机车车辆缓冲器技术的最新进展

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牵引缓冲装置有车钩、缓冲器及车钩复原装置三个部分 组成
• （1)弹簧摩擦式缓冲器 弹簧摩擦式缓冲器 • 该缓冲器由弹簧和摩擦件组成，如2号、MT-3型 该缓冲器由弹簧和摩擦件组成， 号 型 缓冲器
MT-3型缓冲器 型缓冲器
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2.橡胶摩擦式缓冲器 橡胶摩擦式缓冲器 该缓冲器由橡胶元件 和摩擦件组成， 和摩擦件组成，如 MX-1型缓冲器。 型缓冲器。 型缓冲器
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3、缓冲器的基本要求 、
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75%）
(2)有足够的强度和耐久性。 (3)有小冲击力作用下动作灵敏。 (4)摩擦件应耐用、耐磨、磨耗均匀。
二、国产机车车辆缓冲器的现状及发展
• 1、国产机车车钩缓冲装置的发展经历了以下几个阶段： 、国产机车车钩缓冲装置的发展经历了以下几个阶段： • 在1975 年以前采用 号、3 号车钩及 号机车前钩 缓冲 年以前采用2 号车钩及3 号机车前钩;缓冲 器与货车相同,为 号环簧缓冲器和3 号圆簧缓冲器。 器与货车相同 为2 号环簧缓冲器和 号圆簧缓冲器。 • 1970 年货车定型了 号车钩 在此基础上 年货车定型了13 号车钩,在此基础上 在此基础上,1975年将 号 年将13 年将 车钩的钩尾改为圆弧面与前从板配合;使用货车 使用货车MX —1 型 车钩的钩尾改为圆弧面与前从板配合 使用货车 摩擦橡胶缓冲器,形成了机车用 号车钩缓冲装置,在主型 形成了机车用13 摩擦橡胶缓冲器 形成了机车用 号车钩缓冲装置 在主型 货运机车上获得全面应用,形成了货运机车主型钩缓装置 形成了货运机车主型钩缓装置。 货运机车上获得全面应用 形成了货运机车主型钩缓装置。
美国通用货运机车
• (2) 俄罗斯开发使用的是摩擦式缓冲器。值得注意 俄罗斯开发使用的是摩擦式缓冲器。 的是其重载货车及万吨列车均采用了冲击速度高、 的是其重载货车及万吨列车均采用了冲击速度高、 容量及行程大的缓冲器。近年,俄罗斯也在利用弹 容量及行程大的缓冲器。近年 俄罗斯也在利用弹 性体技术研究开发摩擦式弹性体缓冲器,该缓冲器 性体技术研究开发摩擦式弹性体缓冲器 该缓冲器 的冲击速度大于10 阻抗力不大于2 的冲击速度大于 km/ h ,阻抗力不大于 500 阻抗力不大于 kN ,最大工作行程 最大工作行程100 mm ,最大容量近 kJ 。 最大容量近80 最大工作行程 最大容量近
俄罗斯机车
• (3) 日本的缓冲器也经历了从简单圆弹簧式 圆弹 日本的缓冲器也经历了从简单圆弹簧式→圆弹 簧摩擦式→神钢型方弹簧 环簧式→环簧组合式 神钢型方弹簧→环簧式 簧摩擦式 神钢型方弹簧 环簧式 环簧组合式 →单型橡胶式 橡胶组合式的演变。其橡胶缓冲 单型橡胶式→橡胶组合式的演变 单型橡胶式 橡胶组合式的演变。 装置现已广泛应用于轨道交通客运车辆。 装置现已广泛应用于轨道交通客运车辆。
五、液压缓冲器
• 液压缓冲器具有容量大、性能稳定且便于调整等特点,但 液压缓冲器具有容量大、性能稳定且便于调整等特点 但 其对密封效果和密封寿命有较高的要求。目前,液压缓冲 其对密封效果和密封寿命有较高的要求。目前 液压缓冲 器在起重机、汽车及航空等领域已得到较为广泛的应用。 器在起重机、汽车及航空等领域已得到较为广泛的应用。 铁道机车车辆由于运营环境和应用条件的特殊性,使得液 铁道机车车辆由于运营环境和应用条件的特殊性 使得液 压缓冲器在铁道机车车辆上的应用受到一定的限制,在国 压缓冲器在铁道机车车辆上的应用受到一定的限制 在国 外铁道机车车辆上仅有少量运用实例,在我国的应用目前 外铁道机车车辆上仅有少量运用实例 在我国的应用目前 仍基本是空白。 仍基本是空白。主要原因是液压缓冲器一般多采用钢弹簧 作为复原弹簧,而铁道机车车辆经常出现往复性冲击 而铁道机车车辆经常出现往复性冲击,钢弹 作为复原弹簧 而铁道机车车辆经常出现往复性冲击 钢弹 簧的疲劳寿命问题极大地限制了其应用
13A型车钩 型车钩
• 2005 年开始在 年开始在SS4 、HXD1 及HXD3 型机 车上采用Q 型弹性胶泥缓冲器。 车上采用 KX100 型弹性胶泥缓冲器。
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2.国产机车车辆缓冲器在运用中的问题： 国产机车车辆缓冲器在运用中的问题： 国产机车车辆缓冲器在运用中的问题 在我国铁路普通货物列车车辆中, 在我国铁路普通货物列车车辆中 缓冲器是一个较为突 出的薄弱环节。使用的主型缓冲器属美国40 年代产品, 出的薄弱环节。使用的主型缓冲器属美国 年代产品 容量低, 可靠性差, 性能随气温变化大, 容量低 可靠性差 性能随气温变化大 尤其是低温性能 不好, 制约着铁路运输向提速和重载方向发展。 不好 制约着铁路运输向提速和重载方向发展。 截至1998 年年底 我国铁路货车保有量约为 万辆 其 年年底, 我国铁路货车保有量约为45万辆 万辆, 截至 使用MX—1 型、2 号和 号缓冲器的车辆占 号和3 号缓冲器的车辆占94%。 中, 使用 。 上述3 种缓冲器普遍存在的问题是作用不可靠。 上述 种缓冲器普遍存在的问题是作用不可靠。 2 号缓冲器构造复杂 内外簧卡死故障约为缓冲器数量 号缓冲器构造复杂, 三分之一。 三分之一。 3 号缓冲器容量小, 只能满足运输要求容量的二分之一, 号缓冲器容量小 只能满足运输要求容量的二分之一 容量约为20 且重量大, 磨耗严重, 箱体破损严重, 容量约为 kJ , 且重量大 磨耗严重 箱体破损严重 瓦 片簧、内外圆簧折断, 检修工作量大, 检修成本高。 片簧、内外圆簧折断 检修工作量大 检修成本高。 MX—1 型缓冲器箱体易开裂 底板易弯曲 橡胶块性能 型缓冲器箱体易开裂, 底板易弯曲, 不稳定、破损丢失、断裂, 低温性能恢复能力差, 不稳定、破损丢失、断裂 低温性能恢复能力差 也不适 应车辆在解冻库的高温作业。 应车辆在解冻库的高温作业。
六、结论
• (1) 目前MT —2 型缓冲器性能勉强满足长大重载列车的使用需要,应 目前 型缓冲器性能勉强满足长大重载列车的使用需要 应 采用新型缓冲器代替;在普通重载货车上可继续使用 在普通重载货车上可继续使用MT —2 型缓冲器 型缓冲器, 采用新型缓冲器代替 在普通重载货车上可继续使用 为保证提速、重载的发展需要和行车安全,要加快 要加快ST 型缓冲器、特别 型缓冲器、 为保证提速、重载的发展需要和行车安全 要加快 号缓冲器的淘汰速度。 是2 号缓冲器的淘汰速度。 • (2) 新型缓冲器的性能参数要考虑我国重载运输的发展需要。 新型缓冲器的性能参数要考虑我国重载运输的发展需要。 • (3) 新型缓冲器要具有良好的可靠性和检修工艺性 应能满足在正常使 新型缓冲器要具有良好的可靠性和检修工艺性,应能满足在正常使 用条件下检修周期大于8 争取达到12 年的要求。在检修周期内, 用条件下检修周期大于 年、争取达到 年的要求。在检修周期内 只需要对其进行外观检查,分解检查时则采用以换件修为主的快捷方 只需要对其进行外观检查 分解检查时则采用以换件修为主的快捷方 尽可能地减小检修维护工作和缩短检修时间。 式,尽可能地减小检修维护工作和缩短检修时间。 尽可能地减小检修维护工作和缩短检修时间 • (4) 新型缓冲器要具有良好的性能价格比 要兼顾各种货车的使用特点 新型缓冲器要具有良好的性能价格比,要兼顾各种货车的使用特点 要兼顾各种货车的使用特点, 方便维护和检修。摩擦组合式缓冲器,如摩擦胶泥组合式缓冲器 如摩擦胶泥组合式缓冲器,由于 方便维护和检修。摩擦组合式缓冲器 如摩擦胶泥组合式缓冲器 由于 结构简单、综合性价比相对较好,故可在重载列车及通用货车上推广 结构简单、综合性价比相对较好 故可在重载列车及通用货车上推广 应用 . • (5) 为整体提高我国重载运输的技术水平 应积极借鉴和学习国外成熟 为整体提高我国重载运输的技术水平,应积极借鉴和学习国外成熟 的经验及试验方法,进一步加强相关的试验及研究工作 完善缓冲器的 的经验及试验方法 进一步加强相关的试验及研究工作,完善缓冲器的 进一步加强相关的试验及研究工作 性能试验方法及评价标准、制造技术及工艺方法、检查手段等。 性能试验方法及评价标准、制造技术及工艺方法、检查手段等。
• 3、“和谐号”机车缓冲器 、 和谐号” • (1) HXD1 型八轴电力机车、HXD1B 型六轴电力机车。采 型八轴电力机车、 型六轴电力机车。 型弹性胶泥缓冲器。 用QKX100 型弹性胶泥缓冲器。 • (2) HXD2 型八轴电力机车。原装车采用 型八轴电力机车。原装车采用LAF 型钩缓装置 型钩缓装置; 国产化车采用DFC —E100 型钩缓装置 车钩符合 型钩缓装置(车钩符合 车钩符合AAR 标 国产化车采用 轮廓、弹性体缓冲器) 准10A 轮廓、弹性体缓冲器 。HXD2B型六轴电力机车也 型六轴电力机车也 采用了DFC —E100 型钩缓装置。 型钩缓装置。 采用了 • (3) HXD3 型六轴电力机车。采用 型六轴电力机车。采用QKX100 型弹性胶泥缓 冲器。 冲器。 • (4) HXN4 型六轴内燃机车。采用 型六轴内燃机车。采用NC390 型橡胶缓冲器。 型橡胶缓冲器。 • (5) HXN5 型六轴内燃机车。与HXN4 型六轴内燃机车采 型六轴内燃机车。 用相同的钩缓装置。 用相同的钩缓装置。 • 综上所述 现有“和谐号”机车钩缓装置可归纳为 类:第1 综上所述,现有 和谐号”机车钩缓装置可归纳为3 现有“ 第 类是13A 型车钩 Q KX100 型缓冲器组成的机车钩缓装 型车钩+ 类是 型钩缓装置;第 置;第2 类是 第 类是DFC —E100 型钩缓装置 第3 类是 SBE4936AE 型车钩 NC390 型橡胶缓冲器组成的机车 型车钩+ 钩缓装置。 钩缓装置。
• • • • 1998 年缓冲器升级为与货车一致的 年缓冲器升级为与货车一致的MT —2 型或 MT —3型圆簧摩擦缓冲器，同期 型圆簧摩擦缓冲器， 型圆簧摩擦缓冲器 同期ST 型缓冲器也 开始生产； 2005 年车钩升级为13A型车钩 E 级 开始生产； 年车钩升级为 型车钩( 型车钩 钢) 。
机车车辆缓冲器技术的最新进 展