為了實(shí)現(xiàn)列車編組和使乘客安全跨越車廂，在車體之間一般設(shè)有車鉤緩沖裝置和貫通道等連接裝置。

一、車鉤緩沖裝置的作用及分類

車鉤緩沖裝置是車輛最基本的也是最重要的部件之一。它是用來(lái)連接列車中各車輛使之彼此保持一定的距離，并且傳遞和緩和列車在運(yùn)行中或在調(diào)車時(shí)所產(chǎn)生的縱向力或沖擊力。

車鉤按照牽引連掛裝置的連接方法，可分為非自動(dòng)車鉤和自動(dòng)車鉤。非自動(dòng)車鉤要由人工來(lái)完成車輛的連接，而自動(dòng)車鉤則不需要人參與就能實(shí)現(xiàn)連接。

自動(dòng)車鉤可分為兩種基本類型：非剛性車鉤和剛性車鉤。此外，還有半剛性自動(dòng)車鉤。

非剛性車鉤［圖4-1-1（a）］允許兩個(gè)相連接的車鉤鉤體在垂直方向上有相對(duì)位移。當(dāng)兩個(gè)車鉤的縱軸線存在高度差時(shí)，兩個(gè)鉤呈階梯形狀，并且各自保持水平位置。由于鉤體的尾端相當(dāng)于銷接，這就保證了車鉤在水平面內(nèi)的位移。

剛性車鉤［圖4-1-1（b）］不允許兩連掛車鉤存在相對(duì)位移，如果在車輛連掛之前兩車鉤的縱向軸線高度已有偏差，那么在連掛后，兩車鉤的軸線處在同一條直線上并呈傾斜狀態(tài)。兩鉤體的尾端具有完全的銷接，這就能保證兩連掛車輛之間可以具有相對(duì)的平移和角位移。保證具有這些位移的必要條件是由于線路的水平面及縱剖面是變化的，以及由于車體在彈簧上的振動(dòng)和作用于車輛上的力。

圖4-1-1　非剛性車鉤與剛體車鉤

非剛性車鉤是一種非緊密型連接，車鉤間隙都會(huì)遠(yuǎn)大于3mm。剛性車鉤都為緊密連接式車鉤，車鉤間隙在3mm以下。

車鉤連接表面的間隙越小，就越能提高列車的運(yùn)行平穩(wěn)性，降低列車的縱向力和牽引與制動(dòng)噪聲。但連接表面間隙越小，意味著制造工藝及維護(hù)要求高，同時(shí)成本也相對(duì)較高。所以這類車鉤適用于高速運(yùn)行的列車和對(duì)運(yùn)營(yíng)列車行駛環(huán)境要求較高的城市軌道交通列車使用。

對(duì)于城市軌道交通車輛中的車鉤緩沖裝置還常采用風(fēng)、電均能自動(dòng)連接的密接式車鉤。它要求兩鉤連接后，其間沒(méi)有上下和左右的移動(dòng)，而且對(duì)前后的間隙要求限制在很小的范圍之內(nèi)。

剛性車鉤與非剛性車鉤相比有如下優(yōu)點(diǎn)：

（1）大大簡(jiǎn)化了制動(dòng)空氣主管、電氣線路等自動(dòng)連掛的條件，這對(duì)于列車實(shí)現(xiàn)編組完全自動(dòng)化具有重大意義，并且也改善和減輕了工人的勞動(dòng)條件。

（2）減小了兩個(gè)車鉤連接表面之間的間隙，從而也降低了列車中的縱向力，提高了列車運(yùn)行的平穩(wěn)性。

（3）由于車鉤零件的位移減小了，并且在這些零件上所作用的力也減小了，因此改善了自動(dòng)車鉤內(nèi)機(jī)構(gòu)的工作條件。

（4）減小了車鉤連接表面的磨耗。

（5）減小了由于兩連掛車鉤相互沖擊而產(chǎn)生的噪聲，這對(duì)于城市軌道車輛和客車尤為重要。

（6）避免在意外撞車事故時(shí)，發(fā)生一個(gè)車輛爬到另一個(gè)車輛上的危險(xiǎn)。

非剛性車鉤與剛性車鉤相比有如下優(yōu)點(diǎn)：

（1）簡(jiǎn)化了兩車鉤縱向中心線高度偏差較大的車輛相互連掛的條件（例如，不同類型的車輛，車輪及其他部件磨耗程度不同的車輛，以及空車和重車）。

（2）不需要復(fù)雜的鉤尾銷連接結(jié)構(gòu)和復(fù)雜的對(duì)心裝置。

（3）車鉤鉤體的結(jié)構(gòu)和鑄造工藝較為簡(jiǎn)單。

由于這些特點(diǎn)決定了剛性車鉤主要用于地下鐵道車輛和城市輕軌車輛，以及高速列車上；非剛性車鉤較普遍地應(yīng)用于一般鐵路客貨車上。

目前，城軌車輛上使用的車鉤緩沖裝置主要有3種：全自動(dòng)車鉤緩沖裝置、半自動(dòng)車鉤緩沖裝置和半永久車鉤緩沖裝置，如圖4-1-2所示。

圖4-1-2　城軌車輛車鉤緩沖裝置

二、全自動(dòng)車鉤緩沖裝置

全自動(dòng)車鉤能實(shí)現(xiàn)列車的自動(dòng)連掛，在無(wú)須人工協(xié)助時(shí)車鉤可實(shí)現(xiàn)車組之間的機(jī)械連掛。在水平和垂直失準(zhǔn)情況下，自動(dòng)連掛也是可能的。車鉤使列車能適應(yīng)豎向曲線和水平曲線的情況，并允許轉(zhuǎn)動(dòng)。

我國(guó)城軌車輛采用的自動(dòng)車鉤主要有兩種：一種是采用半圓形鉤舌的柴田式密接式車鉤，另一種是采用拉桿式連接結(jié)構(gòu)的夏芬伯格型密接式自動(dòng)車鉤。

1.柴田式密接式車鉤

（1）車鉤結(jié)構(gòu)。

如圖4-1-3所示為柴田式密接式車鉤，它由密接式車鉤、橡膠緩沖器、風(fēng)管連接器、電氣連接器、解鉤系統(tǒng)、十字頭和托梁等部件組成。車輛連掛時(shí)，依靠?jī)绍囥^相鄰鉤頭上的凸錐和凹錐孔相互插入，起到緊密連接作用；同時(shí)，自動(dòng)將兩車之間的電路、空氣通路接通，并起到緩和連掛中車輛間的沖擊作用。在兩車分解時(shí)，亦可自動(dòng)解鉤，并自動(dòng)切斷兩車間的電路和空氣通路。

圖4-1-3　柴田式密接式車鉤
1—密接式車鉤；2—風(fēng)管連接器；3—橡膠緩沖器；4—沖擊座；5—十字頭；6—拖梁；7—磨耗板；8—電氣連接器

（2）車鉤閉鎖和解鎖工作原理。

兩鉤連掛時(shí)，凸錐插進(jìn)對(duì)方相應(yīng)的凹錐孔內(nèi)，這時(shí)凸錐內(nèi)側(cè)面在前進(jìn)中壓迫另一個(gè)鉤的鉤舌，被迫逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)40°，此時(shí)解鉤桿拉動(dòng)解鉤風(fēng)缸內(nèi)的彈簧受壓，當(dāng)兩鉤連接面接觸時(shí)，凸錐的內(nèi)側(cè)面不再壓迫對(duì)方的鉤舌，此時(shí)靠解鉤風(fēng)缸內(nèi)彈簧的作用，使鉤舌恢復(fù)到原來(lái)的狀態(tài)，即閉鎖狀態(tài)，如圖4-1-4（a）所示。

要使兩鉤分解時(shí)，壓縮空氣由總風(fēng)管進(jìn)入前車（或后車）的解鉤風(fēng)缸，同時(shí)經(jīng)解鉤風(fēng)管連接器送入相連掛的后車（或前車）解鉤風(fēng)缸，活塞桿向前推并帶動(dòng)解鉤桿，使鉤舌轉(zhuǎn)動(dòng)至開鎖位置（使鉤舌逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)40°），處于可解鉤狀態(tài)［見圖4-1-4（b）］，兩車向相反方向移動(dòng)，車鉤即可解開。兩鉤分解后，解鉤風(fēng)缸內(nèi)的壓縮空氣排出，解鉤彈簧推動(dòng)解鉤桿順時(shí)針旋轉(zhuǎn)40°，恢復(fù)到原始狀態(tài)，為下次連掛做好準(zhǔn)備。如果無(wú)壓縮空氣時(shí)，可采用手動(dòng)解鉤，此功能只要用人力拉動(dòng)解鉤桿使鉤舌轉(zhuǎn)動(dòng)至開鎖位置，即可實(shí)現(xiàn)兩鉤的分解。

圖4-1-4　密接式車鉤作用原理
1—鉤頭；2—鉤舌；3—解鉤桿；4—彈簧；5—解鉤風(fēng)缸

2.夏芬伯格型密接式車鉤緩沖裝置（見圖4-1-5）

圖4-1-5　全自動(dòng)夏芬伯格車鉤緩沖裝置

（1）鉤頭結(jié)構(gòu)（見圖4-1-6）。

鉤頭殼體（32）為焊接件，它由兩部分組成，前面為一帶有錐體和喇叭口的突出件，后面為連接法蘭。當(dāng)兩鉤連接時(shí)，前面的錐體和喇叭口用來(lái)作為引導(dǎo)對(duì)準(zhǔn)之用，伸出在前面的爪把（9）用來(lái)擴(kuò)展車鉤的連接范圍。前端的圓孔用來(lái)安置空氣管路連接器，在鉤頭殼體中配置有車鉤鎖閉零件和解鉤風(fēng)缸。借助于鉤頭殼體后部的法蘭將鉤頭與牽引緩沖裝置連成一體。

車鉤的閉鎖機(jī)構(gòu)由鉤舌（64）和鉤鎖桿（6）組成，兩者通過(guò)銷子彼此可擺動(dòng)地相連接。中心鎖用來(lái)作為鉤舌在鉤頭殼體中的支座。

圖4-1-6　鉤頭結(jié)構(gòu)

兩個(gè)彈簧（8）用來(lái)保持車鉤處在閉鎖位。彈簧的一端鉤在殼體的錐體上，另一端鉤在鉤鎖桿上。

手動(dòng)連接裝置設(shè)在鉤頭的側(cè)面，它由橫桿（2）通過(guò)兩解鉤桿（3）與鉤舌（64）相連接。在該橫桿的端部連有一鋼絲繩并與手柄（78）連接，手柄掛在鉤頭殼體的一側(cè)。

（2）車鉤閉鎖、分解工作原理。

①連掛準(zhǔn)備位（見圖4-1-7）。

這時(shí)鉤頭中的鉤鎖桿（6）軸線平行于車鉤的軸線，鉤鎖桿的連接銷中心與鉤舌中心銷連接線垂直于車鉤的軸線。彈簧處于松弛狀態(tài)，該位置為車鉤連掛準(zhǔn)備位。

圖4-1-7　連掛準(zhǔn)備位

②連掛閉鎖位（見圖4-1-8）。

欲使兩鉤連掛，原來(lái)處于連掛準(zhǔn)備位的兩鉤相互接近并碰撞時(shí)，在鉤頭前端的錐形喇叭口引導(dǎo)下彼此精確地對(duì)準(zhǔn)中心，兩鉤向前伸出的鉤鎖桿由于受到對(duì)方鉤舌的阻礙，各自推動(dòng)鉤舌繞順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，直至在彈簧拉力作用下鉤鎖桿滑入對(duì)方鉤舌的嘴中，并推動(dòng)鉤舌繞逆時(shí)針?lè)较蚍祷氐皆瓉?lái)位置為止。這時(shí)兩鉤的鉤鎖桿與兩鉤的鉤舌構(gòu)成一平行四邊形，力處于平衡狀態(tài)，兩鉤剛性地?zé)o間隙地彼此連接，處于閉鎖狀態(tài)。在連掛閉鎖位時(shí)，鉤舌和鉤鎖桿的位置與連掛準(zhǔn)備狀態(tài)（見圖4-1-7）完全相同，鉤舌在彈簧作用下力圖保持處于閉鎖位。當(dāng)兩鉤受牽拉時(shí)，拉力均勻地分配在由鉤鎖桿和鉤舌組成的平行四邊形兩對(duì)邊即鉤鎖桿上。當(dāng)兩鉤沖擊時(shí)，沖擊力由兩鉤殼體喇叭口凸緣傳遞。

③手動(dòng)解鉤（見圖4-1-9）。

通過(guò)拉動(dòng)鉤頭一側(cè)的解鉤手柄，經(jīng)鋼絲繩、杠桿和解鉤桿使兩鉤的鉤舌轉(zhuǎn)動(dòng)，直至鉤鎖桿脫出鉤舌的嘴口，由此使兩鉤脫開，處于解鉤位。

④氣動(dòng)解鉤。

氣動(dòng)解鉤由司機(jī)操作解鉤控制閥實(shí)現(xiàn)解鉤。這時(shí)壓力空氣經(jīng)過(guò)解鉤管充入鉤頭中的解鉤風(fēng)缸中，推動(dòng)活塞向前運(yùn)動(dòng)，壓迫在解鉤桿上所設(shè)置的滾子上，兩鉤頭中的鉤舌被同時(shí)推至解鉤位置，類似于手動(dòng)解鉤的情況（見圖4-1-9）。達(dá)到解鉤后再排氣，風(fēng)缸中受壓彈簧使活塞返回到原始位置。

圖4-1-8　連掛鎖閉位

圖4-1-9　解鎖位

（3）自動(dòng)空氣管路連接器（見圖4-1-10）。

當(dāng)兩鉤連掛時(shí)，鉤頭前端的空氣連接器的頂桿（1）也同時(shí)接觸并相互擠壓，將密封（4）從殼體（21）的閥座上推開，使兩車鉤的空氣主路連通，這時(shí)密封（5）和橡膠管（6）起著防止空氣泄漏的作用。

圖4-1-10　空氣管路連接器

（4）牽引緩沖裝置（見圖4-1-11）。

該組件用來(lái)承受和傳遞車輛之間沿縱向產(chǎn)生的牽引和沖擊力，它是由拉桿（1）、軸套（2）、錐形環(huán)圈（3）、法蘭（4）、墊圈（6）、橡膠彈簧（8）和（9）以及變形管（15）組成。軸套（2）與鉤頭殼體螺紋連接，并由法蘭（4）緊固使之不致松動(dòng)，軸套（2）用來(lái)作為拉桿（1）、錐形環(huán)圈（3）和變形管（15）的支承和導(dǎo)向，拉桿（1）穿過(guò)兩個(gè)彈簧（8）和（9），其端部通過(guò)碟形螺母將彈簧（8）壓緊。

在正常運(yùn)行時(shí)，車輛之間所產(chǎn)生的牽引和壓縮力主要由兩橡膠彈簧來(lái)承擔(dān)。這時(shí)車輛連掛沖擊速度小于3 km/h。在圖4-1-11所示的力-行程圖中作用力小于100 kN，行程小于58 mm，橡膠彈簧在變形中所吸收的功如圖4-1-11中所示的陰影線面積。

當(dāng)車輛在事故沖擊時(shí)，車輛的碰撞速度超過(guò)5～8 km/h，這時(shí)車鉤所受到的沖擊壓縮力超過(guò)橡膠彈簧的承載能力，靠近鉤頭的沖擊吸收裝置起作用，變形管（15）與錐形環(huán)圈（3）彼此相互擠壓，把沖擊能轉(zhuǎn)變?yōu)樽冃喂芎湾F形環(huán)圈的變形功和摩擦功，變形管產(chǎn)生永久變形，吸收沖擊功可達(dá)16.1 kJ，從而達(dá)到對(duì)乘客和車輛的事故附加防護(hù)作用。產(chǎn)生永久變形后的變形管必須予以更換，只要將法蘭（4）松開，并將軸套（2）從鉤體中擰出，就不難將變形管（15）從錐形環(huán)圈（3）中拉出。

圖4-1-11　牽引緩沖裝置以及一行程圖

三、半自動(dòng)車鉤緩沖裝置

半自動(dòng)車鉤可以實(shí)現(xiàn)車輛的機(jī)械鉤頭自動(dòng)連掛，其工作原理與全自動(dòng)車鉤相同。在水平方向有一定偏移角的情況仍然可以自動(dòng)連掛。通過(guò)半自動(dòng)車鉤連接的列車，可以通過(guò)一定的曲率半徑的垂向及水平方向曲線，并允許相對(duì)轉(zhuǎn)擺。車鉤緩沖器在列車推進(jìn)和牽引時(shí)起到有效的緩沖作用。列車空氣管路的連接是在車鉤進(jìn)行機(jī)械連掛的同時(shí)完成自動(dòng)連掛的。當(dāng)兩個(gè)機(jī)械鉤頭靠近時(shí)，兩者的鉤鎖裝置自動(dòng)旋轉(zhuǎn)并連掛在一起，兩個(gè)機(jī)械鉤頭形成一個(gè)牢固的密接式連接。由于彈簧力的作用，鉤鎖始終保持在鎖定位置。

半自動(dòng)車鉤機(jī)械部分的結(jié)構(gòu)及工作原理（見圖4-1-12和圖4-1-13）與自動(dòng)車鉤基本相同，不同處在于半自動(dòng)車鉤只可實(shí)現(xiàn)機(jī)械及氣路的自動(dòng)連掛，電氣連掛需用扳手手動(dòng)連接。此外，有的半自動(dòng)車鉤不設(shè)可壓潰變形管以及解壓操縱裝置。對(duì)于半自動(dòng)車鉤的機(jī)械部分，本節(jié)不再重復(fù)。

圖4-1-12　頭車半自動(dòng)車鉤

圖4-1-13　中間車半自動(dòng)車鉤緩沖裝置

半自動(dòng)車鉤的電氣連接是通過(guò)連接電氣車鉤或跨接電纜來(lái)實(shí)現(xiàn)的，需要手動(dòng)進(jìn)行連接。機(jī)械車鉤解鉤的時(shí)候，需要操縱位于車底架的按鈕閥或是在軌道側(cè)手動(dòng)操作來(lái)完成。解鉤操作必須按“斷開電源→分離電氣部分→分開機(jī)械鉤頭”的步驟進(jìn)行。車廂被分離時(shí)，風(fēng)管連接自動(dòng)關(guān)閉；車廂完全分離后，車鉤再次進(jìn)入連掛準(zhǔn)備狀態(tài)。

四、半永久牽引桿

半永久牽引桿是為連掛幾節(jié)車組成運(yùn)行中固定不變的單元車組而設(shè)計(jì)的，不具備機(jī)械解鉤功能，除非發(fā)生特殊情況或車間檢修外，該單元車組是不需要分離的。采用易于分解的套筒聯(lián)軸節(jié)相連，可保證密接不松弛的安全連接，并設(shè)有氣路、電路連掛及緩沖器。半永久牽引桿的連掛和解編都需要人工來(lái)操作完成，需要在車輛段內(nèi)進(jìn)行。

半永久牽引桿有兩種類型（見圖4-1-14），分別為半永久帶緩沖器鉤緩裝置和半永久帶壓潰管鉤緩裝置。牽引座通過(guò)卡環(huán)連接組件連接在一起，很容易被拆卸，并能快速地分離車廂以便于維修。

圖4-1-14　半永久牽引桿
1—帶緩沖器半永久鉤緩裝置；2—帶壓潰管半永久鉤緩裝置；3—連接環(huán)；4—風(fēng)管連接器；5—連接環(huán)螺栓

半永久牽引桿的結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，主要由主風(fēng)管連接器、車鉤桿、橡膠緩沖器、可壓潰變形管、垂直支撐等組成。

1.主風(fēng)管連接器

主風(fēng)管連接器布置在車鉤表面，連接塊超出車鉤表面大約8 mm，在連掛過(guò)程中，連接塊被壓縮，將提供一個(gè)緊密的空氣密封。主風(fēng)管連接器配備有通過(guò)結(jié)合車鉤的壓力打開的壓力閥。解鉤后，車廂分離，彈簧載荷壓力閥自動(dòng)關(guān)閉，封閉空氣管。

2.車鉤桿

車鉤桿通過(guò)可拆卸的套筒聯(lián)軸節(jié)連接，是在機(jī)械鉤頭和橡膠緩沖器驅(qū)動(dòng)裝置之間建立的剛性連接。

3.橡膠緩沖裝置

半永久牽引桿的橡膠緩沖裝置的結(jié)構(gòu)及性能與全自動(dòng)車鉤一致。

4.電氣部分

由于半永久牽引桿是固定連接的，不需要經(jīng)常進(jìn)行車輛之間的解編。因此，半永久牽引桿電氣部分一般采用跨接電纜方式來(lái)實(shí)現(xiàn)連接，所有的電氣連接部分都是半永久牽引桿的一個(gè)組成部分，通過(guò)插在牽引桿電氣箱上的一組跨接電纜將兩輛車連接在一起。

五、緩沖裝置

緩沖裝置是車鉤緩沖裝置的重要組成部分，主要用來(lái)傳遞和緩和縱向沖擊力。

目前，城市軌道車輛車鉤的能量吸收裝置主要有可壓潰變形管、橡膠緩沖裝置、氣液緩沖裝置、液壓緩沖器（膠泥緩沖器）、過(guò)載保護(hù)裝置等，其中過(guò)載保護(hù)裝置是最后一級(jí)能量吸收裝置。

1.橡膠緩沖器

由于橡膠具有較好的彈性，因此在很多需要緩沖減振的場(chǎng)合都可以看到它的身影，橡膠緩沖器屬于可恢復(fù)變形緩沖裝置。橡膠緩沖器根據(jù)其作用原理不同又分為平面拉壓型緩沖裝置和剪切型緩沖裝置。

（1）平面拉壓型緩沖裝置。

如圖4-1-15所示為層疊式橡膠金屬片緩沖裝置，屬于平面拉壓型緩沖裝置，由橡膠金屬片，前、后鋼制從板，牽引桿和緩沖器體組成。牽引桿由緩沖器后端，經(jīng)橡膠金屬片中間圓孔插至前端，并用螺栓緊固，置于緩沖器體中。緩沖器體中共裝有12片橡膠金屬片，每片厚25 mm，直徑180 mm，中間開有直徑60 mm的圓孔。

兩車不論受牽拉或沖擊均對(duì)緩沖器的橡膠片產(chǎn)生壓縮作用，橡膠片在受壓縮變形過(guò)程中吸收一部分沖擊能。圖4-1-16為緩沖器作用力行程特性曲線，圖中曲線所包羅的面積，即為緩沖器在受沖擊時(shí)所吸收的沖擊能。當(dāng)兩車相互牽拉時(shí)，牽拉力首先由車體傳至牽引桿（3），牽引桿隨車體向右移動(dòng)，通過(guò)前從板（9）將作用力傳遞到橡膠金屬片上（5），橡膠金屬片受壓并把力傳遞到后從板（7）上，再通過(guò)后從板與緩沖器體的接觸使該牽引拉力傳至鉤頭。最后經(jīng)十字頭傳至后車。其作用原理是當(dāng)車輛受到壓縮載荷作用時(shí)，緩沖器體和牽引桿受壓，此時(shí)力的傳遞方向?yàn)闋恳龡U壓縮后從板→橡膠金屬片→前從板和緩沖器的前端。橡膠金屬片受到壓縮，起到緩沖作用。在牽引載荷工況下，緩沖器體和牽引桿受拉，此時(shí)力的傳遞方向?yàn)闋坷Γㄇ败嚕鸂恳龡U上的滑套壓縮前從板→橡膠金屬片→后從板和緩沖器體后蓋→鉤頭錐體與鉤舌，同樣起到緩沖作用。

圖4-1-15　橡膠緩沖器
1—橡膠金屬片；2—前從板；3—牽引桿；4—緩沖器后蓋；5—滑套；6—緩沖器體；7—后從板

圖4-1-16　橡膠緩沖器的特性曲線

緩沖器緩和沖擊的能力取決于它所能承受最大力和在該力下產(chǎn)生的行程（變形）的乘積，即緩沖器的容量，單位為千焦（kJ）。如果所承受的外力超過(guò)其允許值，彈性元件就要產(chǎn)生永久變形，失去緩和沖擊的能力。該型緩沖器是按承受最大沖擊力25 t設(shè)計(jì)的。

（2）環(huán)型橡膠緩沖器。

如圖4-1-17為環(huán)形橡膠緩沖器，屬于剪切型緩沖器，主要由牽引桿、緩沖器體、環(huán)型橡膠彈簧等幾部分組成，屬于免維護(hù)的橡膠緩沖裝置。緩沖器安裝在車鉤安裝座上，可以吸收拉伸和壓縮能量。緩沖裝置不存在間隙，在承受拉伸和壓縮載荷的同時(shí)，可以承受較大的剪切力。

圖4-1-17　剪切型橡膠緩沖器

2.彈性膠泥緩沖器

這種緩沖器取用一種未經(jīng)硫化的有機(jī)硅化合物，將彈性膠泥作為介質(zhì)，它具有彈性、可壓縮性和可流動(dòng)性，其物理化學(xué)性能在-50～+250℃范圍內(nèi)具有較高的穩(wěn)定性，抗老化、無(wú)臭、無(wú)毒，對(duì)環(huán)境無(wú)污染。

它還具有固體和液體兩種屬性的特征，其動(dòng)黏度比普通液壓油大幾十至幾百倍，且可根據(jù)需要改變配方予以調(diào)節(jié)，因此在液壓緩沖器中十分困難的密封問(wèn)題在這里變得極為簡(jiǎn)單。因此目前彈性膠泥緩沖器（見圖4-1-18）在城軌車輛上得到了廣泛的運(yùn)用。

圖4-1-18　彈性膠泥緩沖器
1—緩沖器殼體；2—活塞與活塞桿；3—密封蓋；4—充料閥

3.液壓緩沖器

液壓緩沖器是在車鉤緩沖器系統(tǒng)中廣泛使用的一種可恢復(fù)式緩沖器，其結(jié)構(gòu)及工作原理如圖4-1-19所示。

圖4-1-19　液壓緩沖器
1—活塞；2—彈簧；3—缸體；4—空腔；a—溢流孔

液壓缸內(nèi)充有黏度很高的液壓油，活塞位于液壓缸的左端，活塞上開有小孔，車鉤中的力通過(guò)活塞、液壓油傳遞到液壓缸上，并進(jìn)一步傳遞到車鉤尾部。正常情況下，車鉤中的力不是很大，液壓油不會(huì)通過(guò)活塞上的小孔流到左邊，整個(gè)液壓緩沖器表現(xiàn)為一根剛性桿。當(dāng)發(fā)生較大沖擊時(shí)，液壓油作用在活塞上的力很大，液壓油會(huì)通過(guò)小孔流到左邊，同時(shí)產(chǎn)生熱量，使車鉤受到的沖擊能量轉(zhuǎn)變?yōu)橐簤河偷臒崮?，通過(guò)這種方式降低車鉤在受到?jīng)_擊時(shí)的受力水平，保護(hù)車底架不受損壞。這種緩沖器使用液壓油作為介質(zhì)，在發(fā)生吸能作用時(shí)只有油的溫度升高，并沒(méi)有機(jī)械零部件的損壞，吸收能量后溫度升高的液壓油通過(guò)活塞上的小孔重新回到右邊，溫度降低后，油的黏度增加，又可以傳遞力，重新發(fā)揮緩沖器的功能，所以這種液壓緩沖器是可以反復(fù)使用的。

4.液-氣緩沖裝置

液-氣緩沖器是在液壓緩沖器的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的新型緩沖裝置，于20世紀(jì)后期在歐洲鐵路機(jī)車車輛上開始運(yùn)行。圖4-1-20為液-氣緩沖器的結(jié)構(gòu)。

圖4-1-20　液-氣緩沖器
1—柱塞；2—?dú)馇唬?—缸體；4—浮動(dòng)活塞；5—油腔2；6—單向錐閥；7—錐閥節(jié)流孔；8—節(jié)流阻尼環(huán)；9—油腔1；10—節(jié)流阻尼棒

液壓緩沖器具有容量大、性能穩(wěn)定且便于調(diào)整等特點(diǎn)，但其對(duì)密封效果和密封壽命有較高的要求。目前，液壓緩沖器在起重機(jī)、汽車及航空等領(lǐng)域已得到較為廣泛的應(yīng)用。鐵道機(jī)車車輛由于運(yùn)營(yíng)環(huán)境和應(yīng)用條件的特殊性，使得液壓緩沖器在鐵道機(jī)車車輛上的應(yīng)用受到一定的限制，在國(guó)外鐵道機(jī)車車輛上僅有少量運(yùn)用實(shí)例，在我國(guó)的應(yīng)用目前基本是空白。主要原因是液壓緩沖器一般采用鋼彈簧作為復(fù)原彈簧，而鐵道機(jī)車車輛經(jīng)常出現(xiàn)往復(fù)性沖擊，鋼彈簧的疲勞壽命極大地限制了其應(yīng)用。相比之下，液-氣緩沖器取消了原有的鋼彈簧，利用氣體的可壓縮性作為復(fù)原彈簧，不僅消除了鋼彈簧的疲勞現(xiàn)象，而且實(shí)現(xiàn)了無(wú)磨耗工作，從而大大提高了使用壽命，減少了維修工作量，是未來(lái)鐵道機(jī)車車輛緩沖器發(fā)展的方向。

5.可壓潰變形管

可壓潰變形管屬于不可復(fù)原的能量吸收裝置（見圖4-1-21和圖4-1-22），用于吸收沖擊時(shí)產(chǎn)生的機(jī)械能。該裝置由一個(gè)預(yù)裝載的壓潰管和一個(gè)沖頭組成，當(dāng)車輛在事故中或在碰撞速度超過(guò)8 km/h時(shí)，車鉤所受到的沖擊壓縮力超過(guò)橡膠緩沖器所能承受的能力，裝在車鉤桿上的可壓潰變形管受到擠壓將沖擊能轉(zhuǎn)化為變形能，起到保護(hù)作用。當(dāng)吸收沖擊力超過(guò)可壓潰變形管能承受的變形力時(shí)，有螺母的桿前部分被推到鉤頭箱體里面而產(chǎn)生永久變形，這時(shí)必須更換可壓潰變形管。

圖4-1-21　壓潰管結(jié)構(gòu)圖

圖4-1-22　壓潰管變形圖