毕业设计-----车钩、缓冲器缓冲装置设计.doc

毕业设计（论文）
第一章绪论

车钩、缓冲器是铁路机车车辆连接与起缓冲作用的重要零部件,多用普碳钢或高强度低合金钢制成。随着铁路客运速度的不断提高和货运载重量的不断加大,对车钩、缓冲器的刚性、强度、质量、容量和耐磨性等性能要求越来越高。新品开发的周期也越来越短,专业化制造的能力也越来越强。
根据国家《中长期铁路网发展规划》,未来15a将是我国铁路高速化发展的一个重要时期。目前正在引进国外技术先进、成熟的200km/h动车组、300km/h高速客车及其制造技术，在整个过程中,采用引进与消化吸收相结合的原则,从而最终实现从零部件到整车的国产化。客车车钩、缓冲器引进后的国产化便是其中重要一环。因此,对于了解国内外机车车辆车钩、缓冲器的发展水平与动态是十分必要的。

一国内机车车辆用车钩缓冲装置的概况

货车车钩:随着货运单列载重总量从早期的1500t～2500t,到现在开行的10000t及以上,我国货车车钩从20世纪50年代开始至今,先后开发了2号、13号、16号、17号、13A等型号的车钩,车钩材料也由ZG230-450提升为C级钢、E级钢,车钩的强度水平从1500kN～2300kN提高到了3000kN～3500kN,其连接间隙也从19.5mm减小到12mm。
客车车钩:随着客运列车编组14～16辆增加到18～20辆,在15号车钩的基础上,先后又开发了C级钢15C型车钩、15X型小间隙车钩和E级钢密接式车钩、动车组车钩等。
随着车钩的发展,缓冲器也有了很大发展。从建国初期的2号、3号缓冲器开始,又先后开发了MX-1型橡胶缓冲器、MT-2型、MT-3型缓冲器以及大容量弹性胶泥缓冲器等产品。缓冲器的容量水平从早期的20KJ、35KJ、50KJ提高到了100KJ。
近年来,我国客运形势发生了很大的变化,特别是经过6次客运提速,在很大程度上带动了客车钩缓系统的发展。随着干线客车速度从160km/h、180km/h提升至200km/h及以上,客车钩缓也经历了15号车钩配1号缓冲器、15C车钩配G1缓冲器、15X车钩配G1缓冲器、密接式车钩配弹性胶泥缓冲器的发展过程。在动车组方面,也都基本采用了密接式车钩、缓冲器系统,正在逐步实现与国际水平的接轨。

二国际机车车辆用车钩缓冲装置概况
在国际铁路机、客、货车用车钩方面,机车、货车用车钩主要是以美国研制生产的E型和F型车钩为代表。主要生产各种AAR标准车钩,如:E60DE、E67CE、E68CE、E69BE、SBE60DE、SBE67CE、F70DE、F79DE、F73BE、SE60DE、SE67CE、SE69BE、SF70DE、SF73BE等型号的车钩及各种钩尾框,如:Y41AE、Y45AE型钩尾框和冲击座、从板等。除此之外,还有德国的Schaku公司、日本的柴田公司、Scharfenberg公司、瑞典Dellner公司生产密接式车钩、缓冲器及CA-3型自动车钩、链子钩,其产品除用于本国及欧洲客、货车辆外,同时还供应北美、澳洲及东南亚等地区。
在缓冲器制造生产方面,美国铁路货车缓冲器主要有ASF-Keystone公司、Wabtec公司及Miner等。如ASF-Keystone公司的缓冲器占北美液压缓冲器市场的60%～70%。Wabtec公司自1904年起开始设计开发缓冲器,在摩擦弹簧缓冲器的设计、试验、生产方面具有丰富的经验,先后开发了Mark系列等多种类型缓冲器,如:Mark50型、Mark325型、Mark558型钢弹簧摩擦式缓冲器,MarkH60型钢弹簧与液压组合的摩擦式缓冲器、MarkR500型钢弹簧与橡胶组合的摩擦式缓冲器。Miner公司以研制生产橡胶缓冲器著称,典型产品有SL-76橡胶缓冲器和TF-880型弹性体缓冲器等。此外,其他各国际知名车钩生产企业在生产车钩的同时,大多数也配套生产各型缓冲器。

三密接式钩缓装置的国产化研究

由于城市轨道交通车辆启动和变速过程中纵向加(减)速度较大，对车辆舒适度要求较高，传统结构的客车车钩缓冲装置联挂间隙较大、自动化程度较低，不能满足其使用要求，必须采用密接式车钩缓冲装置。另外城轨车辆编组小，对车辆轻量化要求较高，因此不能直接把铁路上使用的高强度密接式车钩直接照搬过来。目前世界上较为先进的密接式车钩主要有SCHAKU式、BSI式、柴田式等3种。其中柴田式早已于上世纪60年代用于我国北京地铁，其改进型已在我国高速动车组和多个城市的城轨车辆上应用。而SCHAKU式属引进城轨车辆上使用的型式。进口的上海地铁及轻轨车辆采用SCHAKU型结构的密接式车钩，它有3种不同的类型，即全自动车钩、半自动车钩和半永久车钩。全自动车钩可以实现机械、气路、电路的自动连接。半自动车钩的机械、气路连接结构与作用原理与全自动车钩相同，但是电路需要人工手动连接。半永久车钩