CN100488820C - 用于铁路运输工具并有可拆卸花盘的车钩头及其装配方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于铁路运输工具的车钩头(1)，包括车钩头外壳(2)和在所述车钩头外壳(2)前侧封闭该车钩头外壳(2)的花盘(4)。为了给车钩头(1)提供标准组件结构的目的，花盘(4)与车钩头外壳(2)彼此可拆卸地连接在一起。本发明还涉及一种组装车钩头(1)的方法。

Description

用于铁路运输工具并有可拆卸花盘的车钩头及其装配方法

技术领域

本发明涉及用于可联结在一起的运输工具上的，具有车钩头外壳和封闭(close off)该车钩头外壳的前部花盘的车钩头。本发明还涉及到组装上述车钩头的方法。

背景技术

在技术文献和专利文献中，已有许多关于用于可联结的运输工具上的车钩头外壳的描述。例如DE 43 12 405 A1号文件就描述了一种用于附加有保护装置的铁路运输工具中的中央缓冲联结器。

出版公开号为DE 82 10 877的文件还介绍了一种用于中央缓冲联结器中的电加热器。将加热器安装到中央缓冲联结器中以确保冬季里的无故障操作。特别地，所结合的加热器将确保前部的花盘不受雪和冰的影响以保障联结器的可靠功能。出版公开号为US 6,008,472的文件也描述了在使用了沙尔芬贝格设计(Scharfenberg design)的中央缓冲联结器模型的车钩头外壳的花盘中包含发热元件。

关于本发明，三个在先的沙尔芬贝格联结器已为人所知了，尽管不是唯一的，但是同样涉及到的在此可作为借鉴的是：被称为第10类的主干线联结器。该主干线车钩头的特征在于由其导向喇叭口(horn)和侧向伸展而产生的在垂直和水平方向上的一个大接合范围。该特征确保普遍适用性。该主干线第10类车钩头事实上被用于全部欧洲国家的铁路，并且遍及世界，如在亚洲、澳大利亚和南非。所选择的用于头部单元和锁定单元的材料和设计，已经过型式试验(type testing)证实，是符合对于牵引力和压缩力的UIC(Union Internationale des Chemins deFer＝International Union of Railways)要求的最适宜的结构。如果有需要，花盘可具有加热器，以确保冬季里的无故障操作。此外，众所周知的是地铁联结器具有从轻轨到市郊火车的很广的适用范围。

然而，迄今为止所知道的所有中央缓冲联结器和车钩头外壳的结构的共同点是：它们都被设计并制成一体。例如，出版公开号为DE 1124 535B的文件描述了用于刚性的、自动的中央缓冲联结器的外壳，其包括：具有锥形突起以及和缓冲器表面相应的凹槽的花盘；用于将壳体连接到联接杆上的尾端件；和设置在花盘和尾端件之间的，以单元(cell-type)结构独立形式的组件制成的有效(actual)壳体。因此，花盘和尾端件都可以通过锻造或铸造来制造，并且通过连接件被固定连接在一起。然而，该现有技术的结构要求联结器和车钩头外壳作为一个整体来设计和制造。

尽管本发明采用了用于铁路运输工具的车钩头作为例子来描述，但特别需要注意的是：本发明实际上涉及通常而言的车钩头。例如，其也可包括用于运输工具联结器或用于磁力悬浮运输体系的车钩头。因此，本说明书使用了“用于可联结运输工具的车钩头”的表述，以反映上述特点。

车钩头的标准组件概念迄今尚不为人所熟知。每一个壳体单元具有固定连接到、即不可拆卸地连接到车钩头外壳的其它部分的花盘，例如花盘通过焊接或一体成形到车钩头外壳的其它部分。初期的车钩头外壳，壳体是由上半壳体和下半壳体构成的。该处理方法后来逐渐向将车钩头外壳制作成一体发展，花盘后来就被焊接到车钩头外壳上了。由于牵涉焊接以及同时产生的热膨胀，迄今为止不可能在焊接之前具有任何钻孔、凹槽和凹部。作为替代，整个车钩头必须在被焊接在一起之后进行局部的机械修整。特别的，钻孔和凹槽仅可以随后加工。迄今为止，这导致了高加工成本。另一个导致更高的关于制造和入仓的成本的因素是产品变化的多样性。在此基础上另一不可避免的问题是：在随后的费力和复杂的程序中，仅能够配合位于壳体内的联结组件；即：使成本上升。

发明内容

基于上述问题，根据变化的复杂性、标准组件的欠缺、加工的需要和有关组装的问题，本发明的目的在于进一步改进现有技术中已知的用于具有花盘的轨道行驶运输工具的车钩头外壳的设计，以能够实现标准组件结构和能够安装在不同的后部联结壳体上的花盘。

为达到上述目的，依照本发明的车钩头外壳-即车钩头的后部-可拆卸地联结到与所述车钩头外壳相配合的花盘上。

车钩头的这种设计，与通常的焊接式车钩头相比，具有很多优点。车钩头外壳与花盘之间的可拆卸连接使得对车钩头特性及其机械加工过程的总体优化成为可能。该设计反映了一种标准组件概念，这样不同的车钩头外壳能够被安装在不同的花盘上。就不再需要设计和制造完全一体化的整体车钩头。花盘可以被拆下以便保养或者在车钩头外壳内部进行修理，这样维修技师就可以容易地接近解钩缸体(uncoupling cylinder)以及全部锁定单元的其它部件。

本发明的其它优选实施例以及进一步的改进将在从属权利要求中体现。

优选地，车钩头外壳不呈现任何只与一种车钩头相关的设计特征。这种与特定类型的车钩头相关的设计特征布置在花盘，在花盘中或在花盘外部。由此得到车钩头的模式化结构，其包括车钩头外壳和花盘，该结构在附加花盘和封闭车钩头外壳之前，还允许解钩缸体和整个锁定装置预先安装在车钩头外壳内。

短语“与一种车钩头相关的设计特征”指的是一种车钩头共有的全部的由基本结构所决定的特征，并且该特征体现了这类车钩头的功能。与一类车钩头相关的上述设计特征的一个例子是对接合范围或漏斗状物或锥形物的尺寸和/或形状的具体说明，因为上述特征是车钩头的锁定装置的特性。

优选在车钩头外壳和花盘之间设置校正构件。选择不同的强度，以允许校正构件调节其它因素中的制造公差和联结游隙。校正构件还可以用于分隔不同材料的车钩头外壳和花盘。

而且，优选地，校正构件基本上对应于车钩头外壳的前端面的横截面形状的，近似于密封件的方式设置。但是，校正构件并不仅仅限于车钩头外壳的前端面的横截面形状。它可以同时向两侧，即内侧或外侧，突出车钩头外壳前表面的边缘。校正构件也可以实现许多如下的进一步描述的其它功能。

代替已有的校正构件，例如可以采用大的薄板的形式，也可以采用多个衬垫构件，例如多个薄垫片，该薄垫片比校正构件小，并且其在车钩头外壳和花盘之间以基本上小比例地或者甚至是点接触地的方式被设置于联结件上，如下面继续描述的那样。

尽管校正构件也可以由那些可想像到的如金属或多组分材料的其它材料制成，但是本发明的另一优点是校正构件可以由塑料制成。校正构件或多个衬垫构件除了它/它们的补偿制造公差的功能之外，各自还可以在可能是不同材料的花盘和车钩头外壳之间起到分隔的作用。校正构件使用不同材料也提供了花盘和车钩头外壳之间具有不同的压力和声音传输特性的可能性。因此，当花盘和车钩头外壳被联结后，这样产生了额外的可调整的减振作用。该减振作用在联结过程中进一步地降低了噪音。如果是客车，这就意味着在联结和运行时甚至进一步降低了噪音水平，同时也减少了乘客由于噪音而产生的烦恼。而且理所当然地可以想到甚至是通常的薄片金属也可以用于校正构件。

为了避免与由上壳体和下壳体构成的车钩头外壳的旧设计所带来的缺点，也为了制造过程的最优化，优选地，车钩头外壳由一个单件构成。在这点上，例如车钩头外壳形成为焊接壳体是可行的。当然，其他类型的整体形成的车钩头外壳也是可以的。

根据车钩头外壳的材料，本发明可以选择地有以下优点：一方面，可以提供由玻璃纤维强化材料制成的车钩头外壳，特别是玻璃纤维强化的碳素纤维材料或其它类似的合成物。与常规金属相比，采用上述材料具有许多积极的优点，例如：较高的耐气候性和耐腐蚀性、电绝缘性能和在联结和运行时起到进一步降低噪音的作用的低声传导特性。作为联结的主要因素，减少整体重量是另一个由于使用玻璃纤维强化材料、特别是玻璃纤维强化的碳素纤维材料而带来的优点。

另一方面，由金属，例如精密铸造材料，制成的车钩头外壳，也是另外一个可行的选择。在实施本发明时，这样就不需要改变车钩头外壳的制造方法，而同样地采用常规制造方法来生产。

另外本发明的一个实施例提供了由精密铸造材料制造花盘。其具有的实质性优点是能够在一个加工步骤中完成花盘上的各种钻孔、凹槽以及凹部，因此，可以免去额外的加工步骤。当然，花盘也可以以不同的方法来加工，例如，由通常的铸造材料制造或者其他合适的材料通过煅造和铸造而制造。也可以由非金属材料来制造花盘。

在其后侧，花盘具有用于容纳发热元件的设置成凹槽的凹部。这些发热元件确保在严寒冬季的条件下进行操作时花盘以及车钩头能够被加热，以防雪除冰。迄今为止，上述发热元件仍必须被安装进凹槽或随后已被铣好的钻孔中。然后用硬钎料将凹槽重新填封。本发明的车钩头的设计也免去了这个费力的单元作业的需要。

假使安装在后侧的发热元件简单地容纳并覆盖在它们的凹槽中，那么当附加使用发热元件时，标准组件结构的优点，尤其是通过本发明实现的上述补偿元件的优点就显而易见了。

当使车钩头外壳与花盘连接时，优选地使用螺栓将花盘安装在车钩头外壳上。由此，使校正构件位于车钩头外壳和花盘之间。实际上，可以使用任何种类的连接元件以将花盘安装在联结壳体上。汽缸盖螺栓或埋头螺钉是可想到的实施例。这样的螺栓既可以与车钩头外壳内的预制螺纹螺合，也可以作为柱头螺栓实施。然后，这样的柱头螺栓将凸出穿过花盘和车钩头外壳中的作为洞眼形成的孔，以用螺母将其固定在后侧。

根据本发明的包括以下程序上的步骤的车钩头的组装方法，使本发明所述目的进一步地得以解决。如果车钩头中需要发热元件，那么首先将其安插到花盘的凹槽中。然后，根据需要安插或对准花盘放置校正构件。联结壳体已经含有了预先安装的解钩缸体以及完整的锁定装置。而后，预先组装的花盘和预先组装的车钩头外壳被连接，并通过螺栓被固定在一起。以这种方式组装车钩头就不需要焊接并排除了过长的冷却时间，也不需要加工车钩头。其结果是，可以消除加工过程中产生缺陷的潜在因素，这样可以以较高的加工质量生产车钩头。

显然对于熟知本领域技术的人员来说，没有必要必须在将车钩头的两个主要部件，即车钩头外壳和花盘，连接在一起之前预先安装解钩气缸和锁定装置。对于车钩头，如现今的一般惯例一样，也可以采取随后组装解钩气缸锁定装置的安装方式。而根据本发明预先安装解钩气缸和锁定装置在处理流程上、组装时部件的易接近性上、以及车钩头的维修上产生了实质的良好效果。

附图说明

图1表示用于基本上由两部分构成的可联结运输工具的车钩头，具体地是车钩头外壳2和花盘4；和

图2为车钩头1的后视图，其中特别地可看见发热元件9、11、13、15的凹槽10、12、14的位置。

1、车钩头

2、车钩头外壳

3、车钩头外壳的前端面

4、花盘

5、螺栓

6、校正构件

7、联结元件

8、花盘的后侧面

9、发热元件

10、凹槽

11、发热元件

12、凹槽

13、发热元件

14、凹槽

15、发热元件

16、花盘中的钻孔

17、联结元件

具体实施方式

以下，将结合附图对本发明的装置的具体实施例进行进一步的详细描述。

图1表示可以了解的具有标准组件结构的车钩头1的结构，其具有两个基本的组件：花盘4和有效的(actual)车钩头外壳2。在车钩头外壳2和花盘4之间可以设置校正构件6。所述校正构件6用来补偿或消除可能存在于车钩头外壳2与花盘4相向面之间的任何差量。如图1所示，校正构件可以是校正板6。此外，还可以附加使用或可选择地使用衬垫构件(未图示)，例如形成为薄垫片的衬垫构件。无须说明的是，校正构件和衬垫构件不是本发明装置的构成结构的部件。

本发明装置进一步的组件还有位于车钩头外壳2和花盘4之间的发热元件9、11、13、15。通过连接部件-例如，贯穿花盘4上的钻孔16的汽缸盖螺栓5-将花盘4与在所述的实施例中使用的校正构件6一起安装到车钩头外壳上。各部件相互之间形成配合。而且，联结元件7、17，特别是解钩缸体和锁定装置，已经预先安装于车钩头外壳2之中。

图2表示了设置在花盘4上用于容纳发热元件9、11、13、15的凹槽10、12、14。用于发热元件9的凹槽在附图中被遮盖住所以不可见。当花盘4、校正构件6和车钩头外壳2联结在一起时，发热元件9、11、13、15通过校正构件被固定和密封在凹槽10、12、14、16。校正构件6因此可以由金属或塑料制成，例如，塑料具有减振作用的优点，并且在花盘4和车钩头外壳2的不同材料之间起到分隔作用。

下面参照附图1和图2简要地描述本发明的组装方法。

首先，将发热元件9、11、13、15安插到花盘4的凹槽10、12、14中。其后，将校正构件6对准花盘安装。可选择地，可将校正构件6安插到花盘4上的凹部中。而后，将联结元件7、17安装进仍然敞开着的车钩头外壳中。然后，通过将穿过花盘4中的孔16和校正构件6上相应的孔的螺栓5拧入车钩头外壳2上的相应螺纹中，将按照上述方法预先安装的组件联结在一起。在此，在车钩头外壳联结在一起之前安装联结元件7、17不是绝对必须的。该程序步骤也可以在联结花盘4和空车钩头外壳2之后进行。

当然，也可以不使用校正构件来组装本发明的车钩头。这样，将发热元件9、11、13、15安插到花盘4的凹槽10、12、14中，由此，随后可以将联结元件7、17安装进仍然敞开的车钩头外壳中。然后，预先安装的组件通过螺栓5以上述方式这样联结在一起，具体的说是通过将螺栓拧入车钩头外壳2上的相应螺纹中。

Claims (23)

1、一种用于可将运输工具联结在一起的，包括车钩头外壳(2)和在所述车钩头外壳(2)前侧封闭该车钩头外壳(2)的花盘(4)的车钩头(1)，其特征在于：

花盘(4)与车钩头外壳(2)彼此可拆卸地连接在一起。

2、如权利要求1所述的车钩头，其特征在于：

在附加花盘(4)之前，在车钩头外壳(2)内预先安装解钩缸体和锁定装置。

3、如权利要求2所述的车钩头，其特征在于：

所述花盘(4)包括从如下所选的至少一个：

-漏斗，所述漏斗的尺寸和形状适于不同类型的车钩头；及

-导向喇叭口，以限定适于不同类型的车钩头的接合范围。

4、如权利要求1所述的车钩头，其特征在于：

校正构件(6)设置在车钩头外壳(2)和花盘(4)之间。

5、如权利要求2所述的车钩头，其特征在于：

校正构件(6)设置在车钩头外壳(2)和花盘(4)之间。

6、如权利要求4所述的车钩头，其特征在于：

所述校正构件(6)呈现车钩头外壳(2)的前端面(3)的横截面形状。

7、如权利要求5所述的车钩头，其特征在于：

所述校正构件(6)呈现车钩头外壳(2)的前端面(3)的横截面形状。

8、如权利要求1所述的车钩头，其特征在于：

多个衬垫构件设置在车钩头外壳(2)和花盘(4)之间。

9、如权利要求2所述的车钩头，其特征在于：

多个衬垫构件设置在车钩头外壳(2)和花盘(4)之间。

10、如权利要求4所述的车钩头，其特征在于：

所述校正构件(6)由塑料制成。

11、如权利要求8所述的车钩头，其特征在于：

所述多个衬垫构件由塑料制成。

12、如权利要求1所述的车钩头，其特征在于：

车钩头外壳(2)为一个整体结构。

13、如权利要求1所述的车钩头，其特征在于：

车钩头外壳(2)由玻璃纤维强化材料制成。

14、如权利要求13所述的车钩头，其特征在于：

所述玻璃纤维强化材料是玻璃纤维强化的碳素纤维材料。

15、如权利要求1所述的车钩头，其特征在于：

车钩头外壳(2)由金属制成。

16、如权利要求1所述的车钩头，其特征在于：

花盘(4)由精密铸造材料制成。

17、如权利要求1所述的车钩头，其特征在于：

花盘(4)在其后侧面(8)上具有用于容纳发热元件(9、11、13、15)的凹槽(10、12、14)。

18、如权利要求17所述的车钩头，其中校正构件(6)设置在车钩头外壳(2)和花盘(4)之间，其特征在于：

所述校正构件(6)覆盖并固定凹槽(10、12、14)，并将发热元件(9、11、13、15)设置在组装好的车钩头(1)中。

19、如权利要求1所述的车钩头，其特征在于：

车钩头外壳(2)和花盘(4)通过联结元件(5)彼此联结在一起。

20、如权利要求19所述的车钩头，其特征在于：

所述联结元件(5)是螺栓。

21、一种组装如权利要求1至20中任意一项所述的车钩头的方法，其特征在于，包括以下步骤：

a)当设置发热元件(9、11、13、15)时，就将其插入花盘(4)的凹槽/钻孔(10、12、14)中；和

b)然后，通过联结元件(5)使预组装的花盘(4)可拆卸地固定到车钩头外壳(2)上。

22、如权利要求21所述的组装方法，其特征在于，在进行步骤b)之前还包括以下步骤：

a1)使校正构件(6)、多个衬垫构件各自与花盘(4)配合或对准花盘(4)设置。

23、如权利要求21或22所述的方法，其特征在于，在进行步骤b)之前还包括以下步骤：

a2)将联结元件(7、17)固定于车钩头外壳内。

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