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1、毕业设计车钩及缓冲装置的检修毕业设计-车钩及缓冲装置的检修车钩及缓冲装置的检修 姓 名 孟 虎 专 业 铁道机车 班 级 铁道机车0903 指导教师 陈 维 建 完成时间 2012.3.17 包 头 铁 道 职 业 技 术 学 院 车钩及缓冲装置的检修 摘要:车钩缓冲装置是用于使车辆与车辆，机车或动车相互连挂，传递牵引力，制动力并缓和纵向冲击力的车辆部件。它由车钩，缓冲器、钩尾框，从板等组成一个整体，安装于车底架构端的牵引梁内。电力机车还设有车钩复原装置它们都安装在车体底架两段的牵引梁内，共同完成连挂列车、制动力、吸引挂车时和运行中产生的纵向冲击振动的任务。牵引缓冲装置的构造和性能，在很大程度

2、上影响列车运行的平稳性，严重的缺陷还可能引起重大的行车事故。 关健词:车钩,缓冲装置,故障,检修 一、车钩及缓冲装置 1.车钩 1.1车钩的构造 车钩是机车牵引缓冲装置的主要部件之一，起连挂车列或其他机车的作用。我国机车车辆上采用的车钩，是现代各国普遍采用的自动车钩，具有自动连接的 性能。车钩的型号很多，但其作用原理基本相同，结构也大同小异。我国铁道部 规定的标准车钩，就有一号、二号、三号、四号、十三号、十五号、二十三号等多种。 1.2 对车钩的要求 无论那种类型号的车钩，都必须满足下列要求: (1)要有足够的强度; (2)容易辨识其连接状态，以免误认而造成列车分离事故; (3)不能因为运行而

3、振动而自动解锁脱钩; (4)不能因各部稍有磨耗而影响其作用和挂钩的安全; 1 (5)构造要简单，操作方便，拆装容易，以降低运用成本。 1.3下作用式十三号车钩组成 下作用式十三号自动车钩由车体、 钩舌、 钩舌销、 钩锁推铁、 下锁销装配等组成。如图1所示 图1自动车钩 2钩舌 3钩锁铁 4钩舌推铁 5上锁销杆(上作用) 6上锁销 7下锁销(下作用) 8下锁销杆1 钩头 (下作用) 9钩舌销 (1)钩体:由铸钢铸成，是车钩的主体部分，按部位可以分为钩头、钩身、钩尾三部分组成。整个钩体像一个半张开的拳头。钩头前部空腔用来装置其他车钩部分零件。钩腕，可容纳对方钩舌。钩耳 分上下钩耳，安装钩舌用。钩锁

4、腔为钩头中空部，容纳并安装钩锁、钩舌推铁等零件。钩身铸成中空断面结构。钩尾分叉并设有销孔，用来连接钩尾框，在尾框内设缓冲器 (2)钩舌:是一个形状复杂的铸钢件，按部位可分为钩舌和钩舌尾部。钩舌是挽 钩部分，钩舌尾部是锁铁、开钩的控制部分，并且是车钩承载拉压载荷的部分。在钩舌转轴处，设一垂向销孔，通过钩舌销把钩舌装在钩头上，并可以适当转动， 呈张开或闭拢状态，张开时可以进行挂钩，闭拢并锁住后即为连挂好以后的状态。 (3)钩舌销:是锻钢制成的圆形长销。它穿在钩头及钩舌的销 2 孔内，把钩舌装在钩头上并保证钩舌可以绕其适当转动。钩舌销顶部有凸边，可以防止掉落;下部有开口销孔，以穿入开口销，避免脱落。

5、 (4)钩锁:是一个形状复杂的铸钢件，它有相当大的自重，安放在钩头空腔内，处于钩舌尾部适当位置。当钩舌尾部和钩头空腔内壁之间，转出一个空间，钩锁因自重落下，卡住钩舌尾部，使钩舌不能张开，即成钩锁状态。在钩锁的下端尾部，有一销孔，用来连接下锁销;在钩锁的上部，还设有一个短梁，这是为上作用式车钩连接提锁零件用的。 (5)钩舌推铁:是一个弯曲形状的铸钢件，平置于钩头空腔内，处于钩舌尾部的后面，下部有一短圆销作为转轴。当钩锁被提起时，钩锁推动钩舌推铁的一端，使它绕轴转动一定角度，其另一端则拔动钩舌尾部，使钩舌张开成为全开状态。在挂钩后，钩舌尾部将它转回原位。 (6)下锁销载装配:是由下锁销、下锁销体和

6、下锁销钩组成。下锁销钩以转轴孔和钩头下锁销孔转轴来连结，另一端和下锁销体相连;下锁销体另一端和下锁销相连，其上有二次防脱尖端，中部有回转挡和钩提杆止挡;下锁销另一端由下锁销轴和钩锁轴的下锁销孔相连。 1.4车钩三态 作用车钩由钩头，钩身、钩尾三个部分组、车钩前端粗大的部分称为钩头，在钩头内装有钩舌、钩舌销，锁提销，钩舌推铁和钩锁铁。车钩后部称为钩尾， 在钩尾上开有垂直扁锁孔，以便与钩尾框联结。为了实现挂钩或摘钩，使车辆连 接或分离，车钩具有以下三种位置，也就是车钩三态:锁闭位置车钩的钩舌被钩锁铁挡住不能向外转3 开的位置。两个车辆连挂在一起时车钩就处在这种位置(如图2所示)。开锁位置即钩锁铁被

7、提起，钩舌只要受到拉力就可以向外转开的位置。摘钩时，只要其中一个车钩处在开锁位置，就可以把两辆连挂在一起的车分开(如图3所示)。全开位置即钩舌已经完全向外转开的位置(如图4所示)。 图2 十三号车钩锁闭位置 1 钩锁位置 2 二次防跳位置 3 下作用式防跳位置 图3 十三号车钩开锁位置 1 下作用式脱离防跳位置 2 钩锁开锁坐锁面位置 图4 十三号车钩全开位置 1 钩锁以全开作用支点为支点 2 钩锁后踢足踢动钩舌推铁 3 推铁踢足踢动钩舌尾部 4 当两车需要连挂时，只要其中一个车钩处在全开位置，与另一辆车钩碰撞后 就可连挂。旋转车钩的构造与普通车钩不同，钩尾开有锁孔，钩尾销与钩尾框的 转动套连

8、接。钩尾端面为一球面，顶紧在带有凹球面的前从板上。当钩头受到扭 转力矩作用时，钩身连同尾销以及转动套一起转动。旋转车钩现在只安装在专为 大秦铁路运煤单元组合列车设计的车辆上。这种车辆的一端装设旋转车钩，另一 端装设固定车钩，整列车上每组连接的两个车钩，两两相互搭配。当满载煤炭的车辆进入卸煤区的翻车机位时，翻车机带动车辆翻转180度，将煤炭倾倒出来。 旋转车钩可以使车辆翻转卸货时不摘钩连续作业，缩短了卸货作业时间。密接式车钩一般在高速铁路和地下铁道的车辆上使用。它的体积小、重量轻、两车钩连挂后各方向的相对移动量很小，可实现真正的“密接”;同时，对提高制动软管、电气接头自动对接的可靠性极为有利。

9、2.缓冲器 缓冲器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。根据缓冲器的结构特征和工作原理，一般缓冲器可分为:摩擦式缓冲器、橡胶式缓冲器和液压缓冲器等。 2.1缓冲器的作用 缓冲器用来减小列车在运行中由于机车牵引力的变化或起动、制5 动及调车挂钩时机车车辆相互碰撞而引起的冲击和振动，从而减小机车、车辆的破损，货车的损伤，提高列车运行的平稳性。 缓冲

10、器的工作原理与减震器相同。它一方面借助弹性元件来缓和冲击作用，另一方面在弹性元件变形过程中吸收冲击能量。 2.2缓冲器的种类 (1)MX1 型橡胶摩擦式缓冲器 如图5所示 图5 MX-1 型橡胶摩擦式缓冲器 1 压头 2 楔块 3 箱体 4 顶隔板 5橡胶片 6中隔板 7 底隔板 8 底板 9 凸台 10 钢板 11 橡胶 9片形状相同的橡胶片，借助于顶隔板、两块中隔板以及底隔板以及隔板，每层3片，橡胶片的两面均与钢板经过硫化固结在一起， 在箱体内将其分卫3层，组成减振元件。 为了组装定位方便，在每个橡胶片的钢板上对角压有两个球形的凸起及凹坑。 橡胶片能很好地起缓冲吸振作用，但由于承压面积的限

11、制，单靠橡胶片的作用仍会出现容量不足、变形量过大的问题。所以在缓冲器的前面另设摩擦部分，由3个形状相同带有倾角的楔块、箱体及压头6 组成。楔块介于箱体及压头中间。当缓冲器受压时，接触面间产生摩擦，与橡胶片共同吸收、缓和冲击能量，这就可以获得较大的缓冲器容量。 在缓冲器组装时，由于箱体底部依次将压头、楔块、顶隔板及橡胶元件等零件放入，并在压力机上加压，通过专门的压具，将橡胶片压缩，使底板倾斜进入箱体内，并卡合在箱体对应的位置的凹槽内。 (2)MT-3 型缓冲器 缓冲器有两个形状相同的带有倾角的楔块固定斜板、动板、内圆弹簧、外16 圈弹簧、复原弹簧、中心楔块和箱体组成，缓冲器头部为摩擦部分。当缓冲

12、器压缩时，通过中心楔块、斜板、楔块、动板和箱体之间的产生摩擦及内、外弹簧的弹性变形，消耗冲击能量，起到缓冲作用。如图6所示 图6 二、车钩、缓冲器常见的故障及原因分析 1车钩的故障分析 1.1 车钩开锁不良 开锁作用是车钩三态作用之一，欲分开俩连挂的车钩时至少应有7 一个车钩处于开锁状态检查开锁作用时，先提起钩提杆手柄，带动锁铁上升到一定的高度，再放下钩提杆，锁铁应能停留在钩舌推铁的座锁面上，此时钩舌虽不能自动打开，但如果受到牵引力就能绕钩舌销转动。车钩发生开锁不良时，提起钩提杆手柄至开锁位后再放开，锁铁不能停留在钩舌推铁的座面上。 通过对开锁不良车钩分解检查，发现锁铁开锁座锁面和钩舌推铁座锁

13、面经过一段时间运行后，由于锁铁雨钩舌推铁反复作用，致使座锁面产生磨耗，导致锁铁不能停留在钩舌推铁的座锁面上。 1.2钩体裂纹 钩体裂纹是车钩常见的故障之一，裂纹多发生在钩腔内的牵引台根部、钩耳孔附近、下锁销孔筋部及钩头与钩身的交界处等部位。产生裂纹的主要原因是: (l)下锁销孔筋部及钩头与钩身的交界处是钩头向钩身过渡的部位，截面有较大的变化，容易产生应力集中。 (2)由于制造工艺上的误差或在运用中更换钩舌时选配不当，为了达到强行安装钩舌的目的，有时竟将牵引台截面减小，从而减弱了牵引台的强度，这是该部位产生裂纹的主要原因。 2.缓冲器的故障分析 1. MX,I型摩擦橡胶缓冲器故障分析 1.1箱口

14、部开裂原因箱口部开裂，裂口位置位于水平面，其原因是水平面薄于其他面(21 mm)，楔块靠近箱间隔爪一侧(即楔块装扁)，使楔块与箱口斜面形成空间，造成楔块与箱口摩擦面为线接触，8 反复压缩和复原，逐渐磨成沟槽，强度减弱，当运用中受到较大冲击时，使箱口胀开。 1.2箱体底端面辗堆的原因是箱体底部水平面厚度为21 mm，而十三号车钩的钩尾框后堵弯角圆根高18 mm，当列车牵引时，钩尾框后堵圆根斜坡向箱底端面摩擦辗堆，直至与钩尾框后堵圆根相似为止。这样，使缓冲器底板在箱体内(设计时为底板露出底端1mm)，造成分解时底板取不出来，需用扁铲将辗堆边铲掉后方能分解。 1.3压块、楔块压人箱体上口内卡住，底板

15、、底隔板、橡胶片脱出箱体。其原因是底板四角挂耳磨耗，箱体挂耳槽部分外胀，使底板只要稍微窜动，底板即脱出。当缓冲器受到冲击力作用时，压块压迫楔块达到极限，使压块与箱体上口压平，而箱体底端又失去支承作用，造成箱体内配件脱出。 1.4底隔板折断和底板弯曲变形的原因是底隔板材质为球墨铸铁，抗弯强度不足，而底板上设有两个长圆孔，减弱其强度,造成底隔板折断和底板弯曲变形。 2. MT-3型缓冲器故障分析 2.1箱体裂纹、变形。当车辆满载时，车辆的冲击速度在7km/h时，缓冲器刚度增加较快，此时有较强的应力交变，在缓冲器压缩过程中，固定板与箱体接触圆角易造成应力集中，使箱体开口部产生裂纹，此外，在长时间外力

16、作用下，由于缓冲器部件的磨耗造成缓冲器受力失衡，造成局部应力集中，使箱体易产生塑性变形和裂纹。此外，由于箱体内部铸造缺陷而造成的裂纹也占有很大比例。 9 2.2外露部件折损或缺件。MT-3型缓冲器是由箱体、摩擦机构和弹性元件等组成，采用两楔块带动板的摩擦机构和以圆柱型螺旋弹簧作为弹性元件的全钢干摩擦式弹簧缓冲器，箱体不直接承受摩擦作用，由其结构来看，不是全封闭的，其外露配件在冲击力作用下易折损，丢失。 2.3自由高过限。由于长期受交复力作用，弹簧刚度降低，弹簧产生塑性变形而导致缓冲器自由高度不合规定尺寸。另外，由于缓冲器各零件产生磨耗，角簧、内、外弹簧衰弱，复员弹簧失效也会导致缓冲器自由高度不

17、合规定尺寸。 三、车钩及缓冲器常见故障的检修 1.车钩 1.1车钩开锁不良 对锁铁开锁座锁面或钩舌推铁座锁面进行检查，如已磨耗并造成开锁不良的，需对其进行堆焊处理，并恢复原形，保证座锁面的正确配合。建议在新造车钩锁铁和钩舌推铁时，对锁面进行硬化处理，提高配合部位的耐磨性，保证车钩三态作用正常。 1.2新造车钩时，在保证车钩性能和互换性的前提下，建议适当减小下销腔的宽度，怎打该圆角半径，以避免应力集中，同时，对该圆角处铸造工艺进行调整，改善钢水冷却速度，避免铸造的初始裂纹;扩大钩尾销孔，对钩尾销孔进行镶套处理，衬套应具有较高的硬度和韧性，还应降低淬硬层与车钩基体的硬度变化梯度，改善钩尾销孔牵引弧

18、面的应力分布状态。 10 1.3列车在区间内发生车钩破损或钩舌折断分离时的故障处理。当列车在区间内发生车钩或钩舌折断分离时，可用机车前端或列车后端的车钩或钩舌更换，避免分部运行。如无法更换必须分部运行时，对分割位规定如下: (1)当后钩破损、钩舌折断时，应自分离处分割。 (2)当前车钩破损、钩舌折断时，应没法将破损钩、折断钩舌随前部车列牵出(车钩连结处必须捆绑牢固)。无法牵出时，应联系后方站派机车救援。 (3)车辆的破损配件，应带往前方站移交列检所。如使用机车车钩、钩舌时，列车到达有列检所的车站后，由列检所负责装配。 1.4列车运行中发生车钩自动开锁的应急处理 如果列车在运行中发生车钩自动开锁

19、时，应先关闭相邻两车折角塞门停止列车排风，然后再与司机、车长后有关人员联系，插好防护信号，检查车钩开锁原因，同时检查两条制动软管是否拉坏，经检查如果是由于钩提链过短造成的自动开锁时，可用力将提钩杆向上扳，调整钩提链松余量至符合技术要求;注意:不可用力过猛，以免钩提链松余量过长;应边扳边测量，逐步调整;当钩提链松余量过长时，抬起钩提杆，在另一端与钩头之间用硬物垫牢，用力向下扳动钩提杆即可缩小松余量。如果属于其他原因造成的自动开锁又无法处理时，可采取临时措施:重新连接车钩，用铁丝将钩锁销和钩头捆绑牢固，下作用车钩用木楔顶住钩头钩锁销孔边缘处及钩锁下部，并捆绑牢固，达到不能提钩的目的。然后连接好软管

20、，开通折角塞门放行。 11 2.缓冲器 2.1缓冲器常见故障按型号分主要有: (1)MX,1型橡胶缓冲器主要故障是箱体口部的裂损比较严重。 (2)MT-3型缓冲器主要故障为箱体裂纹、外露部件折损或缺件。产生上述故障时，缓冲器会失去缓冲作用。 2.2缓冲器失效时，车钩缓冲装置可能会出现以下象征: (1)钩身、钩尾框与钩尾框托板接触磨耗痕迹过长。 (2)当车钩处于牵引状态时，钩肩与冲击座之间距离较大。 四、结语 车钩及缓冲装置在列车上起着举足轻重的作用，所以车钩及缓冲装置的认识和检修工作是我们必须熟练掌握的一项重要技能，我们还要在以后的工作实践中努力学习，发现问题，解决问题。 毕业设计也许是我大学

21、生涯交上的最后一个作业了，想借此机会感谢三年以来给我帮助的所有老师和同学，你们的友谊是我人生的财富，是我生命中不可或缺的一部分。我的毕业指导老师陈维建老师，虽然陈老师只给我们授课一年，但他严谨的教学作风和温文尔雅的风采都给我留下深刻地印象。在此，我特别谢谢陈老师对我论文不厌其烦的指导。 我的毕业设计论文将告一段落，由于能力和时间的关系，总是觉得有很多不尽人意的地方，但我会在工作实践中将这个论题继续深入12 发现和研究下去，这次做论文的经历也会使我终身受益，希望这次的经历能让我在以后学习中激励我继续进步。 参考文献 1.铁道概论(佟立本主编(北京:中国铁道出版社，2010 2.电力机车机械部分(丁菊霞 王凤臣主编(西南交通大学出版社，2010 3.电力机车总体.王冰主编. 北京:中国铁道出版社，2010 13