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車鉤及車鉤緩沖裝置詳談

來源:未知添加時間:2019/12/24 點擊:
  車鉤緩沖裝置是用于使車輛與車輛,機車或動車相互連掛,傳遞牽引力,制動力并緩和縱向沖擊力的車輛部件。它由車鉤、緩沖器、鉤尾框、從板等組成一個整體,安裝于車底架構端的牽引梁內。為了保證車輛連掛安全可靠和車鉤緩沖裝置安裝的互換性,我國鐵路機車車輛有關規程規定:車鉤緩沖器裝車后,其車鉤鉤舌的水平中心線距鋼軌面在空車狀態下的高度,客車為880mm(允許+10mm,-5mm誤差),貨車為880mm(±10mm)。兩相鄰車輛的車鉤水平中心線最大高度差不得大于75mm。
  首先說說車鉤。車鉤是用來實現機車和車輛或車輛和車輛之間的連掛,傳遞牽引力及沖擊力,并使車輛之間保持一定距離的車輛部件。車鉤按開啟方式分為上作用式及下作用式兩種。通過車鉤鉤頭上部的提升機構開啟的叫上作用式車鉤(一般貨車大都采用此式);借助鉤頭下部推頂杠桿的動作實現開啟的叫下作用式車鉤(客車采用)。車鉤按其結構類型分為螺旋車鉤、密接式自動車鉤、自動車鉤及旋轉車鉤等。螺旋車鉤使用最早,但因缺點較多已被淘汰,密接式自動車鉤多為高速鐵路車輛所用。中國除在大秦鐵路重載單元列車上使用旋轉車鉤外,現一律采用自動車鉤。所謂自動車鉤,就是先將一個車鉤的提桿提起后,再用機車拉開車輛或與另一車輛車鉤碰撞時,能自動完成摘構或掛鉤的動作的車鉤。中國鐵道部門1956年確定1、2號車鉤為標準型車鉤。但隨著列車速度的提高和牽引噸位的增加,又于1957、1965年先后設計制造了15號車鉤和13號車鉤??蛙囀褂?5號車鉤,貨車則逐步用13號車鉤代替2號車鉤。
  車鉤由鉤頭、鉤身、鉤尾三個部分組成、車鉤前端粗大的部分稱為鉤頭,在鉤頭內裝有鉤舌、鉤舌銷、鎖提銷、鉤舌推鐵和鉤鎖鐵。車鉤后部稱為鉤尾,在鉤尾上開有垂直扁鎖孔,以便與鉤尾框聯結。為了實現掛鉤或摘鉤,使車輛連接或分離,車鉤具有以下三種位置,也就是車鉤三態:鎖閉位置——車鉤的鉤舌被鉤鎖鐵擋住不能向外轉開的位置。兩個車輛連掛在一起時車鉤就處在這種位置。開鎖位置——即鉤鎖鐵被提起,鉤舌只要受到拉力就可以向外轉開的位置。摘鉤時,只要其中一個車鉤處在開鎖位置,就可以把兩輛連掛在一起的車分開。全開位置——即鉤舌已經完全向外轉開的位置。當兩車需要連掛時,只要其中一個車鉤處在全開位置,與另一輛車鉤碰撞后就可連掛。旋轉車鉤的構造與普通車鉤不同,鉤尾開有鎖孔,鉤尾銷與鉤尾框的轉動套連接。鉤尾端面為一球面,頂緊在帶有凹球面的前從板上。當鉤頭受到扭轉力矩作用時,鉤身連同尾銷以及轉動套一起轉動。旋轉車鉤現在只安裝在專為大秦鐵路運煤單元組合列車設計的車輛上。這種車輛的一端裝設旋轉車鉤,另一端裝設固定車鉤,整列車上每組連接的兩個車鉤,兩兩相互搭配。當滿載煤炭的車輛進入卸煤區的翻車機位時,翻車機帶動車輛翻轉180度,將煤炭傾倒出來。旋轉車鉤可以使車輛翻轉卸貨時不摘鉤連續作業,縮短了卸貨作業時間。 密接式車鉤一般在高速鐵路和地下鐵道的車輛上使用。它的體積小、重量輕、兩車鉤連掛后各方向的相對移動量很小,可實現真正的“密接”;同時,對提高制動軟管、電氣接頭自動對接的可靠性極為有利。
  緩沖器用來緩和列車在運行中由于機車牽引力的變化或在起動、制動及調車作業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,從而減輕對車體結構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量。根據緩沖器的結構特征和工作原理,一般緩沖器可分為:摩擦式緩沖器、橡膠式緩沖器和液壓緩沖器等。摩擦緩沖器由前、后兩部分組成,前部為螺旋彈簧(客車用)或環彈簧(貨車用),后部為內、外環彈簧,彼此以錐面相配合,兩部分之間有彈簧座板分隔。螺旋彈簧用來緩和沖擊作用力,環彈簧兩滑動斜面間的摩擦力用來起到吸收能量的作用。當緩沖器受力壓縮時,使各環相互擠壓,這時外環彈簧中就儲存了大部分的沖擊能量;同時各內外環簧的斜面之間因相互摩擦而將一部分沖擊能變成熱能。當外力除去后,各環簧之間又產生摩擦,將所儲存能量的一部分再一次轉變為摩擦熱能而消散,因而起到了緩沖和減振的作用。橡膠緩沖器的頭部為楔塊摩擦部分,由三個形狀完全相同且帶傾斜角的楔塊,壓頭和箱體等部分組成,楔塊介于壓頭與箱體之間,整個緩沖器封閉在箱體內。橡膠緩沖器是借助橡膠分子內摩擦和彈性變形起到緩和沖擊和消耗能量作用的。為了增大緩沖器容量,在頭部裝有金屬摩擦部分,借助三個帶有傾角的楔塊,在受壓時與箱體及壓頭間各接觸斜面產生相對位移,因摩擦而消耗沖擊能量。
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