《铁道车辆构造与检修》 课件 模块4 项目一 认识车钩、缓冲器（二）

模块四车钩缓冲装置的

认知与检修

项目一认识车钩、缓冲器

（二）任务一密接式车钩任务二缓冲器一、密接式车钩概述对于高速列车、城市地铁和轻轨车辆的车钩缓冲装置常采用机械气路、电路均能同时实现自动连接的密接式车钩。这种车钩属刚性自动车钩，它要求在两钩连接后，其间没有上下和左右的移动，而且纵向间隙也限制在很小的范围之内(约1～2mm)。

任务一密接式车钩

密接式车钩的构造和工作原理与一般车钩完全不同，目前国内外常见的有两种结构形式：（1）日本新干线高速列车上所采用的柴田式密接式车钩，我国北京地铁车辆的车钩即属此列；（2）德国的沙库(Schafenberg)型密接式车钩，常见于欧洲国家所制造的地铁、轻轨及高速车辆上，德国制造的上海地铁车辆亦装用这种车钩；

二、密接式车钩的分类

北京地铁密接式车钩缓冲装置主要由密接式车钩、橡胶缓冲器、风管连结器、电气连结器和风动解钩系统等几部分组成。车辆连挂时，依靠两车钩相邻钩头上的凸锥和凹锥孔相互插入，起到紧密连接作用，同时自动将两车之间的电路、空气管路接通，并起到缓和连挂中车辆间的冲击作用。在两车分解时，亦可自动解钩，并自动切断车辆间的电路和空气通路。

（一）北京地铁密接式车钩北京地铁密接式车钩图

密接式车钩缓冲装置

1—钩舌；2—解钩风管连结器；3—总风管连结器；4—截断塞门；5—钩身；6—缓冲器；7—制动风管连结器；8—电气连结器。

车钩连挂作用原理

两钩连挂时，凸锥插进对方相应的凹锥孔中。这时凸锥的内侧面在前进中压迫对方的钩舌转动，使解钩风缸的弹簧受压，钩舌沿逆时针方向旋转40°。当两钩连接面相接触后，凸锥内侧面不再压迫对方的钩舌，此时，由于弹簧的作用，使钩舌顺时针向旋转恢复到原来的状态，即处于闭锁位置。

密接式车钩作用原理1—钩头；2—钩舌；3—解钩杆；4—弹簧；5—解钩风缸。

车钩分解作用原理

要使两钩分解，需由司机操纵解钩阀，压缩空气由总风管进入前车(或后车)的解钩风缸，同时经解钩风管连结器送入相连挂的后车(或前车)解钩风缸，活塞杆向前推并带动解钩杆，使钩舌逆时针向转动至开锁位置，此时两钩即可解开。如果采用手动解钩，只要用人力推动解钩杆，也能使钩舌转动至开锁位置实现两钩的分解。

密接式车钩作用原理1—钩头；2—钩舌；3—解钩杆；4—弹簧；5—解钩风缸。

（二）上海地铁密接式车钩

上海地铁车辆所采用的全自动密接式车钩缓冲装置由机械连接、电气连接和气路连接三部分组成。机械连接部分设于钩头中央；电气连接箱分设在左右两侧；中心轴下方设气路连结器。钩头机械连接部分组成

钩头机械连接部分由壳体、钩舌、中心轴、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等组成。

钩头机械连接部分的结构特点

壳体的前部，一半为凸锥体，一半为凹锥孔，两钩连挂时相邻车钩的凸锥体和凹锥孔互相插入；中心轴上固定有钩舌，钩舌绕中心轴转动可带动钩锁连接杆动作；钩舌呈不规则几何形状，设有供连接时定位和供解钩时解钩风缸活塞杆作用的凸舌，以及钩锁连接杆的定位槽、钩嘴等，是车钩实现动作的关键零件；钩锁连接杆在钩锁弹簧拉力作用下使车钩连接可靠；钩舌定位杆上设有两个定位凸缘，使钩舌定位在待挂或解钩状态；定位杆顶块可以在连接时顶动钩舌定位杆实现两钩的闭锁。上海地铁密接式车钩的作用原理

上海地铁自动车钩的作用原理 (a)待挂状态；(b)闭锁状态；(c)解钩状态。1—壳体；2—钩舌；3—中心轴；4—钩锁连接杆；5—钩锁弹簧；6—钩舌定位杆；7—钩舌定位杆弹簧；8—定位杆顶块；9—定位杆顶块弹簧；10—解钩风缸。

待挂状态

为车钩连接前的准备状态。此时钩舌定位杆被固定在待挂位置，钩锁弹簧处于最大拉伸状态，钩锁连接杆退缩至凸锥体内，钩舌上的钩嘴对着钩头正前方。闭锁状态

相邻两钩的凸锥体伸入对方的凹锥孔并推动定位杆顶块，定位杆顶块摆动迫使钩舌定位杆离开待挂位置，这时钩锁弹簧的回复力使钩舌作逆时针转动，并带动钩锁连接杆伸进相邻车钩钩舌的钩嘴，完成两钩的连接闭锁。这时两钩钩锁连接杆和钩舌形成平行四边形连杆机构，当车钩受牵拉时，拉力由两钩的钩锁连接杆均匀分担，使钩舌始终处于锁紧状态，当车钩受冲击时，压力通过两车钩壳体凸缘传递。解钩状态

司机操纵按钮，控制电磁阀使解钩风缸充气，风缸活塞杆推动钩舌顺时针转动，使两钩的钩锁连接杆脱开对方钩舌的钩嘴，同时使钩锁连接杆克服钩锁弹簧的拉力缩入钩头锥体内，这时定位杆顶块控制钩舌定位杆使钩舌处于解钩状态。两钩分离后，解钩风缸排气，定位杆顶块由于弹簧作用复位，钩舌回至待挂位，车钩又恢复到待挂状态。

第七章车钩缓冲装置

第五节缓冲器

一、概述

缓冲器的作用：

缓和并衰减列车在起动、制动及调车作业时产生的冲击力，提高车辆运行的平稳性，延长车辆的使用寿命，减少货物的损坏及增加旅客旅行的舒适感。

缓冲器的工作原理：

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。任务二缓冲器

缓冲器的分类：根据缓冲器的结构特征和工作原理，一般可将缓冲器分为以下几种类型：弹簧式缓冲器；摩擦式缓冲器；橡胶缓冲器；摩擦橡胶式缓冲器；黏弹性橡胶泥缓冲器；液压缓冲器及空气缓冲器等。

目前应用最广泛的为摩擦式缓冲器和摩擦橡胶式缓冲器。这两种缓冲器具有结构简单、制造方便、成本低的优点。

我国铁路客车使用1号环弹簧缓冲器，货车使用2号缓冲器。为了满足铁路运输发展的要求，近些年来提出了多种改进方案，形成了G1型、G2型缓冲器，在保持原1号、2号环弹簧缓冲器结构形式基本不变的前提下，增大了容量，改善了性能。

决定缓冲器特性的主要参数是：缓冲器的行程、最大作用力、容量及能量吸收率等。

行程：缓冲器受力后产生的最大变形量称为行程。最大作用力：缓冲器产生最大变形量时所对应的作用外力。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。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。二、缓冲器的主要性能参数

三、常用缓冲器的类型、结构与性能

（一）1号缓冲器

1号缓冲器为一种摩擦式缓冲器，它由前、后两部分组成。前部为螺旋弹簧，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。金属弹簧用来缓和冲击作用力，环弹簧两滑动斜面间的摩擦力用来消耗冲击动能，起到吸收能量的作用。

1号缓冲器1—盒盖2—弹簧盒3—外卷圆簧4—内卷圆簧5—弹簧座板6—外环弹簧7—内环弹簧8—半环弹簧9—底板10—角铁、螺栓。

当缓冲器受冲击力时，盒盖向内移动，压缩螺旋弹簧，并将力通过弹簧座板传递给环簧。由于内、外环为锥面配合，受力后外环扩张，内环缩小，产生轴向弹性变形，起到缓冲作用。与此同时，内、外环锥面间有相对滑动，因摩擦而作功，从而使部分冲击能变为摩擦功而耗散。当外力去除后，各内、外环由于弹力而复原，此时同样也要消耗部分冲击能量。

1号缓冲器的作用原理优点：该型缓冲器由于具有刚度较小的螺旋弹簧，灵敏性好，初始刚度小，在受到较小的冲击力时也能起到缓冲作用，故较适合于客车的要求。缺点：1号缓冲器容量仅为14kJ，不能满足扩编旅客列车和双层客车对缓冲器容量的要求。另外1号缓冲器维修工作量大，使用寿命短，在新生产的客车上已停止使用。

1号缓冲器的优缺点

2号缓冲器外形与1号完全相同，其结构上的主要区别在于盒内前部的螺旋弹簧也用环弹簧代替，前部环弹簧的外径和断面的厚度较后部的环弹簧要小，且其中有两个内环开有切口，其目的是为了减小初始刚度，增加缓冲器的灵敏性。

2号缓冲器装设在货车上使用，为了增加缓冲器的容量，环弹簧断面尺寸较1号缓冲器环簧要大些。（二）2号缓冲器2号缓冲器的结构2号缓冲器1—盒盖；2—弹簧盒；3—开口内环弹簧；4—小外弹簧；5—大外环弹簧；6—内环弹簧；7—半环弹簧；8—底板；9—角铁、螺栓。2号环弹簧缓冲器的特点

1．环簧受力较合理，能充分发挥材料的作用；

2．性能较稳定，即使少数环簧折损，仍能起缓冲作用；

3．使用中磨损较少，检修容易；

4．制造时对材质、加工要求较高，加工量大；

5．内、外环簧容易产生永久变形，外环簧尺寸扩大，内环簧缩小，致使环簧在箱体内处于松弛状态，运用中加剧列车的纵向冲击。

G1型和G2型缓冲器在保持原1号、2号缓冲器外形尺寸和簧盒内的内、外环簧总