7 車體連接裝置.ppt

第7章車輛連接裝置,車輛連接裝置主要包括車鉤緩沖裝置和貫通道裝置，通過它們使列車中車輛相互連接,實現(xiàn)相鄰車輛之間的縱向力傳遞和通道的連接。密接式車鉤集牽引、緩沖和連掛于一體，通過車輛彼此相向緩慢走行相互碰撞，使鉤頭的連接器動作，實現(xiàn)兩車輛的機械、電氣線路和空氣管路的自動連接。,車鉤連掛裝置的分類,非剛性車鉤剛性車鉤,非剛性車鉤與剛性車鉤a)非剛性車鉤b)剛性車鉤,7.1車鉤,剛性車鉤的特點,1)減小了兩個車鉤連接表面之間的間隙，從而也降低了列車中的縱向力，提高了列車運行的平穩(wěn)性。2)由于車鉤零件的位移減小了，并且在這些零件上作用的力也減小了，因此改善了自動車鉤內(nèi)部零件的工作條件。3)減小了車鉤連接表面的磨耗。4)減小了由于兩連掛車鉤相互沖擊而產(chǎn)生的噪聲，這對于城市軌道車輛和客車尤為重要。5)避免在意外撞車事故時，發(fā)生一個車輛爬到另一個車輛上的危險。,6)簡化了兩車鉤縱向中心線高度偏差較大的車輛相互連掛的條件(例如，不同類型的車輛，車輪及其他部件磨耗程度不同的車輛，以及空車和重車)。7)車鉤強度大。8)不需要復雜的鉤尾銷連接結構和復雜的對心裝置。9)車鉤鉤體的結構和鑄造工藝較為簡單。,自動車鉤半自動車鉤：不能自動解鉤半永久性牽引桿,密接式自動車鉤結構形式,常見的密接式自動車鉤有三種結構形式：第一種為柴田氏密接式車鉤，我國北京地鐵車輛的車鉤即屬于此列；第二種為Schafenberg型密接式車鉤，常見于歐洲國家所制造的地鐵、輕軌及高速車輛上，德國制造的上海地鐵車輛亦裝用這種車鉤；第三種為BSICOMPACT型密接式車鉤。,1.柴田氏密接式車鉤緩沖裝置,柴田氏密接式車鉤緩沖裝置1密接式車鉤鉤頭2風管連接器3橡膠金屬片式緩沖器4沖擊座5十字頭6托梁7磨耗板8電氣連接器,密接式車鉤內(nèi)部結構與作用原理a)連掛狀態(tài)b)解鉤狀態(tài)c)待掛狀態(tài)1鉤頭2鉤舌3解鉤桿4彈簧5解鉤風缸,作用原理該車鉤有待掛、連接和解鉤三種狀態(tài)，如圖所示。,1)待掛狀態(tài)：為車鉤連接前的準備狀態(tài)，此時鉤舌定位桿被固定在待掛位置，解鉤風缸活塞桿處于回縮狀態(tài)，此時半圓形鉤舌的連接面與水平面呈40角。2)連掛狀態(tài)：兩鉤連掛時，凸錐插進對方車鉤相應的凹錐孔中。3)解鉤狀態(tài)：自動解鉤，即要使兩鉤分解，需由駕駛員操縱解鉤閥，壓縮空氣由總風管進入前車(或后車)的解鉤風缸，同時經(jīng)解鉤風管連接器送入相連掛的后車(或前車)解鉤風缸，活塞桿向前推并帶動解鉤桿，使鉤舌轉動至開鎖位置，此時兩鉤即可解開。,2.Scharfenberg密接式車鉤緩沖裝置,Scharfenberg密接式車鉤緩沖裝置1密接式車鉤鉤頭2引導對準爪把3風管連接器4電氣連接器5鉤身6橡膠彈簧7支撐彈簧,(1)車鉤結構車鉤由鉤頭殼體、閉鎖機構、彈簧等組成。(2)工作原理如圖所示。,密接式車鉤工作原理a)連掛狀態(tài)b)解鉤狀態(tài)c)待掛狀態(tài)1鉤鎖連接桿彈簧2鉤鎖連接桿3中心軸4鉤舌5鉤頭殼體6鉤嘴7解鉤桿8解鉤風缸,1)待掛狀態(tài)：這時鉤頭中的鉤鎖桿軸線平行于車鉤的軸線，鉤鎖桿的連接銷中心與鉤舌中心銷連接線垂直于車鉤的軸線。2)連掛狀態(tài)：欲使兩鉤連掛，原來處于連掛準備位的兩鉤相互接近并碰撞時，在鉤頭前端的錐形喇叭口引導下彼此精確地對中，兩鉤向前伸出的鉤鎖桿由于受到對方鉤舌的阻礙，各自推動鉤舌繞順時針方向轉動，直至在彈簧拉力作用下鉤鎖桿滑入對方鉤舌的嘴中，并推動鉤舌繞逆時針方向返回到原來位置為止。3)解鉤狀態(tài)：,3.BSI-COMPACT型密接式車鉤,這種車鉤也有待掛、閉鎖和開鎖三個位置，其作用原理如圖所示。當兩鉤連掛時，兩鉤的鎖栓側面相互擠壓，壓縮各自的定位彈簧，直至兩鎖栓的鼻子彼此咬合，彈簧回復原位，達到兩鉤連掛閉鎖。欲將兩連掛的車鉤分解，操縱電磁閥，使解鉤風缸充氣，風缸活塞頂起解鉤杠桿，將一個鉤的鎖栓回拉到另一個鉤的鎖栓能夠脫開為止，或者也可同時操縱兩個鉤的解鉤風缸，使兩鉤的鎖栓同時動作，彼此脫開。也可用人力搬開解鉤杠桿，使兩鉤分解。,半自動車鉤,半自動密接式車鉤緩沖裝置，能在一組車向另一組車低速移動掛鉤時，實現(xiàn)兩組車的機械、氣路的自動連接。車鉤之間能保證連接緊密良好，能在低速(最低0.6km/h)情況下進行連接。解鉤由人工手動完成。車組解鉤后，風管自動關閉，車鉤處于待連接狀態(tài)。,半永久性牽引桿,國產(chǎn)地鐵車輛半永久性牽引桿1連接座2十字頭3緩沖器4牽引桿5磨耗板6車鉤托梁,上海地鐵車輛半永久性牽引桿結構1支撐座2具有雙作用環(huán)彈簧的牽引桿3、6電氣連接盒4風管5套筒式聯(lián)軸節(jié)7牽引桿8過渡板,深圳地鐵車輛半永久性牽引桿結構1牽引桿(1)2牽引桿(2)3套筒式聯(lián)軸節(jié)4垂直支撐裝置5橡膠緩沖裝置6可壓潰變形管能量吸收裝置,7.3緩沖器,緩沖器的作用：用來緩和列車在運行中由于啟動、制動及調(diào)車作業(yè)時車輛相互碰撞而引起的縱向沖擊和振動。緩沖器有耗散車輛之間沖擊相振動的功能，從而減輕其對車體結構的破壞作用，提高列車運行的平穩(wěn)性。,決定緩沖器特性的主要參數(shù)是：緩沖器的行程：數(shù)十mm最大作用力：600800kN容量：緩沖器在全壓縮過程中，作用力在其行程上所作的功的總和稱為容量，它是衡量緩沖器能量大小的主要指標。能量吸收率：緩沖器在全壓縮過程中，有一部分能量被阻尼所消耗，其所消耗部分的能量與緩沖器容量之比稱之為能量吸收率。一般要求能量吸收率不低于70。初壓力,緩沖器分為：彈簧式緩沖器摩擦式緩沖器橡膠緩沖器摩擦橡膠緩沖器黏彈性橡膠泥緩沖器液壓緩沖器空氣緩沖器.一般機車車輛上使用摩擦式和摩擦橡膠緩沖器，城軌車輛多采用橡膠緩沖器、黏彈性橡膠泥緩沖器和液壓緩沖器。,1.橡膠緩沖器,橡膠緩沖器根據(jù)其作用原理不同又分為平面拉壓型緩沖器和剪切型緩沖器。,平面拉壓型橡膠緩沖器（層疊式橡膠金屬片緩沖器）,平面拉壓型緩沖器由多片橡膠板和金屬基板粘接而成，金屬基板可提供安裝基礎及在緩沖過程中起散熱作用。該種緩沖器的緩沖作用主要是通過壓縮成拉伸橡膠板，讓橡膠板內(nèi)橡膠分子互相摩擦生熱而消耗能量。平面拉壓型橡膠緩沖轉的結構如下圖。,層疊式橡膠金屬片緩沖器1橡膠金屬片2前從板3牽引桿4緩沖器后蓋5滑套6緩沖器體7后從板,層疊式橡膠金屬片緩沖器主要技術參數(shù),剪切型橡膠緩沖器（環(huán)形橡膠緩沖器）,剪切型緩沖器受到縱向壓力時其內(nèi)部橡膠發(fā)生剪切變形從而吸收能量。圖(a)為緩沖器受到的縱向壓力為0的狀態(tài)，圖(b)為緩沖器受到縱向壓力而處于極限位置的狀態(tài)。緩沖器內(nèi)部的緩沖橡膠是主要的吸能元件、緩沖器受到外部的作用力時，其內(nèi)部的拉桿與完體之間就會發(fā)生縱向相對位移，緩沖橡膠就會隨之發(fā)生剪切變形從而吸收能量。,環(huán)形橡膠緩沖裝置1牽引桿2安裝座3環(huán)形橡膠4緩沖器體5支撐座,環(huán)形橡膠緩沖器主要技術參數(shù),2.液壓緩沖器,液壓緩沖器的工作原理為：在外力作用下，活塞向右移動，壓縮彈簧，并將活塞右側空腔的液體經(jīng)溢流孔壓入活塞的左側空腔。控制溢流孔截面面積的大小，即可保證緩沖器達到所要求的特性曲線。,3.黏彈性橡膠泥緩沖器,采用一種未經(jīng)硫化的有機硅化合物，稱彈性膠泥作為介質(zhì)，它具有彈性、可壓縮性和可流動性。它具有固體和液體兩種屬性的特征。,彈性膠泥緩沖器的基本工作理論是：將彈性膠泥材料裝進一個能夠承受一定壓力的緩沖器活塞缸體內(nèi)，根據(jù)實際應用的需要增加一定的預壓縮力，當彈性膠泥緩沖器活塞柱受到一定的壓力(靜壓力或沖擊力)時，活塞利用活塞缸內(nèi)節(jié)流孔或節(jié)流間隙以及彈性膠泥材料本身體積被壓縮后反作用力產(chǎn)生一定的阻抗力。當彈性膠泥材料受到的預壓縮力越大和活塞的運動速度越快，則產(chǎn)生的阻抗力也越大。這有利于提高緩沖器在大沖擊下的容量。當緩沖器的話塞被壓縮后，緩沖器體內(nèi)的彈性膠泥處于壓縮狀態(tài)。作用在活塞柱上外力撤銷后，彈性膠泥的體積則會自行產(chǎn)生膨脹，將活塞推回到原始位置，在這個過程中彈性膠泥材料以較慢的速度通過節(jié)流孔或節(jié)流間隙流回原位，這樣就實現(xiàn)了緩沖器的回程運作。,彈性膠泥緩沖器的工作原理為：在充滿彈性膠泥材料的緩沖器體內(nèi)，設有帶環(huán)形間隙(或節(jié)流孔)的活塞。當活塞桿受到?jīng)_擊力時，彈性膠泥材料受壓縮產(chǎn)生阻抗力，并通過環(huán)形間隙(或節(jié)流孔)的節(jié)流作用和膠泥材料的壓縮變形吸收沖擊能量。由于膠泥材料的特性，沖擊力超大，緩沖器的容量也隨之增大。當活塞桿上的壓力撤除后，彈性膠泥體積膨脹或利用加設的復原彈簧使活塞回到原位，這時膠泥材料通過環(huán)形間隙流回原位。其結構工作原理如下圖所示。,彈性膠泥緩沖器1牽引桿2彈性膠泥芯子3內(nèi)半筒,彈性膠泥緩沖器主要技術參數(shù),4.環(huán)彈簧緩沖器,環(huán)彈簧緩沖器1彈簧盒2端蓋3彈簧前從板4彈簧后從板5外環(huán)彈簧6內(nèi)環(huán)彈簧7開口彈簧8半環(huán)彈簧9球形支座10牽引桿11標記環(huán)12預緊螺母13橡膠嵌塊,環(huán)彈簧緩沖器主要技術參數(shù),圖帶變形管的橡膠緩沖器1軸套2法蘭3變形管4錐形環(huán)圈5拉桿6、7橡膠彈簧8墊圈9螺母,5.帶變形管的橡膠緩沖器,緩沖器沖擊衰減力-行程圖,7.4附屬裝置,一、風管連接器1.不帶自閉裝置的風管連接器,不帶自閉裝置的風管連接器1閥殼2密封圈3滑套4橡膠套5前彈簧6后接頭7濾塵網(wǎng),2.自動開閉式風管連接器,自動開閉式風管連接器1后接頭2閥體3頂桿4閥殼5密封圈6滑套7橡膠套8前彈簧9調(diào)整墊片10閥墊11滑閥12頂桿彈簧,二、電氣連接器三、車鉤對中裝置四、安裝吊掛系統(tǒng),電氣連接器1箱體2懸吊裝置3車鉤4定位孔5定位銷6密封條7觸頭8箱蓋,7.5貫通道及渡板,一、概述二、貫通道的結構1.波紋折棚2.緊固框架3.連接框架4.滑動支架5.側護板6.頂板,1)在框架的側面和頂部設有兩個定位孔和定位銷，當連掛時，定位銷插入對應框架的定位孔中而實現(xiàn)準確連掛。2)在框架上設有4個鎖鉤和鎖鉤機構，連掛后用手工將鎖鉤插入對應鎖閉機構中，實現(xiàn)風擋的慣性連接。,風擋側向斷面圖1波紋折棚2緊固框架3連接框架4滑動支架5渡板組成(1)6渡板組成(2)7內(nèi)側板8單層頂板9頂板,三、渡板裝置組成,渡板裝置組成簡圖1地板2活動地板3鑲邊4固定連接板和活動連接板5托架6襯油氈的纖維織物7旋緊架8連接架9活動支架10支撐金屬板11安全支撐座,渡板裝置主要尺寸及技術性能,四、主要尺寸及技術性能,視頻,車鉤緩沖裝置的組成.avi自動車鉤原理.avi車鉤緩沖裝置在運用中的常見故障檢修與維護.avi,7.6廣州地鐵二號線車輛車鉤緩沖裝置,廣州地鐵二號線車輛是采用德國Schaku公司生產(chǎn)的密接式車鉤。應用在廣州地鐵二號線車鉤緩沖裝置共分三種類型，分別是：自動車鉤半自動車鉤半永久牽引桿,連掛方式是：A*B*C=C*B*A自動車鉤*半永久牽引桿半自動車鉤,三種不同方式的車鉤都由機械連接、電器連接、氣路連接三大部分組成，上部為機械連接部分，下部為氣管路連接和電氣箱連接。,自動車鉤組成:鉤頭、可壓潰變形管、環(huán)形橡膠緩沖器、車鉤支撐座、對中裝置、鉤尾沖擊座、氣路管、電氣連接箱、自動解鉤操縱裝置；半永久牽引桿組成：可壓潰變形管（只在B、C車的一位端才有）、環(huán)形橡膠緩沖器、車鉤支撐座、對中裝置、鉤尾沖擊座、氣路管、電氣插頭；半自動車鉤組成：鉤頭、環(huán)形橡膠緩沖器、車鉤支撐座、對中裝置、鉤尾沖擊座、氣路管、電氣連接箱；,1.自動車鉤,自動車鉤能實現(xiàn)列車的自動連掛。進行兩組列車的連掛，可以驅(qū)動第一列車連接到第二列車上，同時實現(xiàn)兩列車機械、電氣線路和空氣管路的連接的自動連接而無需手動操作。一旦列車電氣連掛，連掛狀態(tài)將顯示在司機操縱臺上。解鉤作業(yè)可以在司機室遙控操作或在軌道側進行手動操作完成的。當兩列車解鉤分離后，車鉤又回復到待連掛狀態(tài)。連掛的車輛能通過最小平面曲線和垂向曲線，在垂直方向90mm，水平方向170mm時仍可以實現(xiàn)自動連掛。該車鉤的連接可以通過一定的曲率半徑的垂向及水平方向曲線并容許有相對轉擺。,帶鉤鎖的鉤頭（1）解鉤部件（2）主風缸管及解鉤管的空氣管路（4）電氣頭操作裝置（5）能量吸收部件（6）橡膠緩沖器（7）電氣車鉤（8）蓋板（9）對中裝置（10）過載保護裝置（17）附件（13）車鉤控制（15）套筒聯(lián)軸節(jié)（36）,技術參數(shù),車鉤型號330壓縮強度1250N拉伸強度850KN從鉤面到中心的車鉤長度1555mm5mm最大的水平偏移角45最大的垂直偏移角6對中裝置的重對中角15包含電纜的車鉤重量約440kg壓縮時的位移約55mm拉伸時的位移約40mm壓縮時彈簧抗力約68068KN拉伸時彈簧抗力約39039KN壓縮時吸收容量約14.1KJ拉伸時吸收容量約7.1KJ靜態(tài)緩沖率約65%拉伸時能量吸收185KJ能量吸收33KJ移動和固定觸頭數(shù)目每種20個,電氣車鉤操作裝置,安裝在鉤頭的下面，用來向前和向后移動電氣鉤頭。操作裝置是彈簧承載的。操作裝置由主總風管供風的氣缸的活塞驅(qū)動。用一個方向閥控制供風量，這樣，防止破壞電氣觸頭，機械車鉤聯(lián)掛后電氣車鉤也就連接起來反之亦然.在沒有解鉤且氣路連接的情況下可以人工隔離電氣車鉤。這時候必須關閉安裝在鉤頭上的球形塞門，否則無法手動操作電氣車鉤。彈簧承載的旋轉保護蓋用來保護觸頭不接觸其它部件。當電氣車鉤連接和隔離時保護蓋自動關閉和打開。電氣車鉤中配有對中元件，連接時能夠使鉤頭在一條直線上。,電氣接頭操縱裝置,可壓潰變形管,可壓潰變形管屬于不可復原的能量吸收裝置。其功能作用是能量吸收。裝置由一個預裝載的壓潰管和一個沖頭組成,當車輛在事故中或在碰撞速度超過5km/h到8km/h的速度時，車鉤所受到的沖擊壓縮力超過橡膠緩沖器所能承受能力。裝在車鉤桿上的可壓潰變形管受到擠壓而將沖擊能轉化為變形能，起到保護作用。當吸收沖擊功超過可壓潰變形管承受的變形力時，有螺母的桿前部分就被推到鉤頭箱體里。將產(chǎn)生永久變形，這時必須更換可壓潰變形管。,可壓潰變形管,橡膠緩沖裝置,橡膠緩沖裝置吸收規(guī)定的緩沖和牽引載荷，并把超出吸收范圍的部分傳遞給車輛底架。緩沖器和支承座組合在一起，允許車鉤在水平方向和垂直方向擺動以及扭轉運動。緩沖器安裝于車鉤支撐座的上方，采用的是兩個半環(huán)形對接的橡膠環(huán)形緩沖件。它屬于可復原的能量吸收部件，吸收第一級能量。環(huán)形橡膠緩沖器不僅可緩和沖擊作用力，而且可以吸收沖擊能量削弱沖擊力，提高車輛運行平穩(wěn)性。,橡膠緩沖裝置,緩沖裝置上裝有對中裝置，緊固在支承座的上方或下方。橡膠緩沖裝置是通過四個螺栓把支承座固定在車輛底架的固定板上。緩沖裝置帶有軸箱和免維修的套管保證在水平方向上可以旋轉。緩沖裝置的自由端形狀象法蘭，套管連接安裝在法蘭上，把緩沖裝置連接到車鉤桿上。牽引和緩沖載荷由裝在緩沖單元的3個環(huán)形橡膠吸收了。緩沖裝置吸能是14,5J,牽引裝置吸能是7075J。緩沖率是65%。總行程長+40/-55mm，耗盡后，緩沖裝置上任何超過680+/-68KN、牽引裝置上任何超過390+/-39KN的載荷都被傳遞到車輛底架上。,車鉤的質(zhì)量和作用在它上面的垂直載荷都由橡膠和支撐彈簧所吸收，用兩個六角螺釘把支撐彈簧固定在緩沖器下面的。車鉤距軌面的高度可以通過支撐彈簧上的兩個六角螺釘來調(diào)節(jié)。,橡膠緩沖裝置能量特性,車輛對中裝置,對中裝置安裝于車鉤支撐座的下方。廣州地鐵是采用的機械對中，用碟形彈簧片，其作用是保證車鉤在連接時保持位于中心位置，防止車鉤進行橫向擺動,即車鉤和車輛中心線一致。對中裝置通過四個螺釘固定在緩沖裝置的支承座下方。旋轉凸輪板安裝在箱體內(nèi)，箱體與緩沖器中心軸牢固地連接在一起，當車鉤水平方向擺動時中心軸就轉動。凸輪板周邊有兩個凹槽，用碟形彈簧墊圈把帶有滾子的導桿壓進凹槽內(nèi)，以確保車鉤處于列車的中心線上。在曲線軌道上解鉤時，車鉤能夠在中心軸角度約15范圍內(nèi)自動對中。超出了此范圍，車鉤位置不變。當角度超過15時，在相切曲線軌道上，可以手動向外擺動車鉤進行列車的聯(lián)掛。約需力為450N。通過兩個螺釘來調(diào)節(jié)車鉤相對列車中心線的水平度。,對中裝置,車鉤過載保護裝置,鉤尾沖擊座前端與車鉤支撐座連接，后端與車體底架牽引梁連接，在鉤尾座與車體連接中裝有過載保護鼓形套筒。其作用是：當沖擊力超過一定范圍時起到車鉤和車體的過載保護作用，使之免受損失。當超載保護鼓形套筒撞碎后，將車鉤推向后面。氣路連接部分有主風管、解鉤風管接頭。主風管配有主風管自動閥，在解鉤時切斷氣路，在連接時氣路自動連接，解鉤風管始終處于連通狀態(tài)。由司機操縱司機室內(nèi)電控閥控制管路的通、斷，最終達到自動解鉤和連掛的目的。,過載保護裝置能量吸收特性,自動空氣管路連接器,主風缸管路器連接設有壓力閥（圖中35、38組成），該閥通過車鉤壓力打開。解鉤后，車輛分開，彈簧壓力閥自動關閉，風管也被關閉?？諝夤苈愤B接分布在鉤面上。空氣管路連接口凸出于鉤面約8mm，在連掛時候，鉤頭前端的空氣連接器的頂桿也同時接觸并相互擠壓，主風管連接器的壓力閥打開。兩車鉤的空氣主路連通，這時密封和橡膠管起著防止空氣泄漏作用。保證空氣管路連接并能使接觸密封性良好。,2.半自動車鉤,設計及裝配其構造及基本原理與自動車鉤基本相同。不同處：只可實現(xiàn)機械及氣路的自動連掛，電氣連掛需用扳手手動連接。沒有可壓潰變形管以及解鉤操縱裝置。列車空氣管路的連接是在車鉤進行機械連掛的同時自動完成的。電氣列車線的連接是通過連接電氣接頭來實現(xiàn)的，需要用扳手手動連接。解鉤時候，需要操縱位于C車底架的按鈕閥或是在軌道側手動操作來完成。當兩個單元車解鉤相互分離后，車鉤又回復到待連接狀態(tài)。,半自動車鉤,技術參數(shù),車鉤型號33074（2）抗壓縮強度1300N抗拉伸強度850KN從鉤面到中心的車鉤長度1155mm5mm水平擺動最大值45度垂向擺動最大值6度對中裝置的重對中角15度包括電纜在內(nèi)車鉤重約320kg壓縮時的位移約55mm拉伸時的位移約40mm壓縮時彈簧抗力約68068KN拉伸時彈簧抗力約39039KN壓縮時吸收容量約14.1KJ拉伸時吸收容量約7.1KJ靜態(tài)緩沖率約65%,3.半永久牽引桿,半永久牽引桿是為連掛幾輛車輛，組成運用中固定不變的單元車組而設計的，不具備機械解鉤功能，除非是因發(fā)生非常情況或為了車間檢修外，該單元車組是不需要分離的。解鉤作業(yè)需在車輛段內(nèi)進行，采用易于分解的套筒聯(lián)軸節(jié)相連。設有氣路、電路連掛，也設有緩沖器。A型有可壓潰變形管，設在B車和C車的1位端。B型則是不帶可壓潰變形管，分別安