《机车总体结构及设计》05牵引缓冲装置

连挂与分解作用原理
两钩连挂时，凸锥插进对方相 应的凹锥孔中
凸锥的内侧面在前进中压迫对 方的钩舌转动
解钩风缸的弹簧受压，钩舌沿 逆时针方向旋转40º
两钩连接面相接触后，凸锥的 内侧面不再压迫对方的钩舌
弹簧使钩舌恢复到闭锁位置
连挂与分解作用原理
司机操纵解钩阀，压 缩空气进入解钩风缸
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第四节 密接式车钩
一、密接式车钩概述
车钩分为非刚性车钩和刚性车钩；
非刚性车钩允许两个相连接的车钩 钩体在垂直方向上有相对位移；
1)简化了两车钩纵向中心线高度偏差较 大的车辆相互连挂的条件（例如，空车 和重车） 2)车钩强度大。 3)不需要复杂的钩尾销连接结构和复杂 的对心装置。 4)车钩钩体的结构和铸造工艺较为简单。
功能； 根据车钩开启方式，可将车钩分为上作用式和下作用式；
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一、车钩基本要求
车钩应具有足够的强度及疲劳寿命；设计车钩通常采用逐 步增强法；
易于辨别是否完全连接； 连接可靠，不能自动解锁脱钩； 构造简单； 正常磨耗下保证安全。
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二、车钩组成
车钩由钩体、钩
舌、钩舌销、钩
钩舌销
环弹簧缓冲器 钩尾冲击座
前端 后端过载
保护连接 套筒
Scharfenberg车钩的吸能装置
（1）压溃管 压溃管是一段经过特殊热处理，屈服强度偏差非常小的钢
管，安装在车钩钩身里承受压缩力，车钩拉伸力由压溃管内的芯轴 承受。压溃管的强度略低于车底架的强度，高于车辆正常连挂速度 下产生的纵向冲击力。压溃管结构简单，成本较低，但是发生塑性 变形后就必须更换。
位置：下作用式车钩 作用：推钩锁 沉头铆钉:便于，防脱 16
上锁销组成
位置：上作用式车钩 作用：提钩锁
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三、车钩三态作用
三态：闭锁、开锁、全开；
闭锁—挂钩后的位置
钩舌旋入不分开；
钩锁重力下落，卡在钩舌锁面和钩锁腔 立壁之间，挡住钩舌使其不能转动
钩锁锁钩舌,钩锁锁钩舌推铁,防跳生效.
①
②
Scharfenberg型密接式车钩
机械连接 中间部位
电气连接 左右两侧
气路连接 中心轴下方
摆动角
水平 400 垂向 50
Scharfenberg型密接式车钩
中心轴、钩舌 、钩锁连接杆 、钩锁弹簧、
钩舌定位杆及 弹簧、定位杆 顶块及弹簧和 解钩风缸
结构：MT－3型缓冲器由箱体、摩擦机构和弹性元件等组 成，采用两楔块带动板的摩擦机构和以圆柱型螺旋弹簧作 为弹性元件的全钢干摩擦式弹簧缓冲器，箱体不直接承受 摩擦作用，缓冲器以予压缩状态交货。
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主要技术参数
最大阻抗力（最大阻抗力＝额定阻抗力）≤2000kN 正式容量 —————————————≥45kJ 行程 ——————————————— 83mm 吸收率——————————————— ≥80﹪ 冲击速度—————————————— 8km/h 外形尺寸（预缩短状态） —————227X320X555mm
密接式车钩的优点：
待挂位置; 闭锁位置; 开锁位置。
为管路、线路的自动连挂创造了条件； 减小了两车钩接触面之间的间隙，提高了列车运行的平稳
性；
减少了两车钩连接表面之间的磨耗； 减小了车钩相互冲击而产生的噪声。
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柴田式密接式车钩
密接式车钩 橡胶缓冲器 风管连结器 电气连结器 风动解钩系统
弹簧的回复力使 钩舌作逆时针转 动，带动钩锁连 接杆伸进相邻车 钩钩舌的钩咀， 完成两钩的连接 锁闭
Scharfenberg型密接式车钩
连接状态受力
车钩受牵拉时 ，拉力由两钩 锁连接杆均匀 分担
当车钩受冲击 时，压力通过 两车钩壳体连 接法兰传递
Scharfenberg型密接式车钩
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车钩缓冲装置在车辆上的安装
整体安装于车体底架两端的牵引梁内； 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托住。
车钩作用力的传递过程：
受拉:钩头→钩体→钩尾销→钩尾
→ 框 后从板→缓冲器→前从板→
前从板座→牵引梁
受压:钩头→钩体→钩尾销→钩尾 框→前从板→缓冲器→后从板→ 后从板座→牵引梁
作用： 1)保护：力传递 2)圆弧：顺利 3)承台：坐落
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三、导柱定位轴箱
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钩锁
自重大；落在钩舌尾部和钩 头空腔内壁之间的空间之中；卡 住钩舌尾部，即成锁钩状态；
既可连接下销锁销，又可为 上作用式车钩连接提锁零件 14
钩舌推铁
位置：钩锁腔(横) 作用：推动钩舌全开(转轴)
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下锁销装 配（组成）
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二、缓冲器性能参数
行程:缓冲器受力后产生的最大变形称为行程。此时弹性元 件处于全压缩状态，如果再加大外力，变形量也不会再增 加;
最大阻抗力:缓冲器达到行程时的作用外力； 缓冲器容量：缓冲器在全压缩过程中，作用力在其行程上
所作的功的总和称为容量。它是衡量缓冲器能量大小的主 要指标，如果容量太小，则当冲击力较大时就会使缓冲器 全压缩而导致车辆刚性冲击；
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能量吸收率：缓冲器在全压缩过程中，有一部分能量被阻尼 所消耗，其所消耗部分的能量与缓冲器容量之比称为能量吸 收率。能量吸收率愈大，则表明缓冲器吸收冲击能量的能力 愈大，反冲作用就愈小，否则，缓冲器必须往复工作几次才 能将冲击能量消耗尽，这将导致车钩、车底架过早疲劳损伤 ，并且加剧列车纵向冲动。一般要求缓冲器能量吸收率不低 于70%。 ；
在挂钩时，相互连挂的 两个车钩必须有一个处 于全开位。
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四、车钩受力及磨耗
当机车牵引运动时：钩舌尾 部m、n与钩头内缘o、p接触 受力；
当机车推进运动时：钩头的g 、r与钩舌的s、t接触受力；
原因： δ钩舌销及孔＞δ钩舌钩头间隙
钩舌销不受力，只起转轴作 用；
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列车运行中的纵向冲击 和垂直振动使得互相连 接的两个车钩发生相对 运动，车钩处于摩擦状 态，必然导致磨耗。
解钩状态
解钩风缸充气，风 缸活塞杆推动钩舌 顺时针转动，使相 邻车钩的钩锁连接 杆脱开钩舌
定位杆顶块控制钩 舌定位杆使钩舌处 于解钩状态
Scharfenberg型密接式车钩
电气连接
保护罩 固定触点和弹
性触点
气路连接
主风管接头 解钩风管接头
Scharfenberg型密接式车钩
非刚性车钩
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刚性车钩的连接不允许两连挂车钩存在相对位移，而 且对前后的间隙要求应限制在很小的范围之内。如呈 倾斜状态。
密接式车钩属于刚性车钩；
刚性车钩
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国内外常见的几种密接式车钩： 三个基本位置：
柴田式密接式车钩(北京地铁) Scharfenberg型密接式车钩（上海地铁） BSI-COMPACT型密接式车钩
活塞杆向前推并带动 解钩杆，使钩舌转动 至开锁位置
两钩分解后，解钩风 缸的压缩空气迅速排 出，解钩弹簧带动钩 舌顺时针向转动40º恢 复到原始状态
连挂与分解作用原理
风管连接
当两车连挂时风管连接器能自动将空气管路连 通，两车分解时又可自动将两车间的空气管路 切断
电气连接
在两车连接时自动接通两车之间的低压电路， 使司机得以操纵全列车同步工作。在两车分解 时又可自动将两车间的电路切断。
锁、锁铁和锁体
组成；
衬套
车钩水平中心线
距轨面高度880±
10mm；
钩舌推铁
钩舌
上锁销 上锁销杆
钩体 钩锁 9
钩体
是车钩主体件，分为钩 头、钩身、钩尾；
钩头：用来安装其他车 钩零件； 曲腕—容纳对方钩舌； 钩耳—安装钩舌； 钩锁腔—安装钩锁、钩
舌推铁等零件；
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三、导柱定位轴箱
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钩舌
对于机车牵引力(拉):
车架→牵引梁→前从板座→前从板 →缓冲器→后从板→钩尾框→钩 尾销→车钩
车钩 钩尾销 钩尾框 牵引梁
前从板 后从板 缓冲器
牵引缓冲装置的检修：
检查提杆座、钩尾托板、钩门板支撑角钢、钩尾销等处的 螺栓不得松动；
检查车钩、钩尾框、缓冲器状态是否正常； 车钩三态作用良好； 闭锁位置时，上锁锁链应保持25～45mm的松余量； 车钩水平中心线距轨面高度在800±10mm范围内； 车钩、钩尾框严格按照图纸及标准进行焊补和修理。
安装位置：车钩钩头的后面 ，钩身的下面；
常用的复原装置有弹簧式和 吊杆式；
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弹簧式复原装置
车钩钩身坐落复 原弹簧鞍内。当车 钩偏倚时，弹簧鞍 压缩下部一侧的弹 簧垫板及弹簧，此 时弹簧的复原力就 可使弹簧鞍恢复到 正位，起复原作用 。
吊杆式复原装置
钩身卡在摆块上，摆 块两端支承在吊杆下。 当车钩向一侧偏倚时， 车钩本身的重量的水平 分力将使自身和摆块恢 复到原来的正常安定位 置。这种吊杆式复原装 置结构简单、很少有磨 损。
第三节 缓冲器
一、缓冲器作用和分类
作用：减小列车在运行中由于机车牵引力的变化或启动、 制动及调车挂钩时机车车辆相Leabharlann Baidu碰撞而引起的纵向冲击和 振动；
工作原理：借助压缩弹性元件来缓冲冲击作用力，同时在 弹性元件变形过程中利用摩擦和阻尼吸收冲击能量。
按工作原理分类：弹簧摩擦式、橡胶摩擦式、液压缓冲器
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第五章 牵引缓冲装置
2
牵引缓冲装置概述 车钩 缓冲器 密接式车钩
3
第一节 牵引缓冲装置概述
4
三、导柱定位轴箱
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一、作用与组成
牵引缓冲装置具有连接、牵引和缓冲的作用； 牵引缓冲装置由车钩、缓冲器及车钩复原装置三部分组成；
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第二节 车钩
起连挂车辆或其他机车的作用； 现在各国普遍采用自动车钩（詹式车钩），具有自动连接
为保证行车安全，应按 照车钩磨耗限度，随时 注意检查，及时修复或 更换新品。
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五、车钩复位装置
列车进入曲线运行时车钩中心线与车体中心线产生偏角， 即车钩左右摆动。故在牵引梁中间开有较宽的钩门，钩体 在尾框也能左右摆动。
作用：使车钩在偏倚后能及时恢复正常位置，避免车钩左 右任意摆动不稳，减小摘挂车钩时的困难；
回弹能量：缓冲器在复原时所释放出的能量； 耐久性：缓冲器在运用中保持其容量的能力称为耐久性。
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三、典型缓冲器
MX-1：
电力机车上普遍采用MX-1型橡胶摩擦 式缓冲器；
MX-1型缓冲器是带有摩擦块和橡胶减 振片的缓冲器
结构：头部为楔块摩擦部分，由3个 形状相同且带倾斜角的楔块、一块压 块和箱体小口部分组成；后部为弹性 元件部分，有9片形状相同的橡胶片 ，用顶隔板、两块中间隔板及底隔板 将其分隔3层，每层3片。
特点：为适应我国铁路在大秦线开行6kt至10kt重载单元 列车、在主要干线开行5kt级重载列车而研制和开发的， 它具有性能稳定、阻抗低、容量大、使用寿命长、检修方 便等特点，是新一代大容量通用货车缓冲器。适用于总重 为84t的主型通用货车车辆以及其它货车车辆，可在±50 ℃的环境温度范围内正常工作。
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开锁—闭而不锁状态 （准备解钩位置）
提钩杆，钩锁过钩舌尾 部，钩锁偏重偏转。
钩锁开锁坐锁面坐落在 钩舌推铁的锁座上
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全开（准备挂钩位置）
钩锁充分提起，其全开 回转支点与钩锁腔支点 座接触，并以此支点转 动，使钩舌推铁绕回转 支轴转动。钩舌推铁腿 使钩舌转动，成全开位 置。
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工作原理：借助橡胶分子内摩擦和弹性变形起到消耗能量 和缓和冲击的作用。
优点： 容量大。34000J以上 性能好。能量吸收率90%。 零件少，重量轻，成本低。 制造方便，检修容易
存在问题：橡胶性能不稳定，箱体大小口结构不合理易裂 纹，箱体采用底部大敞口结构，使底板易断裂。
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MT-3型缓冲器
Scharfenberg型密接式车钩
待挂状态
钩舌定位杆被钩 舌定位杆及弹簧 固定在待挂位置
钩锁弹簧处于最 大拉力状态
钩锁连接杆退至 凸锥体内
钩舌上的钩嘴对 着钩头正前方
Scharfenberg型密接式车钩
连接状态
凸锥体伸入本钩 的凹锥孔并推动 定位杆顶块定位 杆顶块推动钩舌
上海地铁车辆的车钩类型
-A==B**C==C**B==A 全自动车钩(-)
机械、气路、电路的自动连接
半自动车钩（=）
机械、气路自动连接,电路人工连接
半永久车钩 （*）
机械、气路、电路人工连接
半永久车钩
两对雌雄结构的 连接杆组成 双向作用环 弹簧牵引杆 刚性牵引杆 套筒式连轴 节