《鐵道車輛工程》教學課件PPT

《鐵道車輛工程》教學課件PPT,鐵道車輛工程,鐵道,車輛,工程,教學,課件,PPT 復習要點及復習題 第一章 鐵道車輛基本知識 ? 了解鐵道車輛的基本特點、組成、用途及分類 ? 了解鐵道車輛上的各種標記及車輛代碼 ? 了解鐵路限界的制定原則，掌握我國準軌機車車輛限界的使用方法 ? 掌握車輛主要技術參數(shù) 第二章 轉向架結構原理及基本部件 ? 了解轉向架的作用、組成及分類 ? 掌握鋼彈簧結構及計算及空氣彈簧的工作原理 ? 掌握摩擦減振器的原理 第三章 貨車轉向架 ? 掌握了解提速貨車轉向架K2、K3、K4、K5、K6等結構特點 ? 掌握交叉支撐作用原理，了解新型心盤磨耗盤的作用，掌握提速貨車轉向架采用的雙作用常接觸旁承的工作原理。 第四章 客車轉向架 ? 了解客車轉向架的發(fā)展過程及國內客車轉向架的主要型號。 ? 掌握國內主型客車轉向架的結構特點及工作原理。 第五章 鐵道車輛的運行性能 ? 了解引起車輛振動原因 ? 掌握輪對簧上質量系統(tǒng)模型及車體振動規(guī)律 ? 了解車輛運行品質性及其評估標準 ? 了解車輛運行安全性及其評估標準 第六章 車鉤緩沖裝置 ? 了解車鉤緩沖裝置的組成和作用 ? 掌握客、貨車采用的車鉤型號及特點 ? 掌握車鉤的三態(tài)作用原理 ? 了解車鉤緩沖器的作用原理及常見車鉤緩沖器的工作原理 第七章 貨車車體 ? 掌握貨車分類、主要類型及車體結構形式 ? 掌握典型平車、集裝箱平車、敞車、棚車、保溫車的結構特點及鋼結構組成 第八章 客車車體 ? 了解25型客車的優(yōu)點 ? 了解25型客車車型及車內布置 ? 掌握25型客車車體鋼結構 ? 掌握25型雙層客車車內布置及車體鋼結構 第九章 車輛總體設計 ? 掌握車輛總體設計的設計原則 ? 了解車輛的輕量化設計 ? 了解車輛總體尺寸設計 ? 了解轉向架總體設計 復習要點： 1、鐵路限界的使用 2、車輛主要技術參數(shù) 3、磨耗性踏面的作用 4、轉向架的分類 5、兩級彈簧垂向特性 6、車輛抗側滾措施及裝置 7、空氣彈簧特點及工作原理、無搖枕空氣彈簧的特點 8、摩擦減振器和油壓減振器的特點 9、變摩擦楔塊式減振裝置的特型 10、抑制車輛蛇形運動的措施 11、交叉支撐轉向架結構特點，各主要零部件作用 12、K2 ~ K7 主要結構特點 13、客車轉向架分類（結構特點、速度等） 14、現(xiàn)有主要客車轉向架 15、SW220K轉向架結構特點 16、209HS轉向架結構特點 17、CW-2系列轉向架的特點 18、雙作用常接觸彈性旁承的作用原理 19、心盤磨耗盤的作用 20、車鉤的分類、客貨車常用車鉤及車鉤的三態(tài)作用 21、密集式車鉤的特點 22、車體承載特點 23、貨車分類 24、C64，P65 ，C76，C80等結構特點 25、25型客車分類及優(yōu)點 26、25型車體鋼結構特點 27、車輛設計順序、內容及設計原則 28、如何選取合理的技術經濟指標 29、車輛總體尺寸的確定 30、車輛振動的原理 31、輪對簧上質量系統(tǒng)的振動規(guī)律 32、車輛系統(tǒng)的振動規(guī)律 32、什么是Spering 平穩(wěn)性指數(shù)，它包括那兩方面重要因素？ 鐵鐵 道道 車車 輛輛 工工 程程第一章第一章 鐵道車輛基本知識鐵道車輛基本知識西南交通大學 董鐵軍主要內容：n鐵道車輛的特點n鐵道車輛的組成n鐵道車輛的分類第一節(jié)第一節(jié) 鐵道車輛的特點、組成及分類鐵道車輛的特點、組成及分類一、鐵道車輛 廣義的說，鐵道車輛是指那種必須沿著專設的軌道運行的車輛，包括常見的輕軌車輛、有軌電車、地鐵車輛等。本課程主要論述在鐵路干線上運行的鐵道車輛，簡稱車輛。鐵道車輛的車輪必須在專設的鋼軌上運行，這種特殊的輪軌關系是其最大的特征。并由此產生如下特點：自導向性低運行阻力成列運行嚴格的外形尺寸限制二、鐵道車輛的特點三、鐵道車輛的組成 現(xiàn)代鐵道車輛都可以概括為以下五個基本部分組成：車體走行部，又稱為轉向架制動裝置連接、緩沖裝置車輛內部設備四、車輛的分類 鐵道車輛由于運送對象不同或其它特殊需要，鐵道車輛常采用不同的外形和內部結構，因此用途成為車輛分類的依據(jù)。鐵道車輛可分為兩大類，每一大類中又按用途細分：客車貨車1、客車常見車種如下：硬座車、軟座車、硬臥車軟臥車、行李車、郵政車、餐車按運營性質和范圍分類：輕軌車輛及地鐵車輛市郊客車常速客車、準高速客車、高速客車2、貨車常見車種如下：敞車棚車平車保溫車（冷藏車）罐車主要內容：n車輛代碼的組成及含義n車輛上的各種標記n如何確定車輛的方位第二節(jié)第二節(jié) 車輛代碼、標記及方位車輛代碼、標記及方位一、車輛代碼 為了對車輛識別與管理，特別是全國鐵路微機聯(lián)網(wǎng)的需要，必須對運用中的每一輛車進行編碼，且每一輛車的代碼是唯一的。代碼分車種、車型、車號三段。車種代碼原則上在該車漢語拼音名稱中選取一或二個大寫字母構成車型代碼必須與車種代碼連用，為區(qū)分同一種車中因結構、載重等的不同，一般用12個數(shù)字，必要時還可再加大寫拼音字母車號代碼為數(shù)字，按車種、車型不同，區(qū)分了車號范圍例如：C62BC：車種62：順序系列 B：結構區(qū)別YZ25G345388YZ：車種 25：車長系列 G：結構區(qū)別車號自動識別系統(tǒng)（AEI）表1-1常見車輛車種編碼車 種代 碼車種代碼軟座車RZ敞車C硬座車YZ棚車P軟臥車RW平車N硬臥車YW罐車G餐車CA保溫車B二、車輛標記 習慣上把車輛標記分為產權、制造、檢修及運用四類。（一）運用標記1、自重、載重及容積 自重為車輛自身的全部質量；載重即車輛允許的正常最大裝載質量，均以t為單位。貨車以及客車中的行李車、郵政車應注明載貨容積，說明載貨的最大容量。容積以m3為單位，并在括號內注明“內長 X 內寬 X 內高”，尺寸以m為單位。2、車輛全長及換長 車輛全長為該車兩端鉤舌內側面間的距離，以m為單位。換長又稱為計算長度，說明折合成11m長的車輛時，相當于它的多少倍，以便在運營中計算列車的總長度。3、車輛定位標記 以數(shù)字1或2標記，貨車涂在車體兩端下腳，客車涂在腳蹬外側面及車內兩端墻上部。4、表示車輛設備、用途及結構特點的各種標記 MC表示可以參加國際聯(lián)運的客貨車表示禁止通過機械化駝峰調車場的貨車表示頂車作業(yè)的指定部位表示吊裝作業(yè)的指定部位5、客車車種漢字標記及定員標記為了便于旅客識別，在客車側墻上的車號前涂刷漢字車種名稱，如:硬座車YZ25G341947 在客車室內端墻上方特制標牌上標明車號及定員數(shù)，如：YZ25G341947 定員：定員：118（二）產權標記國徽路徽路外廠礦自備車輛的產權標記配屬標記（三）檢修標記 定期檢修標記是便于計劃預修制度執(zhí)行與管理的標記，共兩種。它記載本次修理時間、類型及檢修責任單位并提醒下次修理在何時進行。隨著技術的進步，應按車輛運行的狀態(tài)進行檢修。 (L/2)2 +(R-2)=2(R+1)2展開，略去12及22項并帶1-1得：1=(L2-l2)/8R (1-2)對于車輛，為充分利用限界，希望：1=2 化簡后得：(L/l)2=2，即 L/l 1.4上式說明車體長度與車輛定距之比1.4時利用限界較為合理。（三）車輛最大寬度的允許值 車輛在曲線上將產生偏移量，為了保證建限與車限之間仍有足夠的安全行車所需空間，規(guī)定在曲線上自線路中心線至建限兩側輪廓線之間的距離將依據(jù)曲線半徑R及超高h分別予以擴大。由前面知道車輛中部及端部偏移量還和車輛本身得幾何尺寸L、l及b有關，在確定車輛最大允許制造寬度時，GB146.1-83為了計算方便，引入了“計算車輛”與“計算曲線”，計算車輛在計算曲線上的靜偏移量列在表1-2。計算曲線300m；計算車輛有兩種，第一種是通行全國準軌路網(wǎng)，第二種僅能通過符合GB146.2-83建筑限界的路網(wǎng)設計車輛在計算曲線上偏移量表中的值，則可按車限-1A的極限輪廓在計入制造公差后設計車寬；否則以中部及端部偏移量差值較大的作為削減設計車輛半寬的值計算車輛種類車體長度L(m)車輛定距l(xiāng)(m)L/l在計算曲線的靜偏移量中部（mm)端部(mm)113.229.351.41436.4236.39226181.444135146.7表1-2 計算車輛在計算曲線上的靜偏移量主要內容：n車輛性能參數(shù)n車輛尺寸參數(shù)第四節(jié)第四節(jié) 車輛主要技術參數(shù)車輛主要技術參數(shù)一、車輛性能參數(shù)1、自重系數(shù)：運送每單位標記載重所需的自重，其數(shù)值為車輛自重與標記載重的比值。對貨車而言是重要的參數(shù)。例如，C64型敞車標記載重61t，自重22.5t，自重系數(shù)為0.37。2、比容系數(shù)：該參數(shù)是對一般貨車而言的，是設計容積與標記載重的比值。不同類型的貨車因裝載貨物種類不同，要求不同的比容系數(shù)。例如，P62棚車標記載重60t，設計容積120m3，比容系數(shù)為2m3/t。3、最高試驗速度：指車輛設計時，按安全及結構強度等條件所允許的車輛最高運行速度。4、最高運行速度：除滿足上述安全及結構強度等條件外，還必須滿足連續(xù)以該速度運行時車輛有足夠良好的運行性能。5、軸重：是指按車軸形式及在某個運行速度范圍內該軸允許負擔的并包括輪對自身在內的最大總質量。6、每延米軌道載重：是車輛設計中與橋梁、線路強度密切相關的一個指標，同時又是能否充分利用站線長度、提高運輸能力的一個指標。是車輛總質量與車輛全長之比。按目前橋梁設計規(guī)范，可取到8t。7、通過最小曲線半徑：是指配用某種形式的轉向架的車輛在站場或廠、段內調車時所能安全通過的最小曲線半徑。另外，性能參數(shù)中的自重、載重、容積、定員等已在車輛標記做了介紹。二、車輛尺寸參數(shù)1、車輛定距：車體支撐在前后兩走行部之間的距離，若為帶轉向架的車輛，又可稱為轉向架中心間距。2、轉向架固定軸距：不論二軸、還是多軸轉向架，同一轉向架最前位輪軸中心線與最后位輪軸中心線之間的距離。Llbb3、車輛最大寬度、最大高度：車輛最大寬度指車體最寬部分的尺寸；車輛最大高度指車輛頂部最高點與鋼軌水平面之間的距離。4、車體長、寬、高：有車體外部和內部之別。車體內部的長、寬、高必須滿足貨物裝載或旅客乘坐等要求。5、車鉤中心線距軌面高度：簡稱車鉤高，指車鉤鉤舌外側面的中心線至軌面的高度。機車與車輛的車鉤高應基本一致，保證正常傳遞牽引力及防止脫鉤。我國規(guī)定新造或修竣后的空車標準車鉤高為880mm。（二）產權標記國徽路徽路外廠礦自備車輛的產權標記配屬標記（三）檢修標記定期檢修標記是便于計劃預修制度執(zhí)行與管理的標記，共兩種。它記載本次修理時間、類型及檢修責任單位并提醒下次修理在何時進行。隨著技術的進步，應按車輛運行的狀態(tài)進行檢修。1、定期修理標記分廠段修兩欄，如：2、提速客車的修理標記A1、A2、A3、A413.912.3成成18.310.9柳廠段修標記廠修標記下次檢修日期本次檢修日期3、輔修及軸檢標記輔修周期六個月軸檢周期三個月客車由于有配屬，不必涂刷，貨車必須涂刷輔修標記（四）其它標記制造標記紅旗列車標記3-159-15都三、車輛方位為了方便在設計、制造、檢修、運用中確定同類型零、部件在車輛中的位置。車輛的方位一般以制動缸活塞桿推出的方向為第一位，相反的方向為第二位。有多個制動缸時，以手制動安裝的位置為第一位，如有困難可人為規(guī)定，例如：主要內容：n限界的定義n設置限界的意義n制定限界的原則n我國準軌機車車輛限界及其使用的方法第三節(jié)第三節(jié) 車輛限界車輛限界一、設置限界的意義及制定原則（一）鐵路限界的定義鐵路限界由機車車輛限界和建筑限界兩者共同組成，均指在平直線路上兩者中心線重合時的一組尺寸約束所構成的極限輪廓。如圖所示：機車車輛限界建筑限界（二）設置限界的意義是鐵路安全行車的基本保障之一制定是否合理、先進關系到鐵路運輸總的經濟效益（三）制定限界的原則實際的車輛與靠近線路中心線的建筑物之間必須留足夠的空間，才能保障行車安全，這部分空間應包括：1.制造公差2.在載荷作用下彈簧壓縮及彈簧性能誤差3.零部件磨耗或永久變形（含左右側不均勻磨耗）4.輪軌之間以及車輛自身各部分存在橫向間隙5.車輛在運行中因力的作用造成車輛相對線路的偏移6.線路在列車反復作用下變形7.特殊貨物可能超限8.裕留空間（四）限界分類1.無偏移限界：考慮上述第1點內容時稱為無偏移限界。2.靜偏移限界：考慮上述第1-3點內容時稱為靜偏移限界。3.動偏移限界：考慮上述第1-5點內容時稱為動偏移限界。（五）比較無偏移限界空間利用率最低，制定容易動偏移限界最理想，但難以制定（六）我國準軌車限GB146.1-83橫向屬于無偏移限界垂向基本屬于靜偏移限界二、我國準軌機車車輛限界及使用方法（一）限界對垂向尺寸的制約1、準軌機車車輛限界標準為GB146.1-83（v200km/h），分為上部限界、下部限界及貨車過駝峰的下部限界。新造車在空載狀態(tài)下按機車車輛上部限界，即車限-1A校核垂直面內的最大尺寸不通過自動化、機械化駝峰的一般車輛，按車限-1B校核通過駝峰的貨車，按車限-2校核單位：mm 機車車輛限界基本輪廓。電力機車限界輪廓。列車信號裝置限界輪廓。*電力機車在距軌面高350 mm1 250 mm范圍內為1 675 mm。車體的彈簧承載部分。轉向架上的彈簧承載部分。非彈簧承載部分。機車閘瓦、撒砂管、噴油嘴最低輪廓。車限-2彈簧承載部分。非彈簧承載部分。2、機車車輛限界（v200km/h）機車車輛上部限界單位：mm單位：mm 車體的彈簧承載部分。轉向架上的彈簧承載部分。非彈簧承載部分。機車閘瓦、撒砂管、噴油管最低輪廓。機車車輛下部限界3、其它限界（二）車輛在曲線上的靜偏移量如圖表示無轉向架的二軸車在曲線上的偏移狀況，假定輪對與鋼軌間無間隙，車體與輪對無相對運動。有幾何關系：CDBCFB則(l/2)2=2(2R-2)由于22R，略去22項得：2=l2/8R(1-1)又由MCO可得：MABDFOENLl2C倪文波倪文波 教授教授機械工程學院機械工程學院 機車車輛工程系機車車輛工程系第七章第七章 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 本章基本本章基本要求要求1掌握車鉤緩沖裝置的分類及特點。2掌握車鉤緩沖裝置的組成、安裝及車鉤開啟方式。3掌握車鉤的類型、組成、作用及材質。4掌握緩沖器的類型、結構及性能。5掌握車輛沖擊時車鉤力與緩沖器性能的關系分析。6掌握風擋和牽引桿裝置的組成、作用及特點。7了解國內外車端連接裝置的發(fā)展概況。第七章第七章車端連接裝置車端連接裝置鐵路運輸與其他交通方式不一樣的地方除了在軌道上運行外，另外一個顯著的特征就是通過車端連接裝置連掛連掛在一起編組運行。最初的車端連接裝置只是簡單的一副掛鉤。隨著技術的發(fā)展，其性能不斷提高，出現(xiàn)了各鐘型式的車端連接裝置。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第七章第七章車端連接裝置車端連接裝置車端連接裝置的作用：連接機車車輛；減緩列車的縱向沖動（或沖擊力）；傳遞列車電力、通信控制信號；連接列車風管。車端連接裝置主要包括車鉤、緩沖器、風擋、車端阻尼裝置、車端電氣連接裝置等，部分車上還使用牽引桿裝置。概 述第七章第七章車端連接裝置車端連接裝置現(xiàn)今的客、貨車輛上均裝有車鉤和緩沖器，通常將二者合稱為車鉤緩沖裝置，其是車端連接裝置中起牽引連掛和緩和沖擊作用的主要部件；風擋和車端阻尼裝置僅在客車車輛上使用，而牽引桿則是隨著重載運輸發(fā)展起來的新型的鐵路車輛連接方式，其一般僅運用在重載貨車車輛上；電氣連接器是列車動力和控制通訊的重要設備。第七章第七章車端連接裝置車端連接裝置在車鉤緩沖裝置中,如果牽引連掛和緩和沖擊的作用是由同一裝置來承擔的，那么該裝置稱之為牽引緩沖裝置；如果它們的作用分別由不同的裝置來承擔，則分別稱之為牽引連掛裝置和緩沖裝置。牽引連掛裝置用來實現(xiàn)車輛之間的彼此連接、傳遞和緩和牽引(拉伸)力的作用；緩沖裝置(緩沖盤)用來傳遞和緩和沖擊(壓縮)力的作用，并且使車輛彼此之間保持一定的距離。第七章第七章車端連接裝置車端連接裝置牽引連掛裝置自動車鉤非自動車鉤（按連接方式）非剛性車鉤剛性車鉤（允許兩車鉤垂向位移（a圖）（不允許兩車鉤垂向位移，可以水平偏轉（b圖）一般客、貨車高速和城軌車輛第七章第七章車端連接裝置車端連接裝置7.1 車鉤緩沖裝置車鉤緩沖裝置的組成、安裝及車的組成、安裝及車鉤的開啟方式鉤的開啟方式1車鉤；2鉤尾框；3鉤尾銷；4前從板；5緩沖器；6后從板。功能：連掛、牽引和緩沖1 1、車鉤緩沖裝置的組成及功能車鉤緩沖裝置的組成及功能第七章第七章車端連接裝置車端連接裝置2 2、車鉤緩沖裝置在車輛上的安裝及尺寸要求車鉤緩沖裝置在車輛上的安裝及尺寸要求(1)、車鉤緩沖裝置在車上的安裝位置1車鉤緩沖裝置；2沖擊座或復原裝置；3中梁中梁(牽引梁牽引梁)；4前從板座；5鉤尾框托板；6后從板座。車鉤緩沖裝置的前、后從板及緩沖器卡裝在牽引梁的前、后從板座之間，下部靠鉤尾框托板及鉤體托梁(貨車)或復原裝置(客車)托住。第七章第七章車端連接裝置車端連接裝置(2)、作用力的傳遞過程當車輛受牽拉時：車鉤鉤尾框后從板緩沖器前從板前從板座牽引梁第七章第七章車端連接裝置車端連接裝置(2)、作用力的傳遞過程當車輛受沖擊時：車鉤前從板緩沖器后從板后從板座牽引梁在空車狀態(tài)下的高度，客車為 mm,貨車為(88010)mm，守車為(87010)mm；兩相鄰車輛的車鉤水平中心線最大高度差不得大于75 mm；牽引梁前、后從板座之間距離為625 mm，牽引梁兩腹板內側距為350 mm。第七章第七章車端連接裝置車端連接裝置3 3、車鉤的開啟方式及復原裝置車鉤的開啟方式及復原裝置開啟方式上作用式下作用式由設在鉤頭上部的提升機構開啟借助于設在鉤頭下部的推頂桿的動作來實現(xiàn)開啟大部分貨車客車第七章第七章車端連接裝置車端連接裝置上作用式車鉤裝置1車鉤提桿；2車鉤提桿座；3車體端墻；4提鉤鏈；5鎖提銷；6鉤頭；7沖擊座；8鉤身托梁。下作用式車鉤裝置1鉤頭；2鎖推銷；3下鎖銷桿；4下鎖銷托吊；5車鉤提桿；6車鉤提桿座；7車鉤托梁；8吊桿；9沖擊座。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擺塊式車鉤復原裝置曲線上車鉤偏移后，恢復到正常位置。第七章第七章車端連接裝置車端連接裝置一.客貨車車鉤的類型、組成及三態(tài)作用1.車鉤的類型我國普通客貨車上使用的車鉤一般是非剛性自動車鉤。自動車鉤就是在拉動鉤提桿或者是兩車互相碰撞時就能夠自動完成解開或者連掛的動作。這種車鉤的特征是其鉤頭上有可轉動的鉤舌。7.2 車鉤的類型、組成、作用及材質第七章第七章車端連接裝置車端連接裝置貨車上采用的有2號、13號、16、17號車鉤，客車上采用1號、15號車鉤，密接式車鉤。1號和2號車鉤正在逐漸淘汰；13號 13A型車鉤，連掛間隙19.5mm 11.5mm。新造貨車：13號或13A型車鉤；新造客車：15C；運煤專用敞車：16、17號聯(lián)鎖車鉤。第七章第七章車端連接裝置車端連接裝置表7-1 主型車鉤的參數(shù)性能可參看：可參看：第七章第七章車端連接裝置車端連接裝置2.車鉤的組成 車鉤及其零件大都由鑄鋼制成。車鉤可分為鉤頭、鉤身、鉤尾三個部分。1鉤頭；2鉤舌；3鉤鎖鐵；4鉤舌推鐵；5鎖提銷(上作用)；6鎖推銷(下作用)；7下鎖銷桿(下作用)；8防塵蓋(下作用)；9鉤舌銷(上作用)；10鉤舌銷(下作用)；11鉤身；12鉤尾。15號車鉤2號車鉤第七章第七章車端連接裝置車端連接裝置13A型車鉤的組成1鉤頭；2鉤舌；3鉤鎖鐵；4鉤舌推鐵；5上鎖銷桿(上作用)；6上鎖銷(上作用)；7下鎖銷(下作用)；8下鎖銷桿(下作用)；9鉤舌銷。第七章第七章車端連接裝置車端連接裝置13號與13A型鉤鉤舌外形主要尺寸(a)13號鉤舌 (b)13A型鉤鉤舌第七章第七章車端連接裝置車端連接裝置采用AAR標準F型連接輪廓，縱向間隙比一般貨車車鉤小，為9.5mm。16號、17號聯(lián)鎖式轉動和固定車鉤組成1鉤舌；2鉤舌銷；3鉤頭；4聯(lián)鎖套口；5聯(lián)鎖套頭；6聯(lián)鎖輔助支架；7鉤身；8鉤尾端面；9球臺狀鉤尾(16號（a）)、鉤尾凸肩(17號(b)。第七章第七章車端連接裝置車端連接裝置16號轉動車鉤及其與車體連接部分的旋轉系統(tǒng)圖1鉤頭；2轉動套；3鉤尾銷；4從板；5鉤尾框；6鉤尾銷托；7開口銷；8插銷。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鉤頭機械連接部分，由殼體1、鉤舌2、中心軸3、鉤鎖連桿4、鉤鎖彈簧5、鉤舌定位桿6、彈簧7、定位桿頂塊8及彈簧9、解鉤風缸10等組成。殼體的前部，一半為凸錐體，一半為凹錐孔，兩鉤連掛時相鄰車鉤的凸錐體和凹錐孔互相插入；第七章第七章車端連接裝置車端連接裝置(a)待掛狀態(tài)：車鉤連接前的準備狀態(tài)。車鉤連接前的準備狀態(tài)。此時此時鉤舌定位桿鉤舌定位桿鉤舌定位桿鉤舌定位桿被固定被固定在待掛位置，在待掛位置，鉤鎖彈簧處鉤鎖彈簧處于最大拉伸狀態(tài)于最大拉伸狀態(tài)，鉤鎖連鉤鎖連桿桿退縮至鉤頭錐體內，鉤退縮至鉤頭錐體內，鉤舌上的鉤嘴對著鉤頭正前舌上的鉤嘴對著鉤頭正前方。方。鉤舌定位桿鉤舌定位桿鉤舌定位桿鉤舌定位桿6 6 6 6鉤鎖彈簧鉤鎖彈簧5 5鉤鎖連桿鉤鎖連桿4 4彈簧彈簧7 7第七章第七章車端連接裝置車端連接裝置(b)閉鎖狀態(tài) 相鄰兩鉤的凸錐體伸入對方的凹錐孔并相鄰兩鉤的凸錐體伸入對方的凹錐孔并推動推動定位桿頂塊定位桿頂塊，定位桿頂塊擺動迫使定位桿頂塊擺動迫使鉤鉤舌定位桿舌定位桿離開待掛位置離開待掛位置，這時，這時鉤鎖彈簧鉤鎖彈簧的回復力使的回復力使鉤舌鉤舌作作逆時針逆時針逆時針逆時針轉動轉動，并，并帶動帶動鉤鉤鎖連桿鎖連桿伸進相鄰車鉤鉤舌的鉤嘴伸進相鄰車鉤鉤舌的鉤嘴，完成兩鉤的連接閉鎖。這時，完成兩鉤的連接閉鎖。這時兩鉤的鉤鎖連桿和兩鉤的鉤鎖連桿和鉤舌形成平行四邊形連桿機構鉤舌形成平行四邊形連桿機構，當車鉤受牽拉時，拉力由兩鉤的鉤鎖連桿均勻分，當車鉤受牽拉時，拉力由兩鉤的鉤鎖連桿均勻分擔，使鉤舌始終處于鎖緊狀態(tài)，當車鉤受沖擊時，壓力通過兩車鉤擔，使鉤舌始終處于鎖緊狀態(tài)，當車鉤受沖擊時，壓力通過兩車鉤殼體凸緣殼體凸緣傳遞。傳遞。第七章第七章車端連接裝置車端連接裝置(c)解鎖狀態(tài) 司機操縱按鈕，控制電磁閥使解鉤風缸充氣，司機操縱按鈕，控制電磁閥使解鉤風缸充氣，風缸活塞桿推動鉤舌風缸活塞桿推動鉤舌順時針轉動順時針轉動，使，使兩鉤的兩鉤的鉤鎖連接桿鉤鎖連接桿脫開對方鉤舌的鉤嘴脫開對方鉤舌的鉤嘴，同時使，同時使鉤鎖連接桿克服鉤鎖連接桿克服鉤鎖彈簧鉤鎖彈簧的拉力縮的拉力縮入鉤頭錐體內入鉤頭錐體內，這時，這時定位桿頂塊定位桿頂塊控制控制鉤舌定位桿鉤舌定位桿使鉤舌處于解鉤狀態(tài)。兩鉤分離后，使鉤舌處于解鉤狀態(tài)。兩鉤分離后，解鉤風缸排氣，定位桿頂塊由于彈簧作用復位，鉤舌回至待掛位，車鉤又恢復到待解鉤風缸排氣，定位桿頂塊由于彈簧作用復位，鉤舌回至待掛位，車鉤又恢復到待掛狀態(tài)。掛狀態(tài)。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第七章第七章車端連接裝置車端連接裝置3.BSI-COMPACT 型密接式車鉤德國制造的BSI-COMPACT型密接式車鉤在歐洲、巴西等許多國家的地鐵、輕軌車輛和城郊列車上獲得廣泛應用。這種車鉤鉤頭的殼體設有凸錐體和凹錐孔，在凸錐的內側面配備有用于車鉤機械連接的鎖栓，鎖栓由高強度鋼制成，置于鉤頭前端的套筒中，利用彈簧使其保持正常位置。在凸錐體的外側設有解鉤杠桿，它與氣動的（或液壓的）解鉤控制裝置相連接。第七章第七章車端連接裝置車端連接裝置這種車鉤也有待掛有待掛、閉鎖和解鎖閉鎖和解鎖三個位置。第七章第七章車端連接裝置車端連接裝置待掛位置待掛位置待掛位置待掛位置當兩鉤當兩鉤連掛時連掛時，兩鉤的鎖栓兩鉤的鎖栓側面?zhèn)让鎮(zhèn)让鎮(zhèn)让嫦嗷D壓，壓縮相互擠壓，壓縮各自的定位彈簧，各自的定位彈簧，直至兩鎖栓的鼻直至兩鎖栓的鼻子彼此咬合，彈子彼此咬合，彈簧回復原位，達簧回復原位，達到兩鉤連掛閉鎖。到兩鉤連掛閉鎖。第七章第七章車端連接裝置車端連接裝置鎖閉位置鎖閉位置鎖栓第七章第七章車端連接裝置車端連接裝置解鎖位置解鎖位置解鎖位置解鎖位置 欲將兩連掛的車鉤欲將兩連掛的車鉤分解，操縱電磁閥，分解，操縱電磁閥，使解鉤風缸充氣，使解鉤風缸充氣，風缸活塞風缸活塞頂起解鉤頂起解鉤杠桿杠桿，將一個鉤的，將一個鉤的鎖栓回拉鎖栓回拉到與另一到與另一個鉤的鎖栓能夠脫個鉤的鎖栓能夠脫開為止，或者也可開為止，或者也可同時操縱兩個鉤的同時操縱兩個鉤的解鉤風缸，使兩鉤解鉤風缸，使兩鉤的鎖栓同時動作，的鎖栓同時動作，彼此脫開。也可用彼此脫開。也可用人工扳動解鉤杠桿，人工扳動解鉤杠桿，使兩鉤分解。使兩鉤分解。第七章第七章車端連接裝置車端連接裝置4.25T新型提速客車密接式車鉤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25T新型提速客車密接式車鉤組成11鉤舌；鉤舌；22鉤體；鉤體；3連接螺栓；4緩沖器；5車鉤拉桿；6鉤尾銷；7 支架；8鉤高調整位置；9支承彈簧盒；10安裝螺栓螺母；11安裝座；12水平復原彈簧盒；13凸錐；14解鉤風缸；15解鉤手柄。第七章第七章車端連接裝置車端連接裝置25T新型提速客車密接式車鉤緩沖裝置主要由連掛系統(tǒng)、緩沖系統(tǒng)和安裝吊掛系統(tǒng)三大部分組成。車鉤自動連掛系統(tǒng)主要作用是實現(xiàn)車鉤自動連接和分解，25T型客車用密接式鉤緩裝置連掛系統(tǒng)只完成機械連掛功能。緩沖系統(tǒng)在列車運行過程中起到吸收沖擊能量、緩和縱向沖擊和振動的作用。安裝吊掛系統(tǒng)對整個鉤緩裝置提供安裝定位和支撐。其作用原理與柴田車鉤一致。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25T型提速客車密接式車鉤首先需確認手柄定位銷位于解鉤手柄的銷孔中,而不能位于鉤體的銷孔中；隨后機車向后微退，使待分解車鉤處于受壓狀態(tài)；搬動解鉤手柄至解鉤位，在鉤體銷孔內插上手柄定位銷（位置2），之后操作人員離開，機車向前運動，將待分解車鉤拉開；第七章第七章車端連接裝置車端連接裝置3.3.車鉤車鉤的強度及材質的強度及材質普通鑄鋼普通鑄鋼ZG230-450ZG230-450（以前）（以前）美國美國AARAAR規(guī)定的規(guī)定的B B級鑄鋼級鑄鋼ZG25MnCrNiMo 美國美國AARAAR規(guī)定的規(guī)定的C C級鑄鋼級鑄鋼ZG29MnMoNi 美國美國AARAAR規(guī)定的規(guī)定的C C級鑄鋼級鑄鋼QG-E1鑄鋼鑄鋼 美國美國AARAAR規(guī)定的規(guī)定的E E級鑄鋼級鑄鋼車鉤的強度要求車鉤的強度要求影響因素：影響因素：列車的總重、機車的牽列車的總重、機車的牽引方式引方式(單機或是多機牽引單機或是多機牽引)、列車的運行速度、線、列車的運行速度、線路的狀態(tài)、車輛的縱向剛度、制動機和緩沖器的特路的狀態(tài)、車輛的縱向剛度、制動機和緩沖器的特性、調車作業(yè)時車輛連掛速度、司機的駕駛技術。性、調車作業(yè)時車輛連掛速度、司機的駕駛技術。第七章第七章車端連接裝置車端連接裝置TB/T1335-1996鐵道車輛強度設計及試驗鑒定規(guī)范規(guī)定：貨車車鉤抗拉破壞強度不小于3.1MN，客車車鉤不得小于1.8MN。鐵路技術管理規(guī)程規(guī)定：對于車鉤鉤體內腕特定位置，在1.6 MN靜拉力下最大永久變形量不得大于0.8 mm；對于鉤舌內腕特定位置，在1.0MN靜拉力下最大永久變形量不得大于0.8 mm。第七章第七章車端連接裝置車端連接裝置列車牽引總重與車鉤的靜拉破壞強度的關系破壞強度為1800kN的2號車鉤適用于牽引總重15002500 t的列車；破壞強度為24002600 kN 的ZG230-450鑄鋼的13號車鉤適用于總重30004000 t的列車；破壞強度在3000 kN以上C級鑄鋼(ZG25MnCrNiMo)的13號車鉤適用于50006000 t的列車。第七章第七章車端連接裝置車端連接裝置提高車鉤強度和使用壽命的要求：要求材料有較高的屈服極限和強度極限；有較好的斷裂韌性和低溫沖擊韌性；有良好的焊接性能和耐磨性。實現(xiàn)途徑：設計結構更合理、強度更高的新型車鉤；改變車鉤材質；采用合理的熱處理方法。在設計車鉤緩沖裝置時，應綜合考慮，使鉤舌鉤體鉤尾框緩沖器車底架逐級加強。第七章第七章車端連接裝置車端連接裝置緩沖器用于緩和列車在運行中由于啟動、制動以及調車作業(yè)時車輛間相互碰撞而引起的縱向沖擊和振動，具有耗散車輛之間沖擊和振動的功能，可減輕對車體結構的破壞作用。緩沖器是借助于壓縮彈性元件來緩和沖擊作用，在彈性元件變形過程中利用摩擦和阻尼吸收沖擊能量。7.3 緩沖器的類型、結構及性能第七章第七章車端連接裝置車端連接裝置根據(jù)緩沖器的結構特征和工作原理，分為：彈簧式緩沖器；摩擦式彈簧式緩沖器；橡膠緩沖器；摩擦橡膠式緩沖器；粘彈性膠泥緩沖器；液壓緩沖器及空氣緩沖器等。第七章第七章車端連接裝置車端連接裝置目前我國貨車運用的緩沖器主要是MT-2、MT-3緩沖器?？蛙嚲彌_器為G1。第七章第七章車端連接裝置車端連接裝置決定緩沖器的主要參數(shù)有：緩沖器行程：在外力作用下的最大變形量，一般幾十到100mm。最大作用力：最大變形量時所對應的力，要小于車體容許的極限載荷，一般600kN800kN。容量：緩沖器在壓縮過程中，作用力在其行程上所作功的總和。它是衡量緩沖器能量大小的主要指標。1.緩沖器的主要性能參數(shù)第七章第七章車端連接裝置車端連接裝置能量吸收率：在全壓縮過程中，有一部分能量被阻尼消耗，其所消耗部分的能量與緩沖器容量的比值稱為能量吸收率。吸收率越大，吸收沖擊能量的能力越大，反沖作用越小。一般要求70%。初壓力：緩沖器的靜預壓力。其影響列車的啟動加速度。在滿足容量要求的前提下，盡量減小初壓力。第七章第七章車端連接裝置車端連接裝置2.2.緩沖器緩沖器的容量確定的容量確定緩沖器所需的容量取決于列車的運行工況和調車工況。列車運行工況列車運行工況對緩沖器容量的要求，與列車的總重、列車編組方式、制動機的性能、車鉤的縱向間隙以及列車的操縱方法等諸多因素有關，可以根據(jù)列車動力學試驗或仿真模擬計算予以確定。對于貨車緩沖器容量很大程度上決定于調車沖擊工況調車沖擊工況，根據(jù)貨車允許連掛速度和車輛總重，可按動量守恒和能量守恒定律計算出各種載重貨車在不同組合和不同沖擊速度下所需緩沖器容量值。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第七章第七章車端連接裝置車端連接裝置3.車鉤的三態(tài)作用（1）.2號和15號車鉤的三態(tài)作用2號車鉤有上作用式和下作用式，1號和15號車鉤僅有下作用式。上作用式車鉤的三態(tài)作用位置：u閉鎖位置：閉鎖位置：兩連掛車鉤傳遞牽引力的必要條件鉤鎖鐵3底部a坐在鉤頭內表面b上，鉤鎖鐵的右側被鉤頭的內壁所阻擋，而其左側d又擋住了鉤舌尾部c，使鉤舌在鉤頭內不能繞鉤舌銷轉動1鉤頭；2鉤舌；3鉤鎖鐵；4鉤舌推鐵；5鎖提銷；第七章第七章車端連接裝置車端連接裝置u開鎖位置開鎖位置:已連掛車輛欲分開的必要條件已連掛車輛欲分開的必要條件 扳動鉤提桿，使鎖提銷5下端的凹部e擺脫鉤頭內壁擋棱f的阻擋，帶動鉤鎖鐵3一起上升，到一定的高度后，因鉤鎖鐵前部偏重，致使鉤鎖鐵3的下腳h處的缺口坐落在鉤頭內壁對應的擋棱b上，鎖提銷也落到一定的位置。此時，鉤鎖鐵下部的坐鎖面g與鉤舌尾部的上面幾乎處在一個平面內，鉤鎖鐵不再阻礙鉤舌的轉動。鉤舌受到牽引力即能繞鉤舌銷轉動，此時即為開鎖位置。1鉤頭；2鉤舌；3鉤鎖鐵；4鉤舌推鐵；5鎖提銷；第七章第七章車端連接裝置車端連接裝置u全開位置全開位置:車輛連掛的必要條件車輛連掛的必要條件1鉤頭；2鉤舌；3鉤鎖鐵；4鉤舌推鐵；5鎖提銷；當車鉤達到開鎖位置后，繼續(xù)用力提起鉤提桿，使鎖提銷5繼續(xù)往上提升，同時帶動鉤鎖鐵3一起上升，這時鉤鎖鐵3推動鉤舌推鐵4的k部，使鉤舌推鐵4繞著其背面與鉤體內壁接觸的j處為支點而轉動，同時鉤舌推鐵的下腳L部推動鉤舌尾部的背面，使鉤舌繞鉤舌銷轉開成全開狀態(tài)。此時放下鉤提桿，鉤鎖鐵則坐落于鉤舌尾部末梢的上面，即成全開位置。也稱為待掛狀態(tài)。第七章第七章車端連接裝置車端連接裝置（2）.13號、16號和17號車鉤的三態(tài)作用u閉鎖位置 鉤鎖鐵3的中部臺階a坐落在鉤舌推鐵4的一端b上，此時鉤鎖鐵處于最低位置，鉤舌尾部c受鉤鎖鐵d處阻擋，鉤鎖鐵的另一側受鉤腔內壁阻擋，鉤舌被鎖住不能轉動，呈閉鎖位置。1鉤頭；2鉤舌；3鉤鎖鐵；4鉤舌推鐵；5上鎖銷桿(上作用)。第七章第七章車端連接裝置車端連接裝置u開鎖位置：扳動鉤提桿，提起上鎖銷桿，其下部圓銷沿上鎖銷上部的彎孔上滑，使上鎖銷繞鉤鎖鐵的小提梁轉動，擺脫擋棱f的阻擋，繼而提起鉤鎖鐵，使鉤鎖鐵中部前面的下端與鉤舌尾部處于同一平面。鉤鎖鐵的g處高于鉤舌尾部，此時放下鉤提桿，則鉤鎖鐵因頭重前仰使下部的缺口h處坐在鉤舌推鐵的一端b上，此時鉤舌受力即可自由轉動，呈開鎖位置。1鉤頭；2鉤舌；3鉤鎖鐵；4鉤舌推鐵；5上鎖銷桿(上作用)；6上鎖銷(上作用)。第七章第七章車端連接裝置車端連接裝置u全開位置：繼續(xù)扳轉鉤提桿至極限位置，使鉤鎖鐵上升至其前端上部的i處與鉤頭內腔的j處接觸，并以此點為支點，鉤鎖鐵下面的k部踢撥鉤舌推鐵4的相應端，則鉤舌推鐵繞其轉軸水平轉動，其另一端踢撥鉤舌尾部，使鉤舌轉開至全開狀態(tài)。此即為全開位置。1鉤頭；2鉤舌；3鉤鎖鐵；4鉤舌推鐵；5上鎖銷桿(上作用)；6上鎖銷(上作用)。第七章第七章車端連接裝置車端連接裝置二二.密接式車鉤密接式車鉤的類型、組成及作用原理的類型、組成及作用原理主要特點：主要特點：1、密接式車鉤屬于剛性車鉤,兩鉤連接后，其間沒有上下和左右的移動，而且縱向間隙很小(約12 mm)。2、機械氣路、電路均能同時實現(xiàn)自動或手動連接。結構形式：結構形式：1、日本柴田式密接式車鉤（北京地鐵車輛）；2、Schafenberg型密接式車鉤（上海地鐵車輛）；3、德國的BSI-COMPACT型密接式車鉤；4、我國25T新型提速客車上采用的密接式車鉤。第七章第七章車端連接裝置車端連接裝置密接式車鉤緩沖裝置一般分為：自動密接式車鉤緩沖裝置；半永久車鉤緩沖裝置；可伸縮密接式車鉤緩沖裝置。一般由鉤頭、鉤體、電力連接器、風管連接器、尾部緩沖器、中心調整裝置等。自動車鉤有待掛、閉鎖、解鉤三種狀態(tài)。自動車鉤有待掛、閉鎖、解鉤三種狀態(tài)。待掛狀態(tài)待掛狀態(tài) 閉鎖狀態(tài)閉鎖狀態(tài) 解鉤狀態(tài)解鉤狀態(tài)第七章第七章車端連接裝置車端連接裝置1.1.日本密接式車鉤的組成與作用原理日本密接式車鉤的組成與作用原理1929年，柴田衛(wèi)氏(設計普通車鉤的柴田兵衛(wèi)氏之弟)提出了密接式車鉤的設計方案，1931年完成了研制和現(xiàn)車試驗，1932年開始在新造電動車上全面采用。至1938年，部分電動車基本都采用了密接式車鉤。由于密接式車鉤是柴田家族人設計的，故密接式車鉤也稱柴田密接式車鉤。我國北京地鐵、CRH2型動車組上采用了該形式的車鉤。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該型車鉤由鉤頭、鉤舌、解鉤風缸、鉤身、鉤尾等部分組成。鉤頭為帶一平面的凸圓錐體，側面是帶有凹孔的鉤身。1鉤舌；2解鉤風管連接器；3總風管連接器；4截斷塞門；5鉤身；6緩沖器；7制動風管連接器；8電氣連接器 第七章第七章車端連接裝置車端連接裝置柴田密接式車鉤緩沖裝置結構圖 第七章第七章車端連接裝置車端連接裝置 當兩輛車需要連掛時，當兩輛車需要連掛時，兩車鉤以規(guī)定的速度兩車鉤以規(guī)定的速度相互接近，某車鉤相互接近，某車鉤鉤鉤舌舌2 2與對應車鉤的鉤頭與對應車鉤的鉤頭1 1相接觸，并在該鉤頭相接觸，并在該鉤頭端面的壓迫下端面的壓迫下逆時針逆時針轉動轉動，逐漸進入鉤舌，逐漸進入鉤舌腔內，而與此同時彈腔內，而與此同時彈簧簧4 4拉動解鉤桿拉動解鉤桿3 3并并帶帶動鉤舌動鉤舌2 2順時針轉動，順時針轉動，待轉動停止后，球形待轉動停止后，球形鉤舌和鉤舌腔相互嵌鉤舌和鉤舌腔相互嵌套，完成連掛，套，完成連掛，1鉤頭；2鉤舌；3解鉤桿 4彈簧；5解鉤風缸 動畫動畫第七章第七章車端連接裝置車端連接裝置 分解時分解時，由司機操，由司機操縱解鉤閥，壓縮空縱解鉤閥，壓縮空氣由總風管進入本氣由總風管進入本車的解鉤風缸，車的解鉤風缸，同同時時經解鉤風管連接經解鉤風管連接器將壓縮空氣送入器將壓縮空氣送入相連掛的另一輛車相連掛的另一輛車的解鉤風缸，活塞的解鉤風缸，活塞桿向前推并帶動解桿向前推并帶動解鉤桿，使鉤舌轉動鉤桿，使鉤舌轉動至開鎖位置，此時至開鎖位置，此時兩鉤即可解開。當兩鉤即可解開。當采用手動解鉤時，采用手動解鉤時，只要用人力推動解只要用人力推動解鉤桿，使鉤舌轉動鉤桿，使鉤舌轉動至開鎖位置，從而至開鎖位置，從而實現(xiàn)兩鉤的分解。實現(xiàn)兩鉤的分解。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.Schafenberg型密接式車鉤的組成 沙庫公司為高速列車開發(fā)了型式齊全，系列化的Schafenberg型車鉤緩沖裝置。包括：用于各列車單元之間的自動密接式車鉤緩沖裝置；用于各列車單元內部的半永久式車鉤緩沖裝置；以及用于列車（動車組）前端的可伸縮密接式車鉤緩沖裝置。第七章第七章車端連接裝置車端連接裝置2.Schafenberg型密接式車鉤的組成 第七章第七章車端連接裝置車端連接裝置Schafenberg型密接式車鉤緩沖裝置主要由：鉤頭；鉤體；電力連接器；風管連接器；尾部橡膠彈性彈簧活節(jié)（緩沖器）；中心調整裝置；鉤頭電加熱裝置；能夠吸收較大沖擊能量的金屬壓潰管（含于鉤體之中）等部件組成。