车钩缓冲装置-缓冲器（车辆构造检修课件）

缓冲器

缓冲器是用来缓和列车在运行中由于机车牵引力的空化或在启动、制动及调车作业时车辆相互碰撞而引起的纵向冲击和振动。缓冲器有耗散车辆之间冲击和振动的功能，从而减轻对车体结构和装载货物的破坏作用，提高列车运行的平稳性。缓冲器的工作质理是借助于压缩弹性元件来缓和冲击作用力，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。缓冲器缓冲器主要包括摩擦式和摩擦橡胶式两种。摩擦式缓冲器利用摩擦体吸收一部分能量，在往复运动中转换成摩擦热散发掉；摩擦橡胶式缓冲器借助于弹性变形时橡胶分子的内摩擦来消耗振动冲击能量。现我国铁路货车上所采用的缓冲器有:2号环弹簧缓冲器、ST缓冲器、MT-2型缓冲器、MT-3型缓冲器、HM-1型、HM-2型缓冲器。铁路客车上1号,G1型缓冲器,其中G1型主要用于新造客车上。缓冲器的性能直接影响着列车的牵引总重、运行速度、车辆的总重、编组作业效率、货物的完好率等涉及铁路运输效能的主要技术经济指标。决定缓冲器特性的主要参数是:级冲器的行程、最大作用力、容量及能量吸收率等。二、缓冲器的主要性能参数

①行程：缓冲器受力后产生的最大变形量称为行程。此时弹性元件处于全压缩状态，如再加大外力，变形量也不再增加。

②最大作用力：缓冲器产生最大变形量时所对于应的作用外力。

③容量：缓中器在全压缩过程中，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面导致车辆刚性冲击。二、缓冲器的主要性能参数④初压力：缓冲器的静预压力，初压力大小将影响列车启动加速度，⑤能量吸收率：缓冲器在全压缩过程中，有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，吸收率越大，则表明缓冲器吸收冲击能量的能力越大，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。一般要求能量吸收率不低于70%。缓冲器20世纪90年代初，研制了MT-2型与MT-3型层板式缓冲器。这两种缓冲器都具有容量大、阻抗力低、吸收率高、寿命长等特点，是现在铁路货车装用的主型缓冲器。MT-2型、MT-3型缓冲器为弹簧摩擦式缓冲器，结构和外形尺寸结构和外形尺寸完全相同。MT-3型缓冲器MT-2结构缓冲器外固定板动板固定斜板楔块铜条复原弹簧中心楔块弹簧座角弹簧座角弹簧内圆弹簧外圆弹簧销子箱体安装示意图HM系列缓冲器弹性胶泥芯体主要由活塞杆、密封结构、导向套、阻尼介质(胶泥)、缸体组成。其工作原理如下:当活塞杆受力被推向腔内时，活塞杆挤压胶泥,同时活塞右侧的胶泥通过活塞杆与缸体之间的间隙(阻尼孔)流入活塞杆的左侧，当外力去除后，被压缩的胶泥膨胀，活塞杆回位。在胶泥流过阻尼孔的过程中，通过阻尼耗能和弹性耗能吸收了大部分外力所做的功，从而起到缓冲能量的作用。ST缓冲器

ST型缓冲器是北京二七车辆厂于1997年研制开发的，它具有结构简单、重量轻、成本低等特点，适用于总重为84t的主型通用货车及货运机车。ST缓冲器ST型缓冲器由箱体、推力锥、摩擦楔块、限位垫圈、弹簧和螺栓、螺母组成，为干摩擦式弹簧缓冲器。ST缓冲器

箱口内部、摩擦楔块、推力锥和限位垫圈组成摩擦机构，箱体口内部的六角锥面为主摩擦面，弹性元件为内外两个圆柱型螺旋弹簧，由螺栓、螺母将缓冲器各零件连接成一整体。箱体螺栓螺母外簧内簧限位垫圈摩擦楔块推力锥ST缓冲器客车缓冲器目前，我国铁路客车使用1号、G1型缓冲器，其中G1型缓冲器主要用于双层客车和新造车上，1号缓冲器已基本淘汰。客车缓冲器G1缓冲器由弹簧盒、弹簧盒盖、弹簧座、圆弹簧、环弹簧及底板等组成。在缓冲器的前部装有内、外圆弹簧，以便在较小的冲击力下也能起到缓冲作用，增加客车运行的平稳性。

在弹簧盒内装有内、外环弹簧。内环弹簧的外圆周面和外环弹簧的内圆周面都制成V形圆锥面，组装后其圆锥面互相密贴。当缓冲器受到纵向冲击力时，弹簧盒盖向内移动，因内外圆弹簧刚度较小，故可以缓和较小的冲击力。当冲击力较大，圆弹簧压缩量很大或被完全压缩时，其作用力由弹簧座传至环弹簧组，推动内外环弹簧互相挤压。

在由于内外环弹簧是V形圆锥面接触，致使各外环弹簧受到内环弹簧的挤压而胀大，各内环弹簧受到外环弹簧的压缩而缩小，因而将一部分冲击动能变成拉伸与压缩的弹性势能储存起来。同时，各内外环弹簧的圆锥面之间因相对滑动而产生滑动摩擦，将一部分冲击动能转变成热能散失。当外力消除后，各外环弹簧自行收缩，各内环弹簧自行伸长，均恢复至原来的状态。在复原的过程中，各内外弹簧锥面之间又产生摩擦，将储存的弹性势能的一部分转变成热能散失，从而起到缓和、衰减冲击的作用。KC15弹性胶泥缓冲器（25T型车用）

弹性胶泥缓冲器是近年来欧洲新开发的一种新型缓冲器，在法国、德国、波兰的高速列车、客车和货车上应用获得成功，现已被纳入UIC标准（UIC526-1；UIC526-3）。这种缓冲器取用一种未经硫化的有机硅化合物，称弹性胶泥作为介质，它具有弹性、可压缩性和可流动性，其物理化学性能在-50～+250℃范围内具有较高的稳定性，抗老化、无臭、无毒，对环境无污染。KC15弹性胶泥缓冲器

它还具有固体和液体两种属性的特征，其动粘度比普通液压油大几十至几百倍，且可根据需要改变配方予以调节，在液压缓冲器中十分困难的密封问题在这里变得极为简单。KC15弹性胶泥缓冲器

当弹性胶泥缓冲器活塞柱受到一定的压力(静压力或冲击力)时，活塞利用活塞缸内节流孔或节流间隙以及弹性胶泥材料本身体积被压缩后的反作用力产生一定的阻抗力。当弹性胶泥材料受到的预压缩力越大、活塞的运动速度越快，则产生的阻抗力也越大，这有利于提高缓冲器在大冲击力作用下的容量。当作用在活塞柱上的外力撤消后，缓冲器体内处于压缩状态的弹性胶泥的体积则会自行产生膨胀，将活塞推回到原始位置,在这个过程中弹性胶泥材料以较慢的速度通过节流孔或节流间隙流回原位，实现缓冲器的回程动作。4.2、MT－3和ST型缓冲器MT－3型缓冲器是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，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。

外固定板动板固定斜板楔块铜条复原弹簧中心楔块弹簧座角弹簧座角弹簧内圆弹簧外圆弹簧销子箱体箱体螺栓螺母外簧内簧限位垫圈摩擦楔块推力锥ST型缓冲器是北京二七车辆厂于1997年研制开发的，它具有结构简单、重量轻、成本低等特点，适用于总重为84t的主型通用货车及货运机车。HM-1型缓冲器HM-1型缓冲器是新型摩擦胶泥组合式缓冲