第七章车钩缓冲装置Word文档下载推荐.docx
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5—钩尾框托板；
6—后从板座。
第二节车钩装置的结构
车钩是钩缓装置中的主要组成部件，是用来联挂车辆和传递牵引力及冲击力的，承受较大的作用力。
车钩的类型很多，但其作用原理基本相同，结构也大同小异。
常见的有用于新造货车的十三号车钩，用于新造客车的十五号车钩，供机车和货车使用的二十三号车钩等。
根据车钩的开启方式，可将车钩分为上作用式和下作用式两种。
上作用式车钩是由设在钩头上部提升机构开启的，如图7-3所示；
下作用式车钩是由设在钩头下部推顶机构开启的。
上作用式车钩比下作用式车钩开启灵活、轻便。
按照牵引联挂装置的连接方式，可分为自动车钩和非自动车钩。
自动车钩在拉动钩提杆或两车相碰时就能自动完成解开或联挂的动作，不需要人工参与就能实现连接，非自动车钩则要由人工完成车辆之间的连接。
我国铁路车辆均采用自动车钩。
不同类型的大型养路机械产品，采用了不同型式的车钩装置，对于换长较短的车型，采用了标准的十三号货车上作用式车钩，以及内燃、电力机车上作用式车钩；
对于换长较长的车型则采用的是6G型车钩。
6G型车钩是为了满足大型养路机械的要求，在标准型十三号车钩的基础上经过局部改造而成的，其组成零件大多与十三号车钩通用。
十三号车钩，内燃、电力机车车钩与6G型车钩的共同特征是在钩头上有可绕钩舌销转动的钩舌，所以也称为关节式车钩。
2002年12月以前生产的D08-32型自动抄平起拨道捣固车、WD-320型动力稳定车、SPZ-200型配碴整形车，采用标准的十三号货车上作用式车钩，2002年12月以后生产的各型车采用的是内燃、电力机车上作用式车钩；
而SRM80型全断面道床清筛机一直采用的是6G型车钩。
一、十三号车钩
十三号上作用式车钩的构造如图7-4所示，它由钩体、钩舌、钩锁、钩舌推铁、钩舌销、上锁销和上锁销杆等零件组成。
图7-4十三号上作用式车钩
1—钩体；
2—钩舌；
3—钩舌推铁；
4—钩锁；
5—钩舌销；
6—上锁销；
7—上锁销杆；
8—销轴；
9—开口销。
1．钩体钩体可分为钩头、钩身和钩尾三部分，如图7-5所示。
钩头与钩舌通过钩舌销相连接，钩舌可绕钩舌销转动。
图7-5十三号车钩钩体图7-6十三号车钩钩头
1—钩头；
2—钩身；
3—钩尾。
1—钩腕；
2—钩锁腔；
3—下钩耳及孔；
4—上钩耳及孔；
5—上锁销孔；
6—钩肩。
（1）钩头
钩头主要是起车辆摘挂作用的部分，钩头由钩腕、钩锁腔、钩耳、锁销孔及钩肩等部位组成，如图7-6所示。
两车钩连接时，钩腕用以互相容纳对方车钩的钩舌，使两个钩舌彼此握合，并限制对方车钩钩舌产生过大的横向移动，防止车钩自动分离。
钩锁腔为钩头的内部空间，用以容纳并安装钩锁、钩舌推铁、上锁销或下锁销和钩舌尾部等零件。
钩锁腔内包含有护销突缘、牵引突缘、导向挡、全开作用台、上锁销孔、上防跳台、钩锁导向壁、钩锁后部定位挡、钩舌推铁挡块、钩舌推铁轴孔、下锁销孔、下防跳台、下锁销钩转轴等部位，如图7-7所示。
各部位都有其特定的作用。
钩耳用于安装钩舌，钩耳孔用于安装钩舌销。
当车钩受到过大的冲击作用力时，钩肩与冲击座接触，使部分冲击力直接传给车辆底架，避免缓冲器破损。
图7-7十三号车钩钩锁腔内部结构
1—下护销突缘；
2—下牵引突缘；
3—上牵引突缘；
4—上护销突缘；
5—导向挡；
6—全开作用台；
7—上锁销孔；
8—上防跳台；
9—钩锁导向壁；
10—钩锁后部定位挡；
11—钩舌推铁挡块；
12—钩舌推铁轴孔；
13—下锁销钩转轴；
14—下锁销孔；
15—下防跳台；
16—二次防跳台。
（2）钩身
钩身是钩体用来传递牵引力和冲击力的部分，所以钩身被铸成矩形中空的厚壁断面结构，具有较大的强度和刚度。
（3）钩尾
钩尾是车钩后端安装钩尾框的部分，其上开有长圆形钩尾销孔，可借助于钩尾销与钩尾框相连接。
钩尾后端面为一垂直面，在缓冲器伸张力的作用下，以便车钩自动复位。
2．钩头内部零件
安装在钩头内部的零配件如图7-8所示。
（1）钩舌钩舌装在钩体的上、下钩耳之间，通过钩舌销相连接，并可绕钩舌销回转。
利用钩舌的开闭可进行车辆互相联挂和摘解。
钩舌的结构如7-9所示。
在钩舌销孔处铸有护销突缘，在钩舌尾部，铸有上、下牵引突缘和冲击突缘，闭锁位置时，这些突缘与钩锁腔内的相应突缘相配合，以便使牵引力或冲击力直接由钩舌传给钩体。
在钩舌尾部侧面设有一台阶，称为钩锁承台，在闭锁位置时，钩锁坐落在钩锁承台上，以防止钩舌的转动。
钩舌尾部上面设有圆弧，为从全开位置到闭锁位置过程中便于钩锁顺利下滑成闭锁位。
图7-9十三号车钩钩舌
1—全开止挡；
2—护销突缘；
3—钩腕牵引面（钩舌内侧面）；
图7-8十三号车钩钩头内部配件4—钩舌鼻；
5—钩舌正面；
6—钩舌销孔；
7—冲击突缘
1—钩舌；
2—钩舌销；
3—钩锁；
（冲击台）；
8—牵引突缘（牵引台）；
9—钩舌尾端面；
4—钩舌推铁；
5—下锁销；
6—下锁销体；
10—钩舌锁面；
11—钩锁承台；
12—钩舌内腕；
7—下锁销钩；
8—上锁销；
9—上锁销杆。
13—钩舌推铁面；
14—钩舌尾止端。
（2）钩舌销
钩舌销装在钩体的钩耳孔及钩舌的钩舌销孔中，起钩舌的回转轴作用。
（3）钩锁
钩锁安装在钩锁腔内，是控制车钩开锁、闭锁和
全开三态作用的主要零件。
在闭锁位置时，钩锁挡住
钩舌尾部，使钩舌不能转动；
在全开位置时，钩锁推
动钩舌推铁，使钩舌张开。
钩锁的各部名称如图7-10所示，有前后导向面、
上锁销杆转轴、全开回转支点、下锁销轴孔、后踢足图7-10十三号车钩钩锁
面、开锁坐锁面、后坐锁面、锁面、侧坐锁面等。
1—前导向面；
2—上锁销杆转轴；
3—后导向面；
（4）钩舌推铁4—全开回转支点；
5—锁腿；
6—下锁销轴孔；
钩舌推铁的作用是推动钩舌张开达到全开位置，7—后踢足面；
8—开锁坐锁面；
9—后坐锁面；
其各部的名称及在钩头内的位置如图7-11、图7-12所10—前坐锁面；
11—锁面；
12—侧坐锁面。
示。
钩舌推铁横放在钩锁腔内，中部有一突起的圆柱，插在钩头钩锁腔底壁的轴孔中，起转轴作用。
开锁时，钩锁上移，当其全开回转支点与钩锁腔内全开作用台接触时，钩锁下端右移，推动钩舌推铁的踢足推动面，钩舌推铁以其圆轴回转同时推出钩舌。
其作用示意图如图7-13所示
图7-11钩舌推铁在钩头内的位置图7-12十三号车钩钩舌推铁
1—钩舌推铁腿；
2—锁座；
3—踢足推动面；
1—钩舌端；
2—钩舌尾部；
3—钩舌推铁轴；
4—锁腿导向面；
5—推铁踢足。
4—钩舌推铁的钩锁作用端；
5—钩锁。
（5）上锁销和上锁销杆
上锁销和上锁销杆为上作用式
车钩提起钩锁用。
如图7-14所示，
上锁销顶部有定位凸缘，控制上锁
销下落位置，并可防止杂物掉入钩
锁腔内。
上锁销下部有一防跳台，
上锁销杆上部也设有防跳台，在闭
锁位置时卡在钩锁腔内的上防跳台（a）钩舌推铁在闭锁位（b）钩舌推铁在全开位
处，防止钩锁向上跳起。
上锁销和图7-13钩舌推铁作用示意图
上锁销杆采用销轴活动连接，且上锁销杆的连接孔为蝶形孔，不但便于分解取下钩锁，更重要的是在闭锁位置时，上锁销和上锁销杆折成弓形，使两者的防跳台均处于钩锁腔内的防跳台下，起防跳作用。
上锁销杆下部带有挂钩，挂在钩锁背部的上锁销杆转轴上。
图7-14十三号车钩上锁销和上锁销杆
A—上锁销；
B—销轴；
C—上锁销杆。
1—上钩提杆作用孔；
2—上防跳台；
3—上锁销杆活动止挡；
4—上锁销杆挂钩；
5—销轴孔；
6—蝶形孔。
二、内燃、电力机车车钩
采用十三号货车车钩的大型养路机械，在运用过程中，因作业需要在弯道上挂钩，此时，大型养路机械间的联挂就有些困难，为此后期生产的大型养路机械改用TB1594-85《内燃、电力机车车钩（上作用）》，此型车钩为铁道部部颁通用件。
内燃、电力机车上作用式车钩的结构如图7-15所示，它也由钩体、钩舌、钩锁、钩舌推铁，钩舌销、上锁销和上锁销杆等零件组成。
图7-15内燃、电力机车上作用式车钩
5—下沟耳孔衬套；
6—上沟耳孔衬套；
7—钩舌销；
9—上锁销杆；
10—销轴；
11—开口销。
车钩的结构和尺寸与十三号货车上作用式车钩相同，组成零件除钩体外都能与十三号车钩的零件互换。
钩体的区别主要有两点：
（1）钩体尾部后端面为一圆弧面而非平面，这样，可适应钩头在横向左右摆动。
（2）钩体头部钩舌销孔由椭圆孔改成了孔径为Φ51mm的圆孔，并在圆孔中镶上下钩耳孔衬套，在镶套时内孔长径（44+10）方向须与钩体纵方向一致，衬套不应高出钩耳内距（209+30）平面外。
三、6G型车钩
6G型车钩的结构基本与十三号车钩相同，钩头内的零部件可以互换，不同之处在于6G型车钩的钩尾销由原来十三号车钩Φ100×
44的长圆形，改为Φ89的圆销，并由此改变了钩体尾部及钩尾框端的结构尺寸与之相配。
圆销的使用，取消了车钩本身结构对钩体回转角的限制。
6G型车钩回转角是由车辆底架开挡角度来设定的。
SRM80型清筛机的6G型车钩最大许用摆角为±
17.5°
。
四、车钩的性能参数
大型养路机械所用车钩的尺寸、性能参数如表7-1所示。
表7-1车钩的尺寸、性能参数
车钩名称
十三号车钩
内燃、电力机车车钩
6G型车钩
尺寸（mm）
钩舌高
300
钩颈（宽×
高）
203×
166
钩尾至钩舌连接线距
845
940
钩尾至钩肩距
540
690
钩身壁厚
垂直面22，水平面19～22
同左
钩耳孔形状
长圆孔Φ42～Φ44
钩舌销直径
Φ41
钩尾（宽×
平面135×
圆弧面135×
钩尾销孔
长圆孔Φ110×
44
圆孔Φ90
钩尾销
长圆孔Φ100×
40
Φ89
材料
ZG230-450，ZG24SiMnVTi
抗拉强度（kN）
2400～2600、3000以上
开启方式
上作用式
重量（kg）
203
200.35
695（包括缓冲器）
第三节车钩的三态作用
车钩工作时，各零部件处于不同位置，起着不同的作用，从而使车钩具有闭锁、开锁和全开三种工作状态，称为车钩的三态作用。
下面以十三号车钩为例，说明车钩的三态作用。
一、闭锁位置
闭锁位置为两车钩相互联挂时所处的位置，如图7-16所示。
这时钩舌尾部转入钩锁腔内，钩锁以自重落下，其后坐锁面和侧坐锁面分别坐在钩舌推铁的锁座和钩舌尾部侧面的钩锁承台上，卡在钩舌尾部侧面及钩锁腔侧壁面之间（见图7-16中a点），这样便挡住了钩舌，使其不能张开，呈锁闭状态。
同时，由于上锁销定位凸缘的支点作用，使上锁销带动上锁销杆向钩锁腔后壁偏转，上锁销的下部防跳台和上锁销杆上部的防跳台偏于钩头钩锁腔后壁的上防跳台下（见图7-16中b点），起防跳作用。
图7-16十三号上作用式车钩闭锁位置
a—锁钩位置；
b—上作用式防跳位置。
图7-17十三号上作用式车钩开锁位置
a—上作用式脱离防跳；
b—钩锁开锁坐锁面位置。
二、开锁位置
开锁位置为摘解车辆时的预备位置，如图7-17所示。
由闭锁位置提起车钩提杆，通过提钩链带动上锁销，则上锁销旋转，同时上锁销沿着上锁销杆的蝶形孔上移，使上锁销杆向钩锁腔外转动，脱离防跳位置（见图7-17中a点），并带动钩锁上移，越过钩舌尾部，直至钩锁的全开回转支点与钩锁腔内的全开作用台接触为止。
由于钩锁的偏重，其腿部向后偏移，当放下车钩提杆时，钩锁腿部的开锁坐锁面就坐在钩舌推铁的锁座上（见图7-17中b点），使钩锁不至落下，而呈开锁状态。
实际上，车钩的开锁位置是一种闭而不锁的状态，此时，钩舌虽未张开，但钩锁已被人为操纵顶起一个高度，即解除了对钩舌的锁闭，只要车辆稍稍移动，
钩舌即可向外转开，使车辆分离。
三、全开位置
全开位置为车钩钩舌完全张开准备挂钩时的位置，
如图7-18所示。
车钩处于闭锁或开锁位置时，用力提
起车钩提杆，上锁销便脱离防跳台，带动钩锁迅速上
升，当钩锁的全开回转支点靠住钩锁腔前壁的全开作
用台时，即以该处为支点回转（见图7-18中a点），钩
锁的腿部向后转动，后踢足面踢动钩舌推铁的踢足推图7-18十三号上作用式车钩全开位置
动面（见图7-18中b点），使钩舌推铁以其轴转动。
同a—钩锁以全开回转支点为支点；
时，钩舌推铁的踢足踢动钩舌尾部侧面（见图7-18中b—钩锁后踢足面踢动钩舌推铁；
c点），使钩舌以钩舌销为轴张开，车钩呈全开状态。
c—钩舌推铁踢足踢动钩舌尾部。
车钩全开位时，放下车钩提杆，钩锁便坐落在钩舌尾部上方，不能落下。
相互挂接的两个车钩，必须有一个处于全开位，另一个则处于什么位置都可以。
第四节缓冲器的构造与结构特点
缓冲器是用来缓和与衰减车辆在起动、制动及连接挂钩时由于牵引力的变化或相互碰撞而引起的纵向冲击和振动。
缓冲器有耗散车辆之间冲击和振动的功能，从而可减轻对车辆结构的破坏作用，提高车辆在运行时的平稳性。
缓冲器的工作原理是借助于压缩弹性元件来缓和冲击作用力，同时在弹性元件变形过程中利用摩擦和阻尼吸收冲击能量。
目前应用最广泛的为弹簧摩擦式缓冲器和摩擦橡胶式缓冲器，这两种缓冲器具有结构简单、制造方便、成本低的优点。
不同类型的大型养路机械产品，采用了不同型式的缓冲器，目前主要应用的缓冲器有：
MX-1型摩擦橡胶式缓冲器，MT-3型弹簧摩擦式缓冲器，ST型弹簧摩擦式缓冲器，以及KC15型弹性胶泥式缓冲器。
一、MX-1型缓冲器
MX-1型缓冲器的构造如图7-19所示，由箱体、压块、楔块、顶隔板、橡胶板、中隔板、底隔板与底板等组成。
其内部配件的结构如图7-20所示。
图7-19MX-1型缓冲器
1—压块；
2—楔块；
3—箱体；
图7-20MX-1型缓冲器内部配件
4—顶隔板；
5—橡胶板；
6—中隔板；
1—压块；
3—顶隔板；
4—橡胶板；
7—底隔板；
8—底板。
5—中隔板；
6—底隔板；
7—底板。
MX-1型缓冲器属于摩擦式橡胶缓冲器，缓冲器的前部为楔块摩擦部分，由三个形状相同并带有倾斜角的楔块、一个压块及箱体小口部组成；
缓冲器的后部为缓冲和复原部分，由橡胶片、顶隔板、中隔板和底隔板组成。
当MX-1型缓冲器受到冲击力作用时，首先压块承受外力，压块、楔块向内移动，压缩橡胶板，这时，楔块与箱体及压块之间发生相对位移，
产生摩擦，将部分冲击动能转化为热能而
消散。
同时，橡胶板受压缩后，产生弹性
变形，使部分冲击动能转化为弹性势能储
存起来，并通过橡胶分子间的内摩擦吸收
一部分冲击动能，从而使冲击动能得以缓
和、衰减。
当外力消除后，借助橡胶板储
存的弹性势能的释放，使缓冲器各零件恢
复原位，在恢复的过程中，缓冲器的头部
摩擦，再次将橡胶板储存的弹性势能的一
部分转化为热能消散。
二、ST型缓冲器
ST型缓冲器是内蒙617厂、北京二七
车辆厂于1997年联合研制开发的，它具有图7-21ST型缓冲器结构
结构简单、重量轻、成本低等特点，适用于各型货车及机车。
2000年以后开始装用在大型养路机械产品中。
ST型缓冲器的结构如图7-21所示，它由箱体、推力锥、摩擦楔块、限位垫圈、弹簧和螺栓、螺母组成，为干摩擦式弹簧缓冲器。
箱口内部、摩擦楔块、推力锥和限位垫圈组成摩擦机构，箱体口内部的六角锥面为主摩擦面，弹性元件为内外两个圆柱型螺旋弹簧，由螺栓、螺母将缓冲器各零件连接成一整体。
三、MT-3型缓冲器
MT-3型缓冲器为我国依照美国AAR-901标准批准的Mark-50型缓冲器的结构所研制的一种弹簧摩擦式缓冲器，其主要技术性能指标符合最大阻抗力≤2MN、容量≥45kJ、冲击速度≤8km/h、检修周期≥10年的要求。
MT-3型弹簧摩擦式缓冲器的结构如图
7-22所示，它由箱体、中心楔块、楔块、
固定斜板、动板、外固定板、弹簧座及各
种弹簧组成。
当缓冲器受冲击时，中心楔块5与楔
块7沿着固定斜板8滑动，同时夹紧动板
4。
当楔块移动到一定距离后与动板4一起
移动，这时，动板4、固定斜板8和外固
定板3构成另一组摩擦副，消耗吸收一部
分动能，并共同推动弹簧座10压缩外圆弹
簧12、内圆弹簧13和角弹簧14将一部分
冲击动能转变为弹簧的位能。
当缓冲器卸
载时，复原弹簧9借助弹力使中心楔块5
复位，防止卡滞。
图7-22MT-3型缓冲器
四、KC15型缓冲器1—箱体；
2—销子；
3—外固定板；
4—动板；
弹性胶泥式缓冲器是近20年来欧洲新开发5—中心楔块；
6—铜条；
7—楔块；
8—固定斜板；
的一种新型缓冲器，在法国、德国、波兰的高9—复原弹簧；
10—弹簧座；
11—角弹簧座；
速列车、客车和货车上应用获得成功，现已被12—外圆弹簧；
13—内圆弹簧；
14—角弹簧。
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。
它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。
弹性胶泥缓冲器的工作原理如图7-23所示，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。
当活塞杆受到冲击力时，弹性胶泥材料受压缩产生阻抗力，并通过环形间隙（节流孔）的节流作用和胶泥材料的压缩变形吸收冲击能量。
由于胶泥材料的特性，冲击力越大，缓冲器的容量也随之增大。
当活塞杆上的压力撤除后，弹性胶泥体积膨胀或利用加设的复原弹簧使活塞回到原位，这时胶泥材料通过环形间隙流回原位。
这种缓冲器的力-位移特性曲线呈现凸形，与一般摩擦式缓冲器相比，在相同的阻抗力和行程条件下，它的容量要大得多。
弹性胶泥缓冲器具有容量大、阻抗力小，结构简单、性能稳定、体积小、重量轻的优点，据国外介绍在同样容量下，可减轻重量达30%～50%，检修周期长达10年，所以它是一种很有前途的新型缓冲器。
图7-23弹性胶泥缓冲器的工作原理
1—缓冲器壳体；
2—活塞与活塞杆；
3—密封盖；
4—充料阀。
五、缓冲器的性能参数
大型养路机械所用缓冲器的性能参数如表7-2所示。
表7-2缓冲器性能参数
缓冲器型号
MX-1型
ST型
MT-3型
KC15型
类型
摩擦橡胶式
弹簧摩擦式
弹性胶泥式
外形尺寸（mm）
568×
318×
226
230
555×
320×
227（预缩短状态）
570×
232
最大作用力（kN）
1700
2000
800
行程（mm）
65
68
83
73
容量（kJ）
40～43
20
45
30
重量（kg）
133
175
105
大型养路机械使用了三种型号的缓冲器：
在2000年底前，D08-32型自动抄平起拨道捣固车、WD-320型动力稳定车、SPZ-200型配碴整形车采用的是MX-1型摩擦橡胶式缓冲器，2000年底后生产的各型车采用的是ST型弹簧摩擦式缓冲器；
而SRM80型全断面道床清筛机一直采用MT-3型弹簧摩擦式缓冲器。
第五节车钩缓冲装置主要附属配件
车钩缓冲装置除车钩、缓冲器外，还需有一些附属配件互相配合，才能起到车辆之间的连接、传递牵引力及冲击力、缓和纵向冲击的作用。
附属配件的结构和技术状态对车钩缓冲装置的应有作用和行车安全有着重要影响。
车钩缓冲装置主要附属配件有钩尾框、钩尾销、从板、从板座、冲击座、车钩托梁、钩尾框托板、车钩提杆及车钩提杆座等。
一、钩尾框与钩尾销
钩尾框用钩尾销与车钩钩尾连接，钩尾框内装有缓冲器
和从板，是传递牵引力的主要配件。
钩尾框用铸钢制成，其
结构如图7-24所示。
钩尾销穿插在钩尾框和车钩钩尾的钩尾销孔内，其下
端被装于钩尾销固定挂耳上横穿的钩尾销螺栓托住，钩尾
销螺栓在螺母外侧必须安装开口销，以免钩尾销螺栓丢失，
造成车列分离事故。
二、从板与从板座
从板安装在钩尾框内，于缓冲器前后各一块，其结构如图7-24钩尾框与钩尾销
图7-25所示。
前面的为前从板，承受牵引力；
后面的为后从1—钩尾销孔；
2—钩尾挡；
3—侧板；
板，承受冲击力。
借助从板与从板座接触使缓冲器实现缓冲4—钩尾座；
5—钩尾销固定挂耳；
作用。
MX-1型、ST型、MT-3型缓冲器只用前从板，后从6—钩尾销螺栓孔；
7—后端面；
板由缓冲器箱体代替。
8—钩尾销螺栓；
9—开口销；
10—钩尾销。
图7-25a为十三号车钩用的矩
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