CN101287635A - 用于活动车钩装置的轴套式连接件的轴承组件的锁紧装置 - Google Patents

Abstract

用于将轴承组件固定到活动车钩装置的轴套式连接件上的锁紧装置。包括一个孔，孔的两端上都有一个向外延伸的倾斜部分。轴承组件的座圈组件具有一个倾斜部分，与孔的第一倾斜部分接触，座圈组件还具有一个向内延伸的切槽部分和一个与第二倾斜部分相邻的突出部分。突出部分至少部分封闭了切槽部分，突出部分的内表面以一定的角度从切槽部分向孔延伸。在第二倾斜部分、切槽部分和突出部分内表面形成的凹槽中设有一个锁定部件，用于跟座圈组件的相对倾斜部分一起将座圈组件固定在孔中。

Description

用于活动车钩装置的轴套式连接件的轴承组件的锁紧装置

技术领域

本发明一般涉及活动车钩装置，其用来将一对铁路车辆相邻端部以半永久性方式连接起来，特别是，本发明涉及一种用于将轴承组件固定在轴套式连接件内的锁紧装置。

背景技术

以下提供的背景信息是帮助读者理解本发明典型应用环境。此处使用术语并不限于任何特别狭隘的翻译，除非在本申请中有明确地说明。

在铁路工业中，用于将一对铁路车辆的相邻端部连接起来的活动车钩装置是十分常见的。

现有技术的一种活动车钩已经在美国专利No.5,219,082中公开，该专利的申请人为Daugherty等，专利权人为本发明的受让人。美国专利No.5,219,082全文在这里作为参考。

这样的活动车钩装置带有一个轴套式连接件，其可以改进用于现有铁路车辆上，与一个内螺纹连接部件一起以半永久性的方式将铁路车辆连接起来。这样的轴套式连接件包括一个第一端部，其具有特定结构能使其接合并连接到一个中央纵梁部件的特定端部，该中央纵梁部件大致沿着要连接的铁路车辆的纵向中心线布置。

轴套式连接件具有一个与上述第一端部整体成型的第二端部，与第一端部大致轴向相对。上述第二端部包括一个外端面，其特定结构保证了在外端面和上述铰接式连接装置的其它元件之间没有接触。

在轴套式连接件的上述第二端部特定部分上有一个特定尺寸和特定形状的孔。该孔的纵向轴线横穿过上述轴套式连接件的纵向轴线。另外，上述孔的纵向轴线在工作期间处于一个大致水平面内。

一个轴承组件包括一个球形部件，位于一个由一对座圈构成的座圈组件内，轴承组件被压入上述孔内，通过将上述的一对座圈焊接到上述第二端部上或通过利用至少一个单独的锁紧件来固定，与多个紧固件固定到第二端部上，从而限制轴承组件和孔。

由于生产成本优势，所以倾向于采用焊接方法，但是，在焊接过程中产生的热不利于保持上述轴套式连接件的结构完整性，轴套式连接件通常通过浇铸工序制造。

通过多个紧固件固定到第二端部的至少一个单独的锁紧件就可以消除在焊接过程中产生热量的不良效果，但是无法经受在所有应用中所受的力。

所以，最好能提供一种经济的锁紧装置，能将轴承组件固定在轴套式连接件中，该锁紧装置能消除在焊接过程中上述轴套式连接件受热带来的不利因素或使用固定锁紧件所带来的不利因素。

众所周知，活动车钩装置必须定期维修。这样的维修通常是要更换轴承座圈，因为在铁路车辆使用期间，其表面会磨损。目前，进行更换必须要通过磨削去掉已有的焊接，在插入新的轴承组件后要进行新的焊接，这种焊接如上所述是不期望的。

发明内容

本发明提供一种锁紧装置，用于固定活动车钩装置的轴套式连接件的轴承组件，活动车钩装置以大致半永久性的方式将一对铁路车辆的相邻端部连接起来。轴套式连接件包括一个连接到铁路车辆的中央纵梁部件上的第一端部和一个与第一端部整体成形、并轴向延伸的第二端部。第二端部具有一个孔，孔的纵向轴线横穿过上述轴套式连接件的纵向轴线。轴承组件包括一个位于座圈组件内的球形部件，轴承组件被压入孔中。在第一实施例中，这样的锁紧装置包括上述孔，在其两端都具有向外延伸的倾斜部分。轴承组件的座圈组件具有一个倾斜部分，与孔的第一倾斜部分接触，座圈组件还具有一个向内延伸的切槽部分和一个与第二倾斜部分相邻的突出部分。突出部分至少部分封闭了切槽部分，突出部分的内表面从切槽部分向孔以预定角度倾斜延伸。在第二倾斜部分、切槽部分和突出部分内表面形成的凹槽中设有一个锁定部件，用于与在座圈组件内形成的相对倾斜部分一起将座圈组件固定在孔中。

在第二实施例中，在孔的两端分别形成一个凹槽，座圈组件与一对锁定部件固定在一起。

在另一个实施例中，在孔的一端有一个切槽部分，其向外延伸，座圈组件包括一个附加的突出部分，与切槽部分接触。凹槽和锁定部件用于孔第二端和座圈组件上，将轴承组件固定到轴套式连接件的第二端部。

因此，本发明的基本目的是提供一种活动车钩装置，其可以容纳一个大致沿着轴套式连接件的水平轴线布置的轴承组件。

本发明的另一个目的是提供一个锁紧装置，用于将轴承组件固定在轴套式连接件内。

本发明的另一个目的是提供一个锁紧装置，用于将轴承组件固定在轴套式连接件内，而不会产生热。

本发明的另一个目的是提供一个锁紧装置，用于将轴承组件固定在轴套式连接件内，制造锁紧装置的成本相对较低。

本发明的另一个目的是提供一个锁紧装置，用于将轴承组件固定在轴套式连接件内，在维修活动车钩装置期间，锁紧装置便于更换轴承座圈。

本发明的另一个目的是提供一种锁紧装置，用于将轴承组件固定在轴套式连接件内，锁紧装置在装卸期间不需要使用专用工具。

在铰接式连接装置中使用的轴套式连接件除了具有上述目的和好处之外，本发明的其它目的和好处对于铁路连接技术领域的普通技术人员来说将从以下详细说明中更加明显，尤其是当说明书与附图和附加的权利要求结合的时候。

附图说明

图1是一个侧视图，表示本发明在铰接式连接装置中所使用的轴套式连接件，其具有固定其上的轴承组件；

图2是图1中的轴套式连接件沿线2-2的剖视图；

图3是局部剖视图，表示一个优选的锁紧装置，用于将轴承组件固定到轴套式连接件上；

图4是局部剖视图，表示可选的锁紧装置，用于将轴承组件固定到轴套式连接件上；

图5是局部剖视图，表示另一种可选的锁紧装置，用于将轴承组件固定到轴套式连接件上；

图6是局部剖视图，表示另一种可选的锁紧装置，用于将轴承组件固定到轴套式连接件上。

具体实施方式

在进行详细说明之前，需要说明的是，为了使本发明清楚且便于理解，相同功能的相同部件在附图所示的视图中都采用相同的附图标记表示。

参见图1和2，优选实施例中的轴套式连接件10包括一个具有预定结构的第一端部12。第一端部12的预定结构使轴套式连接件10能够与中央纵梁部件(未显示)的预定端部(未显示)接合并连接，中央纵梁部件大致沿着以大致半永久性方式连接的铁路车辆(未显示)的纵向中心线布置。

另外，轴套式连接件10包括一个具有预定尺寸和特定形状的第二端部14。上述第二端部14最好与第一端部12整体成形，并大致与上述第一端部12轴向相对。

第二端部14的预定结构最好包括一个下壁表面26的渐变部分，其从最外端部16向上延伸，并朝着第一端部12向内延伸。这个结构还包括一个上壁表面28的渐变部分，其从上述最外端部16向轴套式连接件10的第一端部12向下延伸。而且，第二端部14的一对侧壁部分22大致彼此平行。

一个孔18穿过轴套式连接件10的第二端部14的预定部分，与上述一对侧壁部分22连通。上述孔18具有预定尺寸和特定形状。该孔18的纵向轴线横穿过上述轴套式连接件10的纵向轴线。而且，孔18的上述纵向轴线位于一个大体水平表面内，如图1所示。在优选实施例中，孔18的两端包括一个倾斜部分20，其倾斜大约45度，并从孔18向外延伸，如图3所示。

最好，轴套式连接件10的第一端部12和第二端部14被整体制成一个单个铸件。出于节约制造成本的目的，上述孔18也同时铸造在第二端部14中。在大多数情况中，上述孔18最好被铸造成一个大致圆形的开口，同时其它的形状也落入本发明的范围内。

参见图1和2，能够看出轴承组件30包括一个大致球形部件32。球形部件32的至少一部分位于一个座圈组件34内，座圈组件刚性地位于孔18内。座圈组件34的外表面大小与形状大致等于孔18的内表面的大小与形状。在大致球形部件32的外表面和座圈组件34的内表面之间可以有一个衬套36，由摩擦系数低的材料制成。最好，座圈组件34是由两块座圈组件34构成，如图1所示。或者，上述座圈组件可以是整体成形的在大致球形部件32上的单个座圈组件构成，如美国专利No.6,176,379所公开的那样，美国专利No.6,176,379的申请人为Daugherty，并被转让给本发明的申请人。美国专利No.6,176,379全文在这里作为参考。

如图3所示，座圈组件34的一端具有一个向外延伸的倾斜部分38，与孔18的第一倾斜部分20接合。如图3所示，座圈组件34的另一端具有一个拥有特定形状的切槽部分40，其形成在座圈组件34的外表面上，并与轴承孔18的第二倾斜部分20相邻。座圈组件34端部的突出部分44至少部分地封闭了上述切槽部分40的一个开口端，突出部分具有一个内表面46，从切槽部分40向轴承孔18成大约45度延伸。

可以理解的是，上述第二倾斜部分20、切槽部分40和内表面46一起构成了上述轴套式连接件10的凹槽，用来沉淀焊接金属，以便将轴承组件30固定在轴承孔18中。

参见图3，用于将轴承组件30固定在孔18内的锁紧装置的优选实施例包括结合使用的与孔18的第一倾斜部分20适配的向外延伸的倾斜部分38和一个护圈50，护圈位于上述第二倾斜部分20、切槽部分40和内表面46共同构成的上述凹槽中。考虑到切槽部分40的尺寸和它们相应的制造公差，上述护圈50的横截面是根据在第二倾斜部分20和突出部分44的内表面46之间形成的间隙的尺寸决定的。

最好，护圈50可以在凹槽内轴向移动，以便能中和上述制造公差，但是突出部分44的内表面46能阻止护圈脱离上述凹槽。一个推出力沿着大致球形部件32的纵向轴线作用到上述大致球形部件32上，推动突出部分44的内表面46与护圈50接合，从而阻止座圈组件34任何附加的运动，并将轴承组件30固定在孔18中。

上述护圈50的优选的横截面和形状都是圆形的。护圈50具有一个预定宽度的间隙52，如图1所示，以便于在不使用专用工具的情况下安装和拆卸上述护圈50。上述护圈50的优选材料是金属。最好，这样的金属是碳钢。或者，上述护圈50是用塑料、合成橡胶或其化合物制造。

在安装过程中，在轴承组件30被压入孔18中后，护圈50在间隙52处略微打开，并被安装进入上述第二倾斜部分20、切槽部分40和内表面46一起构成的凹槽中。

在维修现有轴套式连接件10的时候，要通过磨削去掉焊接，以恢复切槽部分40和内表面46的形状，以及去掉已有的轴承组件30。在安装新的或修理后的轴承组件30之后，才安装护圈50。

为了去掉优选实施例中的护圈50，可以使用简单的工具例如平头螺丝刀，通过将螺丝刀的平头插入护圈50和突出部分44之间或护圈50和倾斜部分20之间使得护圈50从与凹槽接合处脱离。

图4表示了锁紧装置的另一个实施例，孔18具有一个倾斜部分20，它形成在靠近一端的孔18中，并从孔18向外延伸，孔18还具有一个切槽部分60，位于孔18中，靠近另一端且向外延伸。

在轴套式连接件10的第二端部14上，由位于轴承孔18中的倾斜部分20、向内延伸相邻的切槽部分40和第一突出部分44共同形成了一个凹槽，切槽部分40形成在座圈组件34的外表面上，靠近孔18中的倾斜部分20，具有特定形状，突出部分44形成在座圈组件34中，靠近切槽部分40。第一突出部分44至少部分地封闭了上述切槽部分40，突出部分具有一个内表面46，从切槽部分40向轴承孔18成大约45度延伸。具有预定横截面和特定形状的护圈50至少部分位于凹槽内，以防止轴承组件30在第一方向上运动。

一个第二突出部分62形成在座圈组件30的外表面上，从外表面向外延伸，并与在孔18中形成的切槽部分60相接合，来防止轴承组件30在第二方向上运动。上述的第二突出部分62与护圈50一起将轴承组件30的座圈组件34限制在孔18内。

图5表示了锁紧装置的另一个可选的实施例，其中孔18具有一对倾斜部分20，每个都与孔18的相应一端相临，并向外延伸。因此，轴套式连接件10的第二端部14具有一对凹槽，每个凹槽都位于孔18和座圈组件34的相应端部。每个凹槽至少部分地容纳具有预定横截面和特定形状的护圈50，以便将座圈组件34限制在孔18内，并防止轴承组件30沿着孔18的纵向轴线运动。

图6表示了锁紧装置的另一个可选的实施例，其中护圈64最好用合成橡胶制造，大致覆盖由上述倾斜部分20、切槽部分40和内表面46共同形成的凹槽，其具有一个部分能包住突出部分44。上述护圈64的另一部分(未显示)可以由金属材料制成，来增加对沿着孔18的纵向轴线的推出力的阻力。

这样本发明已经被充分、清楚、简要和准确的描述，使得所属技术领域的专业人员能够制造和使用。很明显，所属技术领域的专业人员在不脱离附加权利要求所限定的本发明的原理和范围的情况下，可以对发明所述实施例的部件进行变化、改变、等同替换。

Claims (16)

1、一种在现有铁路车辆上改装使用的铰接式连接装置所使用的轴套式连接件，用于以半永久性方式将一对铁路车辆相邻端部连接起来，上述轴套式连接件包括：

(a)一个第一端部，其具有特定结构能使上述轴套式连接件接合并连接到一个中央纵梁部件的特定端部，该中央纵梁部件沿需要连接的铁路车辆的纵向中心线布置；

(b)一个具有预定尺寸和预定结构的第二端部，其与上述第一端部整体成形，并与第一端部轴向相对，上述轴套式连接件的第二端部包括：

(i)一个上壁表面、一个端壁表面和一个下壁表面相互连接，形成一个具有预定结构的连续外表面，当上述轴套式连接件位于上述铰接式连接装置的工作位置的时候，预定结构保证不与其它元件接触；

(ii)一个具有预定尺寸和特定形状的孔，穿过上述轴套式连接件的第二端部的预定部分，上述孔具有一个处于水平面的纵向轴线，该轴线横穿过上述轴套式连接件的纵向轴线；以及

(iii)上述下壁表面从下壁表面的下部向上延伸，并从上述下部向上述第一端部向内延伸；

(c)一个位于上述孔中的轴承组件，上述轴承组件包括：

(i)一个座圈部件，其外表面位于上述孔中；以及

(ii)一个球形部件，可旋转地安装于上述座圈部件的内表面中；

(d)在上述轴承组件、上述孔和它们组合内形成的装置，并与它们之一接合，用于可拆卸地将上述轴承组件固定到上述轴套式连接件的上述第二端部上。

2、根据权利要求1所述的轴套式连接件，其特征在于上述轴套式连接件的上述第一端部和上述第二端部整体成形为单个铸件。

3、根据权利要求2所述的轴套式连接件，其特征在于上述孔是在上述单个铸件中铸造而成的。

4、根据权利要求1所述的轴套式连接件，其特征在于上述孔的上述特定形状为圆形。

5、根据权利要求1所述的轴套式连接件，其特征在于上述座圈部件是一个单个部件或者是一个两片式的部件。

6、根据权利要求1所述的轴套式连接件，其特征在于能使上述轴承组件被固定到上述轴套式连接件的第二端部的上述装置包括：

(a)一对倾斜部分，每个倾斜部分都位于上述孔的靠近其各自末端的位置，并从上述孔向外延伸；

(b)在上述座圈部件的外表面上形成有一个倾斜部分，上述倾斜部分从上述外表面向外延伸，并与在上述孔中成形的一对倾斜部分中的第一个接合，以防止上述轴承组件在第一方向上运动；

(c)一个凹槽，形成在上述轴套式连接件部件的第二端部内，是由在上述孔中形成的一对倾斜部分中第二个、具有特定形状向内延伸的切槽部分和在上述座圈部件靠近上述切槽部分的突出部分的内表面所共同构成的，切槽部分成形在上述座圈部件的上述外表面上，靠近在上述孔中形成的一对倾斜部分中第二个，上述突出部分至少部分地封闭了上述切槽部分，上述内表面从上述切槽部分向上述孔以预定角度延伸；

(d)一个具有预定截面和特定形状的锁定部件，至少部分地位于上述凹槽中来防止上述轴承组件沿着与上述第一方向相反的第二方向运动，上述锁定部件与上述座圈部件的上述向外延伸第一突出部分一起将上述轴承组件的上述座圈部件限制在上述孔内。

7、根据权利要求6所述的轴套式连接件，其特征在于上述锁定部件的材料是金属、塑料、合成橡胶或它们的化合物之一。

8、根据权利要求7所述的轴套式连接件，其特征在于上述材料为金属。

9、根据权利要求6所述的轴套式连接件，其特征在于上述锁定部件的上述预定截面为圆形。

10、根据权利要求6所述的轴套式连接件，其特征在于上述锁定部件的上述特定形状为圆形。

11、根据权利要求10所述的轴套式连接件，其特征在于上述锁定部件的端部在上述圆形内形成一个预定间隙。

12、根据权利要求6所述的轴套式连接件，其特征在于上述突出部分的内表面的预定角度为大约45度。

13、根据权利要求1所述的轴套式连接件，其特征在于上述轴承组件还进一步包括一个位于上述球形轴承部件的上述外表面和上述座圈部件的上述内表面之间的衬套。

14、根据权利要求1所述的轴套式连接件，其特征在于能使上述轴承组件被固定到上述轴套式连接件的第二端部的上述装置包括：

(a)一对倾斜部分，每个倾斜部分都位于上述孔的靠近其各自末端的位置，并从上述孔向外延伸；

(b)一对位于上述轴套式连接件的第二端部内的凹槽，每个凹槽由在上述孔中形成的上述一对倾斜部分中一个、具有特定形状向内延伸的切槽部分和在上述座圈部件靠近上述切槽部分的突出部分的内表面所共同构成的，切槽部分位于在上述座圈部件的上述外表面上，靠近在上述孔中形成的上述一对倾斜部分中的一个，上述突出部分至少部分地封闭了上述一对切槽部分中的一个，上述内表面从上述切槽部分向上述孔以预定角度延伸；

(c)一对具有预定截面和特定形状的锁定部件，至少部分地位于上述一对凹槽中的一个内，用于将上述轴承组件的座圈部件限制在上述孔内并防止上述轴承组件沿着上述孔纵向轴线方向运动。

15、根据权利要求1所述的轴套式连接件，其特征在于能使上述轴承组件被固定到上述轴套式连接件的第二端部的上述装置包括：

(a)一个形成在上述孔上切槽部分，靠近上述孔的第一端部，并从上述孔向外延伸；

(b)在上述座圈部件的外表面上形成有一个第一突出部分，从上述外表面向外延伸，并与在上述孔中成形的切槽部分接合，以防止上述轴承组件在第一方向上运动；

(c)一个形成在上述孔上倾斜部分，靠近上述孔的第二端部，并从上述孔向外延伸；

(d)一个凹槽，位于上述轴套式连接件部件的第二端部内，是由在上述孔中形成的上述倾斜部分、具有特定形状向内延伸的切槽部分和在上述座圈部件靠近上述切槽部分的第二突出部分的内部所共同构成的，切槽部分成形在上述座圈部件的上述外表面上，靠近在上述孔上的上述倾斜部分，上述第二突出部分至少部分地封闭了上述切槽部分，上述内表面从上述切槽部分向上述孔以预定角度延伸；以及

(e)一个具有预定截面和特定形状的锁定部件，至少部分地位于上述凹槽中，用于防止上述轴承组件沿着与上述第一方向相反的第二方向运动，上述锁定部件与上述座圈部件的上述向外延伸第一突出部分一起将上述轴承组件的上述座圈部件限制在上述孔内。

16、一种锁紧装置，用于固定轴套式连接件内的轴承组件，活动车钩装置以半永久性方式将一对铁路车辆的相邻端部连接起来，上述轴套式连接件包括一个用于连接到铁路车辆中央纵梁部件上的第一端部和一个与上述第一端部整体成形并轴向延伸的第二端部，上述第二端部具有一个孔，孔的纵向轴线穿过上述轴套式连接件的纵向轴线，轴承组件置于上述孔内，上述锁紧装置包括：

(a)一个在上述孔上的第一倾斜部分，靠近上述孔的第一端部，并从上述孔向外延伸；

(b)一个在上述孔上的第二倾斜部分，靠近上述孔的第二端部，并从上述孔向外延伸；

(c)在上述轴承组件的座圈部件的一端上有一个向外延伸的倾斜部分，上述向外延伸的倾斜部分靠近在上述孔上的第一倾斜部分，以防止上述轴承组件在第一方向运动；

(d)一个凹槽，位于上述轴套式连接件部件的第二端部内，是由在上述孔上的上述第二倾斜部分、具有特定形状向内延伸的切槽部分和在上述座圈部件靠近上述切槽部分的突出部分的内表面所共同构成的，切槽部分位于上述座圈部件的上述外表面上，靠近在上述孔上的第二倾斜部分，上述突出部分至少部分地封闭了上述切槽部分，上述内表面从上述切槽部分向上述孔的方向以预定角度延伸；以及

(e)一个具有预定截面和特定形状的锁定部件，位于上述凹槽中，用以防止上述轴承组件沿着与上述第一方向相反的第二方向运动，上述锁定部件与在轴承组件的上述座圈部件中的向外延伸的倾斜部分一起将上述座圈部件限制在上述孔内。

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