第三节 车钩缓冲装置
一、车钩缓冲装置
车钩缓冲装置如图1-21所示。
图1-21 车钩缓冲装置
1.车钩缓冲装置及主要零部件
车钩缓冲装置是指具有使车辆与车辆(或机车)相互连接、牵引及缓和列车运行中的冲击力等作用性能的装置。车钩缓冲装置主要由车钩、缓冲器、钩尾框、从板、钩尾销等零部件组成。在钩尾框内依次安装前从板、缓冲器(后从板),然后用钩尾销将车钩与钩尾框连接起来,如图1-22所示。
图1-22 13号、13A型车钩缓冲装置
1—车钩;2—钩尾框;3—钩尾销;4—前从板;5—缓冲器
2.车钩缓冲装置的基本作用
车钩缓冲装置具有连挂、牵引和缓冲三个基本作用。车钩用于编组和解体列车时,机车和车辆或车辆之间的连挂或解开,传递列车在运行或调车作业时所产生的牵引力或冲击力,并使车辆之间保持一定的距离;缓冲器用于缓和或减少这种牵引力或冲击力,防止车辆损坏;从板和钩尾框则起着传递纵向力(牵引力或冲击力)的作用。
3.车钩缓冲装置作用力的传递顺序
(1)当列车牵引时,作用力的传递顺序为:车钩—钩尾销—钩尾框—后从板(无后从板者除外)—缓冲器—前从板—前从板座—牵引梁,如图1-23所示。
图1-23 车钩缓冲装置牵引状态
(2)当列车压缩,车辆受冲击时,作用力的传递顺序为:车钩—钩尾销—前从板—缓冲器—后从板(无后从板者除外)—后从板座—牵引梁,如图1-24所示。
图1-24 车钩缓冲装置压缩状态
4.货车车钩的种类及装用车型
(1)货车车钩主要有4种:13A型、13B型、16型和17型车钩。
(2)13A型车钩是为了适应我国铁路货车提速、重载发展需要而研制的车钩(将逐步取代13号车钩)。该车钩缩小了车辆的连挂间隙,可改善列车纵向动力学性能,减小列车的纵向冲动。
(3)16、17型车钩是为了满足上翻车机卸货的专用列车的要求,而研制的一端可旋转的车钩,不用摘钩就可在翻车机上连续卸货,提高了运输效率,现主要安装在C63、C63A、C70、C76、C76A、C76B、C76C、C80B、C80E、C80H、C80F型车上。
5.钩体各部位名称
车钩各部分名称(如图1-25所示)。
6.车钩在使用中的几种状态
车钩在正常使用中有三种工作状态,通常称为车钩的“三态”。
(1)闭锁位置:机车与车辆或车辆与车辆之间,两车钩互相连接的位置;
(2)开锁位置:车钩已处于开锁位置,只是开锁端钩舌因受对方钩舌阻碍,无法转动开放的位置,两车钩摘解时采用;
(3)全开位置:锁铁被充分提起,钩舌转动到最大开放位置。两车连挂时至少有一端车钩应在此位置。
图1-25 17型车钩示意
二、13A型、13B型车钩
1.13A型、13B型车钩零部件组成
(1)13A型、13B型上作用车钩由钩体、钩舌、钩锁、上锁销及锁销杆、钩舌推铁、钩舌销等零部件组成,货车以上作用式车钩为主,如图1-26所示。
图1-26 13A型、13B型车钩组成
(2)13A型、13B型下作用式车钩(图1-27)由钩体、钩舌、钩锁、下锁销钩及下锁销杆、下锁销钩、钩舌推铁、钩舌销等零部件组成。为装卸方方便,一般用在平板车、设有端门的敞车上。
图1-27 13A型、13B型下作用式车钩
2.13A型、13B型车钩(上作用)三态位置的形成
(1)13A型、13B车钩(上作用)的闭锁位置的形成
钩锁中部台阶坐落在钩舌推铁的一端上,钩舌尾部受钩锁阻挡,钩锁另一侧受钩头内侧壁阻挡。此时,钩舌被锁住,不能转动呈闭锁位置。上锁销杆的下部圆销沿着上锁销弯孔滑下,致使上锁销杆的下部弯钩及上锁销的上部倒入钩头内后壁相应位置的挡棱下面。这样,钩锁、上锁销虽受振动,也不会造成自动脱钩。闭锁位状态如图1-28所示。
图1-28 车钩闭锁位置示意
1—钩头;2—钩舌;3—钩锁铁;4—钩舌推铁;5—上锁销杆(上作用);6—上锁销(上作用);7—钩舌销
(2)13A型、13B车钩(上作用)的开锁位置的形成
扳转车钩提钩杆,提起上锁销杆,上锁销杆下部的圆销沿上锁销上部的弯孔上滑,使上锁销绕钩锁的小提梁转动,从而摆脱了挡棱的阻挡,脱离防跳位置。这时,提起钩锁,使钩锁离开钩舌尾部,钩锁因头重前倾,其下部的缺口便坐在钩舌推铁的一端上,钩锁的底面高于钩舌尾部。这样,虽放下车提钩杆,钩锁也不能落下。倘若钩舌受拉力即可自由转动,呈开锁位置。开锁位状态如图1-29所示。
图1-29 车钩开锁位置示意
1—钩头;2—钩舌;3—钩锁铁;4—钩舌推铁;5—上锁销杆(上作用);6—上锁销(上作用)
(3)13A型、13B车钩(上作用)的全开位置的形成
用力提起车钩提钩杆,则钩锁销和钩锁被充分提起,使钩锁的前顶部突起与钩头内壁突起接触,并以此为支点而转动。此时,钩锁脚部向后踢动钩舌推铁的一端,致使钩舌推铁绕其突出的转轴旋转,另一端猛踢钩舌后部,钩舌转开呈全开位置。全开状态如图1-30所示。
3.13A型、13B型车钩的防跳作用
车钩在闭锁位置时,上锁销杆和上锁销的防跳台卡在钩头的上防跳台上,这样,无论车辆在运动中如何振动,钩锁也不能跳起,从而实现防跳作用。在锁闭位置时,下锁销顶部的一级防跳台卡在钩腔内的下防跳台处,这样车辆的振动就不会引起钩锁的跳动,从而实现下作用车钩的一级防跳作用。同时下锁销体的二级防跳台卡在了钩头低壁的二级防跳台处,实现了下作用车钩的二级防跳作用。
图1-30 车钩全开位置示意
1—钩头;2—钩舌;3—钩锁铁;4—钩舌推铁;5—上锁销杆(上作用);6—上锁销(上作用)
三、16型、17型车钩
1.16型、17型车钩缓冲装置主要零部件组成
(1)16型车钩缓冲装置(图1-31)主要由:16型车钩组成、16型钩尾框、转动套、16型从板、16型钩尾销、钩尾销托组成、MT-2型缓冲器等组成。
图1-31 16型车钩缓冲装置示意
(2)17型车钩缓冲装置主要由:17型车钩组成、17型钩尾框、17型从板、17型钩尾销、MT-2型缓冲器等组成,如图1-32所示。
2.16型、17型车钩零部件组成
(1)16型车钩组成:16型车钩主要由钩体、钩舌、钩舌推铁、钩舌销、下锁销转轴、钩锁组成和下锁销组成等零部件组成。
(2)17型车钩组成:17型车钩主要由钩体、钩舌、钩舌推铁、钩舌销、钩锁组成、下锁销转轴和17型车钩下锁销组成等零部件组成,如图1-33所示。
图1-32 17型号车钩缓冲装置
图1-33 17型车钩组成
3.16型、17型车钩的结构特点
(1)防分离可靠性高。17型车钩具有下锁销防跳和下锁销杆防跳两级防跳功能,与上作用车钩的一次防跳相比,具有更好的防跳性能。同时,17型车钩的提杆装置加装了复位弹簧,进一步提高了车钩的防分离可靠性。在车钩钩头下面设有防脱装置,列车发生事故时仍能保持车钩的连挂性能,防止列车颠覆,并防止车钩相互脱离。
(2)车钩强度高。17型车钩的结构合理,钩体、钩舌及钩尾框均采用了E级铸钢制造,增加了车钩强度;同时,钩体最小破坏载荷4005kN与AAR标准规定相同,钩舌的最小破坏载荷为3439kN,比AAR标准规定的2950kN提高16%,钩尾框由E级铸钢改为E级锻钢,具有较高的强度储备。
(3)耐磨性能好。17型车钩采用高强度的E级钢材质,提高了钩体、钩舌和钩尾框的硬度和耐磨性,并对钩尾端面及钩尾销孔后圆弧面进行了提高表面硬度的特殊处理,具有更高的硬度和更好的耐磨性;钩体下方增设了磨耗板,防止钩体磨耗,降低检修的工作量和成本。
(4)连挂间隙小。17型车钩的连挂间隙为9.5mm,比13号车钩的19.5mm减少了52%,比13A型小间隙车钩的11.5mm间隙减少了17%,可降低列车的纵向冲动、改善列车纵向动力学性能,延长车辆及其零件的使用寿命。
(5)曲线通过性能好。17型车钩尾部设有自动对中凸肩和球型端面,可以使车钩在运行中经常保持正位,同时改善了车辆及列车的曲线通过性能;采用竖圆销与钩尾框垂直连接,提高了车辆的曲线通过能力。
(6)连挂性能好:17型车钩可与我国现有铁路机车车辆使用的13号车钩、13A型车钩及15号车钩等正常连挂使用。
(7)具有联锁功能。17型车钩的钩体头部设有联锁装置,车钩连挂后可自动实现联锁,减少车钩的相对运动,具有类似牵引杆装置的作用;联锁装置还可以在车钩转动作业中起到附加旋转功能以降低对车钩的损坏。
4.16型、17型车钩防跳性能检查方法及要求
(1)下锁销防跳检查(图1-34)
从钩头下部在锁腿与锁铁孔前壁之间用扁棒或螺丝起子用力向后撬锁铁腿,同时从钩头正面用撬棍或凿子向上撬起锁铁,测量下锁销和钩舌落锁台的搭接量(防跳保护值),如图1-41,其值6.5~14.5mm范围内,如果搭接量小于6.5mm时,需更换下锁销或下锁销组成。但在某些情况下,还需换上新的钩锁或钩舌或者两者都更换,如果将这些零件换上新的后,仍不能解决问题,则问题可能出在钩头下面提锁孔的后部上面已经磨耗过限,此时必须更换钩体。
图1-34 下锁销防跳检查示意图
(2)下锁销杆防跳性能检查
用右手将下锁销杆向上托起,使下锁销杆防跳台与钩体的防跳面贴靠,同时左手使其向车钩解锁方向加力,如图1-35所示,下锁销杆不得转动,锁铁不得上升。如此时锁铁上升或下锁销杆使车钩解锁,则需更换下锁销组成或更换钩体。
图1-35 下锁销杆防跳性能检查示意图
5.16型、17型车钩在使用中的注意事项
(1)不得借助车钩抬起重车;
(2)为了保证车钩系统的性能及作用,车钩系统及零部件的检修和生产应获得铁路总公司主管部门的认证许可;
(3)车辆连挂时,车钩应正位或在车辆纵向中心线的同侧;
(4)车钩闭锁后,应检查闭锁指示孔,确认车钩闭锁。
6.日常检查和维护
日常检查和维护的主要内容是外观检查、三态作用性能检查及轮廓检查等。有下列情形之一者,需更换相应的零件。
(1)钩身磨耗板磨耗深度大于板厚的一半(3mm)或丢失者;
(2)具有过渡锈蚀、磨耗影响车钩作用性能者;
(3)焊补修理不当者;
(4)目视可见的扭曲或弯曲者;
(5)破损或零件丢失者;
(6)钩头、钩舌有裂纹者;
(7)开口销丢失者。
四、缓冲器
缓冲器如图1-36所示。
图1-36 缓冲器
1.缓冲器的功能及原理
缓冲器是用来减小列车在运行中由于机车牵引力的变化或在起动、制造及调车时车辆相互碰撞而引起的冲击和振动,从而减少对车体结构和货物的破损及提高列车运行的平稳性。
缓冲器的工作原理与减振器相同,一方面借助压缩弹性元件来缓和冲击作用力;另一方面在变形过程中吸收冲击能量。
2.目前我国铁路货车装用缓冲器的型号
货车装用缓冲器主要有四种:2号、ST型、MT-2型和MT-3型缓冲器。
3.MT-2、MT-3型缓冲器
(1)MT-2、MT-3型缓冲器零部件组成
MT-2、MT-3型缓冲器主要由13种零部件组成:1个箱体、2个角弹簧座、4个角弹簧、1个外圆弹簧、1个内圆弹簧、1个弹簧座、1个复原弹簧、2个动板、2个外固定板、2个固定斜板、2个楔块、1个中心楔块、2个铜条,如图1-37所示。
图1-37 MT-2、MT-3型缓冲器
(2)MT-2型缓冲器用途和结构特点
MT-2型缓冲器是为适应我国铁路在大秦线开行6000~10000t重载单元列车,在主要干线开行5000t级重载列车而研制和开发的,它具有性能稳定、阻抗低、容量大、使用寿命长、检修方便等特点,是新一代大容量通用货车缓冲器,适用于总重为84t的主型通用货车车辆以及其他货车车辆,可在±50℃的环境温度范围内正常工作。
MT-2型缓冲器主要由箱体、摩擦机构和弹性元件等组成,两楔块带动板的摩擦机构和圆柱形螺旋弹簧组成减振系统,箱体不直接承受摩擦作用。
4.ST型缓冲器
ST型缓冲器结构如图1-38所示。外形尺寸563mm×388mm×230mm,由箱体、推力锥、摩擦楔块(3个)、限位垫圈、外簧、内簧、螺栓螺母等8种10个零件组成,整个结构用螺栓和螺母连接在一起。
图1-38 ST缓冲器结构
ST型缓冲器为全钢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2个圆柱形螺旋弹簧,由螺栓、螺母将缓冲器各零件连接成一整体,如图1-39所示。
ST型缓冲器结构简单、零部件少、重量轻,适用于总重为84t的主型通用货车及货运机车。
图1-39 ST缓冲器结构示意