CRH3动车组-车端连接-修改-1要点(共25页).doc
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1、精选优质文档-倾情为你奉上第14章 车端连接目 录14.1 概要 14.1.1 车端连接系统的作用车端连接系统在动车组中具有重要的作用,它不仅要实现车辆间的机械连接,还要实现车辆与车辆之间的电气和气路连接等。机械连接的作用主要是使连接各车辆彼此间保持一定的距离,并且传递和缓和动车组在运行过程中及在调车过程中产生的纵向冲击和振动。车端连接系统涉及到车辆之间作用力的传递以及车辆的限界、空气动力学、车辆动力学的性能。电气和气路连接为车辆间提供各种电压的电气与压缩空气的通路。另外,车端连接系统还应为车辆间的流动人员提供安全、舒适的走行通道等。14.1.2 车端连接系统的组成车端连接系统主要由车钩缓冲装
2、置、电气与风管连接器、风挡等部件组成。CRH3高速动车组的车钩缓冲装置主要分为三种:即用于动车组两端的自动车钩(图14-2所示),用于动车组车辆之间的半永久车钩(图14-6所示),以及紧急情况下用于非密接式车钩与动车组间救援使用的过渡车钩(图14-9所示)。具体安装位置见图14-1。1自动车钩,2半永久车钩,3过渡车钩图14-1 三种车钩的安装(安放)位置图14-2 自动车钩实体图14.2 自动车钩缓冲装置 CRH3动车组采用的是德国VOITH公司的夏芬伯格(Schartenberg)系列车钩,该系列车钩主要用于铁路干线车辆和重型地铁车辆的连挂。该车钩具有较高的自动化程度,可适应大部分应用场合
3、。夏芬伯格的车钩装置占据欧洲同类商品约90%的市场。14.2.1 自动车钩结构及作用原理自动车钩缓冲装置由机械钩头(又称为车钩头)、电气连接器和气路连接器等主要部件组成。机械钩头部分设于自动车钩的钩头中央,电气连接器分设在左右两侧,中心轴线上下方设有气路连接器。同时,自动车钩头部的前表面和电气连接器中都装有加热器。当外界温度低于5时,加热器启动。其结构如图14-3所示。1-车钩头;2-解钩凤缸;3-风管连接器;4-风管连接器;5-电气连接器控制器6-车钩牵引杆;7-轴承座(钩尾座);8-电气连接器;9-防护盖。图14-3 SCHARFENBERG自动车钩自动车钩的机械钩头部分如图14-4所示。
4、表面有凸锥和凹锥,连挂时强制两车钩间自动对齐和同心,在水平和垂直方向提供一个较大的连挂范围。在车钩表面一侧,采用导向喇叭和延长线来扩展偏准连挂范围。钩头面配有一只宽而扁的边缘以吸收缓冲力。牵引力经由钩锁、钩舌、中枢、壳体等进行传输。牵引负载和缓冲负载经由车钩牵引杆从钩头传输到轴承座,从而承担相应负载。任何超出钩尾座吸收能力的荷载均会被传送至车体底架上。安装在车钩牵引杆内的吸能装置可以缓冲冲击。 1-钩舌; 2-棘爪; 3-钩舌销;4-钩锁(钩板); 5-中枢; 6-拉簧;7-弹簧座; 8-带心轴导杆;9-壳体。图14-4 机械钩头(10号钩头)图示自动车钩有待挂、闭锁、解钩三种状态。其作用原理
5、如图14-5所示。 待挂状态 闭锁状态 解钩状态图14-5 自动车钩的连挂原理1. 待挂状态:为车钩连接前的准备状态,此时钩舌定位杆被固定在待挂位置,拉簧处于较大拉伸状态,钩锁连接杆退缩至凸锥体内,钩舌上的钩嘴对着钩头正前方。2. 闭锁状态:相邻两钩的凸锥体伸入对方的凹锥孔,凸锥将带心轴导杆向后压向棘爪,由卡子释放棘爪。这样,通过拉簧将钩锁按逆时针方向转动到连挂位置,直至钩舌与钩锁(钩板)啮合。当车辆连挂后,锁紧装置会形成一个平行四边形形状,这样可以将牵引荷载均匀地分布在两个钩锁和钩舌拉杆上。3. 解钩状态:解钩时,顺时针转动弹簧加载的钩锁,直至将钩舌从钩锁上释放。当棘爪与带心轴导杆啮合在一起
6、时,保持钩锁的锁定位置。列车分离时,弹簧加载的带心轴导杆和导杆卡子同时向前移动并释放棘爪。车钩锁在拉簧的作用下按逆时针方向转动,直至棘爪与导杆卡子相啮合。车钩锁回至待挂位,再次准备连挂。14.2.2 自动车钩主要技术参数表14-1 自动车钩主要技术参数表压缩强度1400 kN 10 %拉伸强度不低于. 850 kN车钩长度从端面到中心轴1610 4 mm车钩重量包括电缆约 760 kgs车钩安装高度中心线高1000 10 mm车钩牵引杆摩擦弹簧行程牵引约 145 mm最大压缩负载静态、牵引约 1400 kN 10%吸收容量动态、牵引约 224 kJ吸收率动态、牵引约 66 %加热器车钩头加热器
7、电压和功率4 x 230 V AC, 80 W加热器Themic元件开关转换范围,打开3.5K低于4开关转换范围,关闭3.5K从14开始车钩最大摆角水平约 12垂直约 3连挂的最小曲线半径250m车钩垂向挂钩区域 140mm14.2.3 自动车钩缓冲装置缓冲装置(又称为车钩缓冲器或吸能装置)满足当CRH3动车组以小于5 km/h的速度连挂时,对另一组静止制动的CRH3动车组所带来的冲击,这种冲击一般不会导致车钩和车体的永久变形。自动车钩包含一个环簧缓冲器作为可恢复的能量吸收器,超过环簧缓冲器吸收能力的能量会被分散到车钩牵引杆内的形变管中,这时,车钩牵引杆的形变管将产生永久塑性变形。缓冲器的参数
8、如表14-2 所示。表14-2 缓冲器参数对 象参 数参 数 值环簧缓冲器行程44 mm初压力约 50kN最大作用力850 kN橡胶承载弹性约5 mm 1500kN14.2.4 自动车钩的控制自动车钩通过司机室的控制系统实现两辆CRH3动车组的机械、电气和气路连挂。为了使连挂有足够的运动自由量,自动车钩的牵引杆设计成由气动控制的可伸出和缩回结构缺伸缩机构图。CRH3动车组的解编也是通过气动解编装置完成。在紧急情况时(如气动系统失效或出现故障),有无压缩空气,均可手动操作自动车钩。如果有压缩空气,则可通过起动相应阀门来手动移动前端车钩。如果无压缩空气,也可手动拉伸前端车钩。此时,需要以下工具:自
9、动钳(用于打开自动车钩锁)以及脚踏空气泵(用于拉伸或缩回自动车钩)。这些工具均随车附带。14.3 半永久车钩14.3.1 半永久车钩结构及作用原理动车组除在两头车外侧装设自动车钩外,其余车厢连接处均使用两个半永久车钩相连,其中一个半永久车钩带有缓冲器,另一个没有。图14-6为两种半永久车钩实体图。1-1420型带缓冲器的半永久性车钩; 2-1421型不带缓冲器的半永久性车钩; 3-轴承座; 4-钩身; 5-风管连接; 6-接地线。图14-6 两种半永久车钩实体图图14-7 卡环结构图相比于自动车钩,半永久车钩连接时需要人工使用工具对其进行锁定操作才能完成连接及分解。两半永久车钩是通过车钩卡环连
10、接在一起,此种连接方式刚性好、无松脱、安全性高。可以满足CRH3动车组的垂直曲线运动、水平曲线运动,以及两连接车辆间的相对旋转运动。其卡环结构如图14-7所示。 14.3.2 半永久车钩主要技术参数表14-3 半永久车钩主要技术参数表压缩强度1500 kN拉伸强度1000 kN车钩长度从端面到枢轴1131 5 mm车钩安装高度中心线高1000 10 mm配有摩擦弹簧的车钩牵引杆行程牵引约 23 mm初压力静态,牵引时约 60 kN阻抗力静态,牵引时约 600kN配有缓冲装置的车钩牵引杆行程缓冲约 62 mm阻抗力缓冲约 800 kN初压力静态,牵引时约 80 kN车钩最大摆角水平约 20垂直约
11、 714.3.3 半自动车钩缓冲装置车钩牵引杆配备了能量吸收装置,一般称该装置为缓冲装置或车钩缓冲器。当冲击力超过弹簧缓冲器的初压力时,吸收能量(如受到冲击和碰撞时)。该设备包括一个气-液缓冲器和一个摩擦弹簧缓冲器,它们相结合用于缓和车辆间的纵向冲击和振动,以及吸收冲击能量。摩擦弹簧缓冲器用于缓冲吸收牵引冲击的能量,气-液缓冲器用于缓冲吸收碰撞冲击的能量。图14-8摩擦弹簧与气-液缓冲器的静态和动态特性图14-8显示了摩擦弹簧和气-液缓冲器的静态和动态特性。当牵引力达600 kN时,行程为23 mm;压缩力为800 kN时,行程为62 mm。可以确保耗尽能量吸收。左侧图像显示了摩擦弹簧缓冲器的
12、特征。右侧则显示了气-液缓冲器的特征;1号曲线显示了当速度为5 km/h时,气-液缓冲器的动态特性,2号曲线显示了静态属性,3号曲线显示了释放特性。 14.4 过渡车钩 14.4.1 结构及作用原理过渡车钩是一个由三部分部件构成的车钩。第一部分是夏芬伯格10型转接器车钩;第二部分是不同高度的过渡部分,用于保证1000 mm同880 mm之间的过渡;第三部分则是中国车钩(AAR型号)钩头,用于保证同国内机车车钩连接。其结构如图14-9所示。1-SCHARFENBERG转接器车钩;2-车高度转接器;3-AAR钩头。图14-9 过渡车钩14.4.2 过渡车钩主要技术参数表14-4中列举了通过紧急过渡
13、车钩进行牵引/拖拽时的相关数据参数。表14-4 过渡车钩主要技术参数序号参 数单位要 求1列车最大配置2列 8节车单元组合2列车最大重量t大约5363CRH3 动车组车钩的形式侧面带电气连接的夏芬伯格10型车钩4中国机车的车钩型号AAR 型式5CRH3 动车组车钩中心距轨面的高度mm10006中国机车的车钩中心距轨面的高度mm8807过渡车钩组成第1部分:夏芬伯格10号钩头第2部分:用于不同高度过渡的部分第3部分: 中国车钩(AAR型号)钩头8过渡车钩的数量每列车一套9过渡车钩所有部件的总重kg大约10510压缩空气供应通过主风缸管11在动车段最大轨道坡度30(局部)12采用过渡车钩(牵引/拖
14、拽)一列动车组时, 最大起动坡度1213采用过渡车钩(牵引/拖拽)一列动车组时, 最大运行坡度2014允许的(牵引/拖拽)速度km/h取决于每种情况下的具体情况以及制动计算15拉伸强度kN35016压缩强度kN40014.4.3 过渡车钩的使用过渡车钩可以使装有中国标准型车钩的机车在紧急情况下牵引CRH3动车组。过渡车钩是车组的一个永久性零件,放置在头等车FC05的地板的下方,(具体安放位置见图14-10)且分解成三部分放置,使用时按规定步骤组合在一起。图14-10 过渡车钩安放位置在牵引/拖拽过程中,过渡车钩的载荷极限应当严格遵守。首先,起动加速度不能超过0.1 m/s2。其次,在牵引/拖拽
15、两列动车组的作业中,起动时的线路坡度不能超过12 。另外,在牵引/拖拽运行过程中,线路坡度不应大于20 .过渡车钩的使用方法如下:1. 停用电动钩头操纵机构,使电动钩头保持在其缩回位置。2. 检查10号自动车钩的车钩锁是否位于准备连挂位置。3. 清洁转接器车钩以及10号自动车钩的接触表面。4. 检查转接器车钩以确保闭锁机构自由移动,同时对钩舌腹板和钩板开槽进行适当润滑。5. 将转接器车钩连接到10号自动车钩上时,将自动车钩的钩舌钩到转接器车钩的钩板开槽中,同时将转接器车钩的钩舌与10号自动车钩的钩板啮合。6. 将高度转接器与转接器车钩相连。7. 将AAR钩头与高度转接器相连。8. 将国都车钩的
16、AAR钩头连挂到AAR车钩上。9. 将制动软管连接到AAR车钩上。14.5 风挡 14.5.1 结构及作用原理风挡是列车之间的柔性部分,可以吸收车辆之间的所有相对运动的能量并使旅客能安全容易地通过。同时,为了保证客室环境的舒适度,需满足列车的空气动力学及声学要求。风挡的设计应遵循以下标准:1. EN 12663 铁道应用-铁道车辆车体的结构要求。2. DIN 5510 铁道车辆的防火保护。列车风挡主要是由耐压的双层折棚及以旋压方式固定于两节车车端的唇型风挡框上而组成,其下部空档需用渡板覆盖,在铰接渡板的两端设有防滑保护盖(踏板)。其主要组件特点如下:双层折棚:由两个旋压框、一个中心框(连接框)
17、、内外双层折棚和护裙组成。旋压框是通过内外风挡的摩擦锁定。旋压框通过车体端墙上的不锈钢螺套,使用不锈钢螺栓和六角螺母固定在端墙上,使折棚整体嵌入两车之间的通道。铰接渡板:铰接渡板由一个支撑框、踏板、弹性框和支架组成。铰接渡板是通过渡板支架的滑动支撑固定在两车的车端。附在插脚上的圆辊可以防止两渡板分离。铰接渡板的设计能在三个自由度上移动。渡板顶端的弹簧可使渡板恢复到初始位置。当铰接渡板放下时,可允许乘客安全通过。另外,它被设计成一个可以吸收内部相互运动能量的通道,使得两车之间没有间隙和阻断。风挡结构见图14-11.图14-11 风挡的主要部件过渡踏板:设在铰接渡板的两端,由一个底板和通过铰链与之
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- CRH3 车组 连接 修改 要点 25
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