畢業(yè)設(shè)計--車鉤及緩沖裝置的檢修

1、<p>　　車鉤及緩沖裝置的檢修</p><p>　　摘要: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(gòu)端的牽引梁內(nèi)。電力機車還設(shè)有車鉤復原裝置它們都安裝在車體底架兩段的牽引梁內(nèi)，共同完成連掛列車、制動力、吸引掛車時和運行中產(chǎn)生的縱向沖擊振動的任務(wù)。牽引緩沖裝置的構(gòu)造和性能，在很大程度上影響

2、列車運行的平穩(wěn)性，嚴重的缺陷還可能引起重大的行車事故。</p><p>　　關(guān)健詞:車鉤,緩沖裝置,故障,檢修</p><p><b>　　一、車鉤及緩沖裝置</b></p><p><b>　　1.車鉤</b></p><p><b>　　1.1車鉤的構(gòu)造</b></p

3、><p>　　車鉤是機車牽引緩沖裝置的主要部件之一，起連掛車列或其他機車的作用。我國機車車輛上采用的車鉤，是現(xiàn)代各國普遍采用的自動車鉤，具有自動連接的 性能。車鉤的型號很多，但其作用原理基本相同，結(jié)構(gòu)也大同小異。我國鐵道部 規(guī)定的標準車鉤，就有一號、二號、三號、四號、十三號、十五號、二十三號等多種。</p><p>　　1.2 對車鉤的要求</p><p>　　無論那種

4、類型號的車鉤，都必須滿足下列要求： </p><p>　?。?）要有足夠的強度； </p><p>　?。?）容易辨識其連接狀態(tài)，以免誤認而造成列車分離事故；</p><p>　?。?）不能因為運行而振動而自動解鎖脫鉤；</p><p>　　（4）不能因各部稍有磨耗而影響其作用和掛鉤的安全；</p><p>　?。?）

5、構(gòu)造要簡單，操作方便，拆裝容易，以降低運用成本。</p><p>　　1.3下作用式十三號車鉤組成</p><p>　　下作用式十三號自動車鉤由車體、 鉤舌、 鉤舌銷、 鉤鎖推鐵、 下鎖銷裝配等組成。如圖1所示</p><p><b>　　圖1自動車鉤</b></p><p>　　1 鉤頭 2鉤舌 3鉤鎖鐵 4鉤舌

6、推鐵 5上鎖銷桿(上作用) 6上鎖銷 7下鎖銷(下作用) 8下鎖銷桿(下作用) 9鉤舌銷</p><p>　?。?）鉤體：由鑄鋼鑄成，是車鉤的主體部分，按部位可以分為鉤頭、鉤身、鉤尾三部分組成。整個鉤體像一個半張開的拳頭。鉤頭前部空腔用來裝置其他車鉤部分零件。鉤腕，可容納對方鉤舌。鉤耳 分上下鉤耳，安裝鉤舌用。鉤鎖腔為鉤頭中空部，容納并安裝鉤鎖、鉤舌推鐵等零件。鉤身鑄成中空斷面結(jié)構(gòu)。鉤尾分叉并設(shè)有銷孔，

7、用來連接鉤尾框，在尾框內(nèi)設(shè)緩沖器</p><p>　　（2）鉤舌：是一個形狀復雜的鑄鋼件，按部位可分為鉤舌和鉤舌尾部。鉤舌是挽 鉤部分，鉤舌尾部是鎖鐵、開鉤的控制部分，并且是車鉤承載拉壓載荷的部分。在鉤舌轉(zhuǎn)軸處，設(shè)一垂向銷孔，通過鉤舌銷把鉤舌裝在鉤頭上，并可以適當轉(zhuǎn)動， 呈張開或閉攏狀態(tài)，張開時可以進行掛鉤，閉攏并鎖住后即為連掛好以后的狀態(tài)。 </p><p>　?。?）鉤舌銷：是鍛鋼制成

8、的圓形長銷。它穿在鉤頭及鉤舌的銷</p><p>　　孔內(nèi)，把鉤舌裝在鉤頭上并保證鉤舌可以繞其適當轉(zhuǎn)動。鉤舌銷頂部有凸邊，可以防止掉落；下部有開口銷孔，以穿入開口銷，避免脫落。</p><p>　?。?）鉤鎖：是一個形狀復雜的鑄鋼件，它有相當大的自重，安放在鉤頭空腔內(nèi)，處于鉤舌尾部適當位置。當鉤舌尾部和鉤頭空腔內(nèi)壁之間，轉(zhuǎn)出一個空間，鉤鎖因自重落下，卡住鉤舌尾部，使鉤舌不能張開，即成鉤鎖狀

9、態(tài)。在鉤鎖的下端尾部，有一銷孔，用來連接下鎖銷；在鉤鎖的上部，還設(shè)有一個短梁，這是為上作用式車鉤連接提鎖零件用的。</p><p>　?。?）鉤舌推鐵：是一個彎曲形狀的鑄鋼件，平置于鉤頭空腔內(nèi)，處于鉤舌尾部的后面，下部有一短圓銷作為轉(zhuǎn)軸。當鉤鎖被提起時，鉤鎖推動鉤舌推鐵的一端，使它繞軸轉(zhuǎn)動一定角度，其另一端則拔動鉤舌尾部，使鉤舌張開成為全開狀態(tài)。在掛鉤后，鉤舌尾部將它轉(zhuǎn)回原位。</p><p&

10、gt;　?。?）下鎖銷載裝配：是由下鎖銷、下鎖銷體和下鎖銷鉤組成。下鎖銷鉤以轉(zhuǎn)軸孔和鉤頭下鎖銷孔轉(zhuǎn)軸來連結(jié)，另一端和下鎖銷體相連；下鎖銷體另一端和下鎖銷相連，其上有二次防脫尖端，中部有回轉(zhuǎn)擋和鉤提桿止擋；下鎖銷另一端由下鎖銷軸和鉤鎖軸的下鎖銷孔相連。 </p><p><b>　　1.4車鉤三態(tài)</b></p><p>　　作用車鉤由鉤頭，鉤身、鉤尾三個部分組、車鉤前

11、端粗大的部分稱為鉤頭，在鉤頭內(nèi)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(lián)結(jié)。為了實現(xiàn)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(tài)：鎖閉位置——車鉤的鉤舌被鉤鎖鐵擋住不能向外轉(zhuǎn)開的位置。兩個車輛連掛在一起時車鉤就處在這種位置（如圖2所示）。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(zhuǎn)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

12、掛在一起的車分開（如圖3所示）。全開位置——即鉤舌已經(jīng)完全向外轉(zhuǎn)開的位置（如圖4所示）。 </p><p>　　圖2 十三號車鉤鎖閉位置</p><p>　　1 鉤鎖位置 2 二次防跳位置 3 下作用式防跳位置</p><p>　　圖3 十三號車鉤開鎖位置</p><p>　　1 下作用式脫離防跳位置 2 鉤鎖開鎖坐鎖面位置</p

13、><p>　　圖4 十三號車鉤全開位置</p><p>　　1 鉤鎖以全開作用支點為支點 2 鉤鎖后踢足踢動鉤舌推鐵 3 推鐵踢足踢動鉤舌尾部</p><p>　　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(zhuǎn)車鉤的構(gòu)造與普通車鉤不同，鉤尾開有鎖孔，鉤尾銷與鉤尾框的 轉(zhuǎn)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

14、受到扭 轉(zhuǎn)力矩作用時，鉤身連同尾銷以及轉(zhuǎn)動套一起轉(zhuǎn)動。旋轉(zhuǎn)車鉤現(xiàn)在只安裝在專為 大秦鐵路運煤單元組合列車設(shè)計的車輛上。這種車輛的一端裝設(shè)旋轉(zhuǎn)車鉤，另一 端裝設(shè)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(qū)的翻車機位時，翻車機帶動車輛翻轉(zhuǎn)180度，將煤炭傾倒出來。 旋轉(zhuǎn)車鉤可以使車輛翻轉(zhuǎn)卸貨時不摘鉤連續(xù)作業(yè)，縮短了卸貨作業(yè)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

15、各方向的相對移動量很小，可實現(xiàn)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。</p><p><b>　　2.緩沖器</b></p><p>　　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(diào)車 作業(yè)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(jié)構(gòu)和裝載貨物的破壞作用。緩沖器的

16、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(jù)緩沖器的結(jié)構(gòu)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。</p><p><b>　　2.1緩沖器的作用</b></p><p>　　緩沖器用來減小列車在運行中由于機車牽引力的變化或起動、制動及調(diào)車掛鉤時機車車輛相互碰撞而引起的沖擊和

17、振動，從而減小機車、車輛的破損，貨車的損傷，提高列車運行的平穩(wěn)性。</p><p>　　緩沖器的工作原理與減震器相同。它一方面借助彈性元件來緩和沖擊作用，另一方面在彈性元件變形過程中吸收沖擊能量。 </p><p>　　2.2緩沖器的種類 </p><p>　?。?）MX–1 型橡膠摩擦式緩沖器 </p><p><b>　　如圖5

18、所示</b></p><p>　　圖5 MX-1 型橡膠摩擦式緩沖器</p><p>　　1 壓頭 2 楔塊 3 箱體 4 頂隔板 5橡膠片 6中隔板 7 底隔板 8 底板 9 凸臺 10 鋼板 11 橡膠</p><p>　　9片形狀相同的橡膠片，借助于頂隔板、兩塊中隔板以及底隔板以及隔板，每層3片，橡膠片的兩面均與鋼板經(jīng)過硫化固結(jié)

19、在一起， 在箱體內(nèi)將其分衛(wèi)3層，組成減振元件。</p><p>　　為了組裝定位方便，在每個橡膠片的鋼板上對角壓有兩個球形的凸起及凹坑。</p><p>　　橡膠片能很好地起緩沖吸振作用，但由于承壓面積的限制，單靠橡膠片的作用仍會出現(xiàn)容量不足、變形量過大的問題。所以在緩沖器的前面另設(shè)摩擦部分，由3個形狀相同帶有傾角的楔塊、箱體及壓頭組成。楔塊介于箱體及壓頭中間。當緩沖器受壓時，接觸面間產(chǎn)生

20、摩擦，與橡膠片共同吸收、緩和沖擊能量，這就可以獲得較大的緩沖器容量。</p><p>　　在緩沖器組裝時，由于箱體底部依次將壓頭、楔塊、頂隔板及橡膠元件等零件放入，并在壓力機上加壓，通過專門的壓具，將橡膠片壓縮，使底板傾斜進入箱體內(nèi)，并卡合在箱體對應(yīng)的位置的凹槽內(nèi)。 </p><p>　　（2）MT-3 型緩沖器 </p><p>　　緩沖器有兩個形狀相同的帶有傾角

21、的楔塊固定斜板、動板、內(nèi)圓彈簧、外16 圈彈簧、復原彈簧、中心楔塊和箱體組成，緩沖器頭部為摩擦部分。當緩沖器壓縮時，通過中心楔塊、斜板、楔塊、動板和箱體之間的產(chǎn)生摩擦及內(nèi)、外彈簧的彈性變形，消耗沖擊能量，起到緩沖作用。如圖6所示</p><p><b>　　圖6 </b></p><p>　　二、車鉤、緩沖器常見的故障及原因分析</p><p>

22、;<b>　　1車鉤的故障分析</b></p><p>　　1.1 車鉤開鎖不良</p><p>　　開鎖作用是車鉤三態(tài)作用之一，欲分開倆連掛的車鉤時至少應(yīng)有一個車鉤處于開鎖狀態(tài)檢查開鎖作用時，先提起鉤提桿手柄，帶動鎖鐵上升到一定的高度，再放下鉤提桿，鎖鐵應(yīng)能停留在鉤舌推鐵的座鎖面上，此時鉤舌雖不能自動打開，但如果受到牽引力就能繞鉤舌銷轉(zhuǎn)動。車鉤發(fā)生開鎖不良時，提起鉤

23、提桿手柄至開鎖位后再放開，鎖鐵不能停留在鉤舌推鐵的座面上。</p><p>　　通過對開鎖不良車鉤分解檢查，發(fā)現(xiàn)鎖鐵開鎖座鎖面和鉤舌推鐵座鎖面經(jīng)過一段時間運行后，由于鎖鐵雨鉤舌推鐵反復作用，致使座鎖面產(chǎn)生磨耗，導致鎖鐵不能停留在鉤舌推鐵的座鎖面上。</p><p><b>　　1.2鉤體裂紋</b></p><p>　　鉤體裂紋是車鉤常見的故障

24、之一，裂紋多發(fā)生在鉤腔內(nèi)的牽引臺根部、鉤耳孔附近、下鎖銷孔筋部及鉤頭與鉤身的交界處等部位。產(chǎn)生裂紋的主要原因是:</p><p>　　(l)下鎖銷孔筋部及鉤頭與鉤身的交界處是鉤頭向鉤身過渡的部位，截面有較大的變化，容易產(chǎn)生應(yīng)力集中。</p><p>　　(2)由于制造工藝上的誤差或在運用中更換鉤舌時選配不當，為了達到強行安裝鉤舌的目的，有時竟將牽引臺截面減小，從而減弱了牽引臺的強度，這是該

25、部位產(chǎn)生裂紋的主要原因。</p><p>　　2.緩沖器的故障分析</p><p>　　1. MX－I型摩擦橡膠緩沖器故障分析</p><p>　　1.1箱口部開裂原因箱口部開裂，裂口位置位于水平面，其原因是水平面薄于其他面（21 mm），楔塊靠近箱間隔爪一側(cè)（即楔塊裝扁），使楔塊與箱口斜面形成空間，造成楔塊與箱口摩擦面為線接觸，反復壓縮和復原，逐漸磨成溝槽，強度減

26、弱，當運用中受到較大沖擊時，使箱口脹開。</p><p>　　1.2箱體底端面輾堆的原因是箱體底部水平面厚度為21 mm，而十三號車鉤的鉤尾框后堵彎角圓根高18 mm，當列車牽引時，鉤尾框后堵圓根斜坡向箱底端面摩擦輾堆，直至與鉤尾框后堵圓根相似為止。這樣，使緩沖器底板在箱體內(nèi)（設(shè)計時為底板露出底端1mm），造成分解時底板取不出來，需用扁鏟將輾堆邊鏟掉后方能分解。</p><p>　　1.3

27、壓塊、楔塊壓人箱體上口內(nèi)卡住，底板、底隔板、橡膠片脫出箱體。其原因是底板四角掛耳磨耗，箱體掛耳槽部分外脹，使底板只要稍微竄動，底板即脫出。當緩沖器受到?jīng)_擊力作用時，壓塊壓迫楔塊達到極限，使壓塊與箱體上口壓平，而箱體底端又失去支承作用，造成箱體內(nèi)配件脫出。</p><p>　　1.4底隔板折斷和底板彎曲變形的原因是底隔板材質(zhì)為球墨鑄鐵，抗彎強度不足，而底板上設(shè)有兩個長圓孔，減弱其強度,造成底隔板折斷和底板彎曲變形。

28、 2. MT-3型緩沖器故障分析</p><p>　　2.1箱體裂紋、變形。當車輛滿載時，車輛的沖擊速度在7km/h時，緩沖器剛度增加較快，此時有較強的應(yīng)力交變，在緩沖器壓縮過程中，固定板與箱體接觸圓角易造成應(yīng)力集中，使箱體開口部產(chǎn)生裂紋，此外，在長時間外力作用下，由于緩沖器部件的磨耗造成緩沖器受力失衡，造成局部應(yīng)力集中，使箱體易產(chǎn)生塑性變形和裂紋。此外，由于箱體內(nèi)部鑄造缺陷而造成的裂紋也占有很大比例。&

29、lt;/p><p>　　2.2外露部件折損或缺件。MT-3型緩沖器是由箱體、摩擦機構(gòu)和彈性元件等組成，采用兩楔塊帶動板的摩擦機構(gòu)和以圓柱型螺旋彈簧作為彈性元件的全鋼干摩擦式彈簧緩沖器，箱體不直接承受摩擦作用，由其結(jié)構(gòu)來看，不是全封閉的，其外露配件在沖擊力作用下易折損，丟失。</p><p>　　2.3自由高過限。由于長期受交復力作用，彈簧剛度降低，彈簧產(chǎn)生塑性變形而導致緩沖器自由高度不合規(guī)定尺

30、寸。另外，由于緩沖器各零件產(chǎn)生磨耗，角簧、內(nèi)、外彈簧衰弱，復員彈簧失效也會導致緩沖器自由高度不合規(guī)定尺寸。 三、車鉤及緩沖器常見故障的檢修</p><p><b>　　1.車鉤</b></p><p><b>　　1.1車鉤開鎖不良</b></p><p>　　對鎖鐵開鎖座鎖面或鉤舌推鐵座鎖面進行檢查，如已磨耗并造

31、成開鎖不良的，需對其進行堆焊處理，并恢復原形，保證座鎖面的正確配合。建議在新造車鉤鎖鐵和鉤舌推鐵時，對鎖面進行硬化處理，提高配合部位的耐磨性，保證車鉤三態(tài)作用正常。</p><p>　　1.2新造車鉤時，在保證車鉤性能和互換性的前提下，建議適當減小下銷腔的寬度，怎打該圓角半徑，以避免應(yīng)力集中，同時，對該圓角處鑄造工藝進行調(diào)整，改善鋼水冷卻速度，避免鑄造的初始裂紋；擴大鉤尾銷孔，對鉤尾銷孔進行鑲套處理，襯套應(yīng)具有較

32、高的硬度和韌性，還應(yīng)降低淬硬層與車鉤基體的硬度變化梯度，改善鉤尾銷孔牽引弧面的應(yīng)力分布狀態(tài)。</p><p>　　1.3列車在區(qū)間內(nèi)發(fā)生車鉤破損或鉤舌折斷分離時的故障處理。當列車在區(qū)間內(nèi)發(fā)生車鉤或鉤舌折斷分離時，可用機車前端或列車后端的車鉤或鉤舌更換，避免分部運行。如無法更換必須分部運行時，對分割位規(guī)定如下：</p><p>　?。?）當后鉤破損、鉤舌折斷時，應(yīng)自分離處分割。</p&

33、gt;<p>　?。?）當前車鉤破損、鉤舌折斷時，應(yīng)沒法將破損鉤、折斷鉤舌隨前部車列牽出（車鉤連結(jié)處必須捆綁牢固）。無法牽出時，應(yīng)聯(lián)系后方站派機車救援。</p><p>　?。?）車輛的破損配件，應(yīng)帶往前方站移交列檢所。如使用機車車鉤、鉤舌時，列車到達有列檢所的車站后，由列檢所負責裝配。</p><p>　　1.4列車運行中發(fā)生車鉤自動開鎖的應(yīng)急處理</p>&

34、lt;p>　　如果列車在運行中發(fā)生車鉤自動開鎖時，應(yīng)先關(guān)閉相鄰兩車折角塞門停止列車排風，然后再與司機、車長后有關(guān)人員聯(lián)系，插好防護信號，檢查車鉤開鎖原因，同時檢查兩條制動軟管是否拉壞，經(jīng)檢查如果是由于鉤提鏈過短造成的自動開鎖時，可用力將提鉤桿向上扳，調(diào)整鉤提鏈松余量至符合技術(shù)要求；注意：不可用力過猛，以免鉤提鏈松余量過長；應(yīng)邊扳邊測量，逐步調(diào)整；當鉤提鏈松余量過長時，抬起鉤提桿，在另一端與鉤頭之間用硬物墊牢，用力向下扳動鉤提桿即可

35、縮小松余量。如果屬于其他原因造成的自動開鎖又無法處理時，可采取臨時措施：重新連接車鉤，用鐵絲將鉤鎖銷和鉤頭捆綁牢固，下作用車鉤用木楔頂住鉤頭鉤鎖銷孔邊緣處及鉤鎖下部，并捆綁牢固，達到不能提鉤的目的。然后連接好軟管，開通折角塞門放行。</p><p><b>　　2.緩沖器</b></p><p>　　2.1緩沖器常見故障按型號分主要有：</p><

36、p>　?。?）MX－1型橡膠緩沖器主要故障是箱體口部的裂損比較嚴重。

37、 （2）MT-3型緩沖器主要故障為箱體裂紋、外露部件折損或缺件。產(chǎn)生上述故障時，緩沖器會失去緩沖作用。</p><p>　　2.2緩沖器失效時，車鉤緩沖裝置可能會出現(xiàn)以下象征：</p><p>　?。?）

38、鉤身、鉤尾框與鉤尾框托板接觸磨耗痕跡過長。</p><p>　?。?）當車鉤處于牽引狀態(tài)時，鉤肩與沖擊座之間距離較大。</p><p><b>　　四、結(jié)語</b></p><p>　　車鉤及緩沖裝置在列車上起著舉足輕重的作用，所以車鉤及緩沖裝置的認識和檢修工作是我們必須熟練掌握的一項重要技能，我們還要在以后的工作實踐中努力學習，發(fā)現(xiàn)問題，解決

39、問題。</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計也許是我大學生涯交上的最后一個作業(yè)了，想借此機會感謝三年以來給我?guī)椭乃欣蠋熀屯瑢W，你們的友誼是我人生的財富，是我生命中不可或缺的一部分。我的畢業(yè)指導老師陳維建老師，雖然陳老師只給我們授課一年，但他嚴謹?shù)慕虒W作風和溫文爾雅的風采都給我留下深刻地印象。在此，我特別謝謝陳老師對我論文不厭其煩的指導。</p><p>　　我的畢業(yè)設(shè)計論文將告一段落，由于能力

40、和時間的關(guān)系，總是覺得有很多不盡人意的地方，但我會在工作實踐中將這個論題繼續(xù)深入發(fā)現(xiàn)和研究下去，這次做論文的經(jīng)歷也會使我終身受益，希望這次的經(jīng)歷能讓我在以后學習中激勵我繼續(xù)進步。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　1.《鐵道概論》．佟立本主編．北京：中國鐵道出版社，2010</p><p>　　2.《電力機車機械