型車車端連接裝置

1、目錄 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark13 o Current Document 1概述2 HYPERLINK l bookmark17 o Current Document 車端連接裝置的作用與組成 2 HYPERLINK l bookmark21 o Current Document 車鉤緩沖裝置的組成與傳力過程2 HYPERLINK l bookmark25 o Current Document 3.1組成2 HYPERLINK l bookmark28 o Current Document 3.2車鉤的傳力過程3 HYPERLINK l bookma

2、rk31 o Current Document 自動密接式車鉤緩沖裝置3車鉤 5 HYPERLINK l bookmark39 o Current Document 5 .1車鉤的作用與類型 5 HYPERLINK l bookmark42 o Current Document 5.2車鉤三態(tài)5 HYPERLINK l bookmark45 o Current Document 5.3典型車鉤的結(jié)構(gòu)與工作原理6 HYPERLINK l bookmark50 o Current Document 風擋7 HYPERLINK l bookmark54 o Current Document 緩沖器8

3、 HYPERLINK l bookmark58 o Current Document 自動車鉤電氣連接器 9 HYPERLINK l bookmark62 o Current Document 車端電氣連接10 HYPERLINK l bookmark70 o Current Document 壓縮空氣連接10參考文獻11概述車端連接裝置是指連接兩車輛間或連接兩車列間的所有機械、空氣和電氣 裝置。包括車鉤、緩沖器、風擋、車體間減振器和電氣連接裝置。車端連接裝置的組成與作用車端連接裝置為車輛組成部件的一個必不可少的重要裝置，從某種意 義上來講，正是車端連接裝置的存在才將列車中各個車廂（車輛）連接

4、組 成了真正意義上的列車。車鉤緩沖裝置使動車組與動車組或動車組的車輛 之間實現(xiàn)連掛，并且傳遞及緩和動車組在運行時所產(chǎn)生的牽引力或沖擊 力，它也是保證列車運行安全、提高旅客舒適度的重要部件。車端連接裝 置包括車鉤、緩沖器、風擋、車體間減振器和電氣連接裝置以及空氣管路 連接器等。具體到CRH5動車組來說，每列CRH5動車組共有2套前端車鉤 緩沖裝置（前端車鉤采用自動車鉤緩沖裝置）、7套中間車鉤緩沖裝置（中 間車鉤采用半永久車鉤緩沖裝置）、2套過渡車鉤、7組電氣連接裝置、7 套壓縮空氣連接裝置、7套風擋裝置。車鉤緩沖裝置的組成與傳力過程3.1組成車鉤緩沖裝置由車鉤、緩沖器及車鉤復原裝置3個部分組成。

5、車鉤及緩沖器設置在牽引梁內(nèi)。組裝后的牽引緩沖裝置，允許車鉤可 以在人力作用下能上下、左右小幅度擺動。列車曲線行運行時車鉤中心線 與車體中心線之間將產(chǎn)生一個偏角，即車鉤要產(chǎn)生在左右擺動。為了使列 車能順利通過曲線，在沖擊座上安裝車鉤復原裝置，以增加車鉤擺動的靈 活性和復原能力。3.2車鉤的傳力過程車鉤緩沖裝置在車上的安裝位置及受力如圖所示：車鉤緩沖裝置的傳力過程為：當車輛牽引時，其傳力過程為：車鉤一鉤尾銷 一鉤尾框一后從板一緩沖器一前從板一從板座一牽引梁；當列車壓縮時：其傳力 過程為：車鉤一前從板一緩沖器一后從板一后從板座一牽引梁。由此可見，鉤緩裝置無論是在承受牽引力還是沖擊力，都要經(jīng)過緩沖器將

6、力 傳遞給牽引梁，這樣就有可能使車輛間的縱向沖擊振動得到緩和和消減，從而改 善了運行條件，保護車輛及貨物不受到損壞。自動密接式車鉤緩沖裝置CRH5動車組自動車鉤緩沖裝置引自瑞典丹納公司10號車鉤系統(tǒng)，該型車 鉤是丹納公司為高速動車組開發(fā)的自動車鉤，裝設在動車組駕駛室端，它具 有自動及手動連掛功能、自動及手動分解功能，自動工況下，可僅由司機一 人操作就可進行摘掛作業(yè)。自動密接式車鉤緩沖裝置主要由鉤頭、鉤體與緩沖器、電氣連接器、風 管、連接器、尾部橡膠彈性軸承、中心調(diào)整裝置、鉤頭電加熱裝置等部件 組成。自動車鉤緩沖裝置內(nèi)裝設有兩種類型的緩沖元件，分別為氣液緩沖 器、金屬環(huán)簧緩沖器。這種緩沖裝置將氣

7、液緩沖器及環(huán)簧緩沖器的各自特 點較好地集于一身，能夠充分滿足列車運行過程中小能量沖擊的緩沖和意 外碰撞事故人能量時的能量吸收。使用中車輛間小能置多頻次的沖擊能置 將由環(huán)簧緩沖器吸收，而具有較高沖擊速度的意外碰撞將由氣液緩沖器來 吸收。鉤頭機械連接部分是由殼體、鉤舌、中心軸、鉤鎖連接桿、鉤鎖彈簧、 鉤舌定位桿、定位桿頂塊及解構(gòu)風缸等組成。殼體的前部，一半為凸錐體， 一半為凹錐孔，兩鉤連掛會時相鄰車鉤的凸錐體和凹錐孔互相插入；中心 軸上固定有鉤舌，鉤舌繞中心軸轉(zhuǎn)動可帶動鉤鎖連接桿動作；鉤舌呈不規(guī) 則幾何形狀，設有供連接時定位和供解鉤時解鉤風缸活塞桿作用的凸舌， 以及鉤鎖連接桿的定位槽、鉤嘴等，是車

8、鉤實現(xiàn)連接的關(guān)鍵零件；鉤鎖連 接桿在鉤鎖彈簧拉力作用下使車鉤連接可靠；鉤舌定位桿上設有兩個定位 凸緣，使鉤舌定位在待掛或解鉤狀態(tài)；定位桿頂塊可以在連接時頂動鉤舌 定位桿實現(xiàn)兩鉤的閉鎖。該自動車鉤有待掛、閉鎖和解鉤三種狀態(tài)。（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，鉤鎖彈簧處于最大拉伸狀態(tài)，鉤鎖連接桿退縮至凸錐體內(nèi)，鉤 舌上的鉤嘴對著鉤頭正前方。（2）閉鎖狀態(tài)：相鄰車鉤的凸錐體伸入對方的凹錐孔并推動定位桿頂 塊，定位桿頂塊擺動迫使鉤舌定位桿離開待掛位置。這時鉤鎖彈簧的回復 力使鉤舌作逆時針轉(zhuǎn)動，并帶動鉤鎖連接桿伸進相鄰車鉤鉤舌的鉤嘴，完 成兩鉤的連接閉鎖。這時兩鉤

9、的鉤鎖連接桿和鉤舌形成平行四邊形連桿機 構(gòu)，當車鉤受牽拉時，拉力由兩鉤的鉤鎖連接桿均勻分擔，使鉤舌始終處 于鎖緊狀態(tài)，當車鉤受沖擊時，壓力通過兩車鉤殼體凸緣傳遞。闈5-2汗納自動密接式車鉗緩沖裝置荏掛原理】莞體；2構(gòu)舌； 申心如4物鎖隹桿* 5陶橢融簧,&-燹舌定Afh 7鈾舌出位機曲為8項也肝濱也5-定投桿頂塊蟬毒H）髀鉤機坷（3）解鉤狀態(tài)：司機操縱按鈕，控制電磁閥使解鉤風缸充氣，風缸活 塞桿推動鉤舌順時針轉(zhuǎn)動，使兩鉤的鉤鎖連接桿脫開對方鉤舌的鉤嘴，同 時使鉤鎖連接桿克服鉤鎖彈簧的拉力縮入鉤頭錐體內(nèi)，這時定位桿頂塊控 制鉤舌定位桿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

10、彈簧作用復位，鉤舌回至待掛位，車鉤又恢復到待掛狀態(tài)。車鉤緩沖裝置主要技術(shù)參數(shù)項目自動密接式車鉤緩沖裝 置半永久性車鉤緩沖裝 置傳遞最大拉伸載荷/KN10001000傳遞最大壓縮載荷/KN1500可升級至22001500可升級至2200緩沖期容量/KJ172216初壓力/KN-阻抗力/KN68010850橡膠彈性彈簧活節(jié)行程 /mm40/55拉伸/壓縮62金屬環(huán)簧緩沖器行程/mm60能量吸收率/（%）65金屬壓潰管吸能容量/KJ486金屬壓潰管能量吸收率/（%）100允許最大水平不對中連 掛范圍/mm370允許最大垂向不對中連掛范圍/mm140最大水平轉(zhuǎn)角/2520最大垂向轉(zhuǎn)角/66電力連接器座

11、電流1mA-800A電力連接器座電壓1mA-3000A電力連接器座同軸接觸 器電阻/Q50/75連掛間隙/mm三0.5整體質(zhì)量/Kg552車鉤5.1車鉤的作用與類型車鉤是牽引緩沖裝置中的主要部件之一，車鉤是用來實現(xiàn)機車和車輛 或車輛與車輛之間的連掛，傳遞牽引力及沖擊力，并使車輛間保持一定距 離的車輛部件。車鉤可分為非自動車鉤和自動車鉤，非自動車鉤由人工完 成車輛的連接。自動車鉤又分為非剛性自動車鉤和剛性自動車鉤（密接式 車鉤）。5.2車鉤三態(tài)車鉤工作時各零部件處于不同位置，起著不同的作用，從而使車鉤具 有閉鎖、開鎖和全開3個工作狀態(tài)，稱為車鉤的三態(tài)作用。（如下圖所示）乍鉤.三態(tài)作用位置示意圖5

12、.3典型車鉤的結(jié)構(gòu)與工作原理下面就CRH5動車組中常用到幾種典型車鉤作簡要介紹。半永久車鉤CRH5型動車組除在兩頭車外側(cè)裝設有自動車鉤外，其余車廂連接處均 使用2個半永久車鉤連接，其中1個半永久車鉤帶有緩沖裝置。相比于自 動車鉤，半永久車鉤連接時需要人工使用工具對其鎖定裝置進行操作才能 完成連接和分離，沒有電氣、壓縮空氣自動連接功能。半永久車鉤采用緩 沖器與自動車鉤緩沖器類型一致，而容量、載荷等參數(shù)稍小。圖4.62 半永久車構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖1_嗟伸胡充洋；2季曲；3理祁尊.此；亍皆*。杓；5步.電成1 ,我地電統(tǒng)；L連接爆栓：H一稔體I 1弋-藏,沖耳過渡車鉤CRH5動車組密接式車鉤結(jié)構(gòu)及高度與1

13、5號車鉤差異甚大，無法相互連接，當CRH5動車組發(fā)生故障或其他事故不能自我行駛而需要救援時，必 須采用一邊能夠與密接式車鉤連接，一邊能夠與15號車鉤連接的特殊裝置進行過渡連接，此種裝置稱為過渡車鉤。過渡車鉤一般安置在頭車上備 用。過渡車鉤結(jié)構(gòu)為焊接結(jié)構(gòu)，包括一個 15號車鉤適配器和一個密接式車 鉤適配器，通過焊接方式組成過車鉤。使用時用人工或吊裝設備將過渡車 鉤密接車鉤部分與動車組自動車鉤連接閉鎖，其次使機車車鉤處于全開 位，使機車靠近動車組完成機械連接，最后連接制動軟管連接器，接通氣 路。風擋風擋裝置是連接兩車的通道，是客車之間的柔性運動部件，是旅客在 車輛之間流動，列車乘務員工作、服務的必

14、經(jīng)之路，可在車與車之間實現(xiàn) 相對運動并提供給旅客安全舒適的通道。一般而言，客車風擋必須保證安 全，具有良好的縱向伸縮性和垂向、橫向柔性，以適應車輛運行中振動和 安全通過曲線、道岔的需要，能夠保證良好的列車動力學性能。CRH5型動車組的風擋采用的是雙層折棚式風擋，雙層折棚式風擋具有 良好的伸縮性、氣密性和水密性。雙層折棚式風擋主要是由雙層式折棚、渡板、踏板以及左右磨耗板幾 個部分組成。雙層折棚式風擋參數(shù)如下：重量/kg306風擋內(nèi)部通過截面尺寸（寬X高）/mm860 X2050隔聲量/dB42傳熱系數(shù)K15W/(m 2 K)設計壽命周期/年30壽命周期內(nèi)使用率/ （天/年）M340雙層折棚式由內(nèi)

15、外兩層折棚、連接框和地板覆蓋（或稱下框邊）組成。 渡邊裝置主要由渡板和滑動托架組成。內(nèi)外折棚由Hubner棚布和輕合金框架構(gòu)成。用 Hubner制造的棚布用 縫合方法形成一體并通過鋁型材框形成波形。框架保證了彈性Hubner棚布構(gòu)成的折棚具有波形形狀。兩層折棚與連接框連成一體。下裙邊與內(nèi)外折棚類似，是內(nèi)部用鋁型材構(gòu)架外部用彈性棚布的結(jié)構(gòu)。下部 遮擋與內(nèi)折棚、連接框連接一體。連接框是由鋁型材焊接而成，表面噴涂。連接框包含了風擋連接到車體上的 鎖緊裝置。每個鎖緊裝置包含了鎖桿，鎖桿上的鎖鉤能夠到車端的鎖孔里。連接 框含有一套對中裝置（定位座）。當風擋連接時，首先要將連接框上的定位桿沿 著車端面移動

16、。連接框上的定位座和車體上的定位孔保證了風擋的準確安裝。渡板是由帶有兩個邊梁的可伸縮框架構(gòu)成，伸縮框里含有踏板及滑動組件。 在每個車端都有一個滑動托架。渡板在任一端滑動托架出、處都可以分開?；瑒?托架放置在磨耗板上并可以滑動?；喲b有螺栓，避免了滑動托架脫離。在渡板 的另一側(cè)，每個卡框架上都裝有橡膠擋。橡膠擋的作用是防止輪椅等東西滑到渡 板外側(cè)并卡在那里。渡板的設計考慮了 3個方向的運動。滑到托架上的薄片彈簧 具有一定的張力，使渡板回到自由位置。渡板在運行的過程中保證了旅客的通道。 所有列車的相對運動都被渡板吸收，不會出現(xiàn)空隙和間斷。踏板由1塊上踏板、1個鉸鏈和4塊前踏板組成。每一塊前踏板都連

17、接在鉸 鏈上并放置在渡板上。踏板通過上踏板連接在車端。前踏板之間以及前踏板與車 體之間可實現(xiàn)相對運動，這樣足以承受受力不均以及扭轉(zhuǎn)運動帶來的影響。并且 在維修時前踏板是可以翻轉(zhuǎn)的。磨耗板由不銹鋼焊接而成。兩塊磨耗板都用螺釘分別固定在車端端墻。磨耗 板的表面為滑涂層。磨耗板的作用是導向和承接渡板。緩沖器緩沖器是用來緩和列車在運行中由于機車牽引力的變化或在起動、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 之間沖擊和振動的功能，從而減輕對車體結(jié)構(gòu)和裝載貨物的破壞作用。緩 沖器的工作原理是借助于壓縮彈性元件來緩和沖擊作用力，同時在彈性元 件變形過程中利用摩擦和阻尼吸收沖擊能

18、量。CRH5型動車組采用的丹納自動車鉤內(nèi)設有三種類型緩沖器，分別為液氣緩沖 器、金屬環(huán)簧緩沖器和球形橡膠彈性軸承。圖3.4Q丹刎自幼車鈉繆沖器組成墻構(gòu)圖I2+3牛般藤姓揚靠液壓緩沖器主要由柱塞、缸體、浮動活塞、單向罐閥、節(jié)流阻尼環(huán)、節(jié)流阻 尼棒等部分組成，其內(nèi)部形成兩個油腔和一個氣腔。浮動活塞將柱塞內(nèi)腔分隔出 油腔和氣腔兩個腔室。柱塞底座與缸體之間的間隔為另一油室。油腔內(nèi)充有液壓 油，氣腔充有氮氣。在油腔1和油腔2中注滿了液壓油，在氣腔中充有一定初始 壓強的氮氣。液壓油與氮氣之間通過浮動活塞隔離。當相鄰車輛間發(fā)生碰撞時， 柱塞即被推入油腔1中，油腔1中的液壓油通過節(jié)流阻尼環(huán)與節(jié)流阻尼棒形成的

19、環(huán)縫及單向錐閥與柱塞端部形成的錐閥節(jié)流孔，流到油腔2中，使得油腔2的油 量增大，從而使浮動活塞向左移動，氣腔中的氮氣被壓縮。在沖擊過程中，絕大 部分動能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽⒂筛左w逸散到大氣中，只有少量能量轉(zhuǎn)化為油液的液壓 能，因而氣一液緩沖器的能量吸收率比較大。 3,41液韁沖菱靖構(gòu)原理阻I234淳期肆s&一單向靠網(wǎng);T-#曲節(jié)統(tǒng)孔&節(jié)犯pl用i 9iMlK li 10節(jié)添IM唇垛當車輛間的沖擊減緩或消失時，被壓縮的氮氣通過活塞給油腔2的液壓油施 以壓力，并使液壓油通過柱塞端部的單向閥流回到油腔1中，柱塞又回到原位。 其中，單向錐閼可相對柱塞端部軸向移動，但只在緩沖器被壓縮加載時才打開。 當緩沖器卸

20、載時，單向錐閥在油腔2的藏壓油作用下壓緊在柱塞端部的閥座上， 錐閥節(jié)流孔7被封閉，因此油腔2的液壓油只能通過柱塞端部的單向閥流回到油 腔1，完成緩沖器的卸載。其主要的性能特點是：氣-液緩沖器的動態(tài)特性與傳統(tǒng)的彈簧和橡膠緩沖器 存在很大差異。氣-液緩沖器的阻抗力與沖擊速度成一定比例關(guān)系，即沖擊速度 越大，阻抗也越大。這對于緩沖有很好的作用。自動車鉤電氣連接器在動車組多編組連掛運行時，第一編組駕駛艙的控制信息需要實時地 傳輸?shù)降诙幗M的各個控制單元中去，兩編組間控制信息的傳遞通路即為 車鉤電氣連接器。電氣連接器安裝于全自動車鉤的兩側(cè)，通過氣動操作完 成電氣連接器煩人連接。電氣連接器配有一個氣缸，（

21、操作裝置，見圖4.61） 與連接電氣連接器的懸掛機構(gòu)連接，伸出時推出電氣連接器，縮回時解開 電氣連接器。氣路設計為機械連接后電氣連接伸出，機械解鉤前電氣連接 器縮回的形式。這樣降低了電氣連接器受損危險。車端電氣連接由于動車組是集機械、電氣、計算機控制技術(shù)于一體的現(xiàn)代運輸工具，同時 基于動力分散式的布置方式，各級控制單元、執(zhí)行單元之間將會有浩瀚的信息相 互傳輸，因此在各個相對獨立的車廂之間必須建立高壓、中壓、低壓以及控制信 息電氣線路連接通路。車端電氣連接裝置是兩車間電氣連接的紐帶。（1）高壓供電連接。高壓供電連接是連接從位于TP和YPB車的主變壓器分 別到各動車牽引輔助變流器的交流單相1770

22、V電源，與中亞供電連接同在一側(cè)。 車端高壓供電連接為過橋線直接用螺母緊固在高中壓接線板上，如需解編，則需 打開外端墻蓋板上的檢查門，然后松開緊固螺栓，將過橋線拆下。（2）中壓供電連接。中壓供電連接是連接從各輔助變流器或中壓箱分別到 各車的中壓負載的交流三相308V的供電電源，與高壓供電連接同在一側(cè)。車端 中壓供電連接為過橋線直接用螺母緊固在高中壓接線板上，如需解編，則需打開 外端墻蓋板上的檢查門，然后松開緊固螺栓，將過橋線拆下。（3）低壓供電連接。中壓供電連接是連接各車充電機至各車低壓負載的直 流24V供電電源，和控制與通信連接同在一側(cè)。車端低壓供電連接為過橋線直接 用螺母緊固在低壓接線板上，如需解編，則需打開外端墻蓋板上的檢查門，然后 松開緊固螺栓，將過橋線拆下。（4）控制與通信連接。控制與通信連接的作用連接列車通信和控制總線、 制動控制線。與低壓供電連接在同一側(cè)，位于其上方。通信連接是由4個圓形連 接器構(gòu)成，其中1個WVB連接器，2個MVB連接器，1個CAN總線連接器；控制 連接是由4個相同的方形連接器構(gòu)成的；制動連接是由1個方形連接器構(gòu)成的。壓縮空氣連接壓縮空氣連接是動車組制動系統(tǒng)的動力源之一，同時也是其他一些輔助設備 的