车钩缓冲装置

车钩缓冲装置（精选四篇）

车钩缓冲装置篇1

关键词：编组连挂,阻尼,冲击特性,缓冲器

当铁路货运列车编组时,待编车辆会以一定的速度碰撞静止的车辆,这样就使两个车辆的车钩在撞击中实现自动连接。而在冲击过程中产生的冲击力将作用在车底板上,车地板将给车内物体以惯性方向相反的力,由此会导致车厢内发生内装物与车厢壁碰撞或内装物发生滑动的现象。

随着车辆装载量的增大、列车运行速度的提高,车辆之间的纵向冲击力也就越大。车钩在编组连挂时所承受的冲击力如果过大就会使车上所装货物破损,甚至使车上的零部件损坏。为保持所装运的货物和车辆结构不受损害,提高车辆编组连挂时的平稳性,要对铁路车辆编组连挂时车钩缓冲装置的冲击特性进行研究。

1 车钩缓冲装置性能

车钩缓冲装置是车辆最重要的部件之一,通过它使机车和车辆或车辆和车辆之间实现连挂,并且传递或缓和列车在运行或在调车作业时所产生的牵引力和冲击力。车钩缓冲装置由车钩、缓冲器、钩尾框、从板等零部件组成。它具有连挂、牵引和缓冲3个基本作用。当车辆受冲击时,作用力的传递过程为车钩→前从板→缓冲器→后从板→后从板座→牵引梁。由此可知,车钩缓冲装置无论是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。故缓冲器是使车辆间纵向冲击振动得到缓和或消减的装置。

1.1 缓冲器

缓冲器用来减小列车在运行中由于牵引力的变化或在起动、制动及调车挂钩时机车车辆相互碰撞而引起的冲击和振动,从而减小机车车辆结构的破损和货物的损伤,提高列车运行的平稳性。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。因为缓冲器能起到缓冲作用所以要考虑它的缓冲性能参数。缓冲器的性能参数主要有冲击速度、容量、吸收率、阻抗力、行程等。

1.2 弹性元件及弹簧

弹性元件是利用材料的弹性以及本身结构和总体布置的特点,把机械功或动能转变为变形能,实现能量的转变。在缓冲装置中起缓冲(减振)稳定作用。弹簧主要吸收来自外界振源的能量,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来保护内装物的安全。

1. 3 车钩缓冲装置的阻尼及阻尼系数

车辆缓冲装置的阻尼,主要用来消耗车辆冲击振动过程的能量,并控制和限制车体与车体之间距离。对于车辆缓冲装置的阻尼系统,目前多采用专用的阻尼系统,其阻尼系统的性能和大小直接影响到车辆的稳定。

当车辆阻尼系统是大阻尼时,即衰减指数大于系统的固有频率时,车钩作非周期振动。离开平衡位置需要很长时间才能向平衡返回。

当车辆阻尼系统是小阻尼时,即衰减指数小于系统的固有频率时,车钩在平衡位置左右振动。

当车辆阻尼系统是临界阻尼时,即衰减指数等于系统的固有频率时,车钩处于非周期振动和振动的分界线。

目前,专用的阻尼系统虽然阻尼大,但都属于小系统。

2 模型的建立

在研究弹性元件时,要对车辆冲击振动特性分析。所谓车辆在编组连挂时的冲击振动特性,就是在编组连挂形式下车辆的冲击振动响应量即位移、速度、加速度等冲击振动量幅值以及频率、相位,这些统称冲击振动特性。影响它的主要因素有车辆系统固有动态特性参数,车辆行驶条件以及激扰源特性。

车辆冲击振动特性分析的基本任务:通过建立车辆冲击振动微分方程式得出编组连挂时位移、速度、以及加速度与时间的关系,从中找出影响因素。

2.1 编组连挂时缓冲装置的力学模型

在讨论车辆的编组连挂时,因为缓冲装置弹簧内部有一定的材料阻力,因此要考虑缓冲器的阻尼,以车辆与缓冲器开始接触的位置为原点向右取y轴(如图1所示),建立车辆运动的微分方程为

或

式中:M为车辆的总质量包括自重和载重,kg;K为缓冲器的弹性常数,N/m;C为缓冲器的阻尼,N·s/m。

2.1.1 位移时间曲线

解微分方程得通解为y=Aexp[-ξωt]sin(ωdt+φ ).式中:ξ为缓冲器的阻尼比;ωd为 $\sqrt{1 - ξ^{2}} ω, ω$ 为缓冲器的固有频率数值为 $\sqrt{\frac{Κ}{Μ}} ‚ r a d / s$ 。

用y·表示车辆编组连挂前的速度,确定积分常数A,φ的初始条件

由上列初始条件求得

故车辆编组连挂时的位移时间函数为

速度时间函数为

车辆编组连挂实际是待编车辆撞击静止的列车,设撞击的持续时间为τ,撞击结束时,待编车辆的位移为0,故当t=τ时,y=0,要满足这个条件,只能要求

故撞击持续时间为

2.1.2加速度时间曲线

根据式(1),对t求二阶导数得车辆编组连挂时的加速度时间函数为

$\begin{array}{l} \ddot{y} = - \dot{y}_{0} \frac{ω}{\sqrt{1 - ξ^{2}}} e^{- ξ ω t} (1 - 2 ξ^{2}) \sin \sqrt{(1 - ξ^{2})} ω t + \\ 2 ξ \sqrt{1 - ξ^{2}} \cos \sqrt{1 - ξ^{2}} ω t \end{array}$

.令 $\sin α = 2 ξ \sqrt{1 - ξ^{2}}, \cos α = 1 - 2 ξ^{2}$ .由此得到车辆编组连挂时的加速度时间函数为

式(2)中的负号表示加速度的方向与车辆撞击前的运动方向相反。取ξ=0.25由此绘制的车辆编组连挂时的加速度时间曲线,如图2所示。

由图2分析表明:①车速越大,编组连挂时的撞击就愈强烈,车钩的加速度也就越大;②编组连挂的加速度及持续时间与本身的固有频率和阻尼比有关。

2.1.3 加速度峰值

令 $\frac{d y}{d t} = 0$ ,即 $\sqrt{1 - ξ^{2}} \cos (\sqrt{1 - ξ^{2}} ω t + α) -$

$ξ \sin (\sqrt{1 - ξ^{2}} ω t + α) = 0 .$

由此得 $\ddot{y}$ 取最大值瞬间时间 $t_{m} = \frac{γ - α}{ω (1 - ξ^{2})} =$

$\frac{Τ (γ - α)}{2 π \sqrt{1 - ξ^{2}}} . (3)$

将式(3)代入加速度时间曲线求得车辆编组连挂时的加速度峰值为

$\ddot{y}_{m} = - \dot{y}_{0} ω \exp [- \frac{ξ (γ - φ)}{\sqrt{1 - ξ^{2}}}] . (4)$

因为式中要求γ≥α,解得γ≤0.5。

当ξ≥0.5时, $\ddot{y}_{m}$ 出现在编组连挂的瞬时,因此,在加速度时间函数中,令t=0,可以求得ξ≥0.5的车钩最大加速度

$\ddot{y}_{m} = 2 ξ ω \dot{y}_{0}, (ξ \geq 0.5) . (5)$

式(4)和式(5)表明:编组连挂的最大加速度与车钩系统的阻尼有关。ω在与 $\dot{y}$ 给定的条件下, $\ddot{y}_{m}$ 随ξ的变化规律,如图3所示。

影响编组连挂加速度的3个因素: $① \ddot{y}_{m}$ 与 $\dot{y}$ 成正比,负号表示加速度的方向与车辆编组连挂前的运动方向相反; $② \ddot{y}_{m}$ 与ω成正比,因此编组连挂的固有频率越大或弹性常数越大,编组连挂的加速度也就越大;③当ξ≤0.5时,阻尼有缓冲作用,ξ=0.2～0.3的缓冲效果最佳,当ξ≥0.5时, $\ddot{y}_{m}$ 与ξ成正比,阻尼只会增加编组连挂的最大加速度。

2. 2 实例分析

车钩系统的固有频率ω=153 rad/s,阻尼比ξ=0.25,铁路编组连挂时的安全连挂速度为1.4 m/s(我国《铁路技术管理规程》规定,编组站货车允许连挂速度不得大于5 km/h)。这时车钩的最大加速度为

$\ddot{y}_{m} = - \dot{y}_{0} w \exp [- \frac{ξ (γ - α)}{\sqrt{1 - ξ^{2}}}] = 174.3 m / s^{2} = 18 g$ ,阻尼比增加到0.75时,车钩的最大加速度为 $\ddot{y}_{m} = 2 ξ w \dot{y}_{0} = 322 m / s^{2} = 33 g$ ,与ξ=0.25时的情况比较,挂钩的最大加速度 $\ddot{y}_{m}$ 增加了15 g,是ξ=0.25时的1.84倍。

3 结束语

通过上述分析得,研究有阻尼情况下车辆编组连挂很必要,由实例得阻尼比对铁路车辆编组连挂时车钩缓冲装置的冲击加速度的影响很大,不同的阻尼比影响也不同,将阻尼比控制在0.2～0.3最佳。在此基础上研究有阻尼情况下铁路车辆编组连挂时冲击对内装物的具体损害。如内装物与车厢壁的碰撞,物体的同向滑动和反向滑动问题都是有待研究的问题。

参考文献

[1]陈雷.关于重载铁路货车缓冲器技术的研究[J].铁道车辆,2007(8):6-13.

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[4]王彦才.车辆扭杆弹簧设计与制造[M].北京:国防工业出版社,1996.

[5]毛必显,张勇.车钩缓冲装置的构造与检修[M].成都:西南交通大学出版社,2003.

浅谈国内外地铁车辆车钩缓冲装置篇2

一、地铁车辆半自动车钩和半永久车钩论述

（一）半自动车钩

半自动车钩由车钩头、风管接头、车钩牵引杆、橡胶垫钩尾座、对中装置、卡环、地线组成，可以实现铁路车辆的自动连接。一节车厢驶到另一节车厢并对准后，这种车钩即可在无需人工协助的情况下实现车厢的连挂。即使在连挂车辆存在水平和垂直角度误差时，这种车钩也可实现车辆的自动连接，并可实现连挂列车的竖曲线和平曲线运动及旋转运动。

除可实现机械连挂外，这种车钩实现了风管自动对接，减震器确保了减震作用，对缓冲和牵引均有效。半自动车钩配备了能量吸收装置，可在受到重冲击时起作用，从而保护了车身底架不受损。半自动车钩实现机械连挂后，风管会自动连接起来。半自动车钩只能通过手动驱动车钩头处的解钩杆来进行解钩，如两个连挂车钩的钩锁意外解开，需将车辆分离后再次连挂，在轨道旁完成解钩和分离后，车钩会再次进入连挂准备状态。

半自动车钩与传统车钩相比，它不需要人工操作，自动连挂方便快速。当出现紧急故障时，能迅速自动对接被拖离现场，而不影响线路的正常运营;传统的车钩不能实现自动连接，都是人工操作，所以半自动车钩比传统车钩更加灵活。

（二）半永久车钩

半永久车钩由风管接头、车钩牵引杆、橡胶垫钩尾座、卡环、地线组成，它的设计可确保车辆的永久连接，使车辆的各节车厢在运动中形成一个整体，除遇到紧急状况或在库区进行维护之外，无需分离车辆，车钩半部之间由便于拆卸的卡环连接，这种连接方式刚性佳、无松脱、安全性高，该款车钩可实现列车的竖曲线和平曲线运动。

半永久车钩缓冲装置确保了减震作用对缓冲和牵引均有效;半永久车钩连挂后，风管将自动完成连接;半永久车钩半部分离只能手动完成。

半永久车钩把整列车连挂成一个整体，而连挂之间没有间隙，能实现风管的自动对接，无特别情况下无需分离，这种与传统的车钩相比，传统车钩连挂后间隙大，有碰撞震动大，风管的对接和分离都需要人工来操作，相比下半永久车钩在连接和解钩更具有优点和先进性。

目前典型的客车车钩缓冲装置是以欧系的密接式车钩缓冲装置为代表。日本铁路按钩型可分为普通车钩、刚性车钩和密接式车钩。普通型车钩类似于我国的2号、15号车钩;刚性车钩是在普通车钩基础上去掉了纵向间隙并增加了连锁结构;密接式车钩又分为方锥式与圆锥式2种。日本新干线电动车组用的密接式车钩的破坏强度由原来1200 kN提高到1600 kN甚至达1800 kN。

二、车体强度标准对纵向载荷的要求

车辆车体强度的标准我国与国外一些发达国家对车辆纵向载荷要求有所差异。美国标准（APTA SSA&S-034-9，Rev.2铁道客车的结构设计标准）中，对有无CEM（碰撞能量管理）系统的车体纵向压缩强度的要求有很大区别：有CEM系统且带剪切车钩的车体压缩力为2560kN，无CEM系统的车体压缩力为3560kN;日本标准（JIS E7105铁道车辆车体静强度试验方法）中，对车体纵向压缩强度的要求最大为980kN;欧洲标准（EN12663轨道车辆车体的结构要求）中，车体纵向压缩强度依据车辆种类而不同：干线客车的压缩强度为1500kN或2000kN，城轨车辆一般为800kN;我国标准（TB /T1335铁道车辆强度设计及试验鉴定规范）中，对车体纵向压缩强度的要求为1180kN（转化成与其他标准相同安全系数则压缩强度为1700一1900kN）。除此之外，国际铁路联盟标准（UIC566客車车体及其构件的载荷）中，对车体纵向压缩强度的要求为2000kN。对比如表1所列。

表1 国内外车钩强度及车体强度对比表 kN

国家

车钩强度

车体纵向压缩强度

美国

2950

有CEM带剪切车钩

2560

无CEM

3560

日本

1600

干线客车

980

欧洲

1500

干线客车

1500/2000

城轨车辆

800

中国

1800/2000

25G/T客车

1700-1900

各个标准对车体承受纵向载荷的规定是由不同的设计理念决定的，美国和欧洲甚至我国强调发生事故后的消极防护，以确保乘客的生命安全，而日本则更偏向于轻量化车体结构，充分利用车体结构的疲劳强度，用列车控制技术来保证安全性。但是，日本的车钩强度却不低，这说明事故的发生概率可以通过控制或谨慎驾驶来降低。但车钩强度高在一定程度上提高了运行的可靠性，延长了车钩的使用年限，降低了更换率。

三、典型车辆的车钩与车体强度

选取CRH系动车组，城轨车辆及25G/T客车为例，简单介绍其所用车钩及车体强度，具体参数见表2，从中基本看出二者一之间的联系。

CHR系动车组一般都采用了自动车钩、半永久性（半自动）车钩及过渡车钩（紧急车钩）等3种车钩。自动车钩置于动车组头车的前端，用于连接其他的动车组;半永久性（半自动）车钩置于头车的后端和所有其他车辆的两端。过渡车钩只有在动车组需要紧急救援回送时使用。

由表2所列几种典型车辆的车钩配置及车体强度可以看出，除了CRH2动车组车钩强度远高于车体强度，CRH5动车组中间车钩低于车体强度以外，CRH系动车组车钩强度与车体强度基本相当，城轨车辆的车钩强度与车体强度也基本在同一水平，25型客车的车钩强度高于车体强度。

表2 典型车辆车钩及车体强度

列车

编组数/辆

重量/t

制动力/kN

车钩配置及强度 /kN

车体强度/kN

CRH1

485

400

自动车钩，半永久性车钩

1500压缩

1000拉伸

1500压缩

1000拉伸

CRH2

408.5

300

自动车钩，半自动车钩

3100压缩

1600拉伸

980压缩

CRH3

475

300

自动车钩，

半永久性车钩

1500压缩

1000拉伸

1500压缩

1000拉伸

CRH5

364

260

自动车钩，

半永久性车钩

1500压缩

1000拉伸

800压缩

700拉伸

A型地铁

220

410

自动车钩，半永久性车钩，半自动车钩

1200压缩

1000拉伸

1200压缩

1000拉伸

B型地鐵

201

375

自动车钩，半永久性车钩，半自动车钩

1000压缩

800拉伸

1000压缩

800拉伸

25G/T

1000

480

15号车钩

密接式车钩

2000压缩

1800压缩

1180压缩/980拉伸

四、车钩与车体强度的匹配

从上述对比中可以看到，美国车辆无论是车钩还是车体强度要求都比较高，大于2500kN;欧洲车辆的车钩与车体强度基本在同一水平，约1500kN左右;日本车辆的车钩强度远高于车体强度;我国干线客车的车钩强度也高于车体强度，而城轨车辆则车钩、车体强度相当。

低速碰撞时，碰撞所产生的能量只依赖于车钩缓冲装置来吸收是不够的，需要考虑多级能量吸收系统来有序地耗散，图1给出了耐碰撞车体的纵向载荷变形行程曲线。

图1 耐碰撞车体纵向载荷----变形行程特征

图2给出了一种典型列车前端车钩缓冲器配置方案。包括了EFG橡胶缓冲器、胶泥缓冲器、过载保护装置、车体两侧防爬器，这些缓冲吸能部件的初始动作力和强度是依次增加的，在列车发生较高速度的冲击时依次开始发挥缓冲吸能作用。

图2 列车前端车钩缓冲器配置

整个缓冲吸能过程可以分为4个阶段：

（1）EFG橡胶缓冲器最先发挥缓冲吸能作用;

（2）作用力上升达到胶泥缓冲器的初始动作力时，胶泥缓冲器开始变形，吸收冲击能量;

（3）胶泥缓冲器内的作用力随缓冲器行程增加而上升，当超过过载保护装置的强度时，过载保护装置将动作，使车钩与车体分离;

（4）车体两侧的防爬器以及车体前端吸能区接触，继续吸收冲击能量。

为了实现上述的列车前端车钩缓冲装置和车体吸能区的功能，列车前端的车钩等部件必须合理布置，如图3所示。

图3 列车前端的布置

车钩前端面与车体吸能区前端面之间的距离必须大于过载保护装置动作之前车钩可能发生的压缩行程（如EFG橡胶缓冲器与压溃管的行程之和），并留有一定的制造公差。否则，车钩行程用尽之前会出现两车前端吸能区接触，两者一叠加的强度高于车体强度，可能导致车体损坏。车体上的车钩安装座后方也必须留有足够的空间，保证车钩过载保护装置动作后车钩能充分向后移动，避免在车体吸能区行程用尽之前再次承受纵向力并与车体吸能区叠加形成高强度导致车体损坏。

由此可见，在考虑低速碰撞时，需要设计一个完整的由多个吸能装置构成的能量耗散系统，实现能量的有序消散。车钩缓冲装置的性能作为列车的一项总体性能，列车的其他总体参数，如列车编组型式、编组中各车辆的重量、车体强度、不导致车体损坏的最大冲击速度、车钩前端面允许突出车体前端的距离、停放制动列车的摩擦系数等，都影响车钩缓冲装置的配置，特别是车体强度，几乎可以说对列车的允许冲击速度有决定性的影响，所以，车钩缓冲装置强度适当低于车体强度的同时，其配置要求应与列车的总体参数一起考虑。

5、结语

车钩缓冲装置篇3

社会经济的发展对铁路运输能力提出了更高要求,为满足大提速的需要,我国铁路引进了具有世界先进水平的高速CRH2型动车组。车钩及缓冲器在CRH2型动车组中属于最为基本最重要的部件之一。当前,在世界范围内,绝大部分动车组采取的是密接式车钩,车钩与缓冲器在动车组中主要负责传递纵向力,对于确保列车运行的平稳性及安全性发挥着极为重要的作用。进行CRH2型动车组四级检修,其目的是恢复车辆的安全性能,使其达到新造车辆安全性能水平,从而确保车辆运行的安全性及可靠性。

1 CRH2型动车组用密接式车钩四级检修方案

CRH2型动车组四级检修指的是新造动车或动车自上次四级检修后车辆运行超过90万km,或选择每3年进行1次的维修,检修目的是确保动车组运行的可靠性,恢复车辆安全性能,并达到新造车辆安全性能水平。本文中制定的CRH2型动车组四级检修方案主要针对的是动车组车钩及缓冲器。

1.1 CRH2型动车组用密接式中间车钩检修

CRH2型动车组用密接式中间车钩检修流程如图1所示。

中间车钩具体检修步骤:(1)入场检查。进行外观检查,有无变形、开裂等异常现象。(2)拆解。取出安装于钩体上的拉力弹簧、安装螺栓的开口销,拧松螺母,并用钩子将安装螺栓和拉力弹簧从钩体上拆下;拆下固定钩舌和解钩杆的开尾圆锥销,取出解钩杆和钩舌;取下安装于横销上的扁开口销、框接头、横销;取下固定管夹和管座的3个螺栓、弹簧垫圈,拆下管夹和管座。(3)清洗。用清洗剂清洗钩体的加工部位和其他零部件带润滑脂的部位,并对零件上的锈迹及污垢进行清洗。(4)磁粉探伤。探伤后如发现零件出现裂纹,作报废或维修更换处理;合格的零件探伤后用清洗剂清洗干净,并处理干燥。(5)组装。1)解钩杆、钩舌组装。先在钩体钩舌腔及钩舌上涂润滑脂,钩体凸锥、凹锥、连接面、尾部销孔、横销、解钩杆、框接头等配合部位要求使用通用极压锂基润滑脂;装入钩舌、解钩杆,插入开尾圆锥销固定钩舌和解钩杆;把拉力弹簧一端的安装螺栓安置在钩体上,并装上弹簧垫圈、螺母和开口销。2)空气管路组装。橡胶座的外表面、压力弹簧均匀涂润滑脂,装入阀体内;空气管从钩体尾部方向穿过支撑座内部,并将圆螺母套到空气管上;空气管的螺纹部分涂乐泰575或567螺纹密封胶,并与后盖进行组装;将O形圈、弹簧支架内沟槽均匀涂润滑脂装入阀体内;密封环装到弹簧支架上,弹簧支架和橡胶座装入阀体内,压上后盖,并将圆螺母拧紧;阀口橡胶和橡胶座的安装部位均匀喷涂润滑脂,然后压入橡胶座;阀口橡胶压入后要旋转一周以确认安装到位。(6)完成检查。确保质量良好,记录检修年月及更换的零部件清单。

1.2 CRH2型动车组用密接式前端车钩检修

CRH2型动车组用密接式前端车钩检修流程大致与CRH2型动车组用密接式中间车钩一致,主要步骤如下:(1)入场检查。进行外观检查,有无变形、开裂等异常现象。(2)拆解。拆下安装于拉力弹簧两端的安装螺栓、开口销、螺母和弹簧垫圈,拆下装在钩舌上的开尾圆锥销,取出解钩杆和钩舌;拆下3处管夹及其安装螺栓、弹簧垫圈;从解钩风缸上拆下空气软管,分解空气软管、小空气管及软管接头;更换软管接头中的密封圈;拧松圆螺母并分离空气管、圆螺母、气阀后盖、压力弹簧等,更换阀口橡胶、O形圈、密封环。(3)清洗。用清洗剂清洗钩体的加工部位和其他零部件带润滑脂的部位,清洁零部件上的锈迹和污垢。(4)磁粉探伤。探伤后零件存在裂纹,作报废处理或修复;合格的零件探伤后用清洗剂清洗干净,并处理干燥。(5)组装。1)解钩杆、钩舌组装。使用MOLYKOTE(摩力克)1000在钩体钩舌腔及钩舌上涂润滑脂,在钩体凸锥、凹锥、连接面、尾部销孔、解钩杆等不油漆部位使用通用极压锂基润滑脂,装入钩舌、解钩杆,插入圆锥销固定钩舌和解钩杆;装上螺母、弹簧垫圈和开口销;装上拉力弹簧,将螺栓装在钩体上,装上螺母、弹簧垫圈和开口销。2)空气管路组装。橡胶座上组装O形圈的沟槽和O形圈、压住橡胶座的外表面和压力弹簧均匀涂润滑脂;装入橡胶座后将压盖从阀体后侧用螺纹固定,将圆螺母套到空气管上;空气管的螺纹部分涂乐泰575或567螺纹密封胶,并与后盖进行组装;阀口橡胶压入后要旋转一周以确认安装到位。(6)试验。测量解钩杆端部与钩体之间的距离,检测风缸信号灯,进行拉伸试验、气密性试验,以确保安装质量。

2 CRH2型动车组缓冲器四级检修方案

2.1 CRH2型动车组中间车缓冲器检修

CRH2型动车组中间车缓冲器检修具体步骤如下:(1)入场检查。确认零部件是否有变形、开裂等异常现象,橡胶块之间有无间隙,橡胶块与金属部件的连接部位有无剥离。(2)拆解。记录缓冲器的产品编号,拆下固定纵销的内六角螺钉和弹簧垫圈。(3)清洗。用清洗剂清洗纵销及缓冲器框上涂润滑脂的部分,清洁零部件上的锈迹和污垢。(4)磁粉探伤。探伤如零件存在裂纹,作报废或维修更换处理;合格零件探伤后用清洗剂清洗干净,并处理干燥。(5)完成检查。确保外观无异常,状态良好;记录检修年月及更换零件清单。

2.2 CRH2型动车组前端车缓冲器检修

CRH2型动车组前端车缓冲器检修具体步骤如下:(1)入场检查。确认零部件是否有变形、开裂等异常现象,橡胶块之间有无间隙,橡胶块与金属部件的连接部位无剥离。(2)拆解。拆下扁开口销,取下横销,将缓冲器放置在专用压装试验台上,液压缸压缩缓冲器框,缓冲器中的中间隔板顶住挡块,压缩橡胶缓冲器(后)约25 mm后停止;依次拆下六角螺栓(2处)、纵销、框接头、接头托、螺钉和弹簧垫圈(2处)、垫块、托板;退回液压缸,使橡胶缓冲器回到自由状态;从框上取出整组橡胶缓冲器和橡胶衬垫。(3)清洗。用清洗剂清洗横销、纵销、接头、接头托及缓冲器框上涂润滑脂的部分,清洁零部件上的锈迹和污垢。(4)磁粉探伤。探伤后如发现缓冲器框的焊缝出现裂纹,将焊缝打磨掉,重新进行焊接和探伤,合格的零件探伤后用清洗剂清洗干净,并处理干燥。(5)完成检查。确保外观无异常,状态良好;记录检修年月及更换零件清单。

3 结语

CRH2型动车组中,密接式车钩与缓冲器属于十分重要的部件,对于确保列车平稳运行及安全性发挥着极为重要的作用。在列车长期运行过程中,车钩与缓冲器会发生磨损,产生质量问题,为此,就需要通过检修确保其质量。本文主要对CRH2型动车组密接式中间车钩、前端车钩、中间车缓冲器和前端车缓冲器的四级检修方案进行了较为详细的探索,通过严格执行检修方案,最终确保列车性能。

参考文献

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

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客车车钩装置常见问题的分析及建议篇4

关键词：车钩裂纹,复原不良,过渡车钩高差超限

1 车钩裂纹

1.1 问题提出

随着客车速度的提高,15号车钩裂纹明显增加,2010年4-10月份,沈阳铁路局沈阳车辆段在段修期间共发现15号车钩裂纹85起,占12.1%,车钩裂纹的部位多在上钩耳孔或下钩耳孔与钩头连接圆弧处(钩耳孔根部),个别的上、下钩耳孔根部同时出现裂纹,钩尾销孔周围也易出现裂纹。

1.2 原因分析

1.2.1 车钩纵向冲击力较大。

客车速度越高，车钩所承受的纵向作用力越大。钩耳原是不受力的，但由于加修钩耳孔的不当或配装钩舌时钩耳孔中心至牵引突台间的距离变小等原因，使得钩耳承担了全部的牵引力，上下钩耳由于铣孔镶套所造成的不同心度，也会使其受力不均，以致造成钩耳孔附近产生裂纹。

1.2.2 车钩连接间隙较大。

车钩长期服役，车速加快，造成牵引台和冲击台磨耗加剧，但受结构限制，牵引台和冲击台无法加修，使得钩头牵引台、冲击台与钩舌牵引台、冲击台之间的间隙大于钩舌与钩耳孔之间的间隙，致使钩舌销和钩耳受力，导致钩耳产生裂纹。15号车钩连接面处及车钩与从板等都存在间隙，据计算，总间隙达到27.5mm，而且这个自由间隙随着钩舌、钩腕的磨耗不断增大，运用中自由间隙一般在30-60mm之间。

而国外与我国客车情况最具可比性的日本、德国，车钩连接间隙都小于3mm。

1.2.3 缓冲器的性能不良。

与15号车钩配套的所谓大容量G1号缓冲器，其结构、原理及外形尺寸和1号缓冲器基本相同，只是弹簧钢材质由55Si2Mn改为60Si2CrVA，环簧的断面尺寸进行了调整，主要靠提高强度和初压力来提高缓冲器的容量。但是G1号缓冲器刚度增加了约33%，在同样的纵向相对位移下，其所受纵向力也要相应地增加三分之一左右，同时G1号缓冲器的较大初压力，使其存在一定的不缓冲区，牺牲了对小冲击的缓和，初压力越大，影响冲动越大。缓冲器强度和初压力提高的同时，它的吸收率也要降低。这些因素都导致了列车纵向冲动加大，提高车钩的受力。

1.2.4 焊修工艺不当。

钩尾销孔附近的裂纹，大多出现在此部位磨耗后焊修过的车钩上。主要是由于焊修工艺不当，造成焊缝中存在焊接缺陷（如气孔、夹渣等）或焊修后热影响区性能下降，形成疲劳裂纹源，导致了此部位裂纹的增多。

1.3 改进建议

1.3.1 减少连接间隙。

按国外情况，应全面推广小间隙钩舌，使连接间隙减少到3mm为宜，特别是减少钩头与钩舌的牵引台和冲击台之间的间隙，使牵引台或冲击台承担更多的纵向牵引力或冲击力，这样可以减少钩舌销承担纵向牵引力或冲击力的不足和钩耳孔根部裂纹的发生。

1.3.2 提高缓冲器性能。

铁路运输较发达的国家都很重视缓冲器的开发和运用，首先要降低缓冲器的初压力，以零出压型为最优，合理确定缓冲器容量，缓冲器容量过低，易导致车辆产生刚性冲击；容量较高时，则要以其刚度和初压力适量为前提。对于快速客车，最好使用目前较先进的大容量、低阻抗、质量轻、检修周期长的弹性胶泥缓冲器。

1.3.3 提高加修质量。

一方面加强钩耳孔的检查检修，确保上下钩耳孔德同心度符合工艺要求，同时加强牵引台、冲击台的检查，做好选配；另一方面要提高焊修质量，焊修时要做到，认真开好坡口，彻底消除裂纹再施焊，焊后要及时热处理，消除热裂纹。

2 车钩复原不良

2.1 问题提出

目前新造客车均采用这种复原装置(密接钩除外),它是用摆块夹住钩身,摆块的两端用摆块吊吊在冲击座上,当车辆通过曲线时,摆块因受力钩的压力随同车钩一起摆动,当车辆转入直线上运行时,借重力作用使车钩恢复到原来的中央位置。2010年4-10月份检修中共发现30起15号车钩复原不良故障。

2.2 原因分析

通过对多起车钩不能复原故障的处理后发现,凡出现复原不良故障的车钩配件都是经过加修或是更换的新品。

(1)钩尾扁销孔磨耗焊修后虽通过镗床加修，但加工后的尺寸比标准尺寸偏小，或加修后使部分扁销孔的中心发生了偏移，从而与钩尾扁销配合过紧。(2)车钩尾部端面焊修后，打磨没有达到所要求的圆弧度R150mm，或打磨的圆弧面很粗糙。或焊修后扁销孔到车钩尾端的尺寸超过50mm,使之与前从板接触过于紧密，没有活动的余量。(3)扁销磨耗焊修后打磨不平或刨削圆弧度不准确或扁销弯曲变形，使得扁销与钩尾框、车钩配合后产生憋劲而不能灵活转动。(4)钩颈托板与摆块焊修后没有认真的打磨，没有认真的选配，使得钩颈托板与摆块相互接触过密，甚至相互挤压，没有活动的余量，使得车钩在摆动时产生很大的摩擦力甚至无法摆动。(5)更换的新车钩、新扁销和加修了孔的钩尾框配合后也很容易产生车钩复原不良现象。

2.3 改进建议

(1)严格按工艺要求,焊修后要恢复原形尺寸,尤其是钩尾扁销孔和钩尾框扁销孔加修时一定要确保正位和标准尺寸。(2)车钩尾端的圆弧面加修后一定要打磨平滑,保证圆弧度。扁销圆弧部分的堆焊面一定要刨削至原形尺寸。(3)在安装钩颈托板时,要选配好合适的钩颈托板与摆块以保证钩颈托板与摆块间有活动余量。

3 过渡车钩钩高不好控制

3.1 问题提出

为了便于与普通车钩的连挂,装用密接钩的25T型客车进行A2、A3修时都要装用过渡车钩,经常出现刚做过A2、A3修的过渡车钩钩高过低或过高,与普通客车连挂不上,需要重新调整过渡车钩的钩高。

3.2 原因分析

过渡车钩是15号车钩钩体与密接式车钩缓冲装置通过8个M30的螺栓连接而成,过渡车钩的重量是密接式车钩的2倍多。在A2、A3修时对吊座板上的支撑弹簧盒只做状态修,不做分解,弹簧盒里面的弹簧已部分锈蚀,造成弹簧盒在垂直方向上的灵活性大大降低。当过渡车钩安装后,会使支撑弹簧盒压缩量很大且上下活动很不灵活。此时只要用手动一下钩头,就可以把过渡车钩的钩高调整到任意高度(在一定范围内),所以刚修好的车,车钩高度存在很大的偶然性,向上抬一下钩头,车钩高度就会变得很高,向下压一下钩头,车钩高度就会变的很低。

3.3 改进建议

3.3.1 修订检修标准。

重新修订过渡车钩的检修标准：A2修时做状态修，弹簧盒弹簧锈蚀要抛丸除锈油漆，A3时按15号小间隙车钩缓冲装置检修作业指导书标准执行，分解检修，重点检查弹簧盒的弹簧性能。

3.3.2 正确调整钩高。

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