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1、第四章 传动系、制动系、车体、车架和走行部第一节 传动系 发动机的传动装置分为机械传动、电力传动和液体传动三大类,其中液体传动又分为液压传动和液力传动。一般大功率的轨道车采用电力传动和液力传动。hh200型、jy3602型、 jy29010型、qd160型轨道车采用的是机械传动,gcy270型、gcy1000型为液力传动, gcd1000型为交一直流电传动。 机械传动系统主要由离合器、变速器、换向箱、转动轴、车轴齿轮箱等组成,如图41(a)所示。 液力传动系统由液力传动箱、车轴齿轮箱、传动轴等组成。图41(b)为jy400dt型重型轨道车液力传动系统图。图41(d)为gcy1000型重型轨道车

2、液力传动示意图。 电传动gcd1000型重型轨道车采用交一直流电传动方式。在柴油机驱动下,jf217型同步发电机三相交流电经硅整流装置变换成直流电供给齿轮箱,从而驱动轨道车的四根动轴,如图41(c)所示。 一、离合器 离合器是设置于发动机与变速器之间的动力传递机构。它使二者的动力得到可靠的接合和彻底分离。离合器的功用是:(1)保证车辆平稳起步。离合器是通过“离”和“合”来完成自身工作任务。当轨道车起步时,离合器由分离状态逐渐转化为接合状态,使向后传递的扭矩逐渐增加,保证轨道车平稳起步。(2)换挡平顺。离合器分离时,中断动力的传递,可使换挡轻便平顺,减少齿轮撞击声。(3)防止传动系过载。当离合器

3、结合时,传递的扭矩超过传动系所能承受的最大扭矩时,离合器打滑,防止传动系超负荷而损坏传动机件。 目前车辆上用的离合器普遍采用摩擦片式离合器,主要有单片干式和双片干式两种。 轨道车大多数都采用常接合、弹簧压力的摩擦式离合器。为了传递较大的动力,通常采用双片摩擦式离合器。 摩擦片式离合器一般由主动部分、从动部分、压紧机构及操纵机构四部分组成。 离合器主动部分由发动机曲轴连杆机构中的飞轮等组成。 离合器从动部分由从动盘、变速器输入轴等组成。 离合器压紧机构由压盘、分离杠杆、离合器盖、压盘弹簧等组成。 离合器操纵机构由离合器踏板、分离拉杆、分离叉、分离轴承等组成。 前三者是保证离合器处于接合状态并能传

4、递动力的机构,而操纵机构主要是使离合器按要求分离的装置。图42为进口lipe双片干式常接合摩擦式离合器。摩擦式离合器的工作原理如图43所示。 二、变速器 变速器的功用是在发动机输出功率不变的情况下使车辆获得不同的速度和牵引力,用以改变车辆的行驶方向(前进或后退),在发动机不熄火、离合器接合状态下能保证发动机空转,不使动力传给车轮。 变速器的组成主要由操纵机构和齿轮机构组成,用螺栓固定在发动机飞轮壳上。通过操纵机构变换齿轮的各种啮合实现传动速比的变换,从而使变速器第二轴输出不同的转速和扭矩。 变速器可分为有级变速器和无级变速器。 有级变速器是具有若干个一定数值传动比的变速器,轨道车大多采用这种变

5、速器,通常有五个挡的传动比。 无级变速器是传动比可在一定范围内连续变化,即其传动比挡数为无限多的变速器。目前用于轨道车的无级变速器为液力传动式液力变矩器。 (一)齿轮传动变速器的变速原理 一对啮合的齿轮,设小齿轮齿数z1为30,大齿轮齿数z2为60,则在相同的时间内,小齿轮转过一圈时,大齿轮只转过半圈,大齿轮的转速为小齿轮的一半。如果大齿轮是主动齿轮,小齿轮是从动齿轮,它的转速经小齿轮传出时就提高了。轨道车变速器就是根据这一原理,利用大小不同齿轮的啮合传动而实现变速的。 主动齿轮转速n1与从动齿轮的转速挖2之比称为传动比,用i 12表示。上述例子说明,转速与齿轮齿数成反比,即对于前述的一对齿轮

6、啮合传动,设小齿轮为主动齿轮,则变速器里有若干个齿轮,它们可以互相搭配而得到不同的传动比。一般经过两级或两级以上的减速,图44为两级减速的齿轮传动简图。 发动机扭矩由齿轮z1传给齿轮z2,再由齿轮 z3传给齿轮z4输出。由图可知齿轮z2、z3在同一根轴上,转速相同,即n2=n3,所以,总传动比为同理,多级齿轮传动的传动比为 总=所有从动齿轮齿数连乘积/所有主动齿轮数连动乘积齿=各级齿轮传动比连乘积轨道车变速箱某挡位的传动比就是指这一挡位各级齿轮传动比的连乘积。在不计传动各部摩擦功率损失的情况下,输入功率p入等于输出功率p出,即:p入=p出: 由此可见,传动比大于1是降速比,小于1是增速比,等于

7、1是等速比。通过合适的挡位,用降低转速的方法,换得输出扭矩的增加,以适应克服行驶阻力的需要。 (二)变速器的传动机构 qd160型轨道车的变速器图如图45所示。变速箱传动示意图如图46所示。图45变速器1变速箱壳;2第轴;3锁紧帽;4滚珠轴承;5四、五挡齿轮;6四、五挡拨叉;7滚珠轴承;8四挡被动齿轮;9滚柱;1o滚珠轴承;11护套;12换挡轴;13变速箱盖;14换挡头;15二、三挡拨叉;16四、五挡拨叉轴导块;17起步一挡拨叉;18四、五挡拨叉轴;19二、三挡拨叉轴;20起步挡拨叉轴;21起步一挡滑动齿轮;22轴承;23第二轴;24轴承盖;25里程表主动齿轮;26护油圈;27第二轴凸缘;28

8、十字轴;29里程表被动齿轮;30轴承盖板;31中间轴;32轴承;33起步齿轮;34铜套;35起步齿轮轴;36过桥齿轮;37过桥轴;38二挡主动齿轮;39二、三挡滑动齿轮;40三挡主动齿轮;41三挡被动齿轮;42轴承;43轴承;44油底壳;45四挡主动齿轮;46中间轴传动齿轮;47轴承;48轴承盖;49五挡齿轮。 齿轮21后移至与齿轮36啮合时为起步挡。 动力经齿轮49、46、中间轴齿轮、33(前)、33(后)、36、21传至第二轴,如图46(a)所示。起步挡传动比起=1048,由于起步挡的传动比很大,作用于轮对的扭矩也大,产生很大的起动牵引力以克服起动阻力。齿轮21前移至与中间轴31上的齿轮啮

9、合时为一挡,动力经齿轮49、46、中间轴31上的齿轮和21传至第二轴,如图46(b)所示,一挡传动比i1=764。 齿轮39后移至与齿轮38啮合时为二挡。动力经齿轮49、46、38和39传至第二轴,如图46(c)所示,二挡传动比i2=427。 齿轮39前移至与齿轮41的内圈啮合时为三挡。动力经齿轮49、46、40、41和39传至第二轴,如图46(d)所示,三挡传动比i3:260。 四、五挡齿轮5后移至其外齿圈与齿轮8前端的内齿圈啮合时为四挡。动力经齿轮49、46、45、8和5传至二轴,如图46(e)所示,四挡传动比i4=159。 四、五挡齿轮5前移至其内齿圈与齿轮49后端的外齿圈啮合时为五挡。

10、动力经齿轮49外齿圈四、五挡齿轮5传至二轴,如图46(f)所示,五挡传动比i5=1,为直接挡。 (三)变速器的操纵机构 轨道车变速操纵机构由换挡装置、自锁装置和互锁装置组成。它的工作原理如图47所示。 换挡装置主要由变速杆、拨杆轴、拨叉、拨叉轴等部件组成。各滑动齿轮在空挡及各挡上的正确啮合位置是靠拨叉来保持的。 自锁装置是为了防止自动挂挡或脱挡,保证挡位上全齿长啮合。 互锁装置是为了防止同时挂上两个挡位,造成机械损坏。相邻的错了一个位置,这样,拨杆轴就不能转动,拨杆就无法进入另一拨叉轴的拨块凹槽中。若要移动另一个拨叉轴,必须先将拨叉轴退回空挡位置,才能拨动另一根拨叉轴,这就防止了同时挂上两个挡

11、。 轨道车前后端的换挡操纵杆通过联动装置连接,实现两端均可操纵变速器。 利用变速器的操纵机构,司机可根据条件需要,挂上某个排挡或退入空挡。操纵机构应满足以下几项要求: 1防止自动挂挡和自动脱挡。在挡位上应保持传动齿轮全齿长啮合,司机对于是否换入了挡位应具有“手感”。 2不能同时挂上两个挡。 (四)富勒变速器 由美国伊顿(eaton)公司生产的富勒(fuller)双副轴变速器(亦称双中心轴变速器),在轨道车上已采用,如hs206型、gc230(210)型、jy29010型、jy3602型等型号的轨道车采用了富勒变速器。该系列变速器是双中心轴、大功率、多挡位的机械式变速器。这种变速器采用主、副箱组

12、合设计,双中心轴传动,主轴和主轴齿轮浮动,同步器的摩擦锥面采用高性能的非金属摩擦材料,取力形式多样化,具有设计巧妙,结构新颖,操纵方便的特点。目前一部分重型轨道车采用的是rt一11509c型号的富勒变速器。 1fuiier双中间系列变速器的典型结构 (1)双中间轴结构fuiier(富勒)双中间轴系列变速器的主、副变速器均采用两根结构完全一样的中间轴,相间180。动力从输入轴输入后,分流到两根中间轴上,然后汇集到主轴轮上输出,副变速器也是如此。 为满足正确的啮合并使载荷尽可能平均分配,主轴齿轮在主轴上呈径向浮动状态,主轴则采用绞接式浮动结构,如图48所示。主轴颈插入输入轴的孔内,孔内压入含油导套

13、,主轴轴颈与导套之间有足够的径向间隙。主轴后端通过渐开线花键插入副变速器驱动齿轮孔内,副变速器驱动齿轮轴颈支撑在球轴承上,因为主轴上各挡齿轮在主轴上浮动,这样就取消了传统的滚针轴承,使主轴总成的结构更简单。在工作时,两个中间轴齿轮对主轴齿轮所加的径向力大小相等,方向相反,相互抵消,使主轴只承受扭矩,不承受弯矩,改善了主轴和轴承的受力状况,并大大提高了变速器的使用可靠性和耐久性。 (2)“对齿” 为了解决双中间轴与主轴齿轮的正确啮合,必须“对齿”。 所谓“对齿”即组装变速器时,将两根中间轴传动齿轮上印有标记的齿轮分别插入输人轴(一轴)齿轮上印有标记的两组轮齿(每组包括相邻两个牙齿)的齿槽中,如图

14、49所示副变速器“对齿”也按上述方法,通常是选用后面一对齿轮进行“对齿”。 2fuiier(富勒)双中间轴系列变速器的使用保养和注意事项 (1)润滑油牌号:变速器内须加注85w90车辆齿轮油。 (2)正确的油面位置:要确保油面与注油口平齐。油面高度由壳体侧面的锥形注油孔检查,油面注至孔口处出现溢出即可。 (3)工作温度:变速器在连续工作期间温度不得超过120,最低温度不得低于40,工作温度超过120,会使润滑油分解并缩短变速器的寿命。 (4)换油周期:新变速器在行驶20005000 km时,必须更换润滑油。每行驶10000 km应检查润滑油的油面高度和泄漏情况,随时进行补充。每行驶50000k

15、m应更换润滑油。 三、换向箱 (一)结构 换向箱具有改变轨道车行驶方向,把变速器的动力分别传递到前后两个车轴齿轮箱和发电机的功能。 jy3602型和jy29010型重型轨道车换向箱结构如图410所示。该换向箱为四轴(第四轴由两个半轴组成),前后剖分式结构,一轴上有一个直齿轮,利用拨叉拨动该齿轮使之分别与二轴直齿轮或三轴直齿啮合,以获得轨道车正方向或反方向运动。带发电机的车型一轴后端还安装有一个滑动齿轮和一套发电机手动离合机构,通过操纵发电机手动离合器操纵杆带动滑动齿轮移动并与发电机驱动齿轮轴的内齿轮啮合,把动力传给发电机,使发电机进入工作状态,即可向外提供电源。 换向箱通过支座固定在底架中梁上

16、,支承面有橡胶减振板,在使用时应经常检查固定螺栓是否紧固。 (二)换向箱的保养和维修 1车辆走合期满后及每行驶6 000 km后均应更换润滑油,换油应在油温未降低时进行,注意不要让热油烫伤。换油时应放出废油,打开上盖,先用柴油或煤油冲洗壳体及齿轮,放掉清洗油后再重新加入新齿轮油。润滑油牌号:抗氧防锈齿轮油,中负荷齿轮油,重负荷齿轮油。 2轨道车行驶3 000 km后取样检查油质,发现变质或金属杂物过多,要清洗更换新油。 3换向箱二、三轴组装后,二端面螺栓应拧紧,换向箱第四轴的差速器,固定螺栓拧紧力矩为200230 nm,同时防松垫片必须折弯包住螺栓头。 4换向箱一、四输入、输出端的压紧螺母必须

17、拧紧,其拧紧力矩为320370 nm。拧紧后必须将螺母外端薄边压入轴的凹槽内,起防松作用。 5换向拨叉组装时与第一轴齿轮定位槽两侧应保持0305 mm间隙。调整后拧紧固定螺栓并用钢丝锁住,同时一轴、三轴、车轴小拨叉也同样调整间隙并拧紧螺母,穿好开口销。 6换向箱拨叉通过定位销,弹簧与定位杆相连。当定位销或定位杆磨损后可能会造成掉挡,所以发现磨损应更换定位销或在拨叉孔口内加垫片,垫在弹簧下边进行调整。 7组装时各部分必须清洗干净,切忌加入润滑脂。换油后,先低速运转,使差速机构输入输出轴前端先得到充分润滑。 四、车轴齿轮箱 车轴齿轮箱位于轨道车同一轴两轮之间的轴上,是轨道车传动系统的最后一个总成。

18、 车轴齿轮箱的功用是将换转方向改变90。,并将输入扭矩放大,驱动轮对,使轨道车行驶。 车轴齿轮箱有单级齿轮式和双级齿轮式两种。 轨道车gcd1000型重型轨道车和gcy1000型重型轨道车采用的车轴齿轮箱有一级(即单级)车轴齿轮箱和二级(即双级)车轴齿轮箱。 (一)双级车轴齿轮箱 1车轴齿轮箱的结构jy29010型重型轨道车车轴齿轮箱由上箱体、下箱体、前箱体、锥齿轮和圆柱齿轮等组成,如图411所示。 从图中可以看出,车轴齿轮箱为二级减速,第一级为螺旋圆锥齿轮传动,第二级为直齿圆柱齿轮传动。车轴齿轮箱前端有两根吊杆吊在底架中梁的悬挂支座上,悬挂支座有减震装置,使用过程中应经常检查,必要时进行调整

19、。 2车轴齿轮箱的保养及维修 (1)车轴齿轮箱的润滑 车轴齿轮箱采用油泵供油和齿轮飞溅润滑相结合的方式,前箱体和滑动轴承主要依靠油泵供油润滑。 车轴齿轮箱内装有空压机油(夏季1ow40号,冬季10w30号),使用过程中应经常检查油量是否满足要求,油中杂质含量是否超标,必要时添加或更换润滑油。 新车走合期满后应换油一次。放油时应在油温未降低时进行。放净后用柴油或煤油冲洗壳体及齿轮,清洗油底壳放掉清洗油后加入新油,加油时应过滤以保持润滑油的清洁。 (2)车轴齿轮箱的间隙及调整 圆锥主动齿轮轴承轴向间隙应调到01015mm,此时,齿轮转动灵活,轴向无窜动感,轴承轴向间隙的调整是依靠增减压垫片厚度进行

20、的。 圆锥螺旋齿轮侧向间隙应保持0304mm。 圆锥螺旋齿轮齿面正确接触如图412(a)所示。磨损齿侧间隙应进行调整,调整时注意齿面接触情况。齿面不正确,调整方法见图4一12(b),调整是通过在前箱体与上下箱体之间及圆锥被动齿轮轴二侧端盖处增减垫片厚度进行的。 (二)单级式齿轮箱 单级式车轴齿轮箱结构与双级式车轴齿轮箱的最大不同是仅有一对螺旋锥齿轮减速,没有一对圆柱直齿轮,且被动圆锥齿轮直接安装在车轴上,如图413所示。 五、万向传动装置 目前轨道车的机械传动装置多数都采用万向传动装置。万向传动装置主要由万向节、传动轴组成。它的功用是将变速器输出的动力传递给车轴齿轮箱。万向节构造如图414所示

21、。 jy29010型、jy3602型重型轨道车和qd一160型重型轨道车都有四根传动轴,一根从变速器到换向箱,两根从换向箱到前、后齿轮箱,另一根从换向箱到发电机。 “十”字轴万向节传动的不等速度,将使传动系中产生扭转拨动,会加速有关零件的磨损,所以应该设法实现万向传动。要实现等速万向传动,可采用双万向节,即在第一万向节之后再装一个万向节,如图415所示。 六、固定轴 在变速箱到换向箱的动力传递中设有固定轴。固定轴由法兰、轴承、轴承座、密封等组成,图4一16是jy29010系列轨道车固定轴。 七、液力传动 液力传动具有启动加速平稳,自动无级调速换挡无冲击,隔振、减振、过载保护等特点,它取代了部分

22、机械传动装置。因此,近年来以内燃机为动力,通过液力变速(变矩)箱传递动力和转速的液力传动式轨道车得到广泛的应用。如gcy270型重型轨道车和gcy1000型重型轨道车等都是采用液力传动。 液力传动内燃轨道车柴油机曲轴与液力传动箱的输入轴联接,液力传动箱的输出轴,通过万向轴与齿轮箱驱动轨道车动轮。 液力传动实际上是一组离心泵涡轮机系统,如图417所示。 离心泵为主动部分,它带动液体旋转,此高速旋转的液体自泵内流出后就推动从动部分涡轮机转动,从而实现能量的传递,这就是液力传动的基本原理。 液力传动主要有以下优点: 1可根据车辆的运行阻力或其他工作阻力的变化,在一定范围内自动无级改变传动比和扭矩(即

23、无级变速与变矩)。当外载荷突然增大时,车辆能自动降速而增大牵引力,以克服增大的外载荷,从而避免发动机因超载而熄火。反之当外载荷减小时,车辆又能自动减小牵引力,提高工作速度,自动适应轨道车的工作需要。 2由于有自动变速与变矩的特性,因此可减少换挡次数,减轻司机的劳动强度,也便于实现换挡工作的自动化或半自动化,从而使操纵简易。 3由于它是传动系统中的一个柔和性环节,可使车辆的起步与换挡都非常平稳柔和,从而大大减少各相关零件所受的振动和冲击,提高整台轨道车的使用寿命。 4可使变速箱的挡数大大减少。 液力传动也有一些缺点,如传动效率比机械传动低;结构复杂,制造成本高;燃油消耗较多经济性能稍差。 液力传

24、动有两种形式,耦合器液力传动和变矩器液力传动。 (一)液力耦合器 液力耦合器是由两个直径相同,彼此相对的叶轮组成,如图418所示。 (二)液力变矩器 液力变矩器主要由可旋转的泵轮、涡轮和固定不动的导向轮三个元件组成。这些零件的外形如图419所示。 轨道车的液力传动在一个液力变矩器的基础上又增加了一个变扭器,分工为启动(或低速)变矩器和运转变矩器,再增加一系列换向、控制机构等设施。gcy360和gcy1000型液力传动轨道车的全车传动图见图420和图421所示,液力传动装置原理图见图422。 八、电力传动 我国电力传动大功率轨道车也开始应用,如gcd1000型重型轨道车是采用交一直流电传动,标定

25、功率992kw。该电力传动轨道车具有功率大、运行速度高、牵引能力强、运行稳定性和平稳性好、制动性能可靠、操作维修方便等特点。 电力传动装置的工作原理如图423所示。 柴油机直接驱动牵引发电机转动发电,向牵引电动机供电,牵引电动机驱动机车动轮轴,使车轮转动。 内燃机车电力传动装置根据牵引发电机和牵引电动机流制的不同,可分为直一直流、交一直流和交一交流电力传动装置三种。 jy13502型重型轨道车采用交一直流电力传动方式。 交一直流电力传动装置中的牵引主发电机为三相无刷励磁同步交流发电机它由主机励磁机、旋转整流器组成。牵引电动机仍采用直流串励电动机,其传动原理如图424所示。图424交一直式电力传

26、动示意图 主发电机由柴油机驱动三相交流发电机f,恒功励磁系统给励磁机励磁,励磁机发出的三相交流电经硅整流装置z整流后,向直流串励牵引发电机d供电jy13502型重型轨道车有两台牵引电动机,两转向架各一台,两台牵引电动机线路并联,联接由主整流框供电。牵引电动机为直流牵引电动机也通过传动轴驱动车轴齿轮箱驱动轨道车的四根动轴,实现轨道车牵引运行。 jy13502型重型轨道车启动发动机具有发电和电动两种工况:在启动柴油机时,电机为串励电动机,由96v蓄电池供电,驱动柴油机启动;柴油机启动后,电机即转化为发电工况,电机为他励,通过电压调整器dyt调节他励绕组的励磁电流,保证柴油机转速变化时,仍能供出电压

27、恒定的直流电,以保证控制电路、空压机、电机的用电。 这种交一直式的电力传动,既保留了采用直流串励电动机作牵引电动机的优点,又以交流发电机加整流装置取代了直一直流电力传动中的直流牵引发电,克服了制造大功率直流发电机所出现的困难。由于交流发电机没有换向器,故其工作不受换向条件限制,维护方便,运用可靠,又由于结构简单、省铜,因此与同等功率的直流电机相比,其体积小,重量轻,克服了车体的限制。第三节 车体、车架和走行部分 轨道车车架是安装各总成的载体,是车体的基础,由各横向梁和纵向梁组成。车体是安装在车架上具有防风雨侵袭,有一定空间及配置操纵和生活必须设施的车箱,也称车棚,固定在车底架上,车体与车底架构

28、成一个整体,支承在转向架上。走行部分支承着轨道车的质量,是行驶动力传递的最终装置。 一、车 体 重型轨道车车体采用全钢焊接结构,结构刚度大。车棚骨架是用薄钢板压制成各种断面杆件或采用矩形钢管,拼焊成车棚骨架。骨架外面包有薄钢板作外护板,骨架内面铺有胶合板作内护板。为了隔热和保温,在胶合板和薄钢板的夹层中填有毛毡、矿碴棉或泡沫塑料等绝缘热材料。现在一些新型车车棚外蒙板整板张拉形,司机室和休息间内装饰板为空调客车用双贴面胶合板,机器间、电器间、冷却内内喷涂阻尼胶以减少噪声。司机室侧窗为推拉式或双层密封窗,附带有纱窗,挡风玻璃为夹胶安全玻璃,视野开阔,瞭望方便。司机室和休息室地板采用多层结构并喷涂有

29、吸音阻尼胶,双层木地板表面粘接阻燃耐油地板革。车顶整体涂以玻璃钢以防腐防漏。 轨道车顶、棚外部车体两端装有供夜间和在隧道内行驶用的照明大灯、防护灯和喇叭。车两端设有瞭望窗,装有挡风玻璃,为了在雨雪天能正常瞭望,还装有刮雨器。 轨道车车厢的两端设有操纵台。操纵台右侧设有副司机坐椅,左侧设有可根据司机条件变化的可调试坐椅,还设有变速杆、手动油门、空气制动机等手柄,离合器踏板,撒砂踏板,喇叭踏板,电源开关。坐椅前方台面上设有发动机转速表和双针压力表、水温表、机油压力表、电流表、燃油指示表和各种指示灯,操纵台上方还有里程表。后部还设有手制动手柄。司机操纵台上还设有换挡开关及挡位。发动机上装有钢板制成的

30、内蒙石棉机罩或采用玻璃钢制作的机罩,增加密封性能,以降低发动机运转时的噪声。在机罩前方有一条通风道,两侧各装有一扇通风门。逆向运行时,关闭百叶窗,打开通风门、就可以使冷气流经通风道冷却水箱。 轨道车内还在操纵台上装有无线调度电话,可与运行区段各车站联络。有的轨道车还安装有机车自动信号显示设备、自动停车装置和行车记录仪,以满足行车安全的需要。 二、车 架 轨道车的车架部分包括车架、车钩和排障器等,它们是轨道车的重要组成部分。 (一)车架 车架一般采用型钢铆焊而成,牵引力大的轨道车已采用箱式结构,以提高强度和刚度。车架主要由主梁、侧梁、横梁、端梁和辅梁组成,是轨道车各总成附挂的载体。 (二)车钩

31、轨道车上装有车钩,车钩有标准2号机车前钩、13号车钩和其他新型自动车钩,2号车钩如图482所示。其作用是连接轨道车和轨道平车或其他车辆,传递轨道车牵引力。13号上作用式缓冲车钩配备mx1型橡胶缓冲器。 1车钩构成 它主要由钩体、钩舌、钩舌销、钩舌推铁(也称钩舌锁铁)、锁提销、连接杆、钩锁等部分构成。 2车钩的三态作用 利用提杆把锁提销提起或落下,通过钩锁与钩舌推铁的作用,可使车钩处于闭锁、开锁和全开锁三种作用状态即车钩的三态作用。 根据铁路运输生产的需要,车钩应具有闭锁(也称关锁)、开锁、全开锁三种作用。车辆连接后各车钩应具有闭锁作用,以保证列车运行时各车钩不能任意分离。摘解车辆时,车钩应具有

32、开锁作用,以便使两连挂的车钩脱开。连挂车辆时,车钩应具有全开作用,使其中一个车钩钩舌完全张开,才能使另一车钩的钩舌进入其钩腕内,以便两钩连接。车钩的三态作用是通过转换钩头内钩锁、钩舌推铁、上(或下)锁销的位置,分别使它们处于闭锁、开锁、全开位置(或称闭锁、开锁、全开状态)而实现的。 下面以13号车钩为例阐述车钩的三态作用原理。13号车钩由钩体及钩头配件组成,如图483、图484所示。 (1)闭锁位置。闭锁位置是使车钩起闭锁作用的钩头内各零件的位置,如图485所示。两钩连挂以后,其内部零件均应处在此位置。 连接车辆时,一方车钩呈全开位置,另一方钩舌推动,则钩舌以钩舌销为轴转动。当钩舌尾部完全进入

33、钩头内腔时,钩锁、上锁销、上锁销杆以其自重自动落下,钩锁的后坐面坐在钩舌推铁一端的锁座a上,卡在钩舌尾部和钩头内壁之间,挡住钩舌尾部,使其不能转动开放而形成闭锁位置。 上作用式车钩在闭锁位置时,上锁销、上锁销杆充分落下后,因其本身结构特性而成弓形,使上锁销下部防跳部和上锁销杆的顶部防跳部6同处于钩腔后壁上防跳台的下方。此时无论车辆如何振动,钩锁、上锁销、上锁杆都不能跳起开锁,这种作用称为车钩的防跳作用。设防跳作用的目的是防止列车运行时,上(或下)锁销、钩锁因振动跳起开锁而发生车钩分离事故。 下作用式车钩的动作与上作用式车钩完全相同,只是防跳部位不同,如图485中双划线所示。当钩锁、下锁销、下锁

34、销体以自重落下时,下锁销是依靠轴沿钩销锁腿上的椭圆斜孔斜下方向滑下的,因此其防跳部分厂便处于下锁销孑l内的下防跳台的下方,起防跳作用。同时,下锁销体的二次防跳部d(尖端),卡在下锁孑l端前沿二次防跳台的下方,再次限制钩销的跳动。 13号上、下作用式车钩已形成闭销位置的标志是钩锁的足部(锁腿下端)从钩头下锁销孔露出,上、下锁销充分落下。能从下锁销孔处看到钩销的足部,说明钩销已到达闭锁位置;上、下锁销已充分落下(上锁销定位突檐紧贴钩头上表面,下锁销从下锁销孔露出较多),说明上、下锁销的的防跳部已分别到达钩腔上、下防跳台的下方,起防跳作用。这一点是轨道车乘务人员在连挂车辆后必须注意的重要问题,以免因

35、钩锁未能充分落下(假连结)而造成车钩分离事故。 (2)开锁位置。开锁位置是使车钩起开锁作用的钩头内各零件的位置,摘解车辆时,应一方车钩呈开锁位,牵动另一辆车即可摘开车钩,使两车辆分离。 开锁位置的形式如图486。当车钩在闭锁位置时,向上扳动车钩提杆,通过车钩提杆链的联动,提起上锁销并带动上锁销杆,使上锁销下部防跳部和上销杆的顶部防跳部6脱离上跳台h而上升,同时也带动钩锁上升,使其离开钩舌尾部。钩锁上升过程中,由于其偏重的作用,它的上部前倾,下部锁腿向后偏移,当放下车钩提杆时,则钩锁的开锁座面c便坐在钩舌推铁一端的锁座n上,钩锁不再落下,让出钩舌尾部转动空间,而形成开锁位置。车钩处在开锁位置时,

36、钩舌并未转动开放,但只要相邻车辆牵动,即可使钩舌转动开放,两钩分离。 下作用式车钩的开锁位置基本上与上作用式相同,不同的是,向上扳动车钩提杆后,下锁销轴沿钩锁锁腿上的椭圆斜孔斜上方向滑动而脱离防跳台,当下锁销轴上升到斜孔上极端位时,便将钩锁顶起而开锁。 (3)全开位置。全开位置是使车钩起全开作用的钩头内各零件的位置。车辆连挂之前,必须使其中一个车钩处于全开位置,钩舌张开两钩才能连挂上。 全开位置的形成如图487所示,当车钩在闭锁位置和开锁位置时,用力扳动车钩提杆,则上锁销、上锁销杆(若在闭锁位先脱离上防跳台)带动钩锁迅速上升。当钩锁被充分提起时,其前部突起和钩腔前壁导向挡顶部的全开作用台j接触

37、,钩锁被阻不能上升,则以接触部j为支点转动,使钩锁锁腿向后踢动钩舌推铁的端,钩舌推铁则以自身的轴横向转动,从而使钩舌推铁的另一端向前推动钩舌尾部,则钩舌绕钩舌销转动,钩舌张开而形成全开位置。此时放下车钩提杆,钩锁坐落在钩舌尾部圆弧面上,为两钩连挂时闭锁位置的形成做好准备。 下作用式车钩的动作与上作用式基本相同,不同的是,用力扳动车钩提杆后,由下锁销从下向上迅速顶起钩锁而形成全开位。图486下锁销从下面顶起钩锁,与上锁销从上面提起钩锁效果是相同的。 3车钩的摘挂 连挂车辆时,先确认连挂车制动必须相同,当动车距离被挂车5m时,必须一度停车,然后进行连接,并执行“一接风管,二松手闸(或取铁鞋),三开

38、折角塞门,四试风”的作业标准。一般应将一方车钩置于全开位置,另一方车钩置于闭锁位置。在曲线上连挂车辆时,两车钩纵向中心线偏离过大,连挂比较困难,除应将两车钩置于全开位置外,还可利用车钩钩身两侧的空隙向左或向右移动钩头,使两车钩纵向中心线接近,易于连挂。 车辆连挂后,必须确认两钩成完全连接状态,即确认两钩均处于闭锁位置。其方法是观察钩锁足部和上(或下)锁销,若钩锁足部从钩头下部的下锁销孔露出(13号车钩露出较少,不易观察,应注意),上(或下)锁销已充分落下,则(两钩锁足部未露出)又不能重新连挂时,可用适当的器物(木棍旗杆等)由钩头下部的下锁销孔向上触动足部,使其充分落下即可形成闭锁位置。 摘解车

39、辆时,应执行“一关前,二关后,三摘风管,四摘钩”的作业标准。可扳动任何一方的车钩提杆,使钩锁上升成开锁位置。此时,钩舌虽未开放(因两车钩连挂,钩舌受对方钩腕的控制不可能开放),但只要邻近车辆移动,则钩舌在拉力作用下即可旋转开放,使两钩分离。 4缓冲器 缓冲器的作用是缓和并消减列车启动、变速、制动停车及车辆连挂时互相碰撞而产生的纵向冲击和振动,以减少车辆和货物的破损,提高列车运行的平稳性。 缓冲器有摩擦式和摩擦橡胶式两种。目前轨道车使用的缓冲器主要是2号和mx1型摩擦橡胶式缓冲器。 缓冲器类型较多,其结构也不一样,但它们的作用原理基本相同,现以2号和mx一1型缓冲器为例,简述缓冲器的作用原理。

40、(1)2号缓冲器 构造。2号缓冲器的构造如图488所示,由弹簧盒、弹簧盒盖、弹簧盒底板,大外环弹簧,小外环弹簧,内环弹簧,开口内环弹簧等组成。 弹簧盒分上、下两半,用螺栓连成一体。弹簧盒的前端套有弹簧盒盖,弹簧盒盖的后端有突缘与弹簧盒的相应部分卡合,使其能前后移动而不致于脱出。弹簧盒的后端垫有弹簧盒底板。在弹簧盒内装有大外环弹簧和内环弹簧。弹簧盒盖内装有小外环弹簧和开口内环弹簧,用以减少端部的弹簧刚度,增加缓冲器的灵敏性,使缓冲器受到较小的冲击时也能起到缓冲作用。在盒内两端分别装有半面环弹簧,使其能接触平整。内环弹簧的外圆周面和外环弹簧的内圆周面都制成v形锥面,以便内、外环弹簧互相吻合在一起。

41、 作用原理。当缓冲器受到来自前面或后面的冲击力时,缓冲器均被压缩,即弹簧盒盖向内移动,推动各环弹簧互相挤压。由于环弹簧具有v形锥面,致使各外环弹簧被内环弹簧挤压胀大而受拉伸作用,各内环弹簧被外环弹簧挤压缩小而受压缩作用(图489),内、外环弹簧因此储存了一部分能量。同时,各内、外环弹簧的锥面之间,因互相滑动而产生摩擦,将一部分冲击动能转变为热能而消失。 当外力消除后,各外环弹簧自行收缩,各内环弹簧自行伸张而恢复原来状态。在复原的过程中,内、外环弹簧锥面之间又产生反方向滑动摩擦,将储存的能量又大部分转变成热能而消失,从而起到缓和、消减冲击的作用。 (2)mx1型摩擦橡胶式缓冲器构造。mx一1型摩

42、擦橡胶式缓冲器的构造如图490所示,由压块、楔块、箱体、顶隔板、橡胶板、中隔板、底隔板及底板等组成。 缓冲器的头部为摩擦部分,由三个形状完全相同并带有倾角的楔块、一个压块及箱体组成,楔块介于箱体与压块之间。缓冲器的后部为复原部分,由分隔成三层的九片橡胶板,隔板及底板组成。 作用原理。当缓冲器受到冲击作用时,首先压块承受外力,压块、楔块便向箱体内部移动并压缩橡胶板,此时,锲块与箱体及压块之间,因有相对位移而产生摩擦,将部分冲击动能变为热能而消耗。同时,橡胶板受压缩后,产生变形,使部分冲击动能转变为弹性势能储存起来,并通过橡胶分子之间的内摩擦吸引一部分冲击能量,从而使冲击得以缓和与消减。 当外力消

43、除后,借助橡胶板内储存的弹性势能使缓冲器恢复原位,在复原的过程中,缓冲器头部摩擦部分再次产生摩擦,将橡胶板储存的弹性势能的一部分转变为热能。 5对使用中车钩检查的主要内容车钩状态的好坏,直接影响着行车安全,所以要重点检查,检查的主要内容有:(1)各部有无裂纹、弯曲及磨耗超限的情况。(2)三态作用(闭锁、开锁、全开锁三种作用状态)是否灵活、准确。(3)车钩高度是否在(88010)mm范围内,车钩连挂时,两钩舌高差是否在75mm以内。(4)车钩的钩舌开度是否符合:在闭锁状态时最大为130mm,在全开状态时最大为250mm。(5)车钩在闭锁状态时,钩提链的长度余量是否在3050 mm范围内。 小车钩

44、是有自锁插销的连接器,结构简单,与轨道平车通过连接杆连接,其最大牵引重量为60 t。 (三)排障器 轨道车两端装有排障器,它是由条状钢板和型钢焊接而成的斜面构件,上部以螺栓连接于车架上,下部向外倾斜。排障器下缘轨道上平面距离应为90130mm,使用中应注意调整。前后排障器在轨道上方均安装有橡胶板,橡胶板下缘距轨面应为25 mm,由于经常与钢轨上杂物接触,橡胶板磨损较快,应根据情况及时更换,排障器其作用是有效清除轨面上的障碍物,防止车轮压上异物发生脱轨事故,是轨道车的不可缺少的附件。 三、走行部分 走行部是支承车体并在钢轨上行驶的部分,它承受着轨道车的全部质量,缓和钢轨接头和通过道岔时的冲击,使

45、轨道车平稳可靠的行驶。根据安装轮对数目的不同,可分为无转向架(二轴车,如qd一160型轨道车)和有转向架(四轴车,如jy29010型和jy3602型、 gcd1000型、gcy1000型jy400dt型等重型轨道车以及轨道平车)。 (一)四轴轨道车走行系 四轴两转向架结构的轨道车,除牵引杆位置稍有不同,其余结构与二轴车基本相同。为在检查、修理、探伤等工作中有所区别,对车轴特做如下规定:制动缸活塞杆伸出的方向为前方,所对的转向架为第一转向架,其前轴为第一轴,后轴为第二轴,另一转向架为第二转向架,其前轴为第三轴,后轴为第四轴。 转向架作为车辆的一个独立部件而安装在车体下部。它和车体之间一般仅用一对

46、圆形的上下心盘和一个中心销相连接,所以它能很容易与车体分离。它的主要作用是: 1可以使车辆圆滑地通过半径小的曲线线路并能减小车辆通过曲线时阻力。 2车辆通过线路高低不平处时,能减小车体的垂直位移,从而可增加车辆运行的平稳性。 3使用转向架可便于安装多系弹簧或减振器,提高车辆的运行速度。 4使用转向架增加车辆轴数,可以放大制动缸产生的制动力,使车辆提高其制动效果。 5转向架能轻易地从车体下面推出,因此便于检修。 转向架由构架、轴箱、旁承装置、轮对、牵引装置等组成。大功率的轨道车如jy13502型、jy13503型等重型轨道车转向架采用二系弹簧悬挂装置,一系为螺旋圆柱弹簧,二系为橡胶弹簧。一系悬挂

47、的轴箱和构架之间装有垂向液压减振器,如图491所示。 新型轨道车轴箱多采用拉杆定位式轴箱及新型机车滚动轴承。轴箱内侧通盖内装有橡胶骨架油封,可以防尘、防水并对轴箱体内润滑脂具有密封作用。车轴端用压板压紧。轴箱装置外侧装有轴箱盖,并设有液压减振器安装座。液压减振器阻尼系数为600 nscm,用来衰减车辆的高频振动。轴箱构造如图492所示。 旁承由橡胶垫、销轴和磨耗板滑块组成。底架与转向架之间靠旁承传递垂向载荷。橡胶垫具有二级减振作用,滑块在车辆通过曲线时,具有导向作用。它的结构如图493所示。它能使底架与转向架之间产生相对运动,保证轨道车顺利平稳地通过曲线。旁承上装有四个橡胶垫,以减少振动。 轨

48、道车上采用摩擦式减振器,这种减振器是借助金属摩擦副的运动产生摩擦力,将车辆振动动能转变为热能而逸于大气中,从而减小车辆振动。由于旁承中存在相对滑动的摩擦副,因此,需要保证有良好的润滑。在一些重型轨道车如jy29010型和jy3602型重型轨道车上旁承利用hc一11柴油机机油作为润滑油,在侧面设有加油口(平时用螺堵堵住),应经常检查,需要时加注润滑油。旁承间隙要注意调整同一转向架左右旁承间隙之和为612 mm且每侧间隙不小于3mm。 底架与转向架之间,设有横向液压减振器,这种减振器当轨道车在直线上运行时,起防止转向架蛇行的作用,而通过曲线时又不显著增大转向架的回转阻力矩,改善了轨道车的横向稳定性

49、。 轮对由轴与车轮组成,车轴按机车驱动轴标准,车轮为整体碾钢轮,锥形踏面。车轴与车轮采用冷压过盈配合,如图494、图495所示。 牵引拉杆系统由牵引杆拐臂、连接杆和销轴等组成。连杆连接两拐臂,使左右牵引杆受力均匀,牵引杆两端的连接销孔内装有关节轴承和衬套,以适应转向架相对于车体的振动位移和各杆伸出的灵活转动,如图496所示。 在转向架侧梁的中央设有弹性侧挡,具有限制车体相对于转向架的横向位移并保证转向架的回转中心在一定范围内变化的作用,如图497所示。 牵引拉杆装置和侧档相结合,实现转向架,传递纵向力,横向力及转向作用。 当轨道车进入曲线时,内侧车轮行驶阻力加大,此力通过转向架上的拉杆,使牵引

50、杆向后移动一段距离,又通过拐臂,连杆使外侧的牵引杆向前移动一段距离,从而使转向架绕其回转中心旋转一个角度,并使曲线内侧的两对车轮分别在两股钢轨的圆曲线上,完成车辆通过曲线的需要。 (二)二轴轨道车走行系 1轮对 轮对分车轮和车轴两个部分。车轴和车轮是冷压过盈配合,过盈量为018025 mm。车轮采用标准货车铸钢整体轮,其直径一般为840mm,车轴材料是车轴钢。 qd160型轨道车前轮对如图498所示,后轮对如图499所示,两轮对相似,但不能调换。 为保证轨道车能够安全平稳运行,使用中,轮对必须满足下列技术要求; (1)同一轴上车轮,直径差不得大于1mm; (2)同一辆车前后车轮,直径差不得大于

51、2mm; (3)车轮内侧距离为(1 3533)mm; (4)车轮磨损后,轮辋厚度不得小于23 mm,轮缘厚度不得小于23 mm(在距轮缘顶点15 mm处测量); (5)车轴颈磨损后不得小于规范规定。 (6)在规定使用周期内,车轴必须探伤检查合格。 2车轴轴承箱及导框 轴承箱(图4100)安装在车轴两端,箱内装两个圆锥滚子轴承,两侧有矩形导向槽,导框的导向板和衬板就插入该槽内作上下滑动,如图4101所示。前后间隙之和、左右间隙之和均为23mm。间隙大时可以更换衬板进行调整,调整时必须注意前后两轴的平行度不大于 1mm。根据润滑要求需定期对轴承箱及润滑衬板进行润滑保养。 在有些轨道车上,轴箱采用拉

52、杆和拉杆定位并传递牵引力,拉杆定位也称拉杆式轴箱定位,是机车采用的一种定位方式,如图4102所示。 拉杆定位的结构是在轴箱体的前后两侧,伸出高低不同的两个轴箱耳,各连接一根轴箱拉杆,通过轴箱拉杆,将轴箱与转向架侧梁下焊装的轴箱拉杆座连接起来,轴箱两端拉杆销接处装有橡胶套,销子两端装有橡胶垫。由于采用这种带有橡胶关节的轴箱,可以依靠橡胶关节的径向,轴向及扭转弹簧变形,实现各方向的弹性移位,使轮对与构架的联系成为弹性联系,适当选择它的横向刚度和纵向刚度,可以显著改善轨道车运行的稳定性,这种拉杆式定位的纵向刚度较大,更适合传递牵引力制动力等纵向力的需要。 两个轴箱拉杆的位置高低不同的形式叫做双扭动式

53、拉杆机构。它能满足轴箱垂向位置的需要,因为拉杆在纵向不能伸长或缩短,如果两个拉杆设在同一高度,轴箱的垂向位移则因拉杆长度不能变化而受到限制。如果把两个轴箱拉杆安排得一高一低,就可以在拉杆长度不变的情况下,在轴箱垂直方向跳动。 拉杆式轴箱定位具有以下优点: (1)没有磨耗件,不需要润滑,减少了维修保养工作量。 (2)有一定横向刚度,轮对不能自由横向移动,有利于改善运行中的蛇行运动,减少了摇晃和轮缘磨耗。 (3)轴箱与构架弹性联系,缓和了冲击,提高了运行的平稳性。 (4)不影响一系列弹簧的减振作用,但在设计时,应考虑弹簧减振的刚度因素。 3弹簧装置 轨道车整个车体的质量是通过圆柱螺旋弹簧、钢板弹簧

54、传递到车轴轴承箱上,这些弹簧保证轨道车的质量按一定比例分配给车轮。当线路不良或车轮失圆时,重量分配不发生显著变化,减轻车轮与钢轨的冲击,降低动载荷。据计算,有弹簧装置的车轮与钢轨的附加动载荷(是静载荷的45倍)仅为无弹簧装置的约1820,如图4103所示。 为增加弹性,减少弹簧的空间尺寸,qd一160型轨道车采用两个圆柱弹簧同心布置,构成组合弹簧,为了防止振动时内外层弹簧间相互卡死,弹簧旋向相反。 由于使用板簧和螺旋弹簧两种,安装调整时应注意下列事项: (1)车架大梁上平面到轨面距离为900 mm,在同一轴两侧差不大于10 mm,车架前后差不大于10 mm。 (2)轴承箱上托面距导框板距离不小于30 mm。 (3)钢板弹簧的两端高低差不得大于15 mm。 (4)螺旋弹簧调整后各圈之间最小间隙不小于5mm。 以上调整是通过板簧两端的拉杆螺帽进行的。车轴轴承箱、导框、弹簧和减振器装配关系见图4103。 4液压减振器 液压减振器是为迅速衰减振动而设,它将振动冲击能量通过各种阻尼形式变为热量散发,从而使振动衰减,达到平稳运行的目的。 液压减振器有良好的减振性能。当振动强烈时,减振能力相应增强,当振动微弱时,减振能力相

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