大学车辆工程专业07车体连接装置.pptx
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1、第7章车辆连接装置车辆连接装置主要包括车钩缓冲装置和贯通道装置,通过它们使列车中车辆相互连接,实现相邻车辆之间的纵向力传递和通道的连接。密接式车钩集牵引、缓冲和连挂于一体,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、电气线路和空气管路的自动连接。车钩连挂装置的分类非刚性车钩刚性车钩 非刚性车钩与刚性车钩a)非刚性车钩b)刚性车钩7.1 车钩刚性车钩的特点1)减小了两个车钩连接表面之间的间隙,从而也降低了列车中的纵向力,提高了列车运行的平稳性。2)由于车钩零件的位移减小了,并且在这些零件上作用的力也减小了,因此改善了自动车钩内部零件的工作条件。3)减小了车钩连接表面的
2、磨耗。4)减小了由于两连挂车钩相互冲击而产生的噪声,这对于城市轨道车辆和客车尤为重要。5)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。6)简化了两车钩纵向中心线高度偏差较大的车辆相互连挂的条件(例如,不同类型的车辆,车轮及其他部件磨耗程度不同的车辆,以及空车和重车)。7)车钩强度大。8)不需要复杂的钩尾销连接结构和复杂的对心装置。9)车钩钩体的结构和铸造工艺较为简单。自动车钩半自动车钩:不能自动解钩半永久性牵引杆密接式自动车钩结构形式常见的密接式自动车钩有三种结构形式:第一种为柴田氏密接式车钩,我国北京地铁车辆的车钩即属于此列;第二种为Schafenberg型密接式车钩,常见于欧
3、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;第三种为BSICOMPACT型密接式车钩。1.柴田氏密接式车钩缓冲装置柴田氏密接式车钩缓冲装置1密接式车钩钩头2风管连接器3橡胶金属片式缓冲器4冲击座 5十字头6托梁7磨耗板8电气连接器密接式车钩内部结构与作用原理a)连挂状态b)解钩状态c)待挂状态1钩头2钩舌3解钩杆4弹簧5解钩风缸作用原理该车钩有待挂、连接和解钩三种状态,如图所示。1)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,解钩风缸活塞杆处于回缩状态,此时半圆形钩舌的连接面与水平面呈40角。2)连挂状态:两钩连挂时,凸锥插进对方车钩相应的
4、凹锥孔中。3)解钩状态:自动解钩,即要使两钩分解,需由驾驶员操纵解钩阀,压缩空气由总风管进入前车(或后车)的解钩风缸,同时经解钩风管连接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。2.Scharfenberg密接式车钩缓冲装置Scharfenberg密接式车钩缓冲装置1密接式车钩钩头2引导对准爪把3风管连接器4电气连接器5钩身6橡胶弹簧7支撑弹簧(1)车钩结构车钩由钩头壳体、闭锁机构、弹簧等组成。(2)工作原理如图所示。密接式车钩工作原理a)连挂状态b)解钩状态c)待挂状态1钩锁连接杆弹簧2钩锁连接杆3中心轴4钩舌5钩头壳体6钩嘴7解
5、钩杆8解钩风缸1)待挂状态:这时钩头中的钩锁杆轴线平行于车钩的轴线,钩锁杆的连接销中心与钩舌中心销 连 接 线 垂 直 于 车 钩 的 轴 线。2)连挂状态:欲使两钩连挂,原来处于连挂准备位的两钩相互接近并碰撞时,在钩头前端的锥形喇叭口引导下彼此精确地对中,两钩向前伸出的钩锁杆由于受到对方钩舌的阻碍,各自推动钩舌绕顺时针方向转动,直至在弹簧拉力作用下钩锁杆滑入对方钩舌的嘴中,并推动钩舌绕逆时针方向返回到原来位置为止。3)解钩状态:3.BSI-COMPACT型密接式车钩这种车钩也有待挂、闭锁和开锁三个位置,其作用原理如图所示。当两钩连挂时,两钩的锁栓侧面相互挤压,压缩各自的定位弹簧,直至两锁栓的
6、鼻子彼此咬合,弹簧回复原位,达到两钩连挂闭锁。欲将两连挂的车钩分解,操纵电磁阀,使解钩风缸充气,风缸活塞顶起解钩杠杆,将一个钩的锁栓回拉到另一个钩的锁栓能够脱开为止,或者也可同时操纵两个钩的解钩风缸,使两钩的锁栓同时动作,彼此脱开。也可用人力搬开解钩杠杆,使两钩分解。半自动车钩半自动密接式车钩缓冲装置,能在一组车向另一组车低速移动挂钩时,实现两组车的机械、气路的自动连接。车钩之间能保证连接紧密良好,能在低速(最低0.6 km/h)情况下进行连接。解钩由人工手动完成。车组解钩后,风管自动关闭,车钩处于待连接状态。半永久性牵引杆国产地铁车辆半永久性牵引杆1连接座2十字头3缓冲器4牵引杆5磨耗板6车
7、钩托梁上海地铁车辆半永久性牵引杆结构1支撑座2具有双作用环弹簧的牵引杆3、6电气连接盒4风管 5套筒式联轴节7牵引杆8过渡板深圳地铁车辆半永久性牵引杆结构1牵引杆(1)2牵引杆(2)3套筒式联轴节4垂直支撑装置5橡胶缓冲装置6可压溃变形管能量吸收装置7.3 缓冲器缓冲器的作用:用来缓和列车在运行中由于启动、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相振动的功能,从而减轻其对车体结构的破坏作用,提高列车运行的平稳性。决定缓冲器特性的主要参数是:缓冲器的行程:数十mm最大作用力:600800kN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,它
8、是衡量缓冲器能量大小的主要指标。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之为能量吸收率。一般要求能量吸收率不低于70。初压力缓冲器分为:弹簧式缓冲器摩擦式缓冲器橡胶缓冲器摩擦橡胶缓冲器黏弹性橡胶泥缓冲器液压缓冲器空气缓冲器.一般机车车辆上使用摩擦式和摩擦橡胶缓冲器,城轨车辆多采用橡胶缓冲器、黏弹性橡胶泥缓冲器和液压缓冲器。1.橡胶缓冲器橡胶缓冲器根据其作用原理不同又分为平面拉压型缓冲器和剪切型缓冲器。平面拉压型橡胶缓冲器(层叠式橡胶金属片缓冲器)平面拉压型缓冲器由多片橡胶板和金属基板粘接而成,金属基板可提供安装基础及在缓冲过程中起散热作用
9、。该种缓冲器的缓冲作用主要是通过压缩成拉伸橡胶板,让橡胶板内橡胶分子互相摩擦生热而消耗能量。平面拉压型橡胶缓冲转的结构如下图。层叠式橡胶金属片缓冲器1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后从板层叠式橡胶金属片缓冲器主要技术参数剪切型橡胶缓冲器(环形橡胶缓冲器)剪切型缓冲器受到纵向压力时其内部橡胶发生剪切变形从而吸收能量。图(a)为缓冲器受到的纵向压力为0的状态,图(b)为缓冲器受到纵向压力而处于极限位置的状态。缓冲器内部的缓冲橡胶是主要的吸能元件、缓冲器受到外部的作用力时,其内部的拉杆与完体之间就会发生纵向相对位移,缓冲橡胶就会随之发生剪切变形从而吸收能量。环形橡胶缓冲装置
10、1牵引杆2安装座3环形橡胶4缓冲器体5支撑座 环形橡胶缓冲器主要技术参数2.液压缓冲器液压缓冲器的工作原理为:在外力作用下,活塞向右移动,压缩弹簧,并将活塞右侧空腔的液体经溢流孔压入活塞的左侧空腔。控制溢流孔截面面积的大小,即可保证缓冲器达到所要求的特性曲线。3.黏弹性橡胶泥缓冲器采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。它具有固体和液体两种属性的特征。弹性胶泥缓冲器的基本工作理论是:将弹性胶泥材料装进一个能够承受一定压力的缓冲器活塞缸体内,根据实际应用的需要增加一定的预压缩力,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
11、节流孔或节流间隙以及弹性胶泥材料本身体积被压缩后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和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下的容量。当缓冲器的话塞被压缩后,缓冲器体内的弹性胶泥处于压缩状态。作用在活塞柱上外力撤销后,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,这样就实现了缓冲器的回程运作。弹性胶泥缓冲器的工作原理为:在充满弹性胶泥材料的缓冲器体内,设有带环形间隙(或节流孔)的活塞。当活塞杆受到冲击力时,弹性胶泥材料受压缩产生阻抗力,并通过环形间隙(或节流孔)的节流作
12、用和胶泥材料的压缩变形吸收冲击能量。由于胶泥材料的特性,冲击力超大,缓冲器的容量也随之增大。当活塞杆上的压力撤除后,弹性胶泥体积膨胀或利用加设的复原弹簧使活塞回到原位,这时胶泥材料通过环形间隙流回原位。其结构工作原理如下图所示。弹性胶泥缓冲器1牵引杆2弹性胶泥芯子3内半筒弹性胶泥缓冲器主要技术参数4.环弹簧缓冲器环弹簧缓冲器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橡胶嵌块环弹簧缓冲器主要技术参数图带变形管的橡胶缓冲器1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5.带变形管的橡胶缓冲器缓冲器冲击
13、衰减力-行程图7.4附 属 装 置一、风管连接器1.不带自闭装置的风管连接器不带自闭装置的风管连接器1阀壳2密封圈3滑套4橡胶套5前弹簧6后接头7滤尘网2.自动开闭式风管连接器自动开闭式风管连接器1后接头2阀体3顶杆4阀壳5密封圈6滑套7橡胶套8前弹簧9调整垫片10阀垫11滑阀12顶杆弹簧二、电气连接器三、车钩对中装置四、安装吊挂系统电气连接器1箱体2悬吊装置3车钩4定位孔5定位销6密封条7触头8箱盖7.5贯通道及渡板一、概述二、贯通道的结构1.波纹折棚2.紧固框架3.连接框架4.滑动支架5.侧护板6.顶板1)在框架的侧面和顶部设有两个定位孔和定位销,当连挂时,定位销插入对应框架的定位孔中而实
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