城市轨道交通车辆与结构(第四章车钩).ppt
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1、第一节第一节 牵引、缓冲、连结装置的用途及分类牵引、缓冲、连结装置的用途及分类l牵引、缓冲、连结装置是车辆最基本、最重要的部件之一牵引、缓冲、连结装置是车辆最基本、最重要的部件之一l是由同一装置来承担的,那么该装置称之为牵引缓冲装置。l分别由不同的装置来承担,则分别称之为牵引连挂装置和缓冲装置。l牵引连挂装置用来保证动车和车辆彼此连接,并且传递和缓和拉伸(牵引)力的作用。l缓冲装置用来传递和缓和压缩的作用,并且使车辆彼此之间保持一定的距离。l一、综合作用和用途一、综合作用和用途l连接列车中各车辆,并使之彼此保持一定的距离;l实现车辆之间机械、电气和气路的连接;l传递和缓和列车在运行中或在调车时
2、所产生的纵向力或冲击力。二、车钩分类l按牵引连挂装置的连接方法,可分为:按牵引连挂装置的连接方法,可分为:l1、非自动车钩、非自动车钩l非自动车钩要由人工来完成车辆的连接。l2、自动车钩、自动车钩l自动车钩则不需要人参与就能实现连接。我国铁路和城市轨道车辆均采用自动车钩。l自动车钩可分为两种基本类型:l(1)非刚性车钩)非刚性车钩l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。l当两个车钩的纵轴线存在高度差时,两个钩呈阶梯形状,并且各自保持水平位置。由于钩体的尾端相当于销接,这就保证了车钩在水平面内的位移。l(2)刚性车钩)刚性车钩l刚性车钩不允许两连挂车钩存在相对位移。l此外,还
3、有半刚性自动车钩。非刚性车钩与刚性车钩示意图(a)非刚性车钩;(b)刚性车钩三、车钩比较l刚性车钩较非刚性车钩有如下优点:刚性车钩较非刚性车钩有如下优点:(1)大大简化了制动空气主管、电气线路等自动连挂的条件,并且改善和减轻了工人的劳动条件。(2)两车钩连接表面之间间隙减小l降低了列车中的纵向冲击力,提高了列车运行的平稳性。l两连挂车钩相互冲击而产生的噪音,改善了对环境的影响,这对于城市轨道车辆和客车尤为重要。(3)车钩零件的横向位移减小l改善了自动车钩内机构的工作状态,减小了在车钩零件上所作用力。l车钩连接表面的磨耗减少。(4)避免在意外撞车事故时,发生一个车辆爬到另一个车辆上的危险。l非刚
4、性车钩较刚性车钩有如下优点:非刚性车钩较刚性车钩有如下优点:l性能上:性能上:提高了纵向中心线高度偏差较大的车辆两车钩相互连挂的适应性l结构上:结构上:不需要复杂的钩尾销接结构和复杂的对心装置。l工艺上:工艺上:车钩钩体的结构和铸造工艺较为简单。制造成本低,维修方便。l 城轨车辆、高速列车采用城轨车辆、高速列车采用 刚性车钩刚性车钩l 铁路客车货车用铁路客车货车用 非刚性车钩非刚性车钩第二节第二节 密接式中央牵引、缓冲、连结装置密接式中央牵引、缓冲、连结装置l定义:定义:l是通过车辆彼此相向缓慢走行相互碰撞,使钩头的连接器动作,实现两车辆的机械、电气和空气的自动连接的一种装置。l特点:特点:l
5、密接式中央牵引、缓冲、连结装置集牵引、缓冲和连挂于一体,l属于刚性自动车钩,主要用于地下铁道车辆和城市轻轨车辆上。l在两连挂车钩高度具有偏差,在有坡度线路和曲线上都能安全地连挂。l种类:种类:l按其钩头结构的型式区分有多种:(1)国产地下铁道车辆采用:凸锥和凹锥结构实现两钩的闭锁。(2)在欧洲大多采用:schafenberg密接式车钩和BSI-COMPACT型密接式车钩。(3)进口的上海地铁车辆采用的也近似于schafenherg型结构的密接式车钩。一、国产密接式车钩缓冲装置一、国产密接式车钩缓冲装置 l密接式车钩为刚性自动车钩l1、密接式车钩缓冲装置组成、密接式车钩缓冲装置组成l该密接式车钩
6、缓冲装置由以下五部分组成:(1)密接式车钩:钩头凸锥,钩舌(半圆盘)。(2)橡胶缓冲器:缓冲器壳体,前、后从板,橡胶缓冲片、牵引杆。(3)电气连接器:连接器体,电触点,定位销,防尘盖,定位孔。(4)风管连接器:总风管连接器,制动管连接器,解钩风管连接器。(5)解钩系统:解钩风缸,解钩杆,异型管。l设计数据:l最大牵引力 15tl最大冲击力 25tl允许最大冲击速度3kmhl允许通过最小曲线半径l 正常情况400ml 调车情况80m 密接式车钩缓冲装置图密接式车钩缓冲装置图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2、车钩闭锁、分解工作
7、原理l车钩闭锁车钩闭锁l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。l当两钩连接面相接触后,凸锥的内侧面不再压迫对方的钩舌,此时,由于弹簧的作用,使钩舌恢复到原来的状态,即处于闭锁位置。l两钩分解两钩分解l解钩阀分解(需由司机操纵)l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,使钩舌转动至开锁位置,此时两钩即可解开。l两钩分解后,解钩风缸的压缩空气迅速排出,解钩弹簧得以复原,带动钩舌顺时针向转动40。恢复到原始状态,为下次连挂作好准备。
8、l手动解钩l只要用人力扳动解钩杆,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图密接式车钩作用原理图1钩头;2钩舌;3解钩杆;4弹簧;5解钩风缸二、上海地铁车辆的车钩缓冲器装置二、上海地铁车辆的车钩缓冲器装置l1、车钩缓冲装置的类型、车钩缓冲装置的类型l上海地铁车辆的车钩缓冲装置有三种不同的类型:l(1)全自动车钩l全自动车钩可以实现机械、气路、电路的自动连接。l(2)半自动车钩l半自动车钩的机械、气路连接结构与作用原理基本上与全自动车钩相同,但是电路需要人工手动连接。l(3)半永久车钩l半永久车钩的机械、气路、电路的连接都需要人工手动操作,一般只有在车间维修时才进行分解。2、
9、车钩结构、车钩结构l组成:l钩头由机械连接、电气连接和气路连接三部分组成。l构造布置:l机械连接部分居中,电气连接箱分设在左右两侧,中心轴下方设气路连接。l车钩状态l包括:待挂、连接和解钩三种状态(1)钩头机械连接部分)钩头机械连接部分l构成:构成:l由壳体、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组成。l构造型式:构造型式:l壳体的前部一半为凸锥体、一半为凹锥孔。在连接时和相邻车钩凸锥体和凹锥孔相互插入;自动车钩结构总图1钩头凸锥;2钩锁连接杆;3导向杆;4主风管连接器;5对开连接套筒;6环弹簧缓冲器;7支撑座;8电气连接箱;9钩尾冲击座;10过载保护
10、连接套筒;11垂向支承;12对中装置自动车钩状态l包括:待挂、连接和解钩三种状态。l待挂状态l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。l连接状态l相邻车钩的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定位杆离开待挂位置。由于钩锁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。l这时连挂两钩的钩锁连接杆和钩舌形成平行四边形,车钩受牵拉时,拉力由两钩锁连接杆均匀分担,使钩舌始终处于锁紧位置。l当车钩受冲击时,压力通过两车钩壳体连接法兰传递。l解钩状态
11、l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,使相邻车钩的钩锁连接杆脱开钩舌,同时使自身的钩锁连接杆克服钩锁弹簧拉力缩入钩头凸锥体内,脱离相邻车钩的钩舌,这时定位杆顶块控制钩舌定位杆使钩舌处于解钩状态。l当两钩分离后,定位杆顶块由于弹簧作用复位,钩舌定位杆回至待挂位,车钩又恢复到待挂状态。自动车钩的工作原理图(a)待挂状态;(b)连接状态;(c)解钩状态l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(2、3)电、气部分l电气连接部分电气连接部分l由左右电气箱组成,分设于钩头的两侧,并可前
12、后伸缩。电气箱外装有保护罩,当两钩连接时,电气箱可推出使其端面高于车钩端面,此时保护罩自动开启,当解钩后,电气箱退回至原位置,保护罩自动关闭。左右电气箱内的触点分别为固定触点和弹性触点,保证电气连接时密接可靠。l气路连接部分气路连接部分l设有主风管接头和解钩风管接头。主风管配有主风管自动阀,在解钩时可自动切断气路,在连接时可自动接通气路。l解钩风管始终处于连通状态,由司机操纵电磁阀控制管路的通、断达到自动解钩或连挂的目的。3、车钩缓冲器、车钩缓冲器l构造配置:环弹簧缓冲器l前端:通过一组对开连接套筒与钩头的后端相连接;l后端:环弹簧缓冲器通过球铰与车钩支座相连;球铰销轴与轨面垂直。l机构性能:
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