阿根廷米軌內(nèi)燃動(dòng)車組車鉤緩沖裝置選型設(shè)計(jì)

寇曉陽

摘 要：依據(jù)阿根廷內(nèi)燃動(dòng)車組標(biāo)書中對(duì)車鉤緩沖裝置的要求，對(duì)車鉤緩沖裝置結(jié)構(gòu)進(jìn)行了選型，然后對(duì)其技術(shù)方案、組成部分及各部分功能進(jìn)行說明；對(duì)車鉤緩沖裝置進(jìn)行動(dòng)力學(xué)計(jì)算，驗(yàn)明其結(jié)構(gòu)的合理性。

關(guān)鍵詞：車鉤；內(nèi)燃動(dòng)車組；縱向動(dòng)力學(xué)

中圖分類號(hào)：U260 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2017）10-0074-02

阿根廷米軌內(nèi)燃動(dòng)車組是中車唐山機(jī)車車輛有限公司承接的項(xiàng)目，該項(xiàng)目所有車輛現(xiàn)已全部如期交付，阿根廷用戶反饋良好。內(nèi)燃動(dòng)車組采用3輛為一列，首尾為動(dòng)車，中間為拖車的的編組形式，列車兩端采用全自動(dòng)車鉤，車輛之間為半永久車鉤。

1 車鉤緩沖裝置配置要求及技術(shù)方案

1.1 配置要求

（1）兩列內(nèi)燃動(dòng)車組重連時(shí)，能實(shí)現(xiàn)機(jī)械，電路，氣路的自動(dòng)連接，并能自動(dòng)或者手動(dòng)解編；車輛之間采用半永久車鉤；（2）車體靜態(tài)縱向壓縮載荷1200KN，車體靜態(tài)縱向拉伸載荷960KN，車鉤緩沖裝置拉伸壓縮強(qiáng)度需與車體拉伸壓縮強(qiáng)度匹配；（3）一列3輛編組的動(dòng)車組（AWO狀態(tài)）以5km/h的速度與另一列施加停放制動(dòng)的3輛編組動(dòng)車組（AW0狀態(tài)）相撞，碰撞能量全部由車鉤緩沖器吸收，車鉤不發(fā)生任何損傷；（4）一列3輛編組的動(dòng)車組（AWO狀態(tài)）以15km/h的速度與另一列施加停放制動(dòng)的3輛編組動(dòng)車組（AW0狀態(tài)）相撞，碰撞能量全部由車鉤吸收，車體不發(fā)生任何損傷。

1.2 技術(shù)方案

全自動(dòng)車鉤緩沖裝置位于整列車的首尾兩端。全自動(dòng)車鉤通過司機(jī)在司機(jī)室內(nèi)的操作，能實(shí)現(xiàn)兩列內(nèi)燃動(dòng)車組之間機(jī)械、氣路和電路的自動(dòng)連掛和解編，自動(dòng)操作出現(xiàn)故障時(shí)，也可以手動(dòng)完成。半永久車鉤位于車輛之間，需手動(dòng)完成兩車輛之間機(jī)械和氣路的連掛和解編。車鉤與車體之間通過螺栓連接。

1.2.1 全自動(dòng)車鉤

全自動(dòng)車鉤緩沖裝置由330機(jī)械鉤頭、壓潰管、EFG3橡膠緩沖器、自支撐結(jié)構(gòu)、對(duì)中裝置、電器車鉤組成，如圖1所示。

（1）鉤頭。鉤頭前端設(shè)置了凸錐和凹錐，車鉤連掛時(shí)，起到導(dǎo)向作用。鉤頭上集成了主風(fēng)管連接閥、制動(dòng)管連接閥以及解鉤管連接閥。當(dāng)列車連掛時(shí)，氣路閥門均能能自動(dòng)連通；當(dāng)列車解編時(shí)，氣路閥門也能自動(dòng)關(guān)閉。

（2）壓潰管。該裝置為能量吸收結(jié)構(gòu)，當(dāng)車鉤緩沖器被壓縮至最大行程且此時(shí)車鉤受力大于壓潰管觸發(fā)力時(shí)，壓潰管開始發(fā)生作用，吸收碰撞能量。

（3）EFG3橡膠緩沖器。EFG3橡膠緩沖器安裝于車鉤座內(nèi)，采用環(huán)形橡膠緩沖件。屬于可復(fù)原的能量吸收部件。

（4）自支撐結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)可以一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)車鉤鉤頭的高度。

（5）對(duì)中裝置。車鉤水平偏轉(zhuǎn)±15°時(shí)，該結(jié)構(gòu)能迫使車鉤自動(dòng)回彈、對(duì)中。

（6）電器車鉤。電器車鉤集成了列車信號(hào)傳送的電連接接頭，由風(fēng)缸推動(dòng)伸出或者拉回。

（7）全自動(dòng)車鉤功能參數(shù)（表1）。

1.2.2 半永久車鉤

車輛之間采用兩個(gè)半永久車鉤連接，兩個(gè)半永久車鉤的差異在于是否配有壓潰管。一對(duì)半永久車鉤由卡環(huán)連接。如圖2所示。

（1）帶有壓潰管的半永久車鉤。包括EFG3橡膠緩沖器和壓潰管，主要起到傳遞縱向力和吸收碰撞能量的作用；

（2）連接卡環(huán)。起到連接兩個(gè)半永久車鉤的作用；

（3）不帶壓潰管的半永久車鉤。帶有EFG3橡膠緩沖器，主要起到吸收碰撞能量的作用（表2）。

2 車鉤緩沖裝置動(dòng)力學(xué)計(jì)算

（1）一列3輛編組（AW0）與一列3輛編組施加停放制動(dòng)（AWO），以5km/h的速度碰撞。該工況下，車鉤緩沖裝置最大壓縮行程、最大車鉤力以及吸收的最大撞擊能量出現(xiàn)在兩列車的接觸處。由模擬仿真結(jié)果得知，最大力約為616KN，撞擊能量由車鉤緩沖裝置吸收，車鉤沒有任何永久性破壞。

（2）一列3輛編組（AW0）與一列3輛編組施加停放制動(dòng)（AWO）以15km/h的速度相撞。該工況下，車鉤緩沖裝置最大壓縮行程、最大車鉤力以及吸收的最大撞擊能量出現(xiàn)在兩列車的接觸處。由模擬仿真結(jié)果得知，最大力為1000KN，碰撞接觸處單個(gè)車鉤吸收能量約為242KJ，該車鉤壓潰管被觸發(fā)，車體沒有任何永久性破壞。該工況下，距離碰撞接觸面較近的半永久車鉤參與吸能，由模擬仿真結(jié)果得知，最大力為950KN，單個(gè)半永久車鉤吸收能量約為106KN，車鉤壓潰管被觸發(fā)，車體不會(huì)產(chǎn)生損壞。

由以上二種工況計(jì)算結(jié)果可以看出，碰撞能量全部由車鉤緩沖裝置吸收，車體不會(huì)發(fā)生永久變形，該車鉤緩沖裝置方案合理可行。

3 結(jié)語

阿根廷米軌內(nèi)燃動(dòng)車組所選用的車鉤緩沖裝置滿足阿根廷業(yè)主標(biāo)書中對(duì)車鉤緩沖裝置的各項(xiàng)要求，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理。目前該項(xiàng)目車端連接系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)狀態(tài)良好，受到了客戶的一致好評(píng)。

參考文獻(xiàn)

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