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缓冲器的类型、结构及性能
『学习指导』
这一节介绍车钩缓冲器，我们要熟悉我国各型缓冲器的分类及应用情况，掌握摩擦式缓冲器；摩擦橡胶式缓冲器；粘弹性橡胶泥缓冲器的缓冲原理及特点，熟悉典型缓冲器的构造及应用，掌握缓冲器主要参数的意义。这部分内容分散，建议学习时间80分钟。
『学习内容』
缓冲器作用：缓冲装置(缓冲器)是用来缓和列车运行中由于机车牵引力的变化或起动、制动及调车作业时车辆相互碰撞引起的纵向冲击和振动，从而减小对车体结构和货物的破损及提高列车运行的平稳性。
缓冲器的工作原理：借助于压缩弹性元件来缓和冲击作用力，同时在弹性元件变形过程中利用金属摩擦、液压阻尼和胶质阻尼吸收冲击能量。
缓冲器类别：弹簧式缓冲器；摩擦式缓冲器；橡胶缓冲器；摩擦橡胶式缓冲器；粘弹性橡胶泥缓冲器；液压缓冲器及空气缓冲器等。
常用缓冲器：目前应用最广泛的为摩擦式缓冲器和摩擦橡胶式缓冲器。这两种缓冲器具有结构简单、制造方便、成本低的优点。
缓冲器应用情况：我国铁路车辆上所采用的缓冲器，客车上为1号环弹簧缓冲器，货车上为2号环弹簧缓冲器，MX-1橡胶缓冲器和3号摩擦式缓冲器等，其中3号缓冲器逐渐淘汰。
一、缓冲器的主要性能参数
决定缓冲器特性的主要参数是：缓冲器的行程、最大作用力、容量及能量吸收率等。
1.行程：缓冲器受力后产生的最大变形量称为行程。此时弹性元件处于全压缩状态，如再加大外力，变形量也不再增加。
2.最大作用力：缓冲器产生最大变形量时所对应的作用外力。
3.容量：缓冲器在全压缩过程，作用力在其行程上所作的功的总和称为容量。缓冲器的容取决于列车的运行工况和调车工况。
4.初压力：缓冲器的静预压力
5.能量吸收率：缓冲器在全压缩过程中，有一部分能量被阻尼所消耗，其消耗部分的能量与缓冲器容量之比称为能量吸收率。一般要求能量吸收率不低于70%。
我国几种主型缓冲器性能参数见表6-1。
我国主型缓冲器性能参数表
二、我国常用缓冲器的类型、结构与性能
（一）MT-2和MT-3型缓冲器
MT-2和MT-3型缓冲器是参照美国Mark-50缓冲器研制的一种大容量的弹簧摩擦式缓冲器，两种缓冲器结构和外形尺寸完全相同，MT-2容量为54～65kJ,用于大秦线专用敞车,MT-3容量稍小，为45kJ，可以用于一般通用货车。新造货车一般都采用MT-2、MT-3型缓冲器。
工作原理：借助于金属摩擦块形成的摩擦副消耗吸收一部分动能，同时利用钢弹簧变形缓和冲击。
车辆空载或较低冲击速度时，缓冲器刚度小且变化平缓，当车辆满载或为大型车且冲击速度大于7km/h时，刚度增长较快。
结构合理，容量大，稳定性好，检修周期可达16年，较适合大秦线重载单元列车及干线重载货物列车要求。
（二）MX-1和MX-2型橡胶缓冲器
MX-1型为当前大批量生产和装车的摩擦橡胶缓冲器，容量达40kJ。装车时可以与2、3号缓冲器互换使用。结构如图6-11所示。
MX-1型缓冲作用原理：借助于橡胶分子内摩擦和弹性变形起到缓和冲击和消耗能量的作用。为了增大缓冲器容量，在头部装有金属摩擦部分，借助三个带有斜角的楔块，在受压时与箱体及压头间各接触斜面产生相对位移，因摩擦而消耗冲击能量。
MX-1型缓冲器的优点：容量大，可达40kJ，性能良好；其能量吸收率高达90%，能适应于各种不同的冲击能量；缓冲器的变形随着冲击力的增大而渐趋缓慢，阻抗显著增大；另外，缓冲器的结构较简单，零件少、重量轻、成本低、制造方便、检修容易。
请在此处插入图12
MX-1型橡胶缓冲器
1-压头；2-楔块；3-箱体；4-顶隔板；5-橡胶片；6-中隔板；7-底隔板；8-底板
MX-2型橡胶缓冲器为MX-1型的改进型，行程变长，容量变大，结构更加便于组装和维修。
（三）1号、2号、3号缓冲器
1、1号缓冲器
结构及原理：1号缓冲器为一种摩擦式缓冲器，它由前、后两部分组成。前部为螺旋弹簧，后部为内、外环弹簧，彼此以锥面相配合，两部分之间有弹簧座板分隔。金属弹簧用来缓和摩擦力，环弹簧两斜面间的摩擦力用来消耗冲击动能，起到吸收能量的作用。如图6-12所示。
缓冲作用过程：
当缓冲器受冲击力时，盒盖向内移动，压缩螺旋弹簧，并将力通过弹簧座板传递给环簧。由于内外簧为锥面配合，受力后外环扩张，内环缩小，产生轴向弹性变形，起到缓冲作用。与此同时，内外环锥面间有相互滑动，从而使部分冲击能变为摩擦功消耗。当外力去除后，各内外簧复原，此时同样消耗部分冲击能。
1号缓冲器具有刚度较小的螺旋弹簧，初始刚度小，灵敏性好，较小的冲击也能缓冲，较适用于客车，但其容量小，只有14kJ,无法满足扩编旅客列车和双层客车的缓冲要求，加上维修工作量大，寿命短，新造客车已停止使用。
3-外卷圆簧
4-内卷圆簧 5-弹簧座板
6-外环弹簧
7-内环弹簧
8-半环弹簧
10-角铁、螺栓
（二）2号缓冲器
结构及原理：2号缓冲器外形与1号缓冲器完全相同，如图6-13所示。其结构主要区别在于前部也用环弹簧，增加缓冲器的容量前部环弹簧的外径和断面的厚度较后部的环弹簧要小，其中有两个内环开有切口，目的是减小初始刚度，增加缓冲器的灵敏性。
2号缓冲器装设在货车上使用
3-开口内环弹簧
4-小外环弹簧 5-大外环弹簧
6-内环弹簧
7-半环弹簧
9-角铁、螺栓
环弹簧缓冲器的特点：
1.环簧受力较合理，能充分发挥材料的作用；
2.性能较稳定，即使少数环簧折损，仍能起缓冲作用；
3.使用中磨损较少，检修容易；
4.制造时对材质、加工要求较高，加工量大；
5.内、外卡环簧容易产生永久变形，外环簧尺寸扩大，内环簧就缩小，致使环簧在箱体内处于松驰状态，运用中加剧列车的纵向冲击
（三）3号缓冲器
3号缓冲器又称华氏缓冲器，也是一种摩擦式缓冲器，因性能不稳定，现已停止生产
（四）G1型和G2型缓冲器
G1和G2是1号和2号缓冲器的改进型，环簧材料由60Si2Mn弹簧钢改为60SiCrVA弹簧钢，提高了缓冲器容量， G1型缓冲器在双层客车、扩编客车上使用；G2在5kt重载列车和大秦线重载列车上使用。
（五）ST型缓冲器
ST型缓冲器为全钢干摩擦式弹簧缓冲器。
ST缓冲器优点：
结构简单，零件少、自重轻、造价低、性能较好且对环境要求低。鉴于其技术性能明显优于2号、3号及MX-1型缓冲器，且具有良好互换性，一段时间内作为旧型缓冲器替代品使用，但其寿命短、容量限制，已停止新造。
（六）弹性胶泥缓冲器
应用情况：我国客车上使用的旧型缓冲器是1号缓冲器，新造车上使用的是G1缓冲器，25T型提速客车全部使用弹性胶泥缓冲器，有两种形式：一种是与密接式车钩配套使用的弹性胶泥缓冲器，如图6-14所示；另一种是与15号小间隙车钩配套的KC15弹性胶泥缓冲器，如图6-15所示。
工作原理：缓冲器通过胶泥芯子的往复运动吸收能量，运动过程中弹性胶泥芯子产生内摩擦、弹性胶泥通过阻尼孔产生摩擦而耗散能量。弹性胶泥芯子结构如图6-16所示。
特点：容量大、阻抗小、结构简单、性能稳定、检修周期长。
密接式车钩用弹性胶泥缓冲器
KC15弹性胶泥缓冲器
1-大套筒；2-弹性挡圈；3-蝶形弹簧；4-套筒；5-半环；6-弹性胶泥芯子；
7-箱体；8-插入件
弹性胶泥芯子结构
1-圆筒； 2-弹性胶泥；3-单向阀；4-活塞杆电力机车电器作业答案_百度文库
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为什么你的车子启动时需要加油门？
对于结构设计良好，发动机状态良好，化油器调整到位，周围气候环境不错的摩托车；通常在热机时将怠速调整好，再次启动时，只需要按动电启动按钮即可。如果有启动需要带点油门，多数是汽缸压缩与油汽浓度的问题。一、汽缸与活塞（活塞环）略微有点磨损：汽缸与活塞之间有点漏气，启动的转速慢了就压缩不足；此时需要略微带点油门，多给汽缸点可燃油汽。有时多启动几次，让润滑油将活塞与汽缸的间隙涂满，可增加点密封性。有的车加了蓄能器就比较好启动，是因为蓄能器有借气作用，相当于略微带了点油门。加蓄能器或是带点油门，会因压缩加强导致启动费劲一点，对于脚踩启动无所谓；对于启动电力不足的摩托车，会有启动不灵的现象。二、缸头气门关闭不严：对于四冲发动机来说，气门关闭不严密会有点轻微漏气，压缩不足自然就点不着火。如果漏气很轻微，加快启动转速可以保障瞬间的油汽压缩；再不行，就是启动需要带点油门，让汽缸多进点油汽。对于四冲发动机特有的气门关闭不严，主要是由气门圈磨损、气门积碳、摇臂间隙过小～～～这三种原因造成。有时多用脚踩几下，启动运转后，因温度和运动的影响，可以消除瞬间故障。问题严重时，要做相应维护处理。三、化油器严重富油：有的化油器调节失误，在冷机时就严重富油；当发动机开热后，汽油容易挥发，就更加富油。严重富油也会导致火花塞点不着火，此时略带点油门，可降低负压少吸点油，多进点新鲜空气稀释油汽。对于这类因严重富油而需要启动带点油门的化油器，通常平时的耗油率相当可观，整车远远不止是启动问题。应该找有经验的人，将化油器重新调节到位；特别是一年四季气温悬殊较大的地区，化油器更是需要及时调整。四、化油器需要清洗：有的化油器因燃油中有细微杂质堵塞了怠速油路，发动机是靠主油启动的；这种情况不多但也偶有发生。发动机的表现会比较古怪，通常为启动困难，怠速很难稳定，化油器怠速油路表现为调节不灵。对于这种情况，启动或温车时期需要手带油门只是表面现象，真正原因往往是化油器的怠速油路需要调整或是需要清洗；或是加浓系统、油平面出问题了，需要拆卸修理。拆卸、清洗化油器，一般人不熟悉，需要谨慎从事。　　五、化油器调节不当：有的车是什么都正常，只是化油器调乱了，需要重新调节；有时没有故障，只是化油器上的节气螺钉松动。因为设计上的缺陷，在发动机长期的震动下，踏板车化油器的节气螺钉比较容易松动移位。特别是那种启动和怠速都需要靠手带点油门，直到发动机完全开热的摩托车，往往就是化油器的节气螺钉松动后退的缘故。可以尝试自己调节化油器的节气螺钉，通常是顺时针拧下去半圈，然后观察启动与怠速是否好些。六、加浓与怠速的贫油：凡是加浓油路、怠速调节油路被堵塞，或是怠速油路调节不当的化油器，都有怠速贫油的问题；在启动时，要依靠怠速起步油路与主油。其表现是：很难启动，怠速要带点油门，直到发动机开热。贫油的问题在踏板车上很少见，但也偶尔发生；不论是什么品种的摩托，只要是开热后才稳定的表现，从化油器角度来看，通常都有贫油的嫌疑。有可能是油路堵塞，也有可能是调节不当，关键是搞清楚是贫油还是富油。　　七、特别环境下的冷热车效应：如果是在寒冷地区，化油器上的加浓系统又不太匹配，即使是热机状态下调节好的化油器，在冷机启动与温车时，也需要用手带着点油门，直到发动机完全开热，能够保持稳定怠速为止。这种情况通常不算是摩托车和化油器的问题，算是正常的冷热车效应。越是泡沫管结构不够好，汽油雾化程度不足的化油器，这种冷热车效应就越是严重。因为汽油需要靠发动机的热量来挥发，冷机状态时油汽浓度不足。　　　八、踏板车的皮带传动系统：踏板车的皮带传动系统在冷车时阻尼特别大，若怠速油路的浓度不够，化油器调节的怠速偏低，冷机状态下就不能维持怠速；有时候要靠手来略微带点油门，直到发动机与皮带都开热了才行。皮带踏板车在严寒地区、或是化油器怠速油汽浓度不足的情况下，这种冷热车偏差现象比较严重。有的车表现特别明显，发动机开热前非得靠手带点油门；但又不能为此将化油器的怠速调高，否则热车后怠速会偏高很多。　　九、相应的维护保养改进措施：对于有条件自己维护保养改进摩托的车友，判断活塞与汽缸磨损状态不是很难，问题若不是很严重，自己更换下活塞环也就可以。气门问题比较简单，在缸头上就可观测到，可以直接调整。对于化油器，可以尝试自行调节，待调节无效，肯定是化油器问题再拆卸修理。有条件就将泡沫孔打多点，化油器改进点。有个情况要说明：踏板车隔夜会缺油，开半分种后才能给化油器下足油，这点在行业中不算毛病。十、综合上述内容：启动，温车、怠速、时带点油门，单从汽缸的角度来讲，无非是给汽缸里多加点油汽，增加点实际压缩比，让发动机可以点火启动和保持怠速。有时还要从启动转速上排除点火电力是不是足够的问题。若从化油器角度，通常化油器带点油门是多给点新鲜空气，令进入汽缸的油汽不再那么浓厚。真空膜化油器则往往是怠速油路有问题，带点油门借用起步组的怠速油路；或是节气螺钉松了，靠手带油门来维持螺钉原状。
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