《铁道车辆工程》教学课件PPT
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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。
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