《鐵道車輛工程》教學課件PPT
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第七章第七章車端連接裝置車端連接裝置在調車作業(yè)中，兩車輛間作用的外力很小，外力在沖擊質量相對位移變化中作的功可以忽略，于是對方程進行簡化，有：即緩沖器勢能的變化約等于沖擊質量相對動能的變化，此時車輛間一對一的沖擊接近于純粹的速度沖擊，如圖所示。沖擊時間短，但沖擊力比較大，即所謂的“尖峰沖擊”第七章第七章車端連接裝置車端連接裝置而在列車緊急制動時，由于制動波速高，車輛間的相對速差很小，沖擊過程中因速差變化導致的能量變化可以忽略，有：也即緩沖器勢能的變化約為沖擊過程中外力在沖擊質量相對位移變化中作的功，此時車輛間一對一的沖擊接近于純粹的質量沖擊，如圖所示。沖擊時間較長，但沖擊力沒有調車工況下的大，且沖擊比較“平坦”第七章第七章車端連接裝置車端連接裝置2 2、車輛相互沖擊工況車輛相互沖擊工況在沖擊車和被沖擊車上用矩形鑄鋼箱代替緩沖器比有緩沖器時沖擊時間短，車鉤力的數(shù)值也比較大第七章第七章車端連接裝置車端連接裝置裝設同型緩沖器車輛沖擊時的車鉤力A鋼箱鋼箱；B3號3號；CMX-1MX-1；D2號2號；EMT-3MT-3。第七章第七章車端連接裝置車端連接裝置裝設不同型緩沖器車輛沖擊時的車鉤力AMX-13號；B3號2號；CMX-12號；DMT-3MX-1。第七章第七章車端連接裝置車端連接裝置當一組車沖一輛車或一組車沖一組車時，在裝設同樣緩沖器的情況下，車鉤力比一輛沖一輛車稍有增加，試驗表明一般僅增加1015。原因:1、通過緩沖器彈性連結；2、車鉤間隙。第七章第七章車端連接裝置車端連接裝置3 3、列車運行工況列車運行工況列車運行中車輛間的沖擊力與緩沖器性能的關系，比調車沖擊工況要復雜，受緩沖器性能、車輛性能、車鉤緩沖裝置間的自由間隙大小、編組數(shù)量、運行速度、制動及緩解波速等因素的綜合影響。理論仿真分析及試驗結果表明,當緩沖器的性能、車輛性能一定時,列車內部縱向力隨著車鉤緩沖裝置連掛自由間隙的增大、列車編組數(shù)量的增加以非線性幾何特性急劇增大。第七章第七章車端連接裝置車端連接裝置縱向力計算的經驗公式為:式中:Fmax列車縱向壓縮力，kN；L每輛車的長度，m；N車輛數(shù)；P每輛車的閘瓦壓力總和，kN；p閘瓦摩擦因數(shù)；tzc制動缸充氣時間，s；zb制動波速，m/s。由式可見，縱向力縱向力與列車編組數(shù)量與列車編組數(shù)量N N的平方成正比的平方成正比。據此推算,100輛編組列車的最大縱向力是50輛編組列車的4倍;依此類推,150輛、200輛的重載列車縱向力是非常大的。如果不采用小間隙或無間隙連掛技術及列車制動同步控制技術、合理的列車編組方式，僅靠常規(guī)的高強度車鉤、緩沖器將無法開行長大重載列車。第七章第七章車端連接裝置車端連接裝置列車縱向動力學試驗表明：最大車鉤力發(fā)生于低速(1020 km/h)緊急制動工況，位于列車長度的2/3處，為壓縮力；當?shù)退倮囬L閥制動時，最大車鉤力發(fā)生于列車長度的1/3處，為拉伸力；低速緩解時，車鉤力沿列車長度由壓縮狀態(tài)，經自由狀態(tài)，再過渡到拉抻狀態(tài)，在列車的1/2處出現(xiàn)最大拉伸力，拉斷車鉤拉斷車鉤往往發(fā)生于這種工況。第七章第七章車端連接裝置車端連接裝置風擋處于車輛兩端的連接部位，是列車的軟連接部分；它使車輛之間可以相對運動，并使乘客可以安全舒適地在車輛之間自由走動；風擋還可保護乘客和內裝及部分車端連接裝置，不受水、雪和風的損害。7.5 風擋風擋和牽引桿裝置和牽引桿裝置第七章第七章車端連接裝置車端連接裝置風擋的要求是旅客往來各車輛車廂間以及乘務員工作和服務必經之地。風擋的空氣阻力應盡量小。要求平整光滑；有足夠的強度。適應車外氣壓波的急劇變化；有較高的抗彎曲能力；隔聲性能好，保證車內舒適性；密封性好；非金屬材料阻燃性好，在緊急時能夠自動分開。第七章第七章車端連接裝置車端連接裝置帆布風擋:22型客車及一些老型客車上，由帆布折棚組成,結構簡單，維修方便，但不太美觀且易損壞；鐵風擋:KT10-00-74(21型客車)、KT228-00-76(22、25型車)，結構簡單，車輛之間連掛方便。但風擋噪生大，磨損及腐蝕嚴重，維修量比較大；國際聯(lián)運鐵風擋:與俄羅斯、蒙古等國家的國際聯(lián)運客車，優(yōu)缺點同鐵風檔；1 1、我國客車用風擋的類型、結構與性能我國客車用風擋的類型、結構與性能第七章第七章車端連接裝置車端連接裝置橡膠風擋:25K型系列客車，有良好的縱向伸縮性和橫向、垂向柔性，以適應車輛通過曲線和振動，比鐵風擋噪音小，提高了舒適性；單層密封折棚式風擋:提速客車及動車組，外形美觀、密封性能好；但連掛不太方便，車端阻尼小，耐候性較差；密接膠囊式風擋：200km/h以上的電動車組，有良好的縱向伸縮性和橫向、垂向柔性，提高了乘客通過的安全性，具有良好的氣密性，乘坐舒適性大大提高，過道美觀，可耐高溫150,耐低溫-40，可圓滑地過渡列車走行時發(fā)生的兩車之間的錯動。第七章第七章車端連接裝置車端連接裝置25型客車鐵風擋裝置1風擋框組成；2渡板及緩沖裝置；3弓彈簧組成；4磨耗面板；5風擋膠皮。第七章第七章車端連接裝置車端連接裝置鐵風擋第七章第七章車端連接裝置車端連接裝置25K型系列客車采用橡膠風擋1橫橡膠囊組成；2立橡膠囊組成(右)；3立橡膠囊組成(左)；4防曬板組成；5橡膠墊；6橡膠墊；7渡板組成。第七章第七章車端連接裝置車端連接裝置橡膠風擋第七章第七章車端連接裝置車端連接裝置單層密封折棚式風擋1-連接架；2-連桿；3-折棚；4-掛鉤；5-渡板；6-踏板；7-板簧。第七章第七章車端連接裝置車端連接裝置單層密封折棚式風擋第七章第七章車端連接裝置車端連接裝置第七章第七章車端連接裝置車端連接裝置第七章第七章車端連接裝置車端連接裝置2.2.動車組密接式風擋動車組密接式風擋滑動式風擋是把車鉤緩沖器裝置全部包含在內的雙波紋結構。風擋外端連接面為滑動面，利用彈簧的壓力保持滑動面連掛后能夠持續(xù)壓緊。滑動面寬度應保證車輛間發(fā)生橫向位移時不產生錯位離縫。第七章第七章車端連接裝置車端連接裝置雙包折棚風擋具有良好的密封、耐壓和隔聲性能；內外層折棚件在折疊時反向相對；渡板采用鉸接刪搭板，防止在曲線運行時出現(xiàn)縫隙；在車端外形輪廓處設有彈性護板，縮小車輛間的間隙，減少空氣阻力。第七章第七章車端連接裝置車端連接裝置第七章第七章車端連接裝置車端連接裝置全波紋氣密式風擋由金屬框、安裝框、全波紋密封件和外罩組成。牽引裝置在風擋下部，車端側墻處設有擋板。一端與安裝框壓緣處連接，一端與金屬框壓緣連接，安裝框安裝在車體端墻的支座上。第七章第七章車端連接裝置車端連接裝置第七章第七章車端連接裝置車端連接裝置第七章第七章車端連接裝置車端連接裝置CRH380BL風擋第七章第七章車端連接裝置車端連接裝置3 3、牽引桿裝置牽引桿裝置牽引桿裝置牽引桿裝置普通牽引桿裝置普通牽引桿裝置無間隙牽引桿裝置無間隙牽引桿裝置有緩沖器有緩沖器無緩沖器無緩沖器牽引桿牽引桿旋轉牽引桿旋轉牽引桿不旋轉牽引桿不旋轉牽引桿按組成按組成按性能按性能第七章第七章車端連接裝置車端連接裝置第七章第七章 車端連接裝置車端連接裝置（RFCRFC型牽引桿）型牽引桿）1231、固定端 2、擋肩 3、轉動端第七章第七章車端連接裝置車端連接裝置第七章第七章車端連接裝置車端連接裝置第七章第七章車端連接裝置車端連接裝置4.車端阻尼裝置除車鉤緩沖裝置外，車輛端部具有阻尼特性，能夠衰減車輛之間相對振動的連接設備稱為車端阻尼裝置。第七章第七章車端連接裝置車端連接裝置（1）TGV車端阻尼裝置通過橫向、縱向減振器組合衰減車輛間的振動；縱向減振器衰減車輛間的相對點頭、搖頭運動；橫向減振器衰減相對橫移和側滾運動。第七章第七章車端連接裝置車端連接裝置第七章第七章車端連接裝置車端連接裝置（2）日本的車端阻尼裝置包括車端減振器和車體間的減振器兩種。第七章第七章車端連接裝置車端連接裝置第七章第七章車端連接裝置車端連接裝置車端減振器安裝在通過臺上部的阻尼裝置，相鄰兩車的車端減振器通過反對稱拉桿相互連接，具有防止搖頭和側滾的作用。減振器作用原理圖第七章第七章車端連接裝置車端連接裝置YD4型車端減振器原理圖第七章第七章車端連接裝置車端連接裝置第七章第七章車端連接裝置車端連接裝置（3）德國ICE兩側風擋德國ICE1、ICE2高速列車以及ICE3動車組沒有專門的車端阻尼裝置。兩車車端之間的約束采用獨特的風擋結構提供。ICE風擋是雙包折棚風擋，由內外框和內外折棚組成，風擋內部是氣密結構。風擋連掛后，內部氣體被壓縮，相鄰兩個風擋結合成密閉的空氣囊，構成各個方向上具有較大剛度和阻尼值的減振結構。當兩車發(fā)生不同方向的相對運動時，風擋產生拉壓或扭轉變形，內部的壓縮空氣被進一步壓縮，或從一側風擋的內部通過外框上的節(jié)流小孔流向另外一側風擋。節(jié)流小孔起到了減振器節(jié)流孔的作用。第七章第七章車端連接裝置車端連接裝置ICE風擋第七章第七章車端連接裝置車端連接裝置（4 4）.25T.25T新型提速客車車端阻尼裝置新型提速客車車端阻尼裝置1安裝梁組成；2車端阻尼裝置正視俯視第七章第七章車端連接裝置車端連接裝置第七章第七章車端連接裝置車端連接裝置7.6 7.6 國內外國內外車端連接裝置的發(fā)展概況車端連接裝置的發(fā)展概況普通鋼車鉤普通鋼車鉤低合金低合金C C級鋼車鉤級鋼車鉤高強度低合高強度低合金金E E級鋼車鉤級鋼車鉤小間隙車鉤小間隙車鉤密接式車鉤密接式車鉤小容量、大阻抗力緩沖器小容量、大阻抗力緩沖器大容量、小阻抗力緩沖器大容量、小阻抗力緩沖器第七章第七章車端連接裝置車端連接裝置1活塞；2圓彈簧；3缸體。液壓緩沖器液壓緩沖器1活塞；2彈簧；3缸體；4空腔。結構原理第七章第七章車端連接裝置車端連接裝置液氣緩沖器液氣緩沖器1234 59106 781柱塞；2氣腔；3缸體；4浮動活塞；5油腔；6單向錐閥；7錐閥節(jié)流孔；8節(jié)流阻尼環(huán)；9油腔；10節(jié)流阻尼棒第七章第七章車端連接裝置車端連接裝置第七章第七章車端連接裝置車端連接裝置緩沖器緩沖器/車鉤沖擊試驗車鉤沖擊試驗試驗設備試驗設備1212噸落錘試驗機；噸落錘試驗機；車輛沖擊試驗臺。車輛沖擊試驗臺。第七章第七章車端連接裝置車端連接裝置12噸落錘試驗機第七章第七章車端連接裝置車端連接裝置二七車輛廠的升降式沖擊試驗臺二七車輛廠的升降式沖擊試驗臺第七章第七章車端連接裝置車端連接裝置長江車輛公司的沖擊試驗線第七章第七章車端連接裝置車端連接裝置車鉤疲勞試驗臺第七章第七章車端連接裝置車端連接裝置
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