动车组连挂装置课件

第一节密接式车钩的组成与作用原理第一节密接式车钩的组成与作用原理一 欧洲密接式车钩的组成与作用原理欧洲的密接式车钩缓冲装置主要有德国的沙库（Schafenberg）公司（已被福伊特公司收购）、瑞典丹纳（dellner）公司、德国的BSI-COMPACT等公司的产品。第一节密接式车钩的组成与作用原理一 欧洲密接式车钩的组成与1 1（一）.沙库密接式车钩缓冲装置沙库公司为高速列车开发了型式齐全，系列化的车钩缓冲装置。其中包括用于各列车单元之间的自动密接式车钩缓冲装置；用于各列车单元内部的半永久式车钩缓冲装置；以及用于列车（动车组）前端的可伸缩密接式车钩缓冲装置。（一）.沙库密接式车钩缓冲装置沙库公司为高速列车开发了型式齐2 21沙库自动密接式车钩缓冲装置的组成 沙库自动密接式车钩缓冲装置主要由钩头、钩体、电力连接器、风管连接器、尾部橡胶弹性弹簧活节（缓冲器）、中心调整装置、钩头电加热装置和能够吸收较大冲击能量的金属压溃管（含于钩体之中）等部件组成。1沙库自动密接式车钩缓冲装置的组成 沙库自动密接式车钩缓冲3 3动车组连挂装置课件4 4动车组连挂装置课件5 5钩头机械连接部分，由壳体1、钩舌2、中心轴3、钩锁连杆4、钩锁弹簧5、钩舌定位杆6、弹簧7、定位杆顶块8及弹簧9、解钩风缸10等组成。壳体的前部，一半为凸锥体，一半为凹锥孔，两钩连挂时相邻车钩的凸锥体和凹锥孔互相插入；钩头机械连接部分，由壳体1、钩舌2、中心轴3、钩锁连杆4、钩6 6钩舌固定在中心轴上，钩舌绕中心轴转动时可带动钩锁连杆动作；钩舌呈不规则几何形状，设有供连接时定位和供解钩时解钩风缸活塞杆作用的凸舌，以及钩锁连杆的定位槽、钩嘴等，是车钩实现动作的关键零件；钩锁连杆在钩锁弹簧拉力作用下使车钩连接可靠；钩舌定位杆上设有两个定位凸缘，使钩舌定位在待挂或解钩状态；定位杆顶块可以在连挂时顶动钩舌定位杆实现两钩的闭锁。钩舌固定在中心轴上，钩舌绕中心轴转动时可带动钩锁连杆动作；钩7 72三态作用原理沙库自动密接式车钩有待挂、闭锁和解钩三种状态 2三态作用原理沙库自动密接式车钩有8 8(a)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。(a)待挂状态：为车钩连接前的准备状态。此时钩舌定位杆被固9 9闭锁状态 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。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。闭锁状态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1010(b)闭锁状态：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。(b)闭锁状态：相邻两钩的凸锥体伸入对方的凹锥孔并推动定位1111解锁状态 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，使两钩的钩锁连接杆脱开对方钩舌的钩嘴，同时使钩锁连接杆克服钩锁弹簧的拉力缩两钩的钩锁连接杆脱开对方钩舌的钩嘴，同时使钩锁连接杆克服钩锁弹簧的拉力缩入钩头锥体内，这时定位杆顶块控制钩舌定位杆使钩舌处于解钩状态。两钩分离后，入钩头锥体内，这时定位杆顶块控制钩舌定位杆使钩舌处于解钩状态。两钩分离后，解钩风缸排气，定位杆顶块由于弹簧作用复位，钩舌回至待挂位，车钩又恢复到待解钩风缸排气，定位杆顶块由于弹簧作用复位，钩舌回至待挂位，车钩又恢复到待挂状态。挂状态。解锁状态司机操纵按钮，控制电磁阀使解钩风缸充气，风缸活塞杆推1212(c)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，使两钩的钩锁连接杆脱开对方钩舌的钩嘴，同时使钩锁连接杆克服钩锁弹簧的拉力缩入钩头锥体内，这时定位杆顶块控制钩舌定位杆使钩舌处于解钩状态。两钩分离后，解钩风缸排气，定位杆顶块由于弹簧作用复位，钩舌回至待挂位，车钩又恢复到待挂状态。(c)解钩状态司机操纵按钮，控制电磁阀使解钩风缸充气，风缸1313沙库车钩缓冲装置主要技术参数沙库车钩缓冲装置主要技术参数沙库车钩缓冲装置主要技术参数沙库车钩缓冲装置主要技术参数 沙库车钩缓冲装置主要技术参数 1414（二）BSI-COMPACT 型密接式车钩德国制造的BSI-COMPACT型密接式车钩在欧洲、巴西等许多国家的地铁、轻轨车辆和城郊列车上获得广泛应用。（二）BSI-COMPACT 型密接式车钩德国制造的BSI-1515这种车钩钩头的壳体设有凸锥体和凹锥孔，在凸锥的内侧面配备有用于车钩机械这种车钩钩头的壳体设有凸锥体和凹锥孔，在凸锥的内侧面配备有用于车钩机械连接的锁栓，锁栓由高强度钢制成，置于钩头前端的套筒中，利用弹簧使其保持连接的锁栓，锁栓由高强度钢制成，置于钩头前端的套筒中，利用弹簧使其保持正常位置。在凸锥体的外侧设有解钩杠杆，它与气动的（或液压的）解钩控制装正常位置。在凸锥体的外侧设有解钩杠杆，它与气动的（或液压的）解钩控制装置相连接置相连接 。这种车钩也有待挂、闭锁和解锁三个位置。其作用原理如图所示。这种车钩也有待挂、闭锁和解锁三个位置。其作用原理如图所示。这种车钩钩头的壳体设有凸锥体和凹锥孔，在凸锥的内侧面配备有用1616待挂位置待挂位置当两钩连挂时，两钩的锁栓侧面相互挤压，压缩各自的定位弹簧，直至两锁栓的鼻子彼此咬合，弹簧回复原位，达到两钩连挂闭锁。待挂位置当两钩连挂时，两钩的锁栓侧面相互挤压，压缩各自的定位1717锁闭位置锁闭位置锁闭位置1818解锁位置解锁位置解锁位置解锁位置欲将两连挂的欲将两连挂的车钩分解，操纵车钩分解，操纵电磁阀，使解钩电磁阀，使解钩风缸充气，风缸风缸充气，风缸活塞顶起解钩杠活塞顶起解钩杠杆，将一个钩的杆，将一个钩的锁栓回拉到与另锁栓回拉到与另一个钩的锁栓能一个钩的锁栓能够脱开为止，或够脱开为止，或者也可同时操纵者也可同时操纵两个钩的解钩风两个钩的解钩风缸，使两钩的锁缸，使两钩的锁栓同时动作，彼栓同时动作，彼此脱开。也可用此脱开。也可用人工扳动解钩杠人工扳动解钩杠杆，使两钩分解。杆，使两钩分解。解锁位置欲将两连挂的车钩分解，操纵电磁阀，使解钩风缸充气，风1919当两钩连挂时，两钩的锁栓侧面相互挤压，压缩各自的定位弹簧，直至两锁栓的鼻子彼此咬合，弹簧回复原位，达到两钩连挂闭锁。欲将两连挂的车钩分解，操纵电磁阀，使解钩风缸充气，风缸活塞顶起解钩杠杆，将一个钩的锁栓回拉到与另一个钩的锁栓能够脱开为止，或者也可同时操纵两个钩的解钩风缸，使两钩的锁栓同时动作，彼此脱开。也可用人工扳动解钩杠杆，使两钩分解。当两钩连挂时，两钩的锁栓侧面相互挤压，压缩各自的定位弹簧，直2020二日本密接式车钩的组成与作用原理二日本密接式车钩的组成与作用原理1929年，柴田卫氏(设计普通车钩的柴田兵卫氏之弟)提出了密接式车钩的设计方案,1931年完成了研制和现车试验,1932年开始在新造电动车上全面采用。之后,陆续在各区段运用,至1938年,大部分电动车基本都采用了密接式车钩。由于密接式车钩也是柴田家族人设计的,故密接式车钩也称柴田密接式车钩。二日本密接式车钩的组成与作用原理1929年，柴田卫氏(设计2121动车组连挂装置课件2222该型车钩由钩头、钩舌、解钩风缸、钩身、钩尾等部分组成。钩头为带一平面的凸圆锥体，侧面是带有凹孔的钩身。该型车钩由钩头、钩舌、解钩风缸、钩身、钩尾等部分组成。钩头为2323两钩连挂时，凸锥两钩连挂时，凸锥插进对方相应的凹插进对方相应的凹锥孔中，此时凸锥锥孔中，此时凸锥的内侧面在前进中的内侧面在前进中推压对方的钩舌使推压对方的钩舌使其转动，这时解钩其转动，这时解钩风缸的弹簧受压缩，风缸的弹簧受压缩，钩舌旋转，当两钩钩舌旋转，当两钩连接面接触后，凸连接面接触后，凸锥的内侧面已不再锥的内侧面已不再压迫对方的钩舌，压迫对方的钩舌，由于弹簧的作用，由于弹簧的作用，使钩舌向相反方向使钩舌向相反方向旋转恢复到原来的旋转恢复到原来的状态，此时处于闭状态，此时处于闭锁位置，完成了两锁位置，完成了两车连挂。车连挂。两钩连挂时，凸锥插进对方相应的凹锥孔中，此时凸锥的内侧面在前2424分解时，由司机分解时，由司机操纵解钩阀，压操纵解钩阀，压缩空气由总风管缩空气由总风管进入本车的解钩进入本车的解钩风缸，同时经解风缸，同时经解钩风管连接器将钩风管连接器将压缩空气送入相压缩空气送入相连挂的另一辆车连挂的另一辆车的解钩风缸，活的解钩风缸，活塞杆向前推并带塞杆向前推并带动解钩杆，使钩动解钩杆，使钩舌转动至开锁位舌转动至开锁位置，此时两钩即置，此时两钩即可解开。当采用可解开。当采用手动解钩时，只手动解钩时，只要用人力推动解要用人力推动解钩杆，使钩舌转钩杆，使钩舌转动至开锁位置，动至开锁位置，从而实现两钩的从而实现两钩的分解。分解。分解时，由司机操纵解钩阀，压缩空气由总风管进入本车的解钩风缸2525两钩连挂时，凸锥插进对方相应的凹锥孔中，此时凸锥的内侧面在前进中推压对方的钩舌使其转动，这时解钩风缸的弹簧受压缩，钩舌旋转，当两钩连接面接触后，凸锥的内侧面已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，此时处于闭锁位置，完成了两车连挂。分解时，由司机操纵解钩阀，压缩空气由总风管进入本车的解钩风缸，同时经解钩风管连接器将压缩空气送入相连挂的另一辆车的解钩风缸，活塞杆向前推并带动解钩杆，使钩舌转动至开锁位置，此时两钩即可解开。当采用手动解钩时，只要用人力推动解钩杆，使钩舌转动至开锁位置，从而实现两钩的分解。两钩连挂时，凸锥插进对方相应的凹锥孔中，此时凸锥的内侧面在前2626第二节第二节 缓冲器装置的组成与作用原理缓冲器装置的组成与作用原理根据缓冲器的结构特征和工作原理，一般可将缓冲器分为以下几种类型：弹簧式缓冲器；摩擦式缓冲器；橡胶缓冲器；摩擦橡胶式缓冲器；粘弹性胶泥缓冲器；液压缓冲器及气-液缓冲装置等。目前在动车组上应用比较广泛的为橡胶缓冲器、液压缓冲器及气-液缓冲装置、粘弹性胶泥缓冲器等。第二节 缓冲器装置的组成与作用原理根据缓冲器的结构特征和2727一橡胶缓冲器一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。一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2828平面拉压型缓冲器由多片橡胶板和金属基板粘接而成，金属基板可提供安装基础及在缓冲过程中起散热作用。该种缓冲器的缓冲作用主要是通过压缩或拉伸橡胶板，让橡胶板内的橡胶分子互相摩擦生热而消耗能量。平面拉压型橡胶缓冲器的结构如图所示。平面拉压型缓冲器由多片橡胶板和金属基板粘接而成，金属基板可提2929橡胶以压缩或拉伸方式施力时，其变形量不大，而以剪切方式施力时，则变形量较纯压缩或拉伸时大得多。这样就有了剪切型橡胶缓冲器。橡胶以压缩或拉伸方式施力时，其变形量不大，而以剪切方式施力时3030 剪切型橡胶缓冲器的作用原理不同于平面拉压型橡胶缓冲器，它不是依靠橡胶片之间的挤压过程吸收能量，而是由橡胶的剪切变形过程吸收能量。橡胶的可压缩性较小，但是其剪切位移却相对较大；同时，橡胶块的剪切变形是双向的，因此剪切型橡胶缓冲器也是一种复式(双作用式)缓冲器。理论上其初压力可以为0，这样就能很好地吸收车辆之间数量较多且作用时间短暂的纵向冲动，大大提高乘坐的舒适性。剪切型橡胶缓冲器的作用原理不同于平面拉压型橡胶缓冲器，3131下图为剪切型缓冲器受到纵向压力时其内部橡胶发生剪切变形从而吸收能量的2个状态。其中(a)图为缓冲器受到的纵向压力为O的状态,(b)图为缓冲器受到纵向压力而处于极限位置的状态。缓冲器内部的缓冲橡胶是主要的吸能元件，当缓冲器受到外部的纵向作用力时，其金属拉杆与壳体之间发生纵向相对位移，缓冲橡胶就会随之发生剪切变形从而吸收能量。下图为剪切型缓冲器受到纵向压力时其内部橡胶发生剪切变形从而吸3232二气二气-液缓冲装置液缓冲装置气-液缓冲器在液压缓冲器的基础上更进一步完善了其性能。与弹簧或橡胶缓冲器相比，它的阻抗力不与位移成函数关系，而是与冲击速度成函数关系。能量吸收率较上述两种缓冲器有较大提高。二气-液缓冲装置气-液缓冲器在液压缓冲器的基础上更进一步完33331结构气-液缓冲器主要由柱塞、缸体、浮动活塞、单向锥阀、节流阻尼环、节流阻尼棒等部分组成。气-液缓冲器内部形成两个油腔和一个气腔。浮动活塞将柱塞内腔分隔出油腔和气腔两个腔室。柱塞底座与缸体之间的间隔为另一油室。油腔内充有液压油，气腔充有氮气。1结构34341-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。1-柱塞；2-气腔；3-缸体；4-浮动活塞；5-油腔3535在油腔在油腔1 1和油腔和油腔2 2中注满了液压油，在气腔中充有一定初始压强中注满了液压油，在气腔中充有一定初始压强的氮气。液压油与氮气之间通过浮动活塞隔离。当相邻车辆间的氮气。液压油与氮气之间通过浮动活塞隔离。当相邻车辆间发生碰撞时，柱塞即被推入油腔发生碰撞时，柱塞即被推入油腔1 1中，油腔中，油腔l l中的液压油通过节中的液压油通过节流阻尼环与节流阻尼棒形成的环缝及单向锥阀与柱塞端部形成流阻尼环与节流阻尼棒形成的环缝及单向锥阀与柱塞端部形成的锥阀节流孔的锥阀节流孔,流到油腔流到油腔2 2中。使得油腔中。使得油腔2 2的油量增大。从而使的油量增大。从而使浮动活塞向左移动，气腔中的氮气被压缩。浮动活塞向左移动，气腔中的氮气被压缩。在油腔1和油腔2中注满了液压油，在气腔中充有一定初始压强的氮3636在冲击过程中，绝大部分动能转变为热能，并由缸体逸散在冲击过程中，绝大部分动能转变为热能，并由缸体逸散到大气中，只有少量能量转化为油液的液压能，因而气到大气中，只有少量能量转化为油液的液压能，因而气-液液缓冲器的能量吸收率比较大。当车辆间的冲击减缓或消失缓冲器的能量吸收率比较大。当车辆间的冲击减缓或消失时，被压缩的氮气通过活塞给油腔时，被压缩的氮气通过活塞给油腔2 2的液压油施以压力，并的液压油施以压力，并使液压油通过柱塞端部的单向阀流回到油腔使液压油通过柱塞端部的单向阀流回到油腔1 1中，柱塞又回中，柱塞又回到原位。其中到原位。其中,单向锥阀可相对柱塞端部轴向移动，但只在单向锥阀可相对柱塞端部轴向移动，但只在缓冲器被压缩加载时才打开。当缓冲器卸载时，单向锥阀缓冲器被压缩加载时才打开。当缓冲器卸载时，单向锥阀在油腔在油腔2 2的液压油作用下压紧在柱塞端部的阀座上，锥阀节的液压油作用下压紧在柱塞端部的阀座上，锥阀节流孔（件号流孔（件号7 7）被封闭，因此油腔）被封闭，因此油腔2 2的液压油只能通过柱塞的液压油只能通过柱塞端部的单向阀流回到油腔端部的单向阀流回到油腔1 1。完成缓冲器的卸载。完成缓冲器的卸载。在冲击过程中，绝大部分动能转变为热能，并由缸体逸散到大气中，37373 性能特点气-液缓冲器的动态特性与传统的弹簧和橡胶缓冲器存在很大差异。这是由其特殊结构所决定。气-液缓冲器的阻抗力与冲击速度成一定比例关系，即冲击速度越大，阻抗力也越大。其对应关系见下图。3 性能特点气-液缓冲器的动态特性与传统的弹簧和橡胶缓冲器3838上图是气上图是气-液缓冲器与弹簧缓冲器和橡胶缓冲器的特性曲线比液缓冲器与弹簧缓冲器和橡胶缓冲器的特性曲线比较示意图。由图可见较示意图。由图可见,如果如果3 3种缓冲器的容量相等，即缓冲器加种缓冲器的容量相等，即缓冲器加载曲线下面积相等，则气载曲线下面积相等，则气-液缓冲器的最大阻抗力最小；缓冲液缓冲器的最大阻抗力最小；缓冲加载曲线与卸载曲线所包围的面积为该缓冲器在整个冲击过程加载曲线与卸载曲线所包围的面积为该缓冲器在整个冲击过程中吸收的能量，可见气中吸收的能量，可见气-液缓冲器几乎把冲击能量全部吸收，液缓冲器几乎把冲击能量全部吸收，因此其具有较大的能量吸收率，这正是气因此其具有较大的能量吸收率，这正是气-液缓冲器的优势所液缓冲器的优势所在。弹簧缓冲器和橡胶缓冲器由于受结构限制，欲提高缓冲器在。弹簧缓冲器和橡胶缓冲器由于受结构限制，欲提高缓冲器的容量，就必须相应地增大缓冲器的最大阻抗力，而气的容量，就必须相应地增大缓冲器的最大阻抗力，而气-液缓液缓冲器则克服了上述缺点，可以以较小的阻抗力获得较大的缓冲冲器则克服了上述缺点，可以以较小的阻抗力获得较大的缓冲容量。容量。上图是气-液缓冲器与弹簧缓冲器和橡胶缓冲器的特性曲线比较示意3939上图是气-液缓冲器与弹簧缓冲器和橡胶缓冲器的特性曲线比较示意图。由图可见,如果3种缓冲器的容量相等,即缓冲器加载曲线下面积相等,则气-液缓冲器的最大阻抗力最小；缓冲加载曲线与卸载曲线所包围的面积为该缓冲器在整个冲击过程中吸收的能量,可见气-液缓冲器几乎把冲击能量全部吸收,因此其具有较大的能量吸收率,这正是气-液缓冲器的优势所在。弹簧缓冲器和橡胶缓冲器由于受结构限制,欲提高缓冲器的容量,就必须相应地增大缓冲器的最大阻抗力，而气-液缓冲器则克服了上述缺点,可以以较小的阻抗力获得较大的缓冲容量。上图是气-液缓冲器与弹簧缓冲器和橡胶缓冲器的特性曲线比较示意4040三液压缓冲装置三液压缓冲装置采用液体来吸收冲击能量的液压式缓冲器，主要用于客车或装运易碎货物的专用货车。液压缓冲器的结构如下图所示。三液压缓冲装置采用液体来吸收冲击能量的液压式缓冲器，主要用4141在外力作用下，活塞向右移动，压缩弹簧，将活塞右侧的在外力作用下，活塞向右移动，压缩弹簧，将活塞右侧的液体经溢流孔压入活塞的左侧空腔。控制溢流孔截面的液体经溢流孔压入活塞的左侧空腔。控制溢流孔截面的大小，即可保证缓冲器达到所要求的特性曲线。液压缓大小，即可保证缓冲器达到所要求的特性曲线。液压缓冲器在受冲击时，阻抗力的大小决定于活塞的运动速度、冲器在受冲击时，阻抗力的大小决定于活塞的运动速度、溢流孔的截面尺寸和所采用的液体的粘度。冲击速度越溢流孔的截面尺寸和所采用的液体的粘度。冲击速度越大，缓冲器的阻抗力也随之增大，容量也就越大。所以，大，缓冲器的阻抗力也随之增大，容量也就越大。所以，其力其力-位移特性曲线形状较为合理，这是液压缓冲器的位移特性曲线形状较为合理，这是液压缓冲器的一大优点。但是，当缓冲器受到缓慢的压缩时，缓冲器一大优点。但是，当缓冲器受到缓慢的压缩时，缓冲器受到的液体阻力显得较小。当液压缓冲器中的圆弹簧刚受到的液体阻力显得较小。当液压缓冲器中的圆弹簧刚度较小时，缓冲器几乎不起缓冲作用，这是该型液压缓度较小时，缓冲器几乎不起缓冲作用，这是该型液压缓冲器的一个主要缺点。冲器的一个主要缺点。在外力作用下，活塞向右移动，压缩弹簧，将活塞右侧的液体经溢流4242四弹性胶泥式缓冲装置四弹性胶泥式缓冲装置弹性胶泥缓冲器是近年来欧洲新开发的一种新型缓冲器，在法国、德国、波兰的高速列车、客车和货车上应用获得成功，现已被纳入UIC标准（UIC526-1；UIC526-3）。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。四弹性胶泥式缓冲装置弹性胶泥缓冲器是近年来欧洲新开发的一种4343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。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十4444弹性胶泥缓冲器的基本工作原理是：将弹性胶泥材料弹性胶泥缓冲器的基本工作原理是：将弹性胶泥材料装进一个能够承受一定压力的缓冲器活塞缸体内，根装进一个能够承受一定压力的缓冲器活塞缸体内，根据实际应用的需要增加一定的预压缩力，当弹性胶泥据实际应用的需要增加一定的预压缩力，当弹性胶泥缓冲器活塞柱受到一定的压力缓冲器活塞柱受到一定的压力(静压力或冲击力静压力或冲击力)时，时，活塞利用活塞缸内节流孔或节流间隙以及弹性胶泥材活塞利用活塞缸内节流孔或节流间隙以及弹性胶泥材料本身体积被压缩后的反作用力产生一定的阻抗力。料本身体积被压缩后的反作用力产生一定的阻抗力。当弹性胶泥材料受到的预压缩力越大、活塞的运动速当弹性胶泥材料受到的预压缩力越大、活塞的运动速度越快，则产生的阻抗力也越大，这有利于提高缓冲度越快，则产生的阻抗力也越大，这有利于提高缓冲器在大冲击力作用下的容量。当作用在活塞柱上的外器在大冲击力作用下的容量。当作用在活塞柱上的外力撤消后，缓冲器体内处于压缩状态的弹性胶泥的体力撤消后，缓冲器体内处于压缩状态的弹性胶泥的体积则会自行产生膨胀，将活塞推回到原始位置积则会自行产生膨胀，将活塞推回到原始位置,在这个在这个过程中弹性胶泥材料以较慢的速度通过节流孔或节流过程中弹性胶泥材料以较慢的速度通过节流孔或节流间隙流回原位，实现缓冲器的回程动作。间隙流回原位，实现缓冲器的回程动作。弹性胶泥缓冲器的基本工作原理是：将弹性胶泥材料装进一个能够承4545在充满弹性胶泥材料的缓冲器体内，设有带环形间在充满弹性胶泥材料的缓冲器体内，设有带环形间隙（或节流孔）的活塞，因此弹性胶泥材料受压缩隙（或节流孔）的活塞，因此弹性胶泥材料受压缩产生阻抗力时，通过环形间隙（或节流孔）的节流产生阻抗力时，通过环形间隙（或节流孔）的节流作用和胶泥材料的压缩变形吸收冲击能量。由于胶作用和胶泥材料的压缩变形吸收冲击能量。由于胶泥材料的特性，冲击力越大，缓冲器的容量也随之泥材料的特性，冲击力越大，缓冲器的容量也随之增大。这种缓冲器的力增大。这种缓冲器的力位移特性曲线呈凸形（见位移特性曲线呈凸形（见下图），与同普通缓冲器性能比较下图），与同普通缓冲器性能比较,有如下主要优有如下主要优点点:容量大、体积小、质量轻、检修周期长容量大、体积小、质量轻、检修周期长,它兼有它兼有液压和橡胶缓冲器两者的优点液压和橡胶缓冲器两者的优点,同时克服了液压缓同时克服了液压缓冲器制造比较复杂、密封困难以及橡胶缓冲器吸收冲器制造比较复杂、密封困难以及橡胶缓冲器吸收率低等缺点。这种缓冲器由于具有其他传统缓冲器率低等缺点。这种缓冲器由于具有其他传统缓冲器不可比拟的高技术性能不可比拟的高技术性能,所以迅速得到了推广所以迅速得到了推广 。在充满弹性胶泥材料的缓冲器体内，设有带环形间隙（或节流孔）的4646在充满弹性胶泥材料的缓冲器在充满弹性胶泥材料的缓冲器体内，设有带环形间隙（或节体内，设有带环形间隙（或节流孔）的活塞，因此弹性胶泥流孔）的活塞，因此弹性胶泥材料受压缩产生阻抗力时，通材料受压缩产生阻抗力时，通过环形间隙（或节流孔）的节过环形间隙（或节流孔）的节流作用和胶泥材料的压缩变形流作用和胶泥材料的压缩变形吸收冲击能量。由于胶泥材料吸收冲击能量。由于胶泥材料的特性，冲击力越大，缓冲器的特性，冲击力越大，缓冲器的容量也随之增大。这种缓冲的容量也随之增大。这种缓冲器的力器的力位移特性曲线呈凸形位移特性曲线呈凸形（见下图），与同普通缓冲器（见下图），与同普通缓冲器性能比较性能比较,有如下主要优点有如下主要优点:容容量大、体积小、质量轻、检修量大、体积小、质量轻、检修周期长周期长,它兼有液压和橡胶缓它兼有液压和橡胶缓冲器两者的优点冲器两者的优点,同时克服了同时克服了液压缓冲器制造比较复杂、密液压缓冲器制造比较复杂、密封困难以及橡胶缓冲器吸收率封困难以及橡胶缓冲器吸收率低等缺点。这种缓冲器由于具低等缺点。这种缓冲器由于具有其他传统缓冲器不可比拟的有其他传统缓冲器不可比拟的高技术性能高技术性能,所以迅速得到了所以迅速得到了推广推广 。在充满弹性胶泥材料的缓冲器体内，设有带环形间隙（或节流孔）的4747第三节第三节 动车组车辆连接风挡主要结动车组车辆连接风挡主要结构形式与性能特点构形式与性能特点风档简介 第三节 动车组车辆连接风挡主要结构形式与性能特点风档简介 4848滑动风挡是把车钩缓冲装置全部包容在内的双波纹结构。此种结构有点类似于铁风挡，风挡的外端连接面为滑动面，利用弹簧的压力保持滑动面连挂后的持续压紧。其滑动面的宽度应确保车辆间发生横向位移时不产生错位缝隙。渡板固定在车的端墙上，可向上翻起。滑动式风挡滑动式风挡滑动风挡是把车钩缓冲装置全部包容在内的双波纹结构。此种结构有4949二双包折棚风挡二双包折棚风挡双包折棚风挡具有良好的密封双包折棚风挡具有良好的密封性能、耐压强度和隔声性能。性能、耐压强度和隔声性能。内外层折棚件在折叠时反方向内外层折棚件在折叠时反方向对着。两车的端墙面之间距离对着。两车的端墙面之间距离为为700mm700mm。风挡周边封闭，在。风挡周边封闭，在运行中通道内净宽可保持在运行中通道内净宽可保持在1100mm1100mm左右。渡板采用铰接左右。渡板采用铰接栅搭板，可防止在曲线运行时栅搭板，可防止在曲线运行时出现缝隙。在车端外形轮廓处出现缝隙。在车端外形轮廓处设有弹性护板，缩小了车辆端设有弹性护板，缩小了车辆端墙之间的间隙，外观看避免了墙之间的间隙，外观看避免了两车间的内凹，减小了运行空两车间的内凹，减小了运行空气阻力，且保证车辆在曲线线气阻力，且保证车辆在曲线线路上运行灵活。路上运行灵活。二双包折棚风挡双包折棚风挡具有良好的密封性能、耐压强度和隔5050动车组连挂装置课件5151三全波纹气密式风挡三全波纹气密式风挡三全波纹气密式风挡三全波纹气密式风挡全波纹气密式风挡具有良好全波纹气密式风挡具有良好的伸缩性、气密性和水密性。的伸缩性、气密性和水密性。由金属框、安装框（金属）、由金属框、安装框（金属）、全波纹密封件和外罩等组成，全波纹密封件和外罩等组成，如图所示。牵引装置在风挡如图所示。牵引装置在风挡下部。车端侧墙处设有档板。下部。车端侧墙处设有档板。全波纹密封件一端与安装框全波纹密封件一端与安装框压缘处连接，另一端与金属压缘处连接，另一端与金属框压缘处连接，安装框安装框压缘处连接，安装框安装在车体端墙的支座上。金属在车体端墙的支座上。金属框的一侧设有暗销，另一侧框的一侧设有暗销，另一侧设有暗穴，两车连挂时，保设有暗穴，两车连挂时，保证两金属框对中、金属框两证两金属框对中、金属框两侧有连接紧固件施加密封。侧有连接紧固件施加密封。三全波纹气密式风挡全波纹气密式风挡具有良好的伸缩性、气密性5252动车组连挂装置课件5353第四节第四节 动车组车端阻尼装置动车组车端阻尼装置随着列车运行速度的提高，车体的摇头、侧滚等振动问题成为影响列车运行品质的重要因素。同时人们逐渐认识到车端连接设备的刚度和阻尼特性将对车体振动产生约束作用，以及这种约束影响列车运行舒适度。为此，一些铁路发达国家开始在车辆端部采用除缓冲器以外专门的减振装置，或改进原有的某些车端连接设备（风挡的阻尼特性），使之能够衰减车辆间的相对振动。这种除车钩缓冲装置以外，车辆端部具有阻尼特性、能够衰减车辆之间相对振动的连接设备称为车端阻尼装置。第四节 动车组车端阻尼装置随着列车运行速度的提高，车体的摇5454法国的TGV、德国的ICE和日本的新干线电动车组都非常重视车端阻尼装置对提高列车舒适度的作用，处理的方式和实现的技术方案也各有特点。TGV根据铰接式车体的特点，采用了复杂的横向、纵向减振器组合；ICE列车则摒弃了复杂的专用车端阻尼装置，而采用具有足够刚度和阻尼的大尺寸全包折棚风挡来抑制车体相对振动，因此车端装置简洁且不影响车辆的连挂和分解；日本铁道车辆的专用车端阻尼装置种类很多，且已形成系列，其结构形式也很巧妙，广泛应用在既有线和新干线上。法国的TGV、德国的ICE和日本的新干线电动车组都非常重视车5555二日本的车端阻尼装置二日本的车端阻尼装置日本铁路非常重视车端阻尼装置对提高列车运行舒适性的作用，车端阻尼装置广泛应用在特快电动车组和新干线车辆上。车端阻尼装置包括车端减振器(垂直安装在车端)和车体间减振器(沿轨道方向安装)2种型式，其中既有线车辆仅使用车端减振器；新干线车辆从500系电动车组开始，同时使用2种型式的车端阻尼装置。二日本的车端阻尼装置日本铁路非常重视车端阻尼装置对提高列车5656动车组连挂装置课件57571车端减振器车端减振器是安装在通过台上部的阻尼装置，相邻两车的车端减振器通过反对称拉杆相互连接，具有防止摇头和侧滚振动的作用。1车端减振器车端减振器是安装在通过台上部的阻尼装置，相邻5858（1）车端减振器的作用在车辆运行中车端相对位置发生变化时，车端减在车辆运行中车端相对位置发生变化时，车端减振器的动作见上图。图振器的动作见上图。图 (1)(1)所示为标准状态。如果所示为标准状态。如果相邻车体端墙间的相对距离增加，则车端减振器相邻车体端墙间的相对距离增加，则车端减振器动作，各自车体上的作动杆向内侧相互倾斜；见动作，各自车体上的作动杆向内侧相互倾斜；见图图 (2)(2)，反之，如果相对距离减少，则各自车体上，反之，如果相对距离减少，则各自车体上的作动杆向外侧相互倾斜，见图（的作动杆向外侧相互倾斜，见图（3 3）。）。（1）车端减振器的作用在车辆运行中车端相对位置发生变化时，车5959（2）新干线YD4型车端减振装置新干线列车从0系开始，各电动车组一直采用YD4型车端减振器。车端减振器由YD4型减振器、L型杆、连接杆以及复原弹簧等构成(下图)。L型杆与减振器使用卡钉固定在各车体的端墙上，再通过连接杆与安装在相邻车辆端墙反对称位置上的L型杆连接。复原弹簧的作用是保持L型杆与连接杆处于平衡位置。（2）新干线YD4型车端减振装置新干线列车从0系开始，各电动6060在车辆运行中，由于车辆摇头或侧滚运动，相邻两车端产生相对位移，连接杆和L型杆将这一位移转换为减振器垂直方向的拉压变形，靠减振器的阻力衰减振动，复原弹簧使减振器返回平衡位置。车端减振器装置的作用范围以连接杆中间位置为基准155 mm，但阻尼作用范围约为87 mm。如果超出阻尼作用范围，减振器中的活塞缸动作失效，就不会产生油压阻尼。在车辆运行中，由于车辆摇头或侧滚运动，相邻两车端产生相对位移6161在车辆运行中，由于车辆摇头或侧滚运动，相邻两车端产生相对位移，连接杆和L型杆将这一位移转换为减振器垂直方向的拉压变形，靠减振器的阻力衰减振动，复原弹簧使减振器返回平衡位置。车端减振器装置的作用范围以连接杆中间位置为基准155 mm，但阻尼作用范围约为87 mm。如果超出阻尼作用范围，减振器中的活塞缸动作失效，就不会产生油压阻尼。在车辆运行中，由于车辆摇头或侧滚运动，相邻两车端产生相对位移62622车体间减振器车体间减振器是装在端墙下部车钩两侧的液压减振器，主要应用在高速新干线车辆上。2车体间减振器车体间减振器是装在端墙下部车钩两侧的液压减振6363在高速试验区间在高速试验区间(360 km(360 km370 km)370 km)。车体地板面横。车体地板面横向舒适性在有无减振器情况下的比较见图。从图向舒适性在有无减振器情况下的比较见图。从图2-2-2323中可以看到，装车体间减振器的车辆舒适性较好，中可以看到，装车体间减振器的车辆舒适性较好，在尾部车辆上，无减振器时振动级为在尾部车辆上，无减振器时振动级为89.8dB89.8dB，有减，有减振器时为振器时为86.8 dB(86.8 dB(减小减小3 dB)3 dB)。在中间车辆上，无减。在中间车辆上，无减振器时振动级为振器时振动级为86.7 dB86.7 dB，有减振器时为，有减振器时为82.7dB(82.7dB(减小减小4 dB)4 dB)。但是随着速度的提高，降低效果变得不明显。但是随着速度的提高，降低效果变得不明显。在高速试验区间(360 km370 km)。车体地板面横向6464三德国三德国ICE具有阻尼特性的风挡具有阻尼特性的风挡德国德国ICE1ICE1、ICE2ICE2和速度更高的和速度更高的ICE3ICE3动车组组均没动车组组均没有采用专门的车端阻尼装置。约束相邻两车端相有采用专门的车端阻尼装置。约束相邻两车端相对侧滚、摇头等相对运动所必需的刚度和阻尼完对侧滚、摇头等相对运动所必需的刚度和阻尼完全依靠全依靠ICEICE独特的风挡结构提供独特的风挡结构提供 。三德国ICE具有阻尼特性的风挡德国ICE1、ICE2和速度6565与其他高速列车相比，与其他高速列车相比，与其他高速列车相比，与其他高速列车相比，ICEICE列车的风挡有以下特点：列车的风挡有以下特点：列车的风挡有以下特点：列车的风挡有以下特点：(1)ICE(1)ICE风挡是双包折棚风挡风挡是双包折棚风挡 风挡主要由内外框和内外风挡主要由内外框和内外折棚组成风挡内部是气密结构。风挡连挂后，内部气折棚组成风挡内部是气密结构。风挡连挂后，内部气体被压缩，相邻两风挡结合成密闭的空气囊，成为各个体被压缩，相邻两风挡结合成密闭的空气囊，成为各个方向上具有较大刚度和阻尼值的减振结构。当车端发生方向上具有较大刚度和阻尼值的减振结构。当车端发生不同方向的相对运动时风挡产生拉压或扭转变形压不同方向的相对运动时风挡产生拉压或扭转变形压缩空气被进一步压缩，或从一侧风挡的内部通过外框上缩空气被进一步压缩，或从一侧风挡的内部通过外框上的小孔流向另一侧风挡，外框上的孔客观上起到了减振的小孔流向另一侧风挡，外框上的孔客观上起到了减振器节流孔的作用。通过这种形式，气密双包折棚风挡可器节流孔的作用。通过这种形式，气密双包折棚风挡可以有效地约束和衰减车体间的相对运动，从而提高运行以有效地约束和衰减车体间的相对运动，从而提高运行舒适性。当然舒适性。当然ICEICE风挡这种结构的主要作用还是密闭和风挡这种结构的主要作用还是密闭和隔声，其各方向的刚度和阻尼特性未见报道。隔声，其各方向的刚度和阻尼特性未见报道。(2)ICE(2)ICE风挡是全包风挡结构尺寸大，将通过台以下风挡是全包风挡结构尺寸大，将通过台以下的车钩缓冲装置都包在风挡结构以内。这样不但有利于的车钩缓冲装置都包在风挡结构以内。这样不但有利于降低运行阻力，而且大尺寸的风挡可以提供足够的摩擦降低运行阻力，而且大尺寸的风挡可以提供足够的摩擦阻力矩，能有效抑制车体间的侧滚相对运动。阻力矩，能有效抑制车体间的侧滚相对运动。与其他高速列车相比，ICE列车的风挡有以下特点：6666