第五章 牵引缓冲装置

1、第五章第五章 牵引缓冲装置牵引缓冲装置 第一节第一节 牵引缓冲装置概述牵引缓冲装置概述 第二节第二节 车钩车钩 第三节第三节 缓冲器缓冲器 第四节第四节 密接式车钩密接式车钩 第一节第一节 牵引缓冲装置概述牵引缓冲装置概述 作用：连挂、传力、缓冲 将车辆连接成列车 实现车辆之间机械、电气和气路的连接 传递和缓和列车纵向力或冲击力 牵引连挂装置 缓冲装置 车钩缓冲装置的用途 车钩缓冲装置的组成 车钩 连挂和传递牵 引力及冲击力 缓冲器 缓和冲撞，吸 收冲击动能 从板和钩尾框 传递纵向力 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

2、间 下部靠钩尾框托板及钩体托梁托住 力的传递 牵拉时 钩头钩头 钩体钩体 钩尾销钩尾销 钩尾框钩尾框 缓冲器缓冲器 前从前从 板板 前牵引缓冲座前牵引缓冲座 车底架车底架 力的传递 压缩时 钩头钩头 钩体钩体 前从板前从板 缓冲器缓冲器 后牵引缓冲座后牵引缓冲座 车底架车底架 车钩高 对铁道车辆使用的车钩（非刚性） 空车时车钩钩舌的水平中心线距钢轨面（互换 性） 客车 货车88010mm 两相邻车辆最大高度差不得大于75mm 城市轨道交通车辆（地铁）车钩高？地铁车 辆是否可以与铁道车辆联运？ 10 5 880 车钩缓冲装置的分类 非自动车钩 自动车钩 非刚性车钩允许两个相连接的车钩钩体在 垂直

3、方向上有相对位移 刚性车钩不允许两连挂车钩存在相对位移 车钩缓冲装置的分类 u刚性车钩的优点 间隙小，降低了纵向冲动 实现车辆间的气路和电路的自动连接，编组自动化 避免在意外撞车时发生一个车辆爬到另一个车辆上 主要用于地下铁道车辆和城市轻轨车辆，以及高速列 车 u非刚性车钩的优点 结构简单，强度高，重量轻 与车体的连接较为简单 一般铁路客车、货车上 第二节第二节 车钩车钩 车钩是牵引缓冲装置中的主要部件之一，起连挂车辆 或其他机车的作用。现代各国普遍采用自动车钩，具有自 动连接的性能。不同类型的车钩，其结构虽有些差异，但 其作用原理是相同的。 （非刚性）车钩的开启方式 上作用式 由设在钩 头上

4、部的提 升机构开启 大部分货 车 车钩的开启方式 下作用式 由设在钩头 下部的推顶 杆的动作来 实现开启 客车 车钩的开启方式 车钩在什么状态时可以开启？ 牵引 制动 惰行 车钩型号车钩型号材料材料 静拉破坏强静拉破坏强 度（度（kN） 用途用途 13号号ZG25 2400 2600 货车、机货车、机 车用车用 13号号 ZG24Si MnVTi 3000 货车、机货车、机 车用车用 3号号ZG252500机车用机车用 15号号 1600 1700 客车用客车用 一、车钩的基本要求一、车钩的基本要求 1、要有足够的强度； 2、容易辨识其连结状态，以免误认而造成列车分离 事故； 3、不能因运行振

5、动而自动解锁脱钩； 4、不能因各部销有磨耗而影响其作用和挂钩的安全 ； 5、构造简单，操作方便，拆装容易，以降低运用保 养成本。 二、车钩组成二、车钩组成 车钩由钩体、钩舌、钩舌销、锁铁、钩锁及锁 体组成。车钩前从板尾部加工成R130 mm的圆弧。 其从板接触面也相应加工成圆弧形。车钩组装后钩 身可以在人力作用下做摆动，以便在曲线半径不小 于R250m弯道处摘挂。钩头肩部与冲击座距离为 80mm，在冲击座上方安装吊杆装置以增加车钩摆 动的灵活和复原能力。 车钩水平中心线距轨面高度为880 mm10mm， 车钩高度的调整可由钩尾框托板上加垫或改变冲击 座下方吊杆装置的均衡梁的唐耗板厚度来进行调整

6、 ，必要时吊杆头上的垫板也可稍稍改变厚度以调整 车钩高度。 (一)钩体 钩体由铸钢铸成，是车钩的主体件。按部位可分 为钩头、钩身、钩尾3个部分。整个钩体像一个半张 开的拳头。 1钩头 钩头前部空腔，用来安装其他车钩零件，钩头如 图5.3所示。 曲腕：可容纳对方钩舌。 钩耳：分上下钩耳，安装钩舌用。 钩锁腔：钩头中空部，容纳并安装钩锁、钩舌推 铁等零件，结构如图54所示。 2钩身 钩身铸成中空断面结构。 3钩尾 钩尾分叉并设销孔，用来连接车钩尾框，在尾框 内设缓冲器。 (二)钩舌 铸钢件，按部位可分为钩舌和钩舌尾部。钩舌是 挠钩部分，钩舌尾部是锁钩，开钩的控制部分，并 且是车钩承受拉压载荷的部分

7、。 在钩舌转轴处，设一垂向销孔，通过钩舌销把钩 舌装在钩头上，并可以适当转动，呈张开或闭拢状 态。张开时可以进行挂钩，闭拢并锁住后即为连挂 好以后的状态。 (三)钩舌销 是锻铜制成的圆形长销。它穿在钩头及钩舌的销 孔内，把钩舌装在钩头上，并保证钩舌可以绕其适 当转动。钩舌销顶部有凸边，可以防止掉落；下部 有开口销孔，以穿人开口销，避免脱落。 (四)钩锁 钩锁是一个形状复杂的铸钢件。它有相当大的自 重，安放在钩头空腔内，处于钩舌尾部适当位置。 当钩舌转到闭拢位置时，钩舌尾部和钩头空腔内壁 之间，转出一个空间，钩锁因自重落下，卡住钩舌 尾部，使钩舌不能张开，即成锁钩状态。在钩锁的 下端尾部，有一销

8、孔，用来连接下锁销；在钩锁的 上部，还设有一个短梁，这是为上作用式车钩连接 提锁零件用的。 (五)钩舌推铁 它是一个弯曲形状的铸钢件，平置于钩头空腔内 ，处于钩舌尾部的后面，下部有一短圆销作为转轴 。当钩锁被提起时，钩锁推动钩舌推铁的一端，使 它绕轴转动一定角度，其另一端则拨动钩舌尾部， 使钩舌张开成为全开状态。在挂钩后，钩舌尾部又 将它转回原位。 (六)下锁销装配 为下作用式车钩顶起钩锁用。它是由下锁销、下 锁销体和下锁销钩组成。 三、车钩的三态作用 车钩各零件处于不同的位置时，起着不 同的作用，从而使车钩具有闭锁、开锁、全 开三种作用，俗称为车钩的三态作用。 1、闭锁位置、闭锁位置 是车钩

9、连挂好以后的状态。 这时钩舌尾部转入钩锁腔内钩锁以自重落下，其后 锁面和侧坐锁面分别坐在钩舌推铁的琐座和钩舌尾 部侧面的钩锁承台上，卡在钩舌尾部侧面即钩锁腔 侧壁面之间，拦住锁钩不能张开。当钩锁以自重落 下后，下锁销沿钩锁腿部的下锁销轴孔下滑，使下 锁销的防跳台处于下锁销孔中防跳台下方，起防跳 作用。 标志：弯腰，能看见下锁销上的圆标记 2、开锁位置（锁开）、开锁位置（锁开） 是一种闭而不锁的状态。 此时钩舌虽未张开，但钩锁已被人为操纵顶起一定 高度，解除了对钩舌的锁闭。操作时，适当用力扳 动钩提杆，推动下锁销轴沿钩锁腿部的下锁销轴空 斜向上滑动，脱离防跳位置。另外，下锁销从下锁 销孔顶起钩锁

10、，使之上移，并使钩锁腿部向后转动 ，开锁坐锁面坐在钩舌推铁的锁座上，上钩锁不能 落下，形成开锁位置。 标志：钩舌关闭，锁销不能落下 3、全开位置、全开位置 是车钩钩舌完全张开的状态，为车钩连挂的准备位 置。 由闭或开锁位置用力提起车钩提杆（若在闭锁位置 先脱离防跳）在下锁销推动钩锁充分使其上升，钩 锁全开回转支点以钩锁腔前壁全开作用点为支点， 钩锁的腿部想后转动，后踢足踢动钩舌推铁的踢足 推动面，使钩舌以钩舌销为轴张开，形成全开位置 。全开位置。全开位置，钩锁座落在钩舌尾部上方 ，不能落下。 四、车钩受力及磨耗情况 1 车钩的受力 车钩在牵引或推进运行时，分别受着拉力或推力 。这些力都作用在钩

11、舌和钩体上。 无论在牵引或推进运行中，万一 钩舌销折损，只要车钩确实处于 相互连接而且完全锁闭的状态下， 钩舌并没有自动落下或被拉脱的 危险，只有当互扣的钩舌解开后， 钩舌方可取下。这种设计，目的 是保障列车运行中车钩安全可靠 的连接。 2 车钩的磨耗 列车在运行中的纵向冲击和垂直振动，使得互相连 接的两车钩，经常发生相对运动。这就必然导致磨耗 。 牵引运行时，钩舌内侧面M处易 磨耗；推进运行时，钩舌外侧面 N处易磨耗。因而车钩长期使用 后，钩舌会逐渐磨薄。钩舌厚度 磨薄后，强度自然要减弱，而且 由于钩舌磨耗过薄，相互连接的 车钩必然松旷过大，致使列车冲 动增加，钩舌容易相互脱离，造 成列车分

12、离事放。 五、车钩复位装置五、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。为了使车 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，在车钩钩头 的后面，钩身的下部，装设了车钩复原装置。 弹簧式复原装置弹簧式复原装置 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

13、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。 第三节第三节 缓冲器缓冲器 缓冲器作用： 缓冲器用来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 互碰撞而引起的冲击和振动，从而减少机车、车 辆的破损，货物的损伤，提高列车运行的平稳性。 摩擦缓冲器摩擦缓冲器 由前、后两部分组成，前部为螺旋弹簧（客车用）由前、后两部分组成，前部为螺旋弹簧（客车用） 或环弹簧（货车用），后部为内、外环弹簧，彼此或环弹簧（货车用），后部为内、外环弹簧，彼此 以锥面相配合，两部分之间有弹簧座板分隔。以锥面相配合，两部分之间有弹簧座板分隔。 2号弹簧缓冲器 1号弹簧

14、缓冲器 螺旋弹簧螺旋弹簧 用来缓和冲击作用力，环弹簧两滑动斜面间的摩擦用来缓和冲击作用力，环弹簧两滑动斜面间的摩擦 力用来起到吸收能量的作用。力用来起到吸收能量的作用。 当缓冲器受力压缩时，使各环相互挤压，这时外环当缓冲器受力压缩时，使各环相互挤压，这时外环 弹簧中就储存了大部分的冲击能量；同时各内外环弹簧中就储存了大部分的冲击能量；同时各内外环 簧的斜面之间因相互摩擦而将一部分冲击能变成热簧的斜面之间因相互摩擦而将一部分冲击能变成热 能。能。 当外力除去后，各环簧之间又产生摩擦，将所储存当外力除去后，各环簧之间又产生摩擦，将所储存 能量的一部分再一次转变为摩擦热能而消散，因而能量的一部分再一

15、次转变为摩擦热能而消散，因而 起到了缓冲和减振的作用。起到了缓冲和减振的作用。 (一)MX一1型橡胶摩擦式缓冲器 电力机车上现普遍采用的是MX-1型橡胶摩擦式 缓冲器。SS4G型，SS9型电力机车均采用MX-1 型橡胶摩擦式缓冲器。 橡胶缓冲器结构、原理橡胶缓冲器结构、原理 u橡胶缓冲器的头部为楔块摩擦部分，由三个形状 完全相同且带倾斜角的楔块，压头和箱体等部分 组成，楔块介于压头与箱体之间，整个缓冲器封 闭在箱体内。 u橡胶缓冲器是借助橡胶分子内摩擦和弹性变形起 到缓和冲击和消耗能量作用的。为了增大缓冲器 容量，在头部装有金属摩擦部分，借助三个带有 倾角的楔块，在受压时与箱体及压头间各接触斜

16、 面产生相对位移，因摩擦而消耗冲击能量。 橡胶缓冲器的优点： 1、容量大。34000J以上 2、性能好。能量吸收率90%。 3、零件少，重量轻，成本低。 缺陷： 橡胶片性能不稳定，箱体易产生裂纹。 (二)MT-3型缓冲器（自学部分） 密接式车钩缓冲装置的特点和种类 刚性自动车钩 集牵引、缓冲和连挂于一体 实现车辆的机械、电气和空气的自动连接 主要用于高速列车、地铁和轻轨车辆上 常见种类 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 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 连挂与分解作用

17、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40 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 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40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

18、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。 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 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 垂向 0 40 0 5 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

19、位杆 顶块及弹簧和 解钩风缸 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 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 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