鐵路貨車緩沖器的發(fā)展趨勢探討

丁永興

[摘 要]隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，鐵路貨運發(fā)揮的作用越來越大，其以價格低，運輸穩(wěn)定等優(yōu)勢迅速占領(lǐng)者我國的貨運市場。而在鐵路貨車中的緩沖器對其運行的穩(wěn)定性和安全性具有非常重要的作用，本文作者根據(jù)自身的工作經(jīng)驗總結(jié)了鐵路貨車緩沖器的發(fā)展趨勢，并對其當(dāng)前的現(xiàn)狀等進(jìn)行了簡單的介紹。

[關(guān)鍵詞]鐵路貨車；緩沖器；發(fā)展

中圖分類號：U270.34 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）16-0370-01

對于鐵路貨車來說，緩沖器是一個非常重要的組成部分，其在鐵路貨車中的作用主要分為兩個方面：首先是具有較高的容量，從而保證鐵路貨車的連掛速度，提高編組效率，另一方面，通過貨車緩沖器，其還能夠?qū)C(jī)車牽引所造成的車輛間無法相互碰撞進(jìn)行緩沖，保證機(jī)車的安全性和穩(wěn)定性。

1 貨車緩沖器的發(fā)展歷程

對于貨車緩沖器，其在我國的發(fā)展主要分為三個階段，首先是第一個階段，對于這一階段，其主要是2號和3號緩沖器，加上這一階段的貨車強度較小，為了保證貨車的安全性，緩沖器的阻抗力一般情況下較低，相對的容量也不大。然后是第二階段，這一階段的緩沖器主要是MX-1和MX-2型緩沖器，其容量得到了有效的提高，貨車本身的強度也得到了一定的增強。最后是第三階段，這一階段的貨車在編組上有了較大的改善，速度也得到了大幅度的提高，為此，我國研制了MT-2和MT-3型緩沖器。我國的貨車緩沖器經(jīng)過三個階段的發(fā)展，已經(jīng)取得了較大的進(jìn)展，但隨著鐵路運輸?shù)男枨?，大容量的和高性能的緩沖器還在研究，這是保證我國經(jīng)濟(jì)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展的重要項目[1]。

對于第一階段的2號和3號緩沖器，其主要是一種環(huán)簧摩擦式緩沖器，采用的是小環(huán)簧和大環(huán)簧的結(jié)合來對貨車進(jìn)行穩(wěn)定，對于環(huán)簧緩沖器，其特點主要為受力合理，性能相對較為穩(wěn)定，當(dāng)少數(shù)環(huán)簧出現(xiàn)折損時仍然能夠起到緩沖作用。另外，在使用時檢修較為簡單，但這種緩沖器對材料的要求較高，加上使用過程中的內(nèi)外環(huán)簧容易出現(xiàn)永久性形變，導(dǎo)致列車使用過程中的縱向沖擊力增大，影響運輸?shù)陌踩?。為此，我國研制?號緩沖器，其采用的是全鋼摩擦，這種緩沖器的結(jié)構(gòu)較為簡單，且制造較為容易，但在使用時的容量相對較小，且性能相對不穩(wěn)定，目前已經(jīng)不在生產(chǎn)使用。

然后是第二階段的MX-1和MX-2型緩沖器，這種緩沖器緩解了第一階段緩沖器容量較小的問題，采用的是橡膠分子內(nèi)摩擦和彈性變形對貨車的沖擊力進(jìn)行緩沖。對于這一階段的緩沖器，其優(yōu)點主要為容量大，且性能相對穩(wěn)定，在使用時能夠吸收90%左右的能力，制造簡單，檢修容易等。最后是第三階段的MT-2和MT-3以及ST型緩沖器，對于MT-2和MT-3型緩沖器，由于其生產(chǎn)成本較高，為了降低緩沖器的生產(chǎn)成本，我國逐漸研制了ST型全鋼干摩擦式彈簧緩沖器，這種緩沖器的結(jié)構(gòu)簡單，構(gòu)成零件數(shù)量少，加上性能較好，對環(huán)境的適應(yīng)性強等優(yōu)點，但由于其容量較小，加上壽命短，隨著我國貨車速度的增加，這種緩沖器正在逐漸退出市場。

2 我國鐵路貨車緩沖器的發(fā)展現(xiàn)狀

為了能夠更好的提高我國鐵路貨車緩沖器的性能，近些年以來，我國有關(guān)部門不斷研發(fā)新的HM-1型緩沖器，這種緩沖器是MT-2型緩沖器的改進(jìn)版，主要是添加了一個彈性膠泥芯子，這樣就能夠替代原來的螺旋彈簧，膠泥芯子的彈性性能要遠(yuǎn)高于螺旋彈簧，因此，采用這一改進(jìn)形式后，鐵路貨車的緩沖器性能得到了提高。目前，我國正在逐漸將這種緩沖器推廣于通用貨車。

對于貨運來說，其不僅對緩沖器的容量具有較高的要求，同時還需要保證車鉤力變化時不會對貨運物品產(chǎn)生破壞。而在HN-1型緩沖器中，其容量非常大，且這種型號的緩沖器阻抗較小，具有非常穩(wěn)定的性能。但在進(jìn)行實際應(yīng)用時，由于彈性膠泥自身具有一定的流體特性，因此，其擁有動態(tài)和靜態(tài)兩種特性，對于不同的使用形式，需要選擇合適的特性。像在進(jìn)行編組場調(diào)車時，這一工作需要較高的效率，而采用動態(tài)特性后，其產(chǎn)生的沖擊速度較大，大大提高了編組場的工作效率[2]。此外，動態(tài)特性還能夠使得列車的車鉤力大幅度下降，這樣使得列車的緊急制動效率更高。而對于列車運行過程中的靜態(tài)特性，其能夠減少車鉤力和機(jī)車之間的縱向加速度，從而保證貨車平穩(wěn)的運輸貨物，保證了貨物的安全性。

3 貨車緩沖器的發(fā)展趨勢研究

通過對貨車緩沖器的發(fā)展歷程進(jìn)行研究可以得知，其在未來主要向著以下幾個方面發(fā)展：

第一， 通過研究可以得知，對于鐵路貨車緩沖器，其阻抗力是伴隨著車體的強度增加而逐步進(jìn)行提高的，這樣既能提高貨車緩沖器的性能，同時又能保證貨車運輸?shù)陌踩院头€(wěn)定性。對于我國的貨車緩沖器，其中阻抗力最低的為3號緩沖器，這一型號的緩沖器阻抗力僅為900kN，而在當(dāng)前我國的緩沖器中，阻抗力最高的能夠達(dá)到2450kN。對于貨車的緩沖器來說，其阻抗力越高，在使用的過程中就具有更大的容量，其能夠吸收的沖擊動能也就越大，但這并不是決定性，隨著緩沖器的阻抗力增大，其對車體的強度要求也越來越高，但當(dāng)前我國的貨車車體強度具有一定的限制，這使得緩沖器的阻抗力必須低于車體強度，這樣才能保證貨車的正常運行。

第二，對于緩沖器的容量，其提升是逐步進(jìn)行的，不可能一步就為，達(dá)到我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求，像2號和3號緩沖器，兩者的容量大約都在20kj左右，這樣就已經(jīng)能夠滿足當(dāng)時的經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求，隨后設(shè)計完成的緩沖器，其容量接近了50kj，隨著我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求，緩沖器的容量也在逐漸增大，到目前為止，我國已經(jīng)研制成功了80KJ的貨車緩沖器[3]。

第三，行程持續(xù)增加，但其增加的幅度較小。對于我國的緩沖器設(shè)計，其形成一直在逐漸增加，像2號和3號，其行程大約都在60mm左右，這樣就能夠滿足當(dāng)時的貨車運輸需求。在當(dāng)前，我國的貨車緩沖器行程已經(jīng)增加到了73mm和83mm，其增加的幅度不是很大，主要原因是貨車緩沖器的行程受到鉤肩間隙的影響，即緩沖器的行程需要小于貨車的鉤肩間隙，這樣才能保證貨車的正常使用，同時將貨車的縱向沖擊力傳輸?shù)降准軤恳海瑥亩乐箾_擊力對對底架端梁的影響。

第四，吸能元件的改善，以前我國的吸能元件全部為全鋼摩擦式或者橡膠式，這中吸能元件能夠保證貨車的安全性，同時在運輸?shù)倪^程中防止貨物收到較大的損傷。而近些年以來，隨著我國彈性膠泥材料的發(fā)展，其正在逐漸改變貨車緩沖器的吸能元件，傳統(tǒng)的全鋼摩擦式等正在向著彈性膠泥或者混合式的方向發(fā)展，像HN-1和HM-1 兩種緩沖器型號，其采用的就是這種新型的吸能模式，這種吸能模式能夠有效提高貨車的運輸安全性，特別是對于易碎品以及化學(xué)危險品等。

參考文獻(xiàn)

[1] 郭建良.鐵路貨車緩沖器的發(fā)展趨勢探討[J].鐵道車輛，2010，02：33-37+48.

[2] 吳禮本.國內(nèi)外貨車緩沖器發(fā)展趨勢簡評[J].鐵道車輛，1995，06：29-32.

[3] 張進(jìn)德.我國鐵路貨車技術(shù)發(fā)展趨勢[J].鐵道車輛，2003，04：1-6+16-1.