《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在调车作业中，两车辆间作用的外力很小，外力在冲击质量相对位移变化中作的功可以忽略，于是对方程进行简化，有：即缓冲器势能的变化约等于冲击质量相对动能的变化，此时车辆间一对一的冲击接近于纯粹的速度冲击，如图所示。冲击时间短，但冲击力比较大，即所谓的“尖峰冲击”第七章第七章车端连接装置车端连接装置而在列车紧急制动时，由于制动波速高，车辆间的相对速差很小，冲击过程中因速差变化导致的能量变化可以忽略，有：也即缓冲器势能的变化约为冲击过程中外力在冲击质量相对位移变化中作的功，此时车辆间一对一的冲击接近于纯粹的质量冲击，如图所示。冲击时间较长，但冲击力没有调车工况下的大，且冲击比较“平坦”第七章第七章车端连接装置车端连接装置2 2、车辆相互冲击工况车辆相互冲击工况在冲击车和被冲击车上用矩形铸钢箱代替缓冲器比有缓冲器时冲击时间短，车钩力的数值也比较大第七章第七章车端连接装置车端连接装置装设同型缓冲器车辆冲击时的车钩力A钢箱钢箱；B3号3号；CMX-1MX-1；D2号2号；EMT-3MT-3。第七章第七章车端连接装置车端连接装置装设不同型缓冲器车辆冲击时的车钩力AMX-13号；B3号2号；CMX-12号；DMT-3MX-1。第七章第七章车端连接装置车端连接装置当一组车冲一辆车或一组车冲一组车时，在装设同样缓冲器的情况下，车钩力比一辆冲一辆车稍有增加，试验表明一般仅增加1015。原因:1、通过缓冲器弹性连结；2、车钩间隙。第七章第七章车端连接装置车端连接装置3 3、列车运行工况列车运行工况列车运行中车辆间的冲击力与缓冲器性能的关系，比调车冲击工况要复杂，受缓冲器性能、车辆性能、车钩缓冲装置间的自由间隙大小、编组数量、运行速度、制动及缓解波速等因素的综合影响。理论仿真分析及试验结果表明,当缓冲器的性能、车辆性能一定时,列车内部纵向力随着车钩缓冲装置连挂自由间隙的增大、列车编组数量的增加以非线性几何特性急剧增大。第七章第七章车端连接装置车端连接装置纵向力计算的经验公式为:式中:Fmax列车纵向压缩力，kN；L每辆车的长度，m；N车辆数；P每辆车的闸瓦压力总和，kN；p闸瓦摩擦因数；tzc制动缸充气时间，s；zb制动波速，m/s。由式可见，纵向力纵向力与列车编组数量与列车编组数量N N的平方成正比的平方成正比。据此推算,100辆编组列车的最大纵向力是50辆编组列车的4倍;依此类推,150辆、200辆的重载列车纵向力是非常大的。如果不采用小间隙或无间隙连挂技术及列车制动同步控制技术、合理的列车编组方式，仅靠常规的高强度车钩、缓冲器将无法开行长大重载列车。第七章第七章车端连接装置车端连接装置列车纵向动力学试验表明：最大车钩力发生于低速(1020 km/h)紧急制动工况，位于列车长度的2/3处，为压缩力；当低速拉车长阀制动时，最大车钩力发生于列车长度的1/3处，为拉伸力；低速缓解时，车钩力沿列车长度由压缩状态，经自由状态，再过渡到拉抻状态，在列车的1/2处出现最大拉伸力，拉断车钩拉断车钩往往发生于这种工况。第七章第七章车端连接装置车端连接装置风挡处于车辆两端的连接部位，是列车的软连接部分；它使车辆之间可以相对运动，并使乘客可以安全舒适地在车辆之间自由走动；风挡还可保护乘客和内装及部分车端连接装置，不受水、雪和风的损害。7.5 风挡风挡和牵引杆装置和牵引杆装置第七章第七章车端连接装置车端连接装置风挡的要求是旅客往来各车辆车厢间以及乘务员工作和服务必经之地。风挡的空气阻力应尽量小。要求平整光滑；有足够的强度。适应车外气压波的急剧变化；有较高的抗弯曲能力；隔声性能好，保证车内舒适性；密封性好；非金属材料阻燃性好，在紧急时能够自动分开。第七章第七章车端连接装置车端连接装置帆布风挡:22型客车及一些老型客车上，由帆布折棚组成,结构简单，维修方便，但不太美观且易损坏；铁风挡:KT10-00-74(21型客车)、KT228-00-76(22、25型车)，结构简单，车辆之间连挂方便。但风挡噪生大，磨损及腐蚀严重，维修量比较大；国际联运铁风挡:与俄罗斯、蒙古等国家的国际联运客车，优缺点同铁风档；1 1、我国客车用风挡的类型、结构与性能我国客车用风挡的类型、结构与性能第七章第七章车端连接装置车端连接装置橡胶风挡:25K型系列客车，有良好的纵向伸缩性和横向、垂向柔性，以适应车辆通过曲线和振动，比铁风挡噪音小，提高了舒适性；单层密封折棚式风挡:提速客车及动车组，外形美观、密封性能好；但连挂不太方便，车端阻尼小，耐候性较差；密接胶囊式风挡：200km/h以上的电动车组，有良好的纵向伸缩性和横向、垂向柔性，提高了乘客通过的安全性，具有良好的气密性，乘坐舒适性大大提高，过道美观，可耐高温150,耐低温-40，可圆滑地过渡列车走行时发生的两车之间的错动。第七章第七章车端连接装置车端连接装置25型客车铁风挡装置1风挡框组成；2渡板及缓冲装置；3弓弹簧组成；4磨耗面板；5风挡胶皮。第七章第七章车端连接装置车端连接装置铁风挡第七章第七章车端连接装置车端连接装置25K型系列客车采用橡胶风挡1横橡胶囊组成；2立橡胶囊组成(右)；3立橡胶囊组成(左)；4防晒板组成；5橡胶垫；6橡胶垫；7渡板组成。第七章第七章车端连接装置车端连接装置橡胶风挡第七章第七章车端连接装置车端连接装置单层密封折棚式风挡1-连接架；2-连杆；3-折棚；4-挂钩；5-渡板；6-踏板；7-板簧。第七章第七章车端连接装置车端连接装置单层密封折棚式风挡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2.2.动车组密接式风挡动车组密接式风挡滑动式风挡是把车钩缓冲器装置全部包含在内的双波纹结构。风挡外端连接面为滑动面，利用弹簧的压力保持滑动面连挂后能够持续压紧。滑动面宽度应保证车辆间发生横向位移时不产生错位离缝。第七章第七章车端连接装置车端连接装置双包折棚风挡具有良好的密封、耐压和隔声性能；内外层折棚件在折叠时反向相对；渡板采用铰接删搭板，防止在曲线运行时出现缝隙；在车端外形轮廓处设有弹性护板，缩小车辆间的间隙，减少空气阻力。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全波纹气密式风挡由金属框、安装框、全波纹密封件和外罩组成。牵引装置在风挡下部，车端侧墙处设有挡板。一端与安装框压缘处连接，一端与金属框压缘连接，安装框安装在车体端墙的支座上。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CRH380BL风挡第七章第七章车端连接装置车端连接装置3 3、牵引杆装置牵引杆装置牵引杆装置牵引杆装置普通牵引杆装置普通牵引杆装置无间隙牵引杆装置无间隙牵引杆装置有缓冲器有缓冲器无缓冲器无缓冲器牵引杆牵引杆旋转牵引杆旋转牵引杆不旋转牵引杆不旋转牵引杆按组成按组成按性能按性能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（RFCRFC型牵引杆）型牵引杆）1231、固定端 2、挡肩 3、转动端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4.车端阻尼装置除车钩缓冲装置外，车辆端部具有阻尼特性，能够衰减车辆之间相对振动的连接设备称为车端阻尼装置。第七章第七章车端连接装置车端连接装置（1）TGV车端阻尼装置通过横向、纵向减振器组合衰减车辆间的振动；纵向减振器衰减车辆间的相对点头、摇头运动；横向减振器衰减相对横移和侧滚运动。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）日本的车端阻尼装置包括车端减振器和车体间的减振器两种。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减振器安装在通过台上部的阻尼装置，相邻两车的车端减振器通过反对称拉杆相互连接，具有防止摇头和侧滚的作用。减振器作用原理图第七章第七章车端连接装置车端连接装置YD4型车端减振器原理图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）德国ICE两侧风挡德国ICE1、ICE2高速列车以及ICE3动车组没有专门的车端阻尼装置。两车车端之间的约束采用独特的风挡结构提供。ICE风挡是双包折棚风挡，由内外框和内外折棚组成，风挡内部是气密结构。风挡连挂后，内部气体被压缩，相邻两个风挡结合成密闭的空气囊，构成各个方向上具有较大刚度和阻尼值的减振结构。当两车发生不同方向的相对运动时，风挡产生拉压或扭转变形，内部的压缩空气被进一步压缩，或从一侧风挡的内部通过外框上的节流小孔流向另外一侧风挡。节流小孔起到了减振器节流孔的作用。第七章第七章车端连接装置车端连接装置ICE风挡第七章第七章车端连接装置车端连接装置（4 4）.25T.25T新型提速客车车端阻尼装置新型提速客车车端阻尼装置1安装梁组成；2车端阻尼装置正视俯视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7.6 7.6 国内外国内外车端连接装置的发展概况车端连接装置的发展概况普通钢车钩普通钢车钩低合金低合金C C级钢车钩级钢车钩高强度低合高强度低合金金E E级钢车钩级钢车钩小间隙车钩小间隙车钩密接式车钩密接式车钩小容量、大阻抗力缓冲器小容量、大阻抗力缓冲器大容量、小阻抗力缓冲器大容量、小阻抗力缓冲器第七章第七章车端连接装置车端连接装置1活塞；2圆弹簧；3缸体。液压缓冲器液压缓冲器1活塞；2弹簧；3缸体；4空腔。结构原理第七章第七章车端连接装置车端连接装置液气缓冲器液气缓冲器1234 59106 781柱塞；2气腔；3缸体；4浮动活塞；5油腔；6单向锥阀；7锥阀节流孔；8节流阻尼环；9油腔；10节流阻尼棒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缓冲器缓冲器/车钩冲击试验车钩冲击试验试验设备试验设备1212吨落锤试验机；吨落锤试验机；车辆冲击试验台。车辆冲击试验台。第七章第七章车端连接装置车端连接装置12吨落锤试验机第七章第七章车端连接装置车端连接装置二七车辆厂的升降式冲击试验台二七车辆厂的升降式冲击试验台第七章第七章车端连接装置车端连接装置长江车辆公司的冲击试验线第七章第七章车端连接装置车端连接装置车钩疲劳试验台第七章第七章车端连接装置车端连接装置
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