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1、第一节 牵引、缓冲、连结装置的用途及分类,牵引、缓冲、连结装置是车辆最基本、最重要的部件之一 是由同一装置来承担的，那么该装置称之为牵引缓冲装置。 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。 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。 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。 一、综合作用和用途 连接列车中各车辆，并使之彼此保持一定的距离； 实现车辆之间机械、电气和气路的连接； 传递和缓和列车在运行中或在调车时所产生的纵向力或冲击力。,二、车钩分类,按牵引连挂装置的连接方法，可分为： 1、非自动车钩 非自动车钩要由
2、人工来完成车辆的连接。 2、自动车钩 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。 自动车钩可分为两种基本类型： （1）非刚性车钩 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。 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。 （2）刚性车钩 刚性车钩不允许两连挂车钩存在相对位移。 此外，还有半刚性自动车钩。,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,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
3、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 降低了列车中的纵向冲击力，提高了列车运行的平稳性。 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 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。 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。 非刚性车钩较刚性车钩有如下优点： 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 结构上：不需要复杂的钩尾销接结构和复杂的对心装置。 工艺上：车钩钩体的结构和铸造工艺较为简单。制造成本低
4、，维修方便。城轨车辆、高速列车采用 刚性车钩铁路客车货车用 非刚性车钩,第二节 密接式中央牵引、缓冲、连结装置,定义： 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。 特点： 密接式中央牵引、缓冲、连结装置集牵引、缓冲和连挂于一体， 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。 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。 种类： 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
5、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,密接式车钩为刚性自动车钩1、密接式车钩缓冲装置组成 该密接式车钩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。 设计数据： 最大牵引力 15t 最大冲击力 25t 允许最大冲击速度 3kmh 允许通过最小曲线半径正常情况
6、 400m调车情况 80m,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、分解工作原理,车钩闭锁 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。 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。 两钩分解 解钩阀分解（需由司机操纵） 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
7、带动解钩杆，使钩舌转动至开锁位置，此时两钩即可解开。 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。 手动解钩 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,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,1、车钩缓冲装置的类型 上海地铁车辆的车钩缓冲装置有三种不同的类型： （1）全自动车钩 全自动车钩可以实现机械、气路、电路的自动连接。 （2）半自动车钩 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
8、连接。 （3）半永久车钩 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、车钩结构,组成： 钩头由机械连接、电气连接和气路连接三部分组成。 构造布置： 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。 车钩状态 包括：待挂、连接和解钩三种状态,（1）钩头机械连接部分,构成： 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。 构造型式： 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
9、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过载保护连接套筒； 11垂向支承； 12对中装置,自动车钩状态,包括：待挂、连接和解钩三种状态。 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，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。 连接状态 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。 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
10、钩锁连接杆均匀分担，使钩舌始终处于锁紧位置。 当车钩受冲击时，压力通过两车钩壳体连接法兰传递。 解钩状态 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。 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
11、杆顶块弹簧；10解钩风缸,（2、3）电、气部分,电气连接部分 由左右电气箱组成，分设于钩头的两侧，并可前后伸缩。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。 气路连接部分 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。 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,构造配置：环弹簧缓冲器 前端：通过一组对开连接套筒与钩头的后端相
12、连接； 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。 机构性能： 整个车钩缓冲装置，为便于车辆通过水平曲线和竖曲线的要求。 在水平面内可绕销轴：左右摆动40， 在垂直面内：上下摆动5。 安装构造： 车钩支撑座与钩尾冲击座前端相连，冲击座后端与车体底架通过4个过载保护连接套筒相连。 当纵向冲击力超过590kN时，过载保护螺栓自行断裂，整个车钩缓冲装置与车体分离，从而起到保护车钩和车体的作用。,全自动钩缓连接装置的性能参数,主风管连接最大压力 106Pa 主风管连接最小压力 6105Pa 车钩横向摆动角度 40 车钩垂向摆动角度 5 车钩垂向可调角度 6 对中装置复位角度 40
13、车钩连接范围：垂直方向 90mm 水平方向 170mm 重量(包括电气连接箱及电缆) 450kg,半自动车钩缓冲装置,结构特点： 其机械和气路连接结构与全自动车钩完全相同 使用性能： 可以自动连挂或自动解钩(按下司机室内的解钩按钮)，也可以手动解钩。但电气连接箱需用手动操作方能实现连接。 使用安装位置： 半自动车钩缓冲装置装设于带司机室拖车的位端和带受电弓动车(B车)、不带受电弓动车(C车)的I位端。,半永久车钩,结构及组成： 它由两对雌雄结构的连接杆组成，其一侧装有双向作用环弹簧牵引杆，另一侧为刚性牵引杆，两者用一个便于拆卸的套筒式连轴节相连，确保连接刚度和安全可靠。 由双向作用环弹簧牵引杆
14、(或刚性牵引杆)、套简式连轴节、支撑座、钩尾冲击座及气路连接管等组成。 安装： 装设于B、C车的位端，通常只在厂段维修作业时在车间里对其进行分解。所以它的机械、气路和电气连接采用永久连接的方式。,半永久车钩连接装置图,1双向作用环弹簧牵引杆； 2套筒式联轴节； 3电气连接盒； 4刚性牵引杆； 5支撑； 6钩尾冲击座： 7气路连接管,三、全自动Scharfenberg型密接式车钩缓冲装置,1、钩头结构,钩头壳体 为焊接件，它由两部分组成，前面为一带有锥体和喇叭口的突出件，后面为连接法兰。 前面的锥体和喇叭口用来作为当两钩连接时引导对准；伸出在前面的引导杆用来扩展车钩的连接范围。 前端的圆孔用来安
15、置空气管路连接器，在钩头壳体中配置有车钩锁闭零件和解钩风缸。 钩头壳体后部的法兰用于连接钩头与牵引缓冲装置。 车钩的闭锁机构 由钩舌和钩锁杆组成，两者通过销子彼此可摆动地相连接。 中心锁用来作为钩舌在钩头壳体中的支座。 钩锁弹簧（两个） 用来保持车钩处在闭锁位。 弹簧的一端钩在壳体的锥体上，另一端钩在钩锁杆上。 手动连接装置 设在钩头的侧面，它由杠杆通过两解钩杆与钩舌相连接。 在该横杆的端部连有一钢丝绳并与解钩手柄 连接，手柄挂在钩头壳体的一侧。,钩头结构图,1壳体；2杠杆；3解钩杆；4钩舌； 6钩锁杆；7解钩手柄； 8钩锁弹簧；9引导杆,2、车钩闭锁、分解工作原理,连挂准备位 钩锁弹簧处于松
16、弛状态。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。,1钩舌； 2钩锁杆； 3钩锁弹簧； 4壳体； 5凹锥孔； 6心轴； 7钩嘴,连挂闭锁位,连挂过程： 原处于连挂准备位的两钩相互接近并碰撞，在钩头前端的锥形喇叭口引导下彼此精确地对中心； 两钩向前伸出的钩锁杆顶住对方的钩舌，反推各自钩舌绕顺时针向转动； 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向返回到原来位置为止。 这时两钩的钩锁杆与两钩的钩舌构成一平行四边形，力处于平衡状态，两钩刚性地无间隙地彼此连接，处于闭锁状态。,连挂闭锁位状态图,解 钩,手动 通过拉动钩头一侧的解钩手柄，经钢丝绳、杠杆和解钩杆使两钩的钩舌转动，直至钩锁杆脱出钩舌的嘴口，由此使两钩脱开，处于解钩位。 气动 由司机操作解钩控制阀达到解钩。 压力空气经过解钩管充入钩头中的解钩风缸中，推动活塞向前运动，压迫在解钩杆上所设的滚子上，两钩头中的钩舌被同时推至解钩位置，类似于手动解钩之情况。 达到解钩后再排气，风缸中受压弹簧使活塞返回到原始位置。,
