《鐵道車輛工程》教學(xué)課件PPT
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第七章第七章車端連接裝置車端連接裝置在調(diào)車作業(yè)中，兩車輛間作用的外力很小，外力在沖擊質(zhì)量相對(duì)位移變化中作的功可以忽略，于是對(duì)方程進(jìn)行簡(jiǎn)化，有：即緩沖器勢(shì)能的變化約等于沖擊質(zhì)量相對(duì)動(dòng)能的變化，此時(shí)車輛間一對(duì)一的沖擊接近于純粹的速度沖擊，如圖所示。沖擊時(shí)間短，但沖擊力比較大，即所謂的“尖峰沖擊”第七章第七章車端連接裝置車端連接裝置而在列車緊急制動(dòng)時(shí)，由于制動(dòng)波速高，車輛間的相對(duì)速差很小，沖擊過(guò)程中因速差變化導(dǎo)致的能量變化可以忽略，有：也即緩沖器勢(shì)能的變化約為沖擊過(guò)程中外力在沖擊質(zhì)量相對(duì)位移變化中作的功，此時(shí)車輛間一對(duì)一的沖擊接近于純粹的質(zhì)量沖擊，如圖所示。沖擊時(shí)間較長(zhǎng)，但沖擊力沒(méi)有調(diào)車工況下的大，且沖擊比較“平坦”第七章第七章車端連接裝置車端連接裝置2 2、車輛相互沖擊工況車輛相互沖擊工況在沖擊車和被沖擊車上用矩形鑄鋼箱代替緩沖器比有緩沖器時(shí)沖擊時(shí)間短，車鉤力的數(shù)值也比較大第七章第七章車端連接裝置車端連接裝置裝設(shè)同型緩沖器車輛沖擊時(shí)的車鉤力A鋼箱鋼箱；B3號(hào)3號(hào)；CMX-1MX-1；D2號(hào)2號(hào)；EMT-3MT-3。第七章第七章車端連接裝置車端連接裝置裝設(shè)不同型緩沖器車輛沖擊時(shí)的車鉤力AMX-13號(hào)；B3號(hào)2號(hào)；CMX-12號(hào)；DMT-3MX-1。第七章第七章車端連接裝置車端連接裝置當(dāng)一組車沖一輛車或一組車沖一組車時(shí)，在裝設(shè)同樣緩沖器的情況下，車鉤力比一輛沖一輛車稍有增加，試驗(yàn)表明一般僅增加1015。原因:1、通過(guò)緩沖器彈性連結(jié)；2、車鉤間隙。第七章第七章車端連接裝置車端連接裝置3 3、列車運(yùn)行工況列車運(yùn)行工況列車運(yùn)行中車輛間的沖擊力與緩沖器性能的關(guān)系，比調(diào)車沖擊工況要復(fù)雜，受緩沖器性能、車輛性能、車鉤緩沖裝置間的自由間隙大小、編組數(shù)量、運(yùn)行速度、制動(dòng)及緩解波速等因素的綜合影響。理論仿真分析及試驗(yàn)結(jié)果表明,當(dāng)緩沖器的性能、車輛性能一定時(shí),列車內(nèi)部縱向力隨著車鉤緩沖裝置連掛自由間隙的增大、列車編組數(shù)量的增加以非線性幾何特性急劇增大。第七章第七章車端連接裝置車端連接裝置縱向力計(jì)算的經(jīng)驗(yàn)公式為:式中:Fmax列車縱向壓縮力，kN；L每輛車的長(zhǎng)度，m；N車輛數(shù)；P每輛車的閘瓦壓力總和，kN；p閘瓦摩擦因數(shù)；tzc制動(dòng)缸充氣時(shí)間，s；zb制動(dòng)波速，m/s。由式可見，縱向力縱向力與列車編組數(shù)量與列車編組數(shù)量N N的平方成正比的平方成正比。據(jù)此推算,100輛編組列車的最大縱向力是50輛編組列車的4倍;依此類推,150輛、200輛的重載列車縱向力是非常大的。如果不采用小間隙或無(wú)間隙連掛技術(shù)及列車制動(dòng)同步控制技術(shù)、合理的列車編組方式，僅靠常規(guī)的高強(qiáng)度車鉤、緩沖器將無(wú)法開行長(zhǎng)大重載列車。第七章第七章車端連接裝置車端連接裝置列車縱向動(dòng)力學(xué)試驗(yàn)表明：最大車鉤力發(fā)生于低速(1020 km/h)緊急制動(dòng)工況，位于列車長(zhǎng)度的2/3處，為壓縮力；當(dāng)?shù)退倮囬L(zhǎng)閥制動(dòng)時(shí)，最大車鉤力發(fā)生于列車長(zhǎng)度的1/3處，為拉伸力；低速緩解時(shí)，車鉤力沿列車長(zhǎng)度由壓縮狀態(tài)，經(jīng)自由狀態(tài)，再過(guò)渡到拉抻狀態(tài)，在列車的1/2處出現(xiàn)最大拉伸力，拉斷車鉤拉斷車鉤往往發(fā)生于這種工況。第七章第七章車端連接裝置車端連接裝置風(fēng)擋處于車輛兩端的連接部位，是列車的軟連接部分；它使車輛之間可以相對(duì)運(yùn)動(dòng)，并使乘客可以安全舒適地在車輛之間自由走動(dòng)；風(fēng)擋還可保護(hù)乘客和內(nèi)裝及部分車端連接裝置，不受水、雪和風(fēng)的損害。7.5 風(fēng)擋風(fēng)擋和牽引桿裝置和牽引桿裝置第七章第七章車端連接裝置車端連接裝置風(fēng)擋的要求是旅客往來(lái)各車輛車廂間以及乘務(wù)員工作和服務(wù)必經(jīng)之地。風(fēng)擋的空氣阻力應(yīng)盡量小。要求平整光滑；有足夠的強(qiáng)度。適應(yīng)車外氣壓波的急劇變化；有較高的抗彎曲能力；隔聲性能好，保證車內(nèi)舒適性；密封性好；非金屬材料阻燃性好，在緊急時(shí)能夠自動(dòng)分開。第七章第七章車端連接裝置車端連接裝置帆布風(fēng)擋:22型客車及一些老型客車上，由帆布折棚組成,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維修方便，但不太美觀且易損壞；鐵風(fēng)擋:KT10-00-74(21型客車)、KT228-00-76(22、25型車)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，車輛之間連掛方便。但風(fēng)擋噪生大，磨損及腐蝕嚴(yán)重，維修量比較大；國(guó)際聯(lián)運(yùn)鐵風(fēng)擋:與俄羅斯、蒙古等國(guó)家的國(guó)際聯(lián)運(yùn)客車，優(yōu)缺點(diǎn)同鐵風(fēng)檔；1 1、我國(guó)客車用風(fēng)擋的類型、結(jié)構(gòu)與性能我國(guó)客車用風(fēng)擋的類型、結(jié)構(gòu)與性能第七章第七章車端連接裝置車端連接裝置橡膠風(fēng)擋:25K型系列客車，有良好的縱向伸縮性和橫向、垂向柔性，以適應(yīng)車輛通過(guò)曲線和振動(dòng)，比鐵風(fēng)擋噪音小，提高了舒適性；單層密封折棚式風(fēng)擋:提速客車及動(dòng)車組，外形美觀、密封性能好；但連掛不太方便，車端阻尼小，耐候性較差；密接膠囊式風(fēng)擋：200km/h以上的電動(dòng)車組，有良好的縱向伸縮性和橫向、垂向柔性，提高了乘客通過(guò)的安全性，具有良好的氣密性，乘坐舒適性大大提高，過(guò)道美觀，可耐高溫150,耐低溫-40，可圓滑地過(guò)渡列車走行時(shí)發(fā)生的兩車之間的錯(cuò)動(dòng)。第七章第七章車端連接裝置車端連接裝置25型客車鐵風(fēng)擋裝置1風(fēng)擋框組成；2渡板及緩沖裝置；3弓彈簧組成；4磨耗面板；5風(fēng)擋膠皮。第七章第七章車端連接裝置車端連接裝置鐵風(fēng)擋第七章第七章車端連接裝置車端連接裝置25K型系列客車采用橡膠風(fēng)擋1橫橡膠囊組成；2立橡膠囊組成(右)；3立橡膠囊組成(左)；4防曬板組成；5橡膠墊；6橡膠墊；7渡板組成。第七章第七章車端連接裝置車端連接裝置橡膠風(fēng)擋第七章第七章車端連接裝置車端連接裝置單層密封折棚式風(fēng)擋1-連接架；2-連桿；3-折棚；4-掛鉤；5-渡板；6-踏板；7-板簧。第七章第七章車端連接裝置車端連接裝置單層密封折棚式風(fēng)擋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2.2.動(dòng)車組密接式風(fēng)擋動(dòng)車組密接式風(fēng)擋滑動(dòng)式風(fēng)擋是把車鉤緩沖器裝置全部包含在內(nèi)的雙波紋結(jié)構(gòu)。風(fēng)擋外端連接面為滑動(dòng)面，利用彈簧的壓力保持滑動(dòng)面連掛后能夠持續(xù)壓緊?；瑒?dòng)面寬度應(yīng)保證車輛間發(fā)生橫向位移時(shí)不產(chǎn)生錯(cuò)位離縫。第七章第七章車端連接裝置車端連接裝置雙包折棚風(fēng)擋具有良好的密封、耐壓和隔聲性能；內(nèi)外層折棚件在折疊時(shí)反向相對(duì)；渡板采用鉸接刪搭板，防止在曲線運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)縫隙；在車端外形輪廓處設(shè)有彈性護(hù)板，縮小車輛間的間隙，減少空氣阻力。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全波紋氣密式風(fēng)擋由金屬框、安裝框、全波紋密封件和外罩組成。牽引裝置在風(fēng)擋下部，車端側(cè)墻處設(shè)有擋板。一端與安裝框壓緣處連接，一端與金屬框壓緣連接，安裝框安裝在車體端墻的支座上。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CRH380BL風(fēng)擋第七章第七章車端連接裝置車端連接裝置3 3、牽引桿裝置牽引桿裝置牽引桿裝置牽引桿裝置普通牽引桿裝置普通牽引桿裝置無(wú)間隙牽引桿裝置無(wú)間隙牽引桿裝置有緩沖器有緩沖器無(wú)緩沖器無(wú)緩沖器牽引桿牽引桿旋轉(zhuǎn)牽引桿旋轉(zhuǎn)牽引桿不旋轉(zhuǎn)牽引桿不旋轉(zhuǎn)牽引桿按組成按組成按性能按性能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（RFCRFC型牽引桿）型牽引桿）1231、固定端 2、擋肩 3、轉(zhuǎn)動(dòng)端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4.車端阻尼裝置除車鉤緩沖裝置外，車輛端部具有阻尼特性，能夠衰減車輛之間相對(duì)振動(dòng)的連接設(shè)備稱為車端阻尼裝置。第七章第七章車端連接裝置車端連接裝置（1）TGV車端阻尼裝置通過(guò)橫向、縱向減振器組合衰減車輛間的振動(dòng)；縱向減振器衰減車輛間的相對(duì)點(diǎn)頭、搖頭運(yùn)動(dòng)；橫向減振器衰減相對(duì)橫移和側(cè)滾運(yùn)動(dòng)。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）日本的車端阻尼裝置包括車端減振器和車體間的減振器兩種。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減振器安裝在通過(guò)臺(tái)上部的阻尼裝置，相鄰兩車的車端減振器通過(guò)反對(duì)稱拉桿相互連接，具有防止搖頭和側(cè)滾的作用。減振器作用原理圖第七章第七章車端連接裝置車端連接裝置YD4型車端減振器原理圖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）德國(guó)ICE兩側(cè)風(fēng)擋德國(guó)ICE1、ICE2高速列車以及ICE3動(dòng)車組沒(méi)有專門的車端阻尼裝置。兩車車端之間的約束采用獨(dú)特的風(fēng)擋結(jié)構(gòu)提供。ICE風(fēng)擋是雙包折棚風(fēng)擋，由內(nèi)外框和內(nèi)外折棚組成，風(fēng)擋內(nèi)部是氣密結(jié)構(gòu)。風(fēng)擋連掛后，內(nèi)部氣體被壓縮，相鄰兩個(gè)風(fēng)擋結(jié)合成密閉的空氣囊，構(gòu)成各個(gè)方向上具有較大剛度和阻尼值的減振結(jié)構(gòu)。當(dāng)兩車發(fā)生不同方向的相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，風(fēng)擋產(chǎn)生拉壓或扭轉(zhuǎn)變形，內(nèi)部的壓縮空氣被進(jìn)一步壓縮，或從一側(cè)風(fēng)擋的內(nèi)部通過(guò)外框上的節(jié)流小孔流向另外一側(cè)風(fēng)擋。節(jié)流小孔起到了減振器節(jié)流孔的作用。第七章第七章車端連接裝置車端連接裝置ICE風(fēng)擋第七章第七章車端連接裝置車端連接裝置（4 4）.25T.25T新型提速客車車端阻尼裝置新型提速客車車端阻尼裝置1安裝梁組成；2車端阻尼裝置正視俯視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7.6 7.6 國(guó)內(nèi)外國(guó)內(nèi)外車端連接裝置的發(fā)展概況車端連接裝置的發(fā)展概況普通鋼車鉤普通鋼車鉤低合金低合金C C級(jí)鋼車鉤級(jí)鋼車鉤高強(qiáng)度低合高強(qiáng)度低合金金E E級(jí)鋼車鉤級(jí)鋼車鉤小間隙車鉤小間隙車鉤密接式車鉤密接式車鉤小容量、大阻抗力緩沖器小容量、大阻抗力緩沖器大容量、小阻抗力緩沖器大容量、小阻抗力緩沖器第七章第七章車端連接裝置車端連接裝置1活塞；2圓彈簧；3缸體。液壓緩沖器液壓緩沖器1活塞；2彈簧；3缸體；4空腔。結(jié)構(gòu)原理第七章第七章車端連接裝置車端連接裝置液氣緩沖器液氣緩沖器1234 59106 781柱塞；2氣腔；3缸體；4浮動(dòng)活塞；5油腔；6單向錐閥；7錐閥節(jié)流孔；8節(jié)流阻尼環(huán)；9油腔；10節(jié)流阻尼棒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緩沖器緩沖器/車鉤沖擊試驗(yàn)車鉤沖擊試驗(yàn)試驗(yàn)設(shè)備試驗(yàn)設(shè)備1212噸落錘試驗(yàn)機(jī)；噸落錘試驗(yàn)機(jī)；車輛沖擊試驗(yàn)臺(tái)。車輛沖擊試驗(yàn)臺(tái)。第七章第七章車端連接裝置車端連接裝置12噸落錘試驗(yàn)機(jī)第七章第七章車端連接裝置車端連接裝置二七車輛廠的升降式?jīng)_擊試驗(yàn)臺(tái)二七車輛廠的升降式?jīng)_擊試驗(yàn)臺(tái)第七章第七章車端連接裝置車端連接裝置長(zhǎng)江車輛公司的沖擊試驗(yàn)線第七章第七章車端連接裝置車端連接裝置車鉤疲勞試驗(yàn)臺(tái)第七章第七章車端連接裝置車端連接裝置
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