第四章车钩贯通道ppt课件.pptx
车辆连接装置,高速列车 Scharfenberg自动车钩,半永久车钩,特殊用途车钩,地铁轻轨车钩,Tomlinson车钩,楔形锁车钩,车辆连接装置包括：车钩缓冲装置；电气与风管连接器；风挡装置。,车钩缓冲装置,一、作用（1）传力（2）保持距离（3）缓和冲击,车钩缓冲装置,二、分类 根据连接方法不同，可以分为： 刚性车钩（1）自动车钩 非刚性车钩（2）非自动车钩,车钩缓冲装置,刚性车钩与非刚性车钩的对比：,车钩缓冲装置,三、城轨车辆上经常使用的车钩,（1）自动车钩（机械、风路、电气）（2）半自动车钩（机械、气路）（3）半永久车钩,车钩缓冲装置,三、城轨车辆上经常使用的车钩,（1）自动车钩柴田式密接车钩,密接式车钩钩头,车钩托梁,缓冲器,十字头,车钩缓冲装置,三、城轨车辆上经常使用的车钩,车钩缓冲装置,三、城轨车辆上经常使用的车钩,柴田式密接车钩结构,钩头（凸锥、凹锥孔）钩舌解钩杆反拨弹簧解钩风缸,车钩缓冲装置,三、城轨车辆上经常使用的车钩,柴田式密接车钩结构,两钩连挂时，凸锥插进对方相应的凸锥孔内，此时凸锥的内侧面在前进中推压对方的钩舌使其逆时针转动40这时解钩风缸的弹簧受压缩，钩舌旋转，当两钩的连接面接触后，凸锥的内侧面不再压迫对方的钩舌，由于弹簧的作用，使钩舌向相反方向旋转恢复到原来的状态，此时处于闭锁状态，完成了两车的连挂。分解时，由司机操纵分解阀，压缩空气由总风管进入本车解钩风缸，同时经过解钩风管连接器将压缩空气送到相连挂的另一辆车的解钩风缸，带动解钩杆，使钩舌转动到开锁闻之，此时两钩即可解开，当采用手动解钩时，操作人员人力搬动解钩杆，使钩舌逆时针方向转动40，转动到开锁位置，即可实现两钩的分解。,车钩缓冲装置,三、城轨车辆上经常使用的车钩,柴田式密接车钩工作状态:(1)待挂状态(2)连挂状态(3)解钩状态,车钩缓冲装置,三、城轨车辆上经常使用的车钩,Scharfenberg密接式车钩,车钩缓冲装置,三、城轨车辆上经常使用的车钩,Scharfenberg密接式车钩（机械连接部分）,壳体,钩舌,中心轴,钩锁连杆,钩锁弹簧,钩舌定位杆,定位杆顶块,（凸锥体）,车钩缓冲装置,三、城轨车辆上经常使用的车钩,Scharfenberg密接式车钩待挂、闭锁和解钩三种状态,车钩缓冲装置,三、城轨车辆上经常使用的车钩,Scharfenberg密接式车钩,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伸状态，钩锁连杆退缩至钩头锥体内，钩舌上的钩嘴对着钩头正前方。,待挂,车钩缓冲装置,三、城轨车辆上经常使用的车钩,Scharfenberg密接式车钩,相邻两钩的凸锥体伸入对方的凹锥孔并推动定位杆顶块，定位杆顶块摆动迫使钩舌定位杆离开待挂位置，这时钩锁弹簧的回复力使钩舌作逆时针转动，并带动钩锁连杆伸进相邻车钩钩舌的钩嘴，完成两钩的连接闭锁。这时两钩的钩锁连杆和钩舌形成平行四边形连杆机构，当车钩受牵拉时，拉力由两钩的钩锁连杆均匀分担，使钩舌始终处于锁紧状态，当车钩受冲击时，压力通过两车钩壳体凸缘传递。,车钩缓冲装置,三、城轨车辆上经常使用的车钩,Scharfenberg密接式车钩待挂、闭锁和解钩三种状态,解钩,车钩缓冲装置,三、城轨车辆上经常使用的车钩,半自动车钩及半永久牵引杆（以重庆6号线为例） 重庆地铁六号线地铁车辆为6辆编组，编组头尾端采用头车半自动钩缓装置，列车内部分成两个单元，单元之间使用中间半自动车钩，内部使用半永久钩缓装置，车钩配置如下所示：C -头车半自动钩缓装置B-中间车半永久带缓冲器钩缓装置A-中间车半永久带压溃管钩缓装置D-中间半自动钩缓装置,车钩缓冲装置,三、城轨车辆上经常使用的车钩,头车半自动钩缓装置/中间半自动钩缓装置,车钩缓冲装置,三、城轨车辆上经常使用的车钩,头车半自动钩缓装置/中间半自动钩缓装置,车钩缓冲装置,三、城轨车辆上经常使用的车钩,头车半自动钩缓装置结构特点：连挂系统采用CG-5密接式地铁车钩装置，集成机械连挂和风路连通的功能，利用人工进行解钩操作。弹性胶泥缓冲器用来吸收车辆正常连挂及运行过程中的冲击能量，器为可恢复变形能量吸收装置。压溃管用来吸收车辆在发生意外碰撞时的冲击能量，为不可恢复变形能量吸收装置。钩缓装置的尾部设计有过载保护装置，当车钩受到过大冲击力时，车钩可以脱离车钩安装板，并使防爬器发挥作用，保护车辆、人员及财产不受损失。,车钩缓冲装置,三、城轨车辆上经常使用的车钩,头车半自动钩缓装置技术参数纵向拉伸屈服载荷（kN）640纵向压缩屈服载荷（kN）800最大水平转角 20最大主动对中角 15最大垂直转角 6整机重量（kg） 450车钩长度（mm） 1550,车钩缓冲装置,三、城轨车辆上经常使用的车钩,头车半自动钩缓装置压溃管技术参数： 行程（mm） 120 稳态力（kN） 700 过载保护螺栓触发力(kN) 800弹性胶泥缓冲器的参数： 初压力（kN） 3040 行程（mm） 68 动态容量（kJ） 24 最大阻抗力（kN） 550,车钩缓冲装置,三、城轨车辆上经常使用的车钩,中间车半自动钩缓装置结构特点：连挂系统采用CG-5密接式地铁车钩装置，集成机械连挂和风路采用了具连通的功能，人工进行解钩操作。半自动车钩有自动对中功能的安装吊挂系统。对中功能可使车钩在规定转角范围内实现自动对中。回转机构使用关节轴承，保证车钩在水平面和垂直面一定范围内自由旋转，并带有自支撑功能，在车钩分解状态下可以保持车钩处于水平状态。,车钩缓冲装置,三、城轨车辆上经常使用的车钩,中间车半自动钩缓装置技术参数：纵向拉伸屈服载荷（kN）640纵向压缩屈服载荷（kN）800最大水平转角 35最大主动对中角15最大垂直转角 6整机重量（kg） 355车钩长度（mm） 1370,车钩缓冲装置,三、城轨车辆上经常使用的车钩,中间车半自动钩缓装置技术参数：弹性胶泥缓冲器参数：初压力（kN） 2035行程（mm） 73动态容量（kJ） 24最大阻抗力（kN） 550,车钩缓冲装置,三、城轨车辆上经常使用的车钩,中间车半永久带缓冲器钩缓装置/中间车半永久带压溃管钩缓装置,车钩缓冲装置,三、城轨车辆上经常使用的车钩,中间车半永久带缓冲器钩缓装置/中间车半永久带压溃管钩缓装置 半永久钩缓装置用于单元内部两车之间的连接，其作用是保证车组单元内部车辆的机械连接和风路连接，连接和分解时需要人工手动操作。中间车半永久钩缓装置采用卡环连接结构和弹性胶泥缓冲系统、压溃装置方案。,车钩缓冲装置,三、城轨车辆上经常使用的车钩,车钩缓冲装置,四、缓冲装置,1.作用：利用弹性元件来传递和缓和纵向冲击力。在弹性元件变形的过程中利用摩擦和阻尼吸收冲击能量。,车钩缓冲装置,四、缓冲装置,2.决定缓冲器特性的主要参数：缓冲器行程最大作用力容量初压力能量吸收率,车钩缓冲装置,四、缓冲装置,2.决定缓冲器特性的主要参数：缓冲器行程缓冲器受力后产生的最大变形量称为行程。此时弹性元件处于全压缩状态，如再加大外力，变形量也不再增加。,车钩缓冲装置,四、缓冲装置,2.决定缓冲器特性的主要参数：最大作用力缓冲器产生最大变形量时所对应的作用外力缓冲器的最大作用力要比车体容许的载荷要小，否则当发生超限载荷时，车体将发生永久变形而损坏。动车组缓冲器的最大作用力通常为600KN800KN。,车钩缓冲装置,四、缓冲装置,2.决定缓冲器特性的主要参数：容量缓冲器在全压缩或全拉伸过程中，作用力在其行程上所作的功的总和。它是衡量缓冲器能量大小的主要指标，如果容量太小，则当冲击力较大时就会使缓冲器全压缩或全拉伸而导致车辆刚性冲击。,车钩缓冲装置,四、缓冲装置,2.决定缓冲器特性的主要参数：能量吸收率缓冲器在全压缩过程中，有一部分能量被阻尼所消耗，其所消耗部分的能量与缓冲器容量之比称之为能量吸收率。,车钩缓冲装置,四、缓冲装置,2.决定缓冲器特性的主要参数：初压力初压力：为缓冲器的静预压力。初压力的大小将影响列车起动加速度。,车钩缓冲装置,四、缓冲装置,3.缓冲器分类根据缓冲器的结构特征和工作原理，在地铁上运用较多的为橡胶缓冲器、液压缓冲器及气-液缓冲装置、粘弹性胶泥缓冲器等。,车钩缓冲装置,四、缓冲装置,3.缓冲器分类（1）橡胶缓冲器由于橡胶具有较好的弹性，因此在很多需要缓冲减振的场合都可以看到它的身影。橡胶缓冲器根据其作用原理不同又分为平面拉压型缓冲器和剪切型缓冲器。,车钩缓冲装置,四、缓冲装置,3.缓冲器分类（1）橡胶缓冲器（平面拉压型缓冲器）,车钩缓冲装置,四、缓冲装置,3.缓冲器分类（1）橡胶缓冲器（剪切型缓冲器）,车钩缓冲装置,四、缓冲装置,3.缓冲器分类（2）液压缓冲器及气-液缓冲装置,车钩缓冲装置,四、缓冲装置,3.缓冲器分类（2）液压缓冲器及气-液缓冲装置,1-柱塞； 2-气腔； 3-缸体； 4-浮动活塞； 5-油腔2； 6-单向锥阀；7-锥阀节流孔； 8-节流阻尼环；9-油腔1； 10-节流阻尼棒。,车钩缓冲装置,四、缓冲装置,3.缓冲器分类（3）粘弹性胶泥缓冲器这种缓冲器取用一种未经硫化的有机硅化合物，称弹性胶泥作为介质，它具有弹性、可压缩性和可流动性，其物理化学性能在-50+250范围内具有较高的稳定性，抗老化、无臭、无毒，对环境无污染。它还具有固体和液体两种属性的特征，其动粘度比普通液压油大几十至几百倍，且可根据需要改变配方予以调节，因此在液压缓冲器中十分困难的密封问题在这里变得极为简单。,车钩缓冲装置,四、缓冲装置,3.缓冲器分类（3）弹性胶泥缓冲器,贯通道装置,贯通道装置也称风挡装置，位于两节车厢的连接处，是两车辆通道的连接部分，它具有良好的防雨、防风、防尘、隔音、隔热等功能，适应车辆在地下、地面和高架线路上运行，使旅客安全地穿行于车辆之间。,2、贯通道分类,贯通道装置根据连挂方式的不同可分为整体式和分体式。贯通道装置根据内部侧护板的结构又可分为一块侧护板结构式和多块板搭接结构式贯通道。2.1 、整体式贯通道整体式贯通道多用于车端间距较小的B型车，因整体式贯通道重量轻，在车端安装后可实现自支撑。如北京2、5、10号线及深圳3号线车辆等。整体式贯通道多为多块板搭接结构式贯通道。,贯通道装置,2、贯通道分类,2.1 、整体式贯通道,贯通道装置,1-车体框组成 2-折棚组成 3-侧护板组成4-顶板组成 5-渡板连杆组成 6-渡板组成 7-踏板组成,深圳3号线车辆贯通道,贯通道装置,整体式贯通道主要由以下部分组成：,（1）外风挡组成（2）踏板组成（3）渡板组成（4）侧护板组成（5）顶板组成整体式贯通道的优点：重量轻、结构简单能够自支撑，不需要车钩支撑、成本低。缺点：受车端间距限制，整体式贯通道外折棚及内室板的可拉伸量小，很难通过曲线半径过小的曲线。,贯通道装置,2.2 、分体式贯通道,分体体式贯通道多用于车端间距较大的车辆，分体式贯通道重量大，在车端安装后需由车钩支撑。如北京机场线、深圳1、2号线、泰国项目车辆等。分体体式贯通道单块板结构式也有多块板搭接结构式。分体式贯通道同样主要由外风挡、踏板、渡板、侧护板和顶板部分组成：,贯通道装置,广州-佛山线贯通道,贯通道装置,机场线贯通道侧护板和顶板,机场线贯通道踏板和渡板,贯通道装置,机场线贯通道外折棚,贯通道在过曲线时侧护板的状态,贯通道装置,泰国项目车辆贯通道,贯通道装置,1、多块侧护板搭接结构的分体式贯通道优缺点：优点：车端间距较大，贯通道外折棚及内室板的可拉伸量大，能通过较小半径的曲线，成本低。缺点：贯通道通过较小的曲线时，侧护板搭接处会出现间隙，易夹手，存在潜在的危险；侧护板有多块板搭接而成，且背面机构复杂，在运行时将会因搭接处的摩擦和机构的拉伸、扭曲而产生噪音。,贯通道装置,2、单块侧护板结构的分体式贯通道优缺点：优点：车端间距较大，贯通道外折棚及内室板的可拉伸量大，能通过较小半径的曲线；车辆运行时侧护板始终保持为一个整体结构，不会有任何潜在的危险，同时车辆运行时侧护板不会产生噪音。缺点：成本高。,贯通道装置,车钩缓冲装置,三、城轨车辆上经常使用的车钩,半永久牵引杆用于同一单元内车辆之间的连接，,沈阳地铁一号线车钩,所采用的挂钩为同位式机械车钩的联挂机构（原理如图4.2.4.2-1），可确保在所有运行条件下，能保持车钩接触面之间紧密贴合。同位式机械车钩的联挂机构具有一个静态位置。在已联挂和已解钩时具有相同的位置状态。钩锁机构只在联挂和解钩的过程中暂态地改变位置状态。,图4.2.4.2-1 机械车钩结构原理图,（2） 联挂两车钩在联挂接合后自动锁定。图4.2.4.2-2所示为机械车钩在联挂准备位置状态，这也是已解钩的车钩的正常位置状态。当两个车钩对接时，旋转钩板（3）首先推着对方的联挂连杆（2）向后退，由于弹簧（1）的作用，将联挂连杆拉向旋转钩板。旋转钩板被强迫旋转直至联挂连杆能够滑入旋转钩板的凹槽中。当联挂连杆完全滑入对方的旋转钩板后，在弹簧力的作用下，联挂钩板反转回原位，此时联挂机构处于完全锁紧的位置状态。,图4.2.4.2-2 机械车钩在联挂准备位置状态,图4.2.4.2-3所示为机械车钩在已联挂完成的位置状态，当联挂完 成后，联挂连杆和钩板形成一个平行四边形，力通过主销传递到钩体。此时两个车钩头形成了牢固、无间隙和安全的联挂。,图4.2.4.2-3 车钩联挂完成状态,图4.2.4.2-4 车钩解钩状态,（3） 解钩机械解钩可以由两种方式进行，即自动（远程）或手动（轨道侧）完成。以上所述两种解钩方式，其功能如下：旋转钩板（3）转到解钩位置。当旋转钩板达到特定的位置时，钩板上的键开始将联挂连杆（2）从对方的旋转钩板中推出并与凹槽分离。这时就可分离车辆。远程解钩采用气动方式（解钩气缸），压缩空气将被输送到两个车钩的解钩气缸中，同时推动两个车钩的联挂解钩并解钩。压缩空气通过车钩结合面上的压缩空气连接接头（解钩气缸的连接接头）输送到对方的车钩中。在气路发生故障时，可采用手动解钩。手动解钩是通过机械车钩上手动解钩把手来完成的。解钩状态如图4.2.4.2-4所示。,图4.2.4.2-4 车钩解钩状态,1- 冲击和牵引设备的安装2- 自动车钩3- 电动车钩4- 半自动车钩5- 半永久牵引杆6- 车钩组成,内容,南京地铁1号线,自动车钩,半永久牵引杆,半 自动车钩,半 自动车钩,半永久牵引杆,自动车钩,A 车,A 车,B 车,B 车,C 车,C 车,1. 冲击和牵引设备安装,2. 自动车钩,气动车钩,电动车钩,机械车钩,带有逆向能量吸收装置的车钩,气动中心装置,高度调整装置,液压缓冲器,车钩固定连接叉,3. 电动车钩,4. 半自动车钩,气动车钩,机械车钩,带逆向能量吸收装置的车钩体,机械中心装置,高度调整装置,液压缓冲器,贯通道支撑,车钩固定叉形连接,5. 半永久牵引杆,带有逆向能量吸收装置的车钩体,液压缓冲器,贯通道支撑,双锁紧夹具,车钩固定的叉形连接,轴承支座螺栓,6. 车钩组成,
