车钩缓冲装置范文-盘古文库

车钩缓冲装置范文

来源：莲生三十二

作者：开心麻花

2025-09-17

车钩缓冲装置范文（精选4篇）

车钩缓冲装置第1篇

1 前端车钩缓冲装置

前端车钩缓冲装置主要分为车钩和缓冲器。车钩为柴田式全自动密接式车钩, 可以实现机械、空气管路的自动连挂和分解, 主要包括钩体、钩舌、解钩杆、拉伸弹簧、解钩风缸、空气管路、MRP阀、钩锁。缓冲器为单式缓冲器, 缓冲器无论受到牵引力还是压缩力都是压缩同一组橡胶堆, 因此具有较大的容量, 主要包括横销、纵销、框接头、橡胶堆、缓冲器框等零部件[1]。前端车钩缓冲装置结构如图1所示。

1.1 前端车钩缓冲装置基本参数

车钩强度:拉伸破坏强度为1 570 k N, 压缩破坏强度为3 040 k N;

安装高度: (1 000±5) mm, 摆角:水平方向 (0±16) °, 竖直方向: (0±4) °;

缓冲器容量:拉伸时容量为23.5 k J, 行程为96mm;压缩时容量为23.5 k J, 行程为96 mm;

连挂面距横向转动中心距离:800 mm;连挂面距纵向转动中心距离:1 000 mm。

1-阀体;2-钩锁;3-钩体;4-解钩气缸;5-空气管路;6-接头托;7-框接头;8-橡胶缓冲器;9-钩舌;10-解钩杆;11-横销;12-纵销;13-前挡板;14-缓冲器框体;15-后挡板。

1.2 前端车钩缓冲装置安装结构

前端车钩缓冲装置由托架将车钩、缓冲器与车体连接起来。安装时先用安装螺杆将缓冲器压缩到一定行程后将其放置在从板座内;其次去除安装螺栓, 此时缓冲器失去螺杆的约束后膨胀, 充满从板座内空间;最后用前箱托架和后箱托架将缓冲器固定在从板座内。缓冲器安装完成后, 通过横销把车钩和缓冲器连接起来, 再用车钩托架将车钩拖起来, 其安装结构如图2所示。

1-密接式车钩;2-车钩托架组成;3-前箱托架;4-后箱托架;5-车钩缓冲器;6-车钩安装座。

1.3 柴田式车钩连挂原理

柴田式车钩由钩体、钩舌、解钩杆、弹簧、钩锁等组成, 其连挂过程如图3所示。车钩连挂完成后2个半圆形钩舌形成一个完整的圆柱体, 和钩体中的钩舌腔相互嵌套。在受拉或受压时, 由钩头凸锥的结构将力通过钩体、缓冲器等部件传递到车体上。

1.4 分解检修内容

密接式车钩整体分解为钩体、框接头、横销、钩舌、解钩杆;清除零部件表面锈蚀, 检查外观有无变形且须进行磁粉探伤检查;组装后须进行拉伸试验、气密性试验。车钩缓冲器整体分解为横销、纵销、缓冲器框、框接头、接头托;清除锈垢后, 进行磁粉探伤检查。

2 中间车钩缓冲装置

中间车钩用于动车组中部, 为半自动车钩, 可以实现机械、空气管路和电气的自动连接, 但分解需要人工操作, 其基本结构如图4所示。中间车缓冲器采用RD011型复式橡胶缓冲器, 这是一种以硫化在金属板上的天然橡胶块为能量吸收元件的缓冲器, 其技术特点在于拉伸和压缩一个方向的冲击载荷分别由不同的橡胶元件组进行吸收, 一组橡胶都定位于钩尾框中央立壁, 初压力相互平衡, 整个缓冲器在吸收外载荷冲击时初压力为零, 所以这种缓冲器又称为零初压缓冲器。这种缓冲器结构巧妙地解决了降低缓冲器初压力和缓冲器元件定位之间的矛盾[2]。

2.1 中间车钩缓冲装置基本参数

车钩强度:拉伸破坏强度为1 570 k N, 压缩破坏强度为3 040 k N;

安装高度:1 000 mm, 摆角:水平方向为 (0±16) °, 竖直方向为 (0±4) °;

缓冲器容量:拉伸容量为6.8 k J, 行程为27mm;压缩容量为10.7 k J, 行程为44 mm;

连挂面距横向转动中心距离:800 mm;纵向转动中心距离:920 mm;

1-阀体;2-钩锁;3-钩体;4-空气管路;5-框接头;6-橡胶缓冲器;7-钩舌;8-解钩杆;9-横销;10-纵销;11-前挡板;12-缓冲器框体;13-后挡板。

2.2 中间车钩缓冲装置安装

中间车钩缓冲装置的安装方法与前端车钩缓冲装置相同, 参见第1.2节, 此处不再赘述。

2.3 中间车钩缓冲装置分解检修内容

中间车钩整体分解为钩体、框接头、横销、钩舌、解钩杆;清除零部件表面锈蚀, 外观无变形且须进行磁粉探伤检查;组装后须进行拉伸试验、气密性试验。缓冲器整体分解为横销、纵销、缓冲器框、框接头、接头托;清除锈垢, 进行磁粉探伤检查。

3 托架组成

3.1 托架组成基本结构

3.1.1 前端车钩缓冲装置托架

前端车钩缓冲装置托架由托架组成、前箱托架和后箱托架组成。托架组成主要由板簧组成, 可以承受较大范围的上下摆动, 前箱托架和后箱托架通过螺栓与车钩从板座连接。前端车钩缓冲装置托架结构如图5所示。

3.1.2 中间车钩托架结构

中间车钩缓冲装置虽然与前端车钩缓冲装置结构类似, 但是车钩托架组成的固定方式却完全不同, 车钩托架组成通过8个螺栓将托架与车体缓冲梁连接, 前箱托架和后箱托架通过螺栓与车钩从板座连接。中间车钩缓冲装置托架结构如图6所示。

3.2 分解检修内容

车钩托架检修的主要内容为清除锈垢, 检查各零部件有无变形、裂纹等。变形量超过2 mm或影响车钩安装尺寸时, 须进行调修, 焊缝有裂纹时须打磨焊修。其中, 前箱托架组成、后箱托架组成在外观检查时如有裂纹、开裂等现象, 则须更换前、后箱托架组成。

4 过渡车钩

过渡车钩主要用于连接动车组与救援机车或者回送客车的13#车钩、15#车钩连挂。基本参数如下:拉伸时产生1 mm永久变形时的载荷不得小于392k N;破坏载荷不得小于600 k N;连挂速度为0.5~1.5 km/h[3]。其结构如图7所示。

1-15#车钩端;2-柴田式车钩端;3-防跳板;4-把手;5-钩舌。

过渡车钩一端为柴田式车钩, 可以与动车组车钩相连接;另一端为15#车钩, 设计成闭锁位置可以与机 (客) 车相连, 钩体为整体铸造形式, 主要部位壁厚10 mm左右, 减轻了过渡车钩的整体重量, 重量约为60 kg。

过渡车钩的连挂采用手动方式:先与柴田式车钩相连接, 过渡车钩钩舌由止动片和拉杆限制在钩体钩舌腔内自由转动, 当进行连接时动车组车钩钩舌在弹簧的拉力下自动转动实现准确连挂;15#车钩端则是由机车车钩在待挂位置上作为动作方进行主动连接[3]。

过渡车钩仅在救援和回送时使用, 使用频率不高, 但是作为救援的主要设备还需要对过渡车钩进行检修, 以保证在使用时状态良好。检修内容如下:对过渡车钩中密接式车钩端的凸锥、凹锥和连接面、15#车钩端整体表面和钩舌整体表面进行磁粉探伤。

5 其他零部件

5.1 钩锁

为了保证动车组解钩操作人员的安全, 柴田式车钩在解钩时需要在拉动解钩杆的同时, 将钩锁逆时针旋转挂到对方车钩的凸台上, 当解钩杆拉伸到解钩位时, 解钩杆被钩锁卡住, 车钩钩舌通过解钩杆保持在解钩位, 人员离开, 此时车辆分离, 车钩分解。前端车钩上方安装有电气连接器, 钩锁设置为可折叠式。钩锁安装位置如图8所示。

5.2 解钩气缸

前端车钩缓冲装置由于重联需要经常进行连挂、解编, 为了满足日常运行需求, 在解钩杆部位增加了解钩气缸, 通过对气缸进行充风、放风来控制解钩气缸的伸缩, 从而推动解钩杆带动钩舌转动, 改变车钩的连挂状态[4]。解钩气缸主要由推杆组件、传感器箱、传感器、风缸筒、前端盖、活塞组件、后端盖等组成, 如图9所示。

1-推杆组织;2-传感器箱;3-传感器;4-前端盖;5-风缸筒;6-活塞组件;7-后端盖。

6 结束语

CRH2型动车组是应用范围较广的动车组, 车钩缓冲装置作为动车组关键技术之一, 了解其基本结构、原理、检修等内容对维护、保养、规范操作, 对CRH2型动车组正常运行具有十分重要的意义。

参考文献

[1]杜利清, 潘勤涛.CRH2A型动车组车钩、缓冲器四级态统计分析[J].机车车辆工艺, 2010 (2) :34-36.

[2]杨调动, 陈凯.引进200km/h动车组钩缓装置比较分析[J].铁道车辆, 2006, 44 (9) :6-10.

[3]吴刚, 郑伟, 王起梁.CRH2型动车组用过渡车钩的研制[J].机车车辆工艺, 2012 (3) :26-27.

车钩缓冲装置第2篇

1 自动车钩结构及作用原理

这种车钩属于刚性全自动车钩, 它要求在两车钩连接后, 其间没有上下和左右的相对移动, 而且纵向间隙也限制在很小的范围内 (约1~2m m) 。这对提高列车运行平稳性、降低车钩零部件的磨耗和噪声均有重要意义。

1.1 自动车钩结构

端部车钩 (动车组两端部车钩) 与中间车钩都带有气路自动连接装置, 可在车钩进行机械连接的同时直接实现车辆之间的气路连接。其中端部密接式车钩带有自动摘钩风缸, 可以实现自动摘钩与联挂, 因此称为全自动车钩。该密接式车钩上带有气路自动连接装置, 钩体七还安装有电气连接器, 车钩连接好后整列车的气路连接和电路连接也就同时完成。该车钩钩体的铸造工艺与机加工工艺比较简单, 其抗拉强度可以达到160t。

1.2 自动车钩装置工作原理

自动密接车钩的工作过程主要分联挂和解钩两种。当两车需要联挂时, 两车钩以规定的速度相互接近, 某车钩钩舌与对应车钩的钩头相接触, 并在该钩头斜端面的压迫下逆时针转动, 逐渐进入钩舌腔内, 直至完全进入, 而与此同时弹簧拉动解钩杆并带动钩舌顺时针转动。待转动停止后, 半圆形钩舌和钩舌腔相互嵌套, 完成联挂。

2 CRH2型动车组车钩缓冲装置及性能

CRH2型动车组端部车钩采用自动车钩。当两列动车组联挂时, 可以通过操作司机操纵台上的“合并开关”实现两列车的自动车自动联挂;也可操作操纵台上的“分割开关”实现两列车自动分解。两列车联挂时, 只能第1列的1号车和另一列的8号车联挂。被联挂车先处于自动静止状态, 做好联挂准备, 联挂车做好联挂准备后, 以低于5km/h的速度靠近被联挂列车, 两车自动车钩即可自动联挂。双向W形橡胶缓冲器的主要结构特点是使用两组缓冲器, 它们靠一定的初压力 (通常为20~60KN左右) 组装在为缓冲器留出的空间内, 靠钩尾框的中央立壁对两个缓冲器施加作用力口车钩牵引时, 压缩左边的缓冲器, 右边的缓冲器随着胀开 (因有初压缩量) , 并随时占满因压缩左边缓冲器出现的空间。车钩压缩时原理相同。这样, 无论是牵引还是压缩, 缓冲装置中的从板均不离开从板座。并且因钩尾框不受力时, 其中央立璧处于两组缓冲器的压缩平衡状态中, 只要稍有牵引力或压缩力, 钩尾框便开始了对其中一个缓冲器的压缩, 故既避免了从板与从板座间因出现间隙而发生冲击。又消除了缓冲盲区, 大大提高了车辆的乘坐舒适性。CRH2型动车组所采用的密接车钩的具体工作过程 (即作用原理) 包括如下三个方面:

2.1 联挂准备

自动车钩联挂前的准备状态, 此时, 解钩杆、钩舌和弹簧均处于自然状态。

2.2 联挂过程

当需要联挂时, 对应的两车辆相互靠近, 或其中的某一车辆向另一车辆移动靠近, 在车钩的钩头斜端面与另一车钩的钩舌接触的同时, 推压钩舌使其逆时针方向转动。钩头完全进入钩舌腔内的同时, 弹簧拉动解钩杆并带动钩舌顺时针转动, 待转动停止后, 球形钩舌和钩舌腔相互嵌套, 完成联挂。1) 车钩联挂密接后, 解钩杆在复位弹簧拉力作用下自动回到联挂位置;2) 半圆形钩舌与钩舌腔相互嵌套, 两车钩完全密接。

2.3 解钩过程

当需要摘挂时, 必须先按如下步骤进行操作:1) 钩舌锁放在解钩位;2) 通过向解钩风缸充气由风缸推动, 当然也可手拉, 但采用手动拉解钩杆的车钩属于半自动车钩, 使车钩处于解钩前的准备状态。双向W形橡胶缓冲器的主要结构特点是使用两组缓冲器, 它们靠一定的初压力 (通常为20~60k N左右) 组装在为缓冲器留出的空间内, 靠钩尾框的中央立壁对两个缓冲器施加作用力口车钩牵引时, 压缩左边的缓冲器, 右边的缓冲器随着胀开 (因有初压缩量) , 并随时占满因压缩左边缓冲器出现的空间。车钩压缩时原理相同。这样, 无论是牵引还是压缩, 缓冲装置中的从板均不离开从板座。并且因钩尾框不受力时, 其中央立璧处于两组缓冲器的压缩平衡状态中, 只要稍有牵引力或压缩力, 钩尾框便开始了对其中一个缓冲器的压缩, 故既避免了从板与从板座间因出现间隙而发生冲击。又消除了缓冲盲区, 大大提高了车辆的乘坐舒适性。

3 CRH2型动车组车钩缓冲的性能分析

高速动车组车体 (车辆) 之间的连接技术也是高速动车组技术的重要内容之一。普通列车的连接技术满足不了高速动车组的需要, 高速动车组对车体 (车辆) 之间的连接有自己严格的要求, 这主要表现在下面几个方面:

3.1 减小连接后的纵向间隙

普通列车的车钩缓冲装置不能适应高速列车的要求, 其主要问题是连接后纵向间隙过大口例如根据我国有关标准得知, 我国机车车辆在牵引装置联挂后, 沿列车中心线方向 (纵向) 的最大间隙可超过30mm。这样大的纵向间隙在列车起动、制动和调速过程中将会引起很高的加速度, 产生很大的冲击力, 对高速列车受力和运行平稳性极为不利。因此, 高速列车的车钩缓冲装置应该使车辆连接后具有较小的纵向间隙。

3.2 实现电气线路和风管的自动对接

高速列车车辆之间的电气线路和风管连接数最大为增加, 为了简化列车联挂、分解和减少空气阻力, 应实现电气线路和风管的自动对接口但是, 普通列车的车钩缓冲装置不仅纵向间隙过大, 而且没有限制上下移动的定位装置, 例如按照我国《铁路技术管理规程》的有关规定, 两车钩之间的纵向中心线高度差最大可允许75 mm, 根本满足不了电气线路和风管自动对接的要求。

3.3 对车辆之间的相对振动起阻尼作用

随着旅客列车运行速度的提高, 车体的摇头和侧滚等振动问题更加突出, 成为影响列车运行品质的主要原因。人们千方百计地采取各种措施来减少这些振动, 而车辆之间的连接装置应该能对车辆之间的相对振动起阻尼、制约作用, 以提高旅客舒适度。

3.4 对通过台提出更高的要求

通过台是车辆之间的连接通道, 是人员往来的必经之路, 因此它必须保证安全, 具有良好的柔性, 以适应运行中振动和安全通过道岔和曲线的需要。但是, 对于高速列车来说, 还要求通过台风挡具有较小的空气阻力, 较好的密封性, 足够的强度和良好的隔声性能。为了满足上述要求, 现代高速动车组的车体连接技术普遍采用了密接式车钩缓冲装置、车端阻尼装置和密封式通过台。

4 结语

由于高速CRH2型动车组密封性能的要求, 以及风管、电器连接系统的安装和连挂的不方便。因此, 密接式钩缓装置必须实现自动连挂和分解, 手动功能仅限于在自动功能失灵的特殊情况下使用;电器和风管的自动连接或手动整体连接还要求车钩有自导向入位功能, 且入位后各接头之间的相对位置要比较准确。

摘要：车钩缓冲装置的构造和性能在很大程度上, 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。

车钩缓冲装置第3篇

密接式车钩[1]是为满足高速客车的运行需要而采用的刚性连接自动式车钩缓冲装置。密接式车钩连接紧密, 最大限度地减小纵向连接间隙, 极大提高了列车舒适性和安全性。

密接式车钩缓冲装置由连挂系统、缓冲系统和安装吊挂系统等3个部分组成, 25T型提速车采用的胶泥结构密接式车钩, 与以往检修的环簧结构的密接式车钩存在很大的区别。胶泥结构密接式车钩缓冲装置由2个钩体、2个钩舌、2套缓冲器组成、2个安装座、2个钩尾销、2个支架、2个支撑弹簧盒、4套复原弹簧盒装置、2套解钩风缸等构成。

针对在25T型车胶泥缓冲器检修过程中, 遇到车钩拉杆与拉杆配合之间的顶丝分解困难、组装时碟簧组成和胶泥芯子压缩困难等问题, 结合蓝箭号拖车组密接式车钩状态修及D2级修积累的经验, 对密接式车钩缓冲器A4修的分解和组装工艺进行了研究。

2 车钩拉杆与拉杆配合分解工艺研究

胶泥结构密接式车钩的缓冲系统组成包括车钩拉杆、拉杆配合、壳体、内半筒、碟簧组成、顶板、胶泥芯子等零部件, 如图1所示。

根据胶泥缓冲器的结构及工作原理可知, 车钩拉杆和拉杆配合通过螺纹进行连接, 并通过M20内六角圆柱端紧定螺钉 (简称顶丝) 将车钩拉杆和拉杆配合固定住。要想对胶泥缓冲系统进行细分解, 首先要将车钩拉杆与拉杆配合分解开[2]。

2.1 顶丝的分解

顶丝的作用是固定车钩拉杆和拉杆配合, 并防止车钩拉杆和拉杆配合发生相对转动。在试修胶泥缓冲系统的过程中, 因灰尘、锈垢等问题使得顶丝分解困难, 为了解决顶丝分解困难的问题采取了如下措施:

(1) 针对车钩拉杆和拉杆配合的顶丝安装孔内存在锈垢的问题, 在顶丝孔处喷洒了松锈灵, 并用手锤轻轻敲击拉杆配合的周边, 使松锈灵能够渗透到顶丝安装孔内;

(2) 合理利用分解工具。选用M10内六角扳手作为分解顶丝的工具, 为了增加内六角扳手作用力矩, 在内六角扳手的一端增加了M200长的钢管作为加长杆, 利用增加作用力力臂的方式加大内六角扳手的扭力;

(3) 对于顶丝孔锈蚀严重的胶泥缓冲系统, 采用火焰加热法对拉杆配合进行局部加热, 利用热胀冷缩的原理减小锈垢对螺纹的阻力;

(4) 对于锈蚀特别严重的胶泥缓冲系统, 采用⌀5.1 mm的钻头在顶丝处开孔 (开孔深度小于顶丝孔的深度) , 利用摇臂钻床在钻削过程中产生的振动将顶丝处的阻力卸掉, 从而达到分解顶丝的目的。

通过采用上述措施, 顺利将顶丝分解开。

2.2 车钩拉杆和拉杆配合的细分解

车钩拉杆和拉杆配合通过螺纹进行连接的, 但在分解过程中存在螺纹处锈蚀严重、分解时固定困难等问题。

(1) 首先在顶丝孔处喷洒上松锈灵, 并用手锤轻轻敲击拉杆配合的周边, 使松锈灵能够渗透到车钩拉杆和拉杆配合的螺纹内。其次采用火焰加热法对拉杆配合进行局部加热, 利用热胀冷缩的原理减小锈垢对螺纹的阻力。但部分胶泥缓冲器的车钩拉杆和拉杆配合仍无法分解;

(2) 为了将车钩拉杆和拉杆配合分解开, 尝试将车钩拉杆固定住, 使拉杆配合相对车钩拉杆旋转。选用报废的钩尾销和关节轴承作为固定车钩拉杆的配件, 将钩尾销和关节轴承穿到车钩拉杆端部的圆孔内, 并将钩尾销下平面焊接在平台上, 从而将车钩拉杆固定在平台上;

选取150 mm 长的圆柱形钢筋, 并在钢筋的一端加工M20螺纹。将钢筋带螺纹的一端旋到拉杆配合的螺纹孔内, 搬动钢印从而带动拉杆配合旋转。由于铁锈在螺纹相对转动时存在叠压、堆积等现象, 因此车钩拉杆和拉杆配合仍然不能分解开;

(3) 车钩拉杆和拉杆配合锈蚀特别严重的, 采用线切割加工的方式拆下车钩拉杆。用机加工设备将拉杆配合沿根部切割开, 拉杆配合在车钩拉杆上的剩余部分用车床切除, 从而达到车钩拉杆和拉杆配合的彻底分解。

3 缓冲器组装工艺研究

根据缓冲器零部件装配结构示意图可知, 拉杆配合、碟簧组成、顶板、胶泥芯子等零部件安装在两内半筒之间, 并且胶泥缓冲器在组装时需要一定的初压力。由于拉杆配合和顶板是刚性元件, 因此重点研究碟簧组成和胶泥芯子的压缩。

(1) 碟簧组成的压缩

碟簧组成由碟簧筒、碟形弹簧和顶板组成 (见图3) , 其中碟形弹簧是弹性元件可以压缩。根据内半筒组成的结构, 采用卡兰作为压缩碟簧组成的工具, 利用卡兰工装的螺纹丝杠的进给运动达到压缩碟簧组成的目的。将卡兰的一端靠在碟簧组成的顶板外侧面, 到丝杠的一侧开在内半筒的外侧, 同时旋转两侧的卡兰带动顶板做直线运动。

在实际运用过程中, 由于卡兰和顶板、内半筒的接触面积比较小, 卡兰的整体受力状况较差。

(2) 压缩胶泥芯子

设计了胶泥芯子压缩工装, 其主体结构是龙门式框架。组装胶泥缓冲器时, 先将拉杆配合和碟簧组成依次扣放到胶泥芯子压缩工装的圆形底座上, 再将胶泥芯子扣放到碟簧组成上;在胶泥芯子底部和胶泥芯子压缩工装的上座之间塞入机械式千斤顶, 操纵千斤顶的手柄带动胶泥芯子向下运动, 从而达到压缩胶泥芯子的目的。

通过采用胶泥芯子压缩工装, 解决了组装时碟簧组成和胶泥芯子压缩困难的问题。

4 效果

通过采取上述攻关措施, 顺利完成了675750、675748、554132等25T型提速车密接钩缓冲器组成的分解和组装, 为后续25T型提速车密接式车钩的批量检修奠定了良好的基础。

摘要：在25T型车胶泥缓冲器检修过程中, 遇到车钩拉杆与拉杆配合之间的顶丝分解困难、组装时碟簧组成和胶泥芯子压缩困难等问题, 重点研究了胶泥结构密接式车钩缓冲器A4修的分解和组装工艺, 最终解决问题。

关键词：密接式车钩,胶泥,缓冲器,安装座,拉环,钩体

参考文献

[1]王伯铭.城市轨道交通车辆工程[M].成都:西南交通大学出版社, 2007.

车钩缓冲装置第4篇

关键词：车钩,缓冲器,吸能,模拟计算

0 引言

作为城轨车辆能量吸收的主要部件, 车钩和缓冲器在列车的安全运营中发挥着重要的作用。宁波1号线工程项目作为代表性的国内B型车项目, 做好本项目的车钩和缓冲器的选型、吸能元件分配等, 具有重要意义。本文对宁波1号线工程项目的车钩系统缓冲性能进行分析, 保证列车的运营安全。

1 宁波1号线项目车辆要求

1.1 车钩布置

宁波1号线工程项目为4动2拖的6辆编组列车, 车钩布置如图1所示。

1.2 列车重量与吸能特性

在AW0工况下列车重量为拖车约32 t/辆, 动车约35 t/辆, 在AW2载荷下, 拖车重量约45.8 t/辆, 动车重量约为50 t/辆。

对于车钩和缓冲器, 其吸能特性要求为。

两列车AW2列车以5 km/h相对速度相互碰撞时, 冲击能量全部由可复原的缓冲器吸收, 同时保证列车及其所有的车载设备绝对安全。

当两列AW0列车以15 km/h相对速度相互碰撞时, 冲击能量全部由可复原的缓冲器和不可复原的可压溃筒体吸收, 不造成车体结构部件的任何损坏。

2 车钩缓冲器性能与分配

在宁波项目上, 由于要求有可复原缓冲器和压溃筒体, 因此, 宁波1号线工程项目车钩系统的吸能元件有EFG3橡胶缓冲器、可压溃筒体、过载保护三种装置。

2.1 EFG3橡胶缓冲器

EFG3橡胶缓冲器结构如图2所示, 其工作原理是借助于橡胶分子内摩擦和弹性变形起到缓和冲击、吸收能量的作用, 在牵引和压缩方向均具有能量吸收功能, 目前在城轨车辆车钩系统中普遍采用。从图2中可看出, 作用力的大小与冲击速度有关, 冲击速度越高, 作用力越大。在低速阶段列车因制动等产生冲击时, EFG3缓冲器能有效缓解冲击, 使乘客的安全性和舒适性得到保证。

2.2 可压溃筒体

可压溃筒体是一种破坏性的能量吸收元件, 通过特制的可压溃变形管安装于车钩杆上, 在管子的管口安装一涨块, 通过对管子的扩口变形来吸收能量。该缓冲器要求压溃管材料的强度被准确的控制在一个较小的范围内, 压溃力在全行程上设置为一恒定值, 压溃管结构及吸能特性曲线详见图3。

2.3 过载保护装置

车钩的能量吸收有一定的限度, 为保护车体, 一般是在列车的头钩处设置过载保护装置, 本项目采用在钩尾座内部设置剪切销的过载保护形式, 触发载荷为1 000 k N+10%。

当冲击载荷大于触发载荷时, 钩尾座内部的剪切销被剪断, 车钩与车体分离, 沿着钩尾座的外框向后移动, 从而达到保护车体的作用。

2.4 列车碰撞能量吸收方案

根据宁波1号线工程车辆配置, 以及能量冲击要求, 列车碰撞吸收能量采用3级能量吸收的方式:第1级吸能装置为EFG3橡胶可恢复缓冲器, 第2级能量吸收装置为可压溃筒体, 第3级吸能装置为司机室前端车体吸能区 (防爬器及司机室底架吸能结构) 及后部车钩缓冲装置。

3 车钩及缓冲器吸能原件性能计算与分析

3.1 低速阶段列车连挂能量吸收模拟

一列AW2列车与另一列停放制动的AW2列车以5.5 km/h的速度发生连挂时, 冲击能量完全由EFG3吸能, 其模拟碰撞的结果如图4所示。

图4中显示, Pos1处头车全自动车钩峰值力为718 k N, 行程为45.7 mm, 此处EFG3橡胶缓冲器峰值力与行程已接近最大, 有较小的余量, 中间半永久与中间半自动车钩的车钩峰值力、最大行程均有较大余量。

3.2 高速阶段列车碰撞能量吸收模拟