CRH型车车端连接装置.docx
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CRH型车车端连接装置
1概述……………………………………………………………………2
2.车端连接装置的作用与组成………………………………………2
3.车钩缓冲装置的组成与传力过程…………………………………2
3.1组成……………………………………………………………2
3.2车钩的传力过程………………………………………………3
4.自动密接式车钩缓冲装置……………………………………………3
5.车钩…………………………………………………………………5
5.1车钩的作用与类型………………………………………5
5.2车钩三态…………………………………………………5
5.3典型车钩的结构与工作原理………………………………6
6.风挡…………………………………………………………………7
7.缓冲器………………………………………………………………8
8.自动车钩电气连接器………………………………………………9
9.车端电气连接……………………………………………………10
10.压缩空气连接……………………………………………………10参考文献………………………………………………………………11
1.概述
车端连接装置是指连接两车辆间或连接两车列间的所有机械、空气和电气装置。
包括车钩、缓冲器、风挡、车体间减振器和电气连接装置。
2.车端连接装置的组成与作用
车端连接装置为车辆组成部件的一个必不可少的重要装置，从某种意义上来讲，正是车端连接装置的存在才将列车中各个车厢（车辆）连接组成了真正意义上的列车。
车钩缓冲装置使动车组与动车组或动车组的车辆之间实现连挂，并且传递及缓和动车组在运行时所产生的牵引力或冲击力，它也是保证列车运行安全、提高旅客舒适度的重要部件。
车端连接装置包括车钩、缓冲器、风挡、车体间减振器和电气连接装置以及空气管路连接器等。
具体到CRH5动车组来说，每列CRH5动车组共有2套前端车钩缓冲装置（前端车钩采用自动车钩缓冲装置）、7套中间车钩缓冲装置（中间车钩采用半永久车钩缓冲装置）、2套过渡车钩、7组电气连接装置、7套压缩空气连接装置、7套风挡装置。
3.车钩缓冲装置的组成与传力过程
3.1组成
车钩缓冲装置由车钩、缓冲器及车钩复原装置3个部分组成。
车钩及缓冲器设置在牵引梁内。
组装后的牵引缓冲装置，允许车钩可
以在人力作用下能上下、左右小幅度摆动。
列车曲线行运行时车钩中心线与车体中心线之间将产生一个偏角，即车钩要产生在左右摆动。
为了使列车能顺利通过曲线，在冲击座上安装车钩复原装置，以增加车钩摆动的灵活性和复原能力。
3.2车钩的传力过程
车钩缓冲装置在车上的安装位置及受力如图所示：
车钩缓冲装置的传力过程为：
当车辆牵引时，其传力过程为：
车钩→钩尾销→钩尾框→后从板→缓冲器→前从板→从板座→牵引梁；当列车压缩时：
其传力过程为：
车钩→前从板→缓冲器→后从板→后从板座→牵引梁。
由此可见，钩缓装置无论是在承受牵引力还是冲击力，都要经过缓冲器将力传递给牵引梁，这样就有可能使车辆间的纵向冲击振动得到缓和和消减，从而改善了运行条件，保护车辆及货物不受到损坏。
4.自动密接式车钩缓冲装置
CRH5动车组自动车钩缓冲装置引自瑞典丹纳公司10号车钩系统，该型车钩是丹纳公司为高速动车组开发的自动车钩，装设在动车组驾驶室端，它具有自动及手动连挂功能、自动及手动分解功能，自动工况下，可仅由司机一人操作就可进行摘挂作业。
自动密接式车钩缓冲装置主要由钩头、钩体与缓冲器、电气连接器、风管、连接器、尾部橡胶弹性轴承、中心调整装置、钩头电加热装置等部件组成。
自动车钩缓冲装置内装设有两种类型的缓冲元件，分别为气液缓冲器、金属环簧缓冲器。
这种缓冲装置将气液缓冲器及环簧缓冲器的各自特点较好地集于一身，能够充分满足列车运行过程中小能量冲击的缓冲和意外碰撞事故人能量时的能量吸收。
使用中车辆间小能置多频次的冲击能置将由环簧缓冲器吸收，而具有较高冲击速度的意外碰撞将由气液缓冲器来吸收。
钩头机械连接部分是由壳体、钩舌、中心轴、钩锁连接杆、钩锁弹簧、钩舌定位杆、定位杆顶块及解构风缸等组成。
壳体的前部，一半为凸锥体，一半为凹锥孔，两钩连挂会时相邻车钩的凸锥体和凹锥孔互相插入；中心轴上固定有钩舌，钩舌绕中心轴转动可带动钩锁连接杆动作；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，以及钩锁连接杆的定位槽、钩嘴等，是车钩实现连接的关键零件；钩锁连接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接时顶动钩舌定位杆实现两钩的闭锁。
该自动车钩有待挂、闭锁和解钩三种状态。
（1）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，钩锁连接杆退缩至凸锥体内，钩舌上的钩嘴对着钩头正前方。
（2）闭锁状态：
相邻车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，并带动钩锁连接杆伸进相邻车钩钩舌的钩嘴，完成两钩的连接闭锁。
这时两钩的钩锁连接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接杆均匀分担，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。
（3）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。
车钩缓冲装置主要技术参数
项目
自动密接式车钩缓冲装置
半永久性车钩缓冲装置
传递最大拉伸载荷/KN
1000
1000
传递最大压缩载荷/KN
1500可升级至2200
1500可升级至2200
缓冲期容量/KJ
17 22
16
初压力/KN
--
---
阻抗力/KN
68010
850
橡胶弹性弹簧活节行程/mm
40/55拉伸/压缩
62
金属环簧缓冲器行程/mm
--
60
能量吸收率/（%）
65
金属压溃管吸能容量/KJ
486
金属压溃管能量吸收率/（%）
100
允许最大水平不对中连挂范围/mm
370
允许最大垂向不对中连挂范围/mm
140
最大水平转角/°
25
20
最大垂向转角/°
6
6
电力连接器座电流
1mA--800A
---
电力连接器座电压
1mA--3000A
---
电力连接器座同轴接触器电阻/Ω
50/75
---
连挂间隙/mm
≦0.5
---
整体质量/Kg
552
---
5.车钩
5.1车钩的作用与类型
车钩是牵引缓冲装置中的主要部件之一，车钩是用来实现机车和车辆或车辆与车辆之间的连挂，传递牵引力及冲击力，并使车辆间保持一定距离的车辆部件。
车钩可分为非自动车钩和自动车钩，非自动车钩由人工完成车辆的连接。
自动车钩又分为非刚性自动车钩和刚性自动车钩（密接式车钩）。
5.2车钩三态
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3个工作状态，称为车钩的三态作用。
（如下图所示）
5.3典型车钩的结构与工作原理
下面就CRH5动车组中常用到几种典型车钩作简要介绍。
（1）半永久车钩
CRH5型动车组除在两头车外侧装设有自动车钩外，其余车厢连接处均使用2个半永久车钩连接，其中1个半永久车钩带有缓冲装置。
相比于自动车钩，半永久车钩连接时需要人工使用工具对其锁定装置进行操作才能完成连接和分离，没有电气、压缩空气自动连接功能。
半永久车钩采用缓冲器与自动车钩缓冲器类型一致，而容量、载荷等参数稍小。
（2）过渡车钩
CRH5动车组密接式车钩结构及高度与15号车钩差异甚大，无法相互连接，当CRH5动车组发生故障或其他事故不能自我行驶而需要救援时，必须采用一边能够与密接式车钩连接，一边能够与15号车钩连接的特殊装置进行过渡连接，此种装置称为过渡车钩。
过渡车钩一般安置在头车上备用。
过渡车钩结构为焊接结构，包括一个15号车钩适配器和一个密接式车钩适配器，通过焊接方式组成过车钩。
使用时用人工或吊装设备将过渡车钩密接车钩部分与动车组自动车钩连接闭锁，其次使机车车钩处于全开位，使机车靠近动车组完成机械连接，最后连接制动软管连接器，接通气路。
6.风挡
风挡装置是连接两车的通道，是客车之间的柔性运动部件，是旅客在车辆之间流动，列车乘务员工作、服务的必经之路，可在车与车之间实现相对运动并提供给旅客安全舒适的通道。
一般而言，客车风挡必须保证安全，具有良好的纵向伸缩性和垂向、横向柔性，以适应车辆运行中振动和安全通过曲线、道岔的需要，能够保证良好的列车动力学性能。
CRH5型动车组的风挡采用的是双层折棚式风挡，双层折棚式风挡具有良好的伸缩性、气密性和水密性。
双层折棚式风挡主要是由双层式折棚、渡板、踏板以及左右磨耗板几个部分组成。
双层折棚式风挡参数如下：
重量/kg
306
风挡内部通过截面尺寸（宽×高）/mm
860×2050
隔声量/dB
42
传热系数K
设计寿命周期/年
30
寿命周期内使用率/（天/年）
≧340
双层折棚式由内外两层折棚、连接框和地板覆盖（或称下框边）组成。
渡边装置主要由渡板和滑动托架组成。
内外折棚由Hubner棚布和轻合金框架构成。
用Hubner制造的棚布用缝合方法形成一体并通过铝型材框形成波形。
框架保证了弹性Hubner棚布构成的折棚具有波形形状。
两层折棚与连接框连成一体。
下裙边与内外折棚类似，是内部用铝型材构架外部用弹性棚布的结构。
下部遮挡与内折棚、连接框连接一体。
连接框是由铝型材焊接而成，表面喷涂。
连接框包含了风挡连接到车体上的锁紧装置。
每个锁紧装置包含了锁杆，锁杆上的锁钩能够到车端的锁孔里。
连接框含有一套对中装置（定位座）。
当风挡连接时，首先要将连接框上的定位杆沿着车端面移动。
连接框上的定位座和车体上的定位孔保证了风挡的准确安装。
渡板是由带有两个边梁的可伸缩框架构成，伸缩框里含有踏板及滑动组件。
在每个车端都有一个滑动托架。
渡板在任一端滑动托架出、处都可以分开。
滑动托架放置在磨耗板上并可以滑动。
滑轮装有螺栓，避免了滑动托架脱离。
在渡板的另一侧，每个卡框架上都装有橡胶挡。
橡胶挡的作用是防止轮椅等东西滑到渡板外侧并卡在那里。
渡板的设计考虑了3个方向的运动。
滑到托架上的薄片弹簧具有一定的张力，使渡板回到自由位置。
渡板在运行的过程中保证了旅客的通道。
所有列车的相对运动都被渡板吸收，不会出现空隙和间断。
踏板由1块上踏板、1个铰链和4块前踏板组成。
每一块前踏板都连接在铰链上并放置在渡板上。
踏板通过上踏板连接在车端。
前踏板之间以及前踏板与车体之间可实现相对运动，这样足以承受受力不均以及扭转运动带来的影响。
并且在维修时前踏板是可以翻转的。
磨耗板由不锈钢焊接而成。
两块磨耗板都用螺钉分别固定在车端端墙。
磨耗板的表面为滑涂层。
磨耗板的作用是导向和承接渡板。
7.缓冲器
缓冲器是用来缓和列车在运行中由于机车牵引力的变化或在起动、制动及调车作业时车辆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，从而减轻对车体结构和装载货物的破坏作用。
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。
CRH5型动车组采用的丹纳自动车钩内设有三种类型缓冲器，分别为液气缓冲器、金属环簧缓冲器和球形橡胶弹性轴承。
液压缓冲器主要由柱塞、缸体、浮动活塞、单向罐阀、节流
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