钩风缸，同同时时经解钩风管连接经解钩风管连接器将压缩空气送入器将压缩空气送入相连挂的另一辆车相连挂的另一辆车的解钩风缸，活塞的解钩风缸，活塞杆向前推并带动解杆向前推并带动解钩杆，使钩舌转动钩杆，使钩舌转动至开锁位置，此时至开锁位置，此时两钩即可解开。当两钩即可解开。当采用手动解钩时，采用手动解钩时，只要用人力推动解只要用人力推动解钩杆，使钩舌转动钩杆，使钩舌转动至开锁位置，从而至开锁位置，从而实现两钩的分解。实现两钩的分解。第七章第七章车端连接装置车端连接装置第七章第七章车端连接装置车端连接装置2.Schafenberg型密接式车钩的组成 沙库公司为高速列车开发了型式齐全，系列化的Schafenberg型车钩缓冲装置。包括：用于各列车单元之间的自动密接式车钩缓冲装置；用于各列车单元内部的半永久式车钩缓冲装置；以及用于列车（动车组）前端的可伸缩密接式车钩缓冲装置。第七章第七章车端连接装置车端连接装置2.Schafenberg型密接式车钩的组成 第七章第七章车端连接装置车端连接装置Schafenberg型密接式车钩缓冲装置主要由：钩头；钩体；电力连接器；风管连接器；尾部橡胶弹性弹簧活节（缓冲器）；中心调整装置；钩头电加热装置；能够吸收较大冲击能量的金属压溃管（含于钩体之中）等部件组成。