任务4 缓冲装置课件讲解

教学目标1.了解车钩缓冲装置的分类用途任务4缓冲装置2.掌握车钩缓冲装置的结构及作用原理3.掌握缓冲器的结构和作用原理4.了解贯通道及渡板的结构一、层叠式橡胶金属片缓冲器

1．层叠式橡胶金属片缓冲器的结构及原理如图5-9所示，其作用原理是当车辆受到压缩载荷时，缓冲器体和牵引杆受压，此时力的传递方向为：牵引杆压缩后从板一橡胶金属片一前从板和缓冲器的前端。橡胶金属片受到压缩，起到缓冲作用。在牵引载荷工况下，缓冲体和牵引杆受拉，此时力的传递方向为：牵引杆上的滑套压缩前从板一橡胶金属片一后从板和缓冲体后盖，同样起到缓冲作用。此种缓冲器用于国产地铁车辆上。2．主要技术参数最大牵引力150kN最大冲击力250kN允许最大冲击速度3km／h缓冲器容量5.63kJ5.4缓冲装置一、层叠式橡胶金属片缓冲器

图5-9层叠式橡胶金属片缓冲器l-橡胶金属片；2-前从板；3-牵引杆；4-缓冲器后盖；5-滑套；6-缓冲器体：7-后从板二、环弹簧缓冲器

1．环弹簧缓冲器的结构及原理由弹簧盒、弹簧前后座板、外环弹簧(共7片)、内环弹簧(5片内环弹簧、1片开口环弹簧和2片半环弹簧组成)、端盖、球形支座、牵引杆等组成，其结构如图5-10所示。其作用原理是：当车钩受冲击时，牵引杆推动弹簧前从板向后挤压环弹簧；当车钩受牵拉时，拧紧在牵引杆后端的预紧螺母带动弹簧后从板向前挤压环弹簧。所以不论车钩受冲击或牵拉环弹簧，均受压缩作用。由于内、外环弹簧相互接触的接触面均做成V形锥面，受压缩相互挤压时，外环扩胀，内环压缩，这样就产生了轴向变形，起到缓冲的作用。同时，内、外环弹簧接触面产生相对滑动，摩擦力做功消耗了部分冲击能。环弹簧缓冲器的前端通过一组对开连接套筒与钩头连接，后端的球形支座通过销轴与车钩支撑座相连接。整个车钩缓冲装置在水平面内可绕销轴左右摆动40°，在垂直面内借助于球形轴套嵌有橡胶件可上下摆动5°，以满足车辆运行于水平曲线和竖曲线的要求。上海地铁一号线车辆就采用了这种缓冲装置。5.4缓冲装置

图5-10环弹簧缓冲器1-弹簧盒；2-端盖；3-弹簧前从板；4-弹簧后从板；5-外环弹簧；6-内环弹簧；7-开口弹簧；8-半环弹簧；9-球形支座；10-牵引杆；11-标记环；12-预紧螺母；13-橡胶嵌块2．主要技术参数最大作用力580kN；最大行程58mm；缓冲器容量18.7kJ；水平摆角±40°；垂直摆角±5°；能量吸收率66％。三、环形橡胶缓冲器1．环形橡胶缓冲器的结构及原理该缓冲器主要由牵引杆、缓冲器体、环形橡胶弹簧等几部分组成，属于免维护的橡胶缓冲装置。缓冲器安装在车钩安装座上，可以吸收拉伸和压缩能量，半自动车钩和牵引杆均用相同的方法安装固定，如图5-11所示。缓冲装置间不存在间隙，在承受拉伸和压缩载荷的同时，可以承受较大的剪切力。缓冲装置允许车钩做垂向摆动和扭转运动。缓冲装置的支撑座用4个螺栓固定在车体底架上。该装置用于深圳地铁车辆。2．主要技术参数允许水平最大压缩力1250kN允许水平最大拉伸力850kN水平摆角±11°垂直摆角±5．5°5.4缓冲装置三、环形橡胶缓冲器

图5-11环形橡胶缓冲装置l-牵引杆；2-安装座；3-环形橡胶；4-缓冲器体；5-支撑座四、弹性胶泥缓冲器

与传统意义上的缓冲器类似，在列车运行过程中起到吸收冲击能量、缓和纵向冲击和振动的作用。其后端通过钩尾销连接在安装座上，前端通过连接环与联挂系统连接。弹性胶泥缓冲器性能先进，缓冲器的可靠性和动态吸收性能较好。1．缓冲器的结构及原理由牵引杆、弹簧盒、内半筒、端盖和弹性胶泥芯子等组成，其中弹性胶泥芯子是其接受能量的元件。缓冲系统如图5-12所示，固定在弹簧盒内。车钩受拉时，纵向力传递顺序为：牵引杆→内半筒→弹性胶泥芯子→弹簧盒→车体；车钩受压时，纵向力传递顺序为：牵引杆→弹性胶泥芯子→内半筒→弹簧盒→车体。由此可见，无论车钩受拉或是受压，缓冲器始终受压。2．主要技术参数缓冲器容量≥30kJ缓冲器最大行程73mm缓冲器能量吸收率≥80％缓冲器阻抗力800kN车钩联挂最大速度5㎞/h四、弹性胶泥缓冲器

图5-12弹性胶泥缓冲器l-牵引杆；2-弹性胶泥芯子；3-内半筒组成五、带变形管的橡胶缓冲器如图5-13所示，由拉杆、轴套、锥形环圈、法兰、垫圈、橡胶弹簧以及变形管组成。轴套与钩头壳体螺纹连接，并由法兰紧固使之不致松动，轴套用来作为拉杆、锥形环圈和变形管支承和导向，拉杆穿过两个弹簧6和7，其端部通过蝶形螺母将弹簧压紧。在正常运行时，车辆之间所产生的牵引和压缩力主要由两橡胶弹簧来承担。这时车辆联挂冲击速度小于3km／h。在图5-14所示的力一行程图中作用力小于100kN，行程小于58mm，橡胶弹簧在变形中所吸收的功如图中所示的阴影线面积。当车辆在事故冲击时，车辆的碰撞速度超过5～8km/h，这时车钩所受到的冲击压缩力超过橡胶弹簧的承载能力，靠近钩头的冲击吸收装置起作用，变形管3与锥形环圈4彼此相互挤压，把冲击能转变为变形管和锥形环圈的变形功和摩擦功，变形管产生永久变形，吸收冲击功可达16.1kJ，从而达到对乘客和车辆的事故附加防护作用。产生永久变形后的变形管必须予以更换，只要将法兰2松开，并将轴套1从钩体中拧出，就不难将变形管3从锥形环圈4中拉出。五、带变形管的橡胶缓冲器

图5-13带变形管的橡胶缓冲器l-轴套；2-法兰；3-变形管；4-锥形环圈；5-拉杆；6、7-橡胶弹簧；8-垫圈；9-螺母五、带变形管的橡胶缓冲器图5-14橡胶缓冲器冲击衰减力——行程图六、可压溃变形管

车钩缓冲装置是车辆冲击能量吸收系统的一部分，可压溃变形管可作为车钩缓冲装置的重要部件，用来吸收车辆冲击能量，如图5-15所示。当两列车相撞时，将会产生可恢复的和不可恢复的变形。能量吸收可分为三级：第一级，速度最大为8km／h速度时，车钩内的缓冲、吸收装置吸收全部能量，产生的变形可以恢复；第二级，速度为8～15km／h速度时，可压溃变形管产生的变形不可恢复；第三级，速度超过15km／h速度时，自动车钩的过载保护系统产生不可恢复的变形，车辆前端将参与能量吸收以保护乘客。同时通过可压溃变形管的能量吸收还可以保护车体钢结构免受破坏。当冲击速度过大，导致可压