铁路车钩生产厂

通过铁路车钩生产厂使铁路货车车辆之间，以及与机车实现连接编组成列车，并传递和缓和列车车辆间在运行或调车编组作业时所产生的牵引和冲击力。连挂牵引功能是由车钩钩尾框钩尾销从板等来实现的，以保证机车与车辆车辆与车辆之间能够实现连接牵引。

图车钩缓冲装置系统车钩作为机车车辆的重要零部件，为了满足运输安全可靠性及提高列车编组效率方面需要，车钩应具有自动连挂功能，既不需要人工辅助能实现车辆与机车车辆与车辆之间的安全可靠的连挂。

由于自动车钩具有明显的优越性，世界各国铁路机车车辆在车辆连挂技术方面均采用和选取了研究及不断发展自动车钩及其连接技术。车钩按结构作用原理分两大类：一类是以美国AAR标准EF型车钩为代表的具有三态作用性能的自动车钩，这是除欧洲以外世界各国机车车辆采用的主型车钩，也是世界铁路货车的主流车钩；另一类是以俄罗斯标准CA-型为代表的具有二态作用性能的自动车钩，主要在符合UIC标准要求的欧洲各国铁路机车车辆上广泛使用。由于两类车钩的作用原理不同特别是连挂轮廓上存在明显不同和差异，因此，两类车钩不能直接连挂和相互互换。

刚性车钩是指两车钩连挂后不能在垂直方向上下相对移动，在水平面内也只能产生微小的相对转动，车钩间纵向连挂间隙较小两车钩联锁成近视为一杆体，要求车辆采用具有弹性支撑功能的冲击座，以适应两车钩中心线距轨面高度不一致及车辆通过垂直和水平曲线时车辆连挂的要求，如我国提速重载货车使用的17型及FFR型车钩等。

非刚性车钩是指两车钩连挂后相互间能在垂直方向上下移动，在垂直和水平面内能产生小角度的相对转动，以适应两车钩中心线距轨面高度不一致及车辆通过垂直和水平曲线时车辆连挂的要求，如我国号AB型车钩，美国的EE/F型车钩，俄罗斯的CA-型车钩等。其主要作用：一是为缓冲器提供安装使用空间，以利缓冲器充分发挥作用；二是与车钩连接并提供安装使用空间，传递纵向牵引力并保证在牵引工况下使缓冲器发挥作用。不同车辆使用不同作用原理和型式的车钩，不同的车钩必须配套使用专用的钩尾框，目前我国货车常用的钩尾框主要有号，A型、B型型和型钩尾框。

铁路车钩

缓冲器是车钩缓冲装置的三大主要部件之其主要作用：一是吸收列车运行及编组调车作业时机车与车辆车辆与车辆间的纵向冲动能量，缓和车辆间的冲击，降低车钩纵向力，减轻车辆及所运货物的损坏，改善列车纵向动力学性能；二是降低由纵向冲击力引起的车钩横向分力和车辆脱轨系数，从而提高列车运行的稳定性和平稳性，确保铁路运输安全。目前我国铁路货车常用的缓冲器主要有ST型MT-型MT-型缓冲器，近几年我国研制开发了几种重载货车用大容量缓冲器，如HM-型HM-型和HN-型缓冲器。重载提速对车辆连接技术提出的要求.1车钩强度由于车钩缓冲装置的特殊作用，车钩强度的大小及可靠性直接关系到列车的运行安全及铁路运输效率。

列车在运行时车钩主要受到与列车牵引重量及车辆编组数量直接相关的稳态牵引力的作用，列车调速时造成的列车内部随机的交变的纵向牵引力和压缩力的动载作用，以及车辆点头沉浮振动和横向摇摆振动引起的钩高差及附加弯矩作用，不同车辆因载重及运用时间和磨耗状态的不同引起车钩中心线高度差产生的附加弯矩作用。

为了方便维护与检修，在设计车钩缓冲装置时，铁路车钩生产厂还要综合考虑组成车钩缓冲装置的钩舌钩体钩尾框从板钩尾销及缓冲器车辆上从板座牵引梁及底架等车辆结构与零部件之间的强度匹配关系，依次逐级提高强度储备，保证钩舌的强度储备相对最小，车辆底架强度储备相对。这样钩舌将发挥“保险丝”的作用，满足运用过程中检修维护的最经济性的要求，不仅方便了运用维护，同时也为车辆及缓冲器提供了安全保护。理论分析及仿真计算结果表明：列车稳态运行时车钩力不会大于机车的牵引力，机车牵引力大小和机车型号的选取要与牵引的列车重量及车辆数量相匹配。

因此随着列车牵引重量及列车编组数量的增加，不仅要选用与牵引能力需求相匹配的机车，同时也要提高车钩等零件的强度和储备裕量，以满足铁路运输安全及效率的需要。

这种复杂性主要是缓冲器的性能车辆性能（长短载重自重结构强度和刚度等）车钩缓冲装置的连挂自由间隙的大小列车编组数量及运行速度制动及缓解波速运行线路情况（如坡度曲线的大小）等因素影响的综合结果。

当缓冲器的性能车辆性能一定时，列车内部纵向冲动力随着车钩缓冲装置的连挂自由间隙的增大列车编组数量增加，以非线性的几何特性急剧增大，容易导致列车车辆脱轨倾覆等事故的发生，并引发包括车钩在内的车辆及零部件过早疲劳损坏。

由于制动作用及缓解作用沿列车长度方向的不同步性，造成车辆间及列车首尾车辆产生较大速度差，引起列车内部产生强烈的纵向冲动，使车钩缓冲器及货车承受较大的纵向力，其值的经验公式为：Fmax=(P?P)max?Ln2tZCωZB式中：Fmax—列车纵向压缩力（kN）;l—辆车的长度（m）；n—车辆数；P—辆车的闸瓦压力总和（kN）；φ—闸瓦摩擦系数；tZC—制动缸冲气时间(s)；。理论上讲，由辆车组成的列车的内部纵向力是由辆车组成的列车的内部纵向力的倍；以此类推1辆辆的重载列车内部的纵向力是非常大的。理论研究及运用实践证明，因制动的不同步车钩缓冲装置的连挂间隙列车编组数量及运行速度运行线路情况等因素的影响，造成列车内部所有的车辆间连续产生相互挤压性和反弹拉伸性的冲击作用并延续很长时间，冲击作用是通过车钩力以外力的形式传递，使车辆间形成很大的冲动力，对车钩等零件及车辆的可靠性提出严峻考验和要求。FmaxM?M?Vmax=(M+M)?x式中：MM分别为货车车辆的总体质量(kg)，Vmax是两辆货车车辆编组连挂的相MMV对速度（km/h）x为两货车车辆钩缓装置所允许的缓冲器工作行程之和（m），x。

由此说明，在缓冲器行程固定不变的前提下，货车车辆进行列车编组作业时，车钩等零件和车辆本身承受的冲击力是随着编组车辆重量的增加成正比与相对连挂速度的平方值成正比。随着国民经济发展不断提高对车辆载重要求以及运输部门对提高运输效率的要求，实际货车编组作业过程中连挂速度将进一步提高，车钩力也是在逐渐的增加，对车钩等零件及车辆强度的储备和可靠性提出了更高要求。目前我国对于车钩钩尾框的强度评价均采用静强度分析及静载荷试验的方法，同时开始着手进行疲劳可靠性的试验研究。强度试验的主要内容包括：钩舌钩体钩尾框的静强度试验，规定载荷下的性变形试验，钩体钩舌的最小破坏载荷试验，钩尾框的最小极限载荷试验。

对于车钩钩尾框等主要传递纵向力的重要部件，在我国铁道行业标准TB/T-《铁道车辆强度设计及试验鉴定规范》中规定了纵向力及主要载荷的组合可能。明确了纵向力是指列车在各种运动状态时车辆间所产生的压缩和拉伸力，在计算和试验时货车必须按工况和第二工况的载荷方式进行，其中货车：工况作用在车钩上纵向拉伸力取kN，压缩力取kN；第二工况作用在车钩上的纵向压缩力为kN。相比年版本的工况作用在车钩上纵向拉伸力取kN（tf）压缩力取kN（tf），第二工况作用在车钩上的纵向压缩力为kN(tf)，货车自动车钩的拉伸破坏强不小于kN（tf）有所提高，以满足载重t级货车的普及推广应用的需要。随着我国铁路的快速发展，～万吨重载运输开行，运输效率的提高，因列车编组数量的增加内部纵向冲动的加剧及编组调车作业速度的提高，造成的工况和第二工况载荷又有所提高。因此，为满足重载列车的车辆及其重要部件的设计要求，我国大秦铁路重载货车强度设计需满足工况纵向拉伸力kN，纵向压缩力kN；第二工况纵向压缩力kN的要求。

～t轴重的通用货车车辆强度设计的纵向载荷为：工况纵向拉伸载荷为kN，纵向压缩载荷为kN；第二工况纵向压缩载荷为00kN。缓冲器技术缓冲器是铁路机车车辆的重要部件,其主要作用：一是吸收列车运行或编组调车作业时机车与车辆车辆与车辆间的纵向冲动能量，缓和车辆间的冲击，降低车钩纵向力，减轻车辆及所运货物的损坏，改善列车纵向动力学性能；二是可以降低由纵向冲击力引起的车钩横向分力和车辆脱轨系数，从而提高列车运行的稳定性和平稳性，确保铁路运输安全。

缓冲器的性能直接影响着列车牵引重量运行速度车辆总重列车编组作业效率货物完好率等涉及铁路运输效率的经济指标和技术水平。冲击速度随着列车运行速度的提高（将提高到20km/h），车辆轴重的提高（由2t提高到tt），列车载重的增加（一般干线开行t重载列车和0000t重载组合列车大秦线开行0000t重载单元列车和t重载组合列车），车辆间纵向冲动将呈非线性的增长；车辆的编组数量和调车作业工作量必然要增加。为有效地改善车辆间的冲击，减少车辆周转天数提高使用频率，需缩短列车编组作业时间，必然要提高车辆的冲击速度，以满足运输需求。我国目前规定编组调车作业时冲击速度不大于km/h，但实际冲击速度多为～km/h，最不利时可以达到km/h左右。由于受缓冲器行程和阻抗力大小的限制，再考虑货车载重和总重的不断提高的影响，因此新型大容量缓冲器的冲击速度应不小于km/h。

阻抗力缓冲器阻抗力的大小，直接影响货物运输的质量车体结构及车钩等相关零部件的强度和使用寿命列车运行的平稳性及安全性。缓冲器的阻抗力不应超过车辆的强度要求，在我国铁道行业标准TB/T-规定的纵向压缩载荷为kN；当以km/h冲击速度进行车辆冲击试验时，车钩力应不大于kN。因此，我国的MT-MT-及ST型缓冲器设计的阻抗力均符合该强度要求，MT-MT-缓冲器阻抗力不大于50kN，ST型缓冲器阻抗力不大于000kN。为满足大秦线开行～万吨重载列车运输的要求，我国对车辆结构强度进行了规定：大秦铁路重载货车强度设计需满足纵向压缩力800kN的要求。

容量的选取主要与列车编组调车的冲击速度车辆总重及列车牵引重量密切相关，同时铁路车钩生产厂还受其本身结构及工作原理的制约。假定两连挂车辆装用相同的缓冲器，不考虑车辆结构及货物的影响，则可根据动量守恒定律和能量守恒原理推出下述公式进行设计计算，结果见表。

E=W?W?VW+W式中：WW分别为车辆的总重（t）；V冲击速度(km/h)。

E=δ×E式中：δ为修正系数日本的试验研究结果是：对于散装货物车辆δ值为.7，对于装运液体的车辆δ值为.8。我国研究结果认为现有车辆的δ值应在~之间，平均为，建议在近似计算时修正系数取。研究试验表明：由于列车车辆间的车钩连接间隙的存在列车车辆构成的不同及制动波速造成的列车前后制动效果的不均匀性，使列车车辆之间产生相对速度差及冲击，列车相邻两辆车之间速度差为～km/h。

但使这样小的速度差所造成的能量差也足以考验缓冲器容量是否能满足要求，这些能量需要连挂的两相邻缓冲器来共同吸收化解。以总重t～t的车辆为例，分析其在列车以～km/h运行时，因速度差造成的动能差异通过公式计算，在计算时假定相邻车辆的质量相等，计算结果见表。

E=?δ?M?(V?V)式中：M为车辆的总重（t）；V冲击速度(km/h)；δ修正系数，取～0.。因此，为满足铁路货车提速（商业运营速度和调车作业速度）重载（单车载重和列车牵引编组数量增加）的发展要求，考虑到留有一定的技术发展裕量，缓冲器的容量约～kJ为宜。

行程缓冲器的行程一般是指在标准的车辆前后从板座间距内，在的车辆冲击下缓冲器所允许的缓冲变形的能力，此时是从板与缓冲器箱体将产生接触的瞬间，既没有发生刚性冲击之前的缓冲变形量，也称之为工作行程。

自由行程是指缓冲器在自由状态下结构所允许的缓冲变形量，一般比缓冲器的工作行程大，以补偿缓冲器的性能因磨耗的影响，防止缓冲器与从板前后从板座之间产生间隙，降低缓冲器的缓冲作用。但行程增大后，一是要增大列车的弹性连挂间隙，影响长大重载列车车辆动力学性能；二是必须同步加大车辆钩肩与车辆冲击座之间的距离，不利于车辆及其冲击座的结构设计；三是影响缓冲器的互换性，不利于车辆维护和检修；四是在既有的安装空间内利用现代技术和材料很难从结构及性能设计上完全满足增加缓冲器行程的要求。

Fmax=M?M?Vmax(M+M)?x我国现有的ST型缓冲器工作行程为7～9mm，MT-/型缓冲器工作行程为8mm。

考虑到互换性的要求，以及车辆前后从板座从板和缓冲器本身的运用磨耗对缓冲器性能的影响，新型大容量缓冲器的工作行程定为约mm自由行程定为约mm为宜。铁路车钩生产厂是衡量缓冲器有效消耗冲击作业时车辆纵向冲击和列车运行时纵向冲动能量，减缓对车辆及货物破坏作用的重要技术指标。美国AARMG和MK标准规定，缓冲器装车后的初压力不小于kN；前苏联及俄罗斯的标准规定，货车缓冲器的初压力应在～kN范围内，客车缓冲器的初压力应在～kN范围内。另外，由于运用中车辆结构及缓冲器的磨耗不可避免，势必增加缓冲器的安装空间尺寸，衰减缓冲器的初压力，设计时应考虑磨耗对缓冲器初压力的影响。

其性能参数的选择主要看其能否限度地降低车辆间纵向冲击力，改善列车及车辆的纵向动力学性能；是否具有良好的综合经济性和先进性铁路车钩生产厂适用性可靠性；能否满足我国铁路货车提速重载的发展要求。因此，重载货车用大容量缓冲器的技术参数应遵循技术性能先进使用可靠经济性合理具有良好的互换性能与现有车辆缓冲器互换与国际标准接轨的基本原则。技术性能方面应能满足运行速度km/h，轴重～t的各型铁路货车的使用要求，满足一般干线开行t重载列车和t重载组合列车大秦线开行t重载单元列车和t重载组合列车的使用要求，满足冲击速度达km/h的调车作业工况的使用要求。

使用可靠性方面应结构简单，各项性能稳定可靠，尽可能保证装车使用时在万公里范围内性能稳定，使用安全可靠。缓冲器的经济性体现在所用的原材料成本制造成本维护检修成本使用寿命等方面，换言之应物美价廉经久耐用。缓冲器必须能与现有车辆匹配，整体安装尺寸和使用性能应符合现有车辆结构的安装及使用要求，能与现有的缓冲器安装尺寸互换。根据标准要求，我国铁路货车的牵引梁内及钩尾框允许的缓冲器标准安装空间尺寸为mm×mm×mm。其铁路车钩生产厂连接技术（牵引杆）其铁路车钩生产厂连接技术（牵引杆）为了解决重载及长大货物列车因制动缓解不均匀性和列车间隙效应引起的列车冲动问题，国外早在世纪年代开始研究设计新的车辆连挂装置以减少和消除列车的“间隙”作用，如ASF-Keystone公司CardwellWestinghouse公司McConwayTorley公司和ABC-NACO公司均设计开发了不同类型的牵引杆装置来代替车钩缓冲装置。牵引杆装置作为新型的铁路车辆连接方式已经在国外重载运输的单元列车中得到成功应用，如美国澳大利亚南非加拿大和巴西等国均不同程度地在长大重载货车上采用了牵引杆装置，按其组成可分为普通牵引杆装置和无间隙牵引杆装置，主要区别为前者带有缓冲器，后者无缓冲器；其中核心部件牵引杆按其使用性能可分为旋转牵引杆和不旋转牵引杆。表牵引杆装置及牵引杆的分类分类依据种类牵引杆装置结构组成普通牵引杆装置（牵引杆+缓冲器+钩尾框+从板等）无间隙牵引杆装置（牵引杆+斜楔+球面斜板等）旋转牵引杆牵引杆使用性能不旋转牵引杆无间隙牵引杆装置。

为了解决重载长大货物列车内部纵向冲动问题，美国率先提出了无间隙牵引杆装置的设计方案（无缓冲器），其设计原则是车辆之间真正无间隙，既间隙为零，并要求零部件磨耗时具有自动补偿功能以保证连接装置处于无间隙状态。