CN101407221B - 铁路车厢特别是罐车的防交搭装置 - Google Patents

Abstract

提供了一种铁路车厢特别是罐车的防交搭装置，其中，对于车厢的一端(2)的至少两个缓冲器(4)来说，本发明的装置具有固定于车厢底架(1)且围绕缓冲器(4)的刚性壳体(10)，且具有固定于底架(1)的垂直底座，两爪(12)中的一个在相应的缓冲器(4)的上面延伸，另一个在其下面延伸，它们连接于底座且从底座凸起，并且从底座彼此逐渐分开，至少一侧托架(13)在侧面连接于底座和两爪(12)，凹部位于底座的相对一侧，以便从侧面接近缓冲器(4)。

Description

铁路车厢特别是罐车的防交搭装置

本发明涉及铁路设备领域，更确切地说，本发明涉及提高铁路车厢，特别是用于运输危险品尤其是燃气的罐车(二等罐车)的运行安全性的装置，如《危险品国际铁路运输条例2007》中所规定。

根据该《条例》，罐车的贮存器必须采取措施加以保护，避免铁路车厢通常配有的缓冲装置交搭和脱落，或者至少限制所述贮存器在缓冲装置交搭时受到损坏，并且也可限制对其进行支承的车厢底架受到损坏。

为此，该《条例》提倡具有缓冲器防交搭装置的有关罐车设备，所述防交搭装置的功用是，当两个车厢之间发生撞击、使罐车的伸缩缓冲器所配有的接合装置工作时，避免两个车厢之一的底架压在另一车厢的底架的上面，从而确保两个车厢的底架基本上保持在相同的水平平面内。

为达到此目的，该《条例》规定，防交搭装置必须满足以下要求。

首先，防交搭装置不得干扰车厢的正常使用，也不干扰缓冲器的正常工作，其中，公知的是，当与另一车厢的另一缓冲器发生撞击时，所述缓冲器中每个缓冲器首先可执行可逆的第一弹性伸缩行程，随后，可选地，可根据撞击的严重性，执行不可逆的第二伸缩行程，其对应于接合构件或组件的塑性变形。为了不干扰车厢的正常运行，防交搭装置必须允许运行中遇到的弯道，特别是在半径为75米的弯曲度上允许与配设防交搭装置的另一车厢自由内切。此外，防交搭装置必须允许在车厢上最终或临时安装其它设备，例如连接手柄和伯尔尼矩形件。此外，不管配有防交搭装置的车厢的荷载状态、磨损程度和撞击情况如何，防交搭装置都必须工作，而且，除了配置防交搭装置的车厢之外，即使发生撞击的车厢本身未配设防交搭装置，防交搭装置也必须保持有效，而分别配备在发生撞击的两个车厢上的两个防交搭装置不得彼此影响，其中每个都必须耐受150千牛顿的垂直(向上和向下的)作用力。

此外，所述《条例》规定，由于固定防交搭装置，缓冲器的托架相对于车厢的底架的增大必须小于20毫米。显然，防交搭装置必须允许安装缓冲器(每车厢四个)，且不得成为对这些缓冲器进行维护操作的障碍物，防交搭装置必须配设在车厢的每个缓冲器处，其宽度至少等于缓冲盘的水平尺寸，除非在车厢底架相应的纵向端部左侧布置小梯子。该装置不得影响连接的自由空间，完全覆盖相应的缓冲器的最大宽度。最后，防交搭装置必须建造成万一发生碰撞时，不发生罐底穿透的危险性。

本发明旨在提出符合《危险品国际铁路运输条例2007》的上述要求的防交搭装置，其结构可防止而不是限制由罐车的缓冲器以及可能的这种车厢的底架的交搭现象引起的毁坏。

为此，本发明提出铁路车厢特别是罐车用的防交搭装置，其特征在于，对于所述车厢至少一端的两个缓冲器中每个缓冲器来说，所述防交搭装置具有壳体，所述壳体用刚性材料制成，用于围绕各自的缓冲器固定在所述车厢的底架上，且具有：

-固定底座，其基本上垂直，用最好是可拆卸的固定件固定在所述底架的纵向端部上；

-两个爪，其中一个用于在相应的缓冲器上面延伸，另一个在下面延伸，两个爪都由第一端部与底座连接且从底座凸起，并从底座朝其第二自由端彼此逐渐分开；以及

-至少一个侧托架，其连接于底座和两个爪，所述至少一个托架在侧面使两个爪彼此连接。

这样，如果两个车厢中的一个碰撞在另一个上、两个缓冲器中的一个则最大限度地伸缩地插入在另一个上时，两个缓冲器中至少一个围绕有壳体，所述壳体的一个爪在该爪及与之相关的缓冲器之间面对面地使相关的缓冲器接合于车厢，从而阻止两个车厢的底架交搭。

同样，如果两个车厢中的一个碰撞在另一个上、两个缓冲器中的一个则伸缩地插入在另一个上时，两个缓冲器每个都围绕有壳体，两个壳体中每个壳体的一个爪接合在另一壳体的两个爪之一和与所述另一壳体相连的缓冲器之间，从而阻止两个车厢的底架交搭。

此外，根据本发明的防交搭装置的有利的实施例，该装置还具有至少以下一个特征：

-底座是基本上呈平面的矩形或方形板，开有固定孔，最好用螺栓固定在车厢底架的头部横梁上，优选地，四个固定孔布置在呈矩形的四个角，水平中心距为280毫米，垂直中心距为160毫米；

-两个爪，每个爪为基本上呈平面的板形，其相对于与底座基本上呈水平，并相对于垂直的中线平面基本上彼此对称地倾斜，使得每个壳体可换向，每个爪可以是上爪或下爪，壳体可安装在车厢的底架和车厢的一个或另一个纵向端部的左缓冲器或右缓冲器之间；

-所述至少一个托架具有基本上呈平面的垂直板形状，呈基本上等腰的梯形，通过其两斜边在同一侧连接于两个爪的两个侧边缘，且通过其上底在相应的侧面连接于底座的一个侧边缘，而其下底具有凹部，其基本上呈圆弧形，相对于底座凹入；

-防交搭装置可具有至少一个标准壳体，两个托架基本上彼此平行，且垂直于底座，在这种情况下，壳体的两个爪每个都在各自的纵向延伸段上具有两部分，其中，第一部分邻接于底座，具有矩形平面形状，而而第二部分延长第一部分，呈平面地具有基本上等腰的梯形形状，其上底构成所述爪的自由边缘；

-防交搭装置最好也可具有至少一个被截壳体，仅一个托架连接两个爪的侧边缘和底座，所述两个爪用于在所述车厢底架的同一纵向端部布置在另一缓冲器的一侧，使得该被截壳体可换向，以便围绕所述车厢的左缓冲器或右缓冲器进行安装，在这种情况下，所述被截壳体的两个爪具有两部分，其中，第一部分邻接于底座，具有平面矩形形状，第二部分延长第一部分，具有基本上呈矩形梯形的形状，其上底构成所述爪的自由端；

-每个壳体可以是机械焊接金属组件，优选地，是钢制组件，在壳体内，在底座与两个爪中每个爪的连接处、底座与所述至少一个托架的连接处，以及在两个爪中每个爪与所述至少一个托架的连接处，焊缝(焊接处)具有厚度余量；

-在其它实施例中，每个壳体可以是整体金属构件，优选地，用钢锻制或模制而成；以及

-至少一个凹部和/或至少一个减重孔布置在所述爪的至少一个爪上和/或所述至少一个托架上。

本发明还涉及铁路车厢，特别是罐车，其在其底架的两个纵向端部的每个纵向端部具有两个缓冲器，每个缓冲器可进行可逆的弹性伸缩压缩行程和接合构件的塑性变形伸缩压缩行程，且配设一个如上所述的本发明的防交搭装置。

下面，从参照附图对所示的非限制性实施例的说明，本发明的其它特征和优越性将得到更好的理解，附图如下：

图1是配有两个公知类型的缓冲器的罐车底架的一个纵向端部的立体图，每个缓冲器围绕有本发明的防交搭装置的壳体，左缓冲器的壳体(如图1右部所示)是标准的，右缓冲器的壳体(如图1左部所示)是被截的；

图2、3和4示出标准壳体，分别为朝向底座(朝壳体内)的爪的自由端的纵向正视图、平面图和侧向正视图；

图5、6和7分别相应于图2、3和4，示出被截壳体，其仅具有一个侧面托架；

图8是图5至7所示的被截壳体的立体放大图；

图9以侧向正视图示出两个壳体的位置，每个壳体分别连接于以零压缩行程彼此接触的两个缓冲器之一，每个壳体分别属于两个防交搭装置之一，每个防交搭装置分别装备配有两个缓冲器的两个车厢之一；

图10类似于图9，示出两个壳体以及在105毫米的两个缓冲器的可逆弹性伸缩行程之后的两个缓冲器，示出防交搭装置不干扰缓冲器的正常工作；

图11类似于图9和10，示出缓冲器随着接合构件的塑性变形不可逆伸缩行程而紧压之后壳体和缓冲器的相对位置，防交搭装置的两个壳体通过其爪嵌固，阻止底架交搭；

图12是实施例中壳体的立体图，所述壳体具有凹部，以减轻本发明的装置的总重量；以及

图13至15分别相应于图9至11，在所示的配置中，彼此连接的两个车厢中仅仅一个车厢配有防交搭装置，其爪围绕相应端部的两个缓冲器中的每个缓冲器，适于同另一车厢的相应端部上的相关缓冲器相配合，以便万一发生碰撞时，防止交搭，所述爪以垂直纵剖面图示出。

图1示意地示出二等罐车的底架1的纵向端部。纵向端部2在车厢底架1的纵向轴线XX的两侧侧向和横向地具有两个构件3(图1仅示出其中一个)，其为两个垂直矩形板，相对于轴线XX彼此对称，每个都刚性地固定在底架1的相应端部2上。在其它实施例中，该端部可由仅形成一个单个部件的组件(2、3)构成，其在整个端部上具有垂直矩形平表面。

通常，具有公知结构的伸缩缓冲器4通过其基部的边缘5刚性地固定在头部横梁3上，缓冲器4在其相对于边缘5的端部具有挡板7，其垂直且凸起，连接于伸缩地安装在基部6上的接套8的一端，且能从缓冲器4的最大展开位置进行第一可逆弹性伸缩行程，然后，万一与另一车厢的类似或不同的缓冲器(例如具有弹性行程而不具有不可逆“接合”行程)发生剧烈碰撞时，通过安装在伸缩缓冲器4内的接合组件(图上未示出)的塑性变形，进行不可逆行程。

这种缓冲器4的结构和工作情况因为在现有技术中是公知的，故未进一步示出，缓冲器4可以是不同型式的，其中一种是国际型式的，另一种是法国-西班牙型式的。

本发明的防交搭装置对于车厢底架1配有的四个缓冲器4中每个缓冲器来说，具有钢制刚性壳体，其可以是标准型式的壳体10，如图2至4所示，固定在底架1的端部2上，位于端部2和相应的缓冲器4之间，且基本上围绕该缓冲器4，图1右部示出底架1的端部2的左缓冲器(从底架1的中部观察)，而右缓冲器(图1左部所示)通过根据图5至8实施的另一类型的被截壳体10′，刚性地固定在相应的头部横梁3上。

两种类型的标准刚性壳体10和被截刚性壳体10′具有大量常见的或类似的构件，这些构件在从一种型式的壳体到另一种型式的壳体相同时，标以相同的标号，或者在类似时，标以一撇号。

图2至4所示的标准壳体具有底座11，其具有基本上呈平面的矩形板的形状，用于垂直固定在相应的头部横梁3上，使底座11的长度平行于头部横梁3的长度。底座11通过其上部边缘和下部边缘刚性地连接于两个爪12之一的第一端部或基部12a，两个爪12在底座11的同一侧凸起，其中一个位于相应的缓冲器4的上方、另一个在其下方纵向延伸，从其底部12a彼此逐渐分开，直至其第二端部或自由端12b。

图4示出，两个爪12相对于底座11的与之垂直的水平中线平面P基本上彼此对称。

每个爪12具有倾斜平板的形状，对于上爪来说，向上倾斜，对于下爪来说，向下倾斜，离开底座11，当缓冲器4处于最大伸缩伸展位置时(见图9)，基本上不延伸到相应缓冲器4的挡板7的铅垂线。

每个爪12具有两部分，其中，一部分12c邻接于底座11，具有矩形形状，其长度平行于底座11的长度，另一部分12d在底座11的相对一侧延长第一部分12c，呈平面地具有基本上等腰的梯形形状，其上底构成自由端12b，优选地，略呈弧形，在底座11的相对一侧具有其凸度(见图3)。

标准壳体10也具有两个侧托架13，每个托架13都具有图4所示的形状，即等腰梯形形状，通过其上底刚性地连接于底座11的垂直边，并通过其两斜边的每个斜边连接于两个爪12之一的位于相应侧面的边缘，而基本上由圆弧限定的凹部14从其下底布置在每个托架上，基本上位于爪12的第一部分12c的侧边缘的端部之间，位于其与等腰梯形部分12d的连接处。

图2示出，底座11、爪12和托架13之间的刚性连接，在底座11的上边缘和下边缘与两个爪12的基部12a之间、底座11的垂直边缘和侧边缘与两个托架13之间、以及上下爪12的侧边缘和托架13的斜边之间的连接处，由焊缝15的材料厚度余量加以确保。

具有材料厚度余量的焊缝15可以是焊缝——如果壳体10是机械焊接组件，或者由壳体10锻制或模制而成。

壳体10在相应的头部横梁3上的固定由四个螺栓固定孔16加以确保，所述孔16在矩形的顶部穿过底座11，其垂直中心距为160毫米，水平中心距为280毫米，以使相应的缓冲器4通过其边缘5同时固定在底座11的内表面上，其外表面贴靠和固定在相应的头部横梁3上。

应当指出，侧托架13的圆弧形凹部14不仅便于缓冲器4固定在壳体10内，且通过其底座11固定在车厢底架1上，而且还便于对该缓冲器4进行维护操作，无论是其可逆弹性行程，还是其接合或塑性不可逆行程，缓冲器4的正常工作不受壳体10干扰。此外，圆弧形凹部14也可减轻本发明的装置的重量。

对图5至8所示的被截壳体10′来说是一样的，现在予以描述。该壳体10′具有底座11′，其也呈基本上为矩形的平板形状，刚性地连接于两个倾斜的纵向爪12′，两个爪12′相对于与底座11′垂直的水平中线平面基本上彼此对称，但是，仅具有一个侧托架13′(见图7和8)，其与标准壳体10的两个托架13具有相同的形状和相同的结构，用于布置在底架1的同一端部的另一缓冲器4的一侧。因此，由图可见朝底座11′的相对一侧凹入的圆弧形凹部14以及朝壳体10′内具有材料厚度余量的隆起部分或焊缝15，用于托架13′的两斜边在同一侧与两个爪12′的刚性连接，以及托架13′的上底与底座11′同一侧的垂直边缘的刚性连接。

图中也示出，底座11′在矩形的四个顶部具有四个螺栓连接孔16，其垂直和水平中心距与壳体10相同，用于使缓冲器4通过其边缘5用螺栓刚性固定在底座11′的内表面上，以及使底座11′通过其外表面用螺栓刚性固定在相应的头部横梁3上。

相反，在被截壳体10′上，两个爪12′完全具有相同的平面形状，但是，该形状不同于标准壳体10的两个爪12的形状。实际上，如图6所示，每个爪12′具有呈矩形的第一部分12′c，其没有标准壳体10上的第一部分12c长，通过其基部12′a连接于底座11′的上边缘，且在相对一侧通过呈矩形等腰梯形的第二部分12′d延长，其上底构成自由端12′b，也略呈弧形，但没有标准壳体10上的自由端12b长。

因此，底座11′基本上与标准壳体的底座11长度相同，底座11′在托架13′的相对一侧超出两个爪12′的侧边缘的边线，如图5所示，图5示出底座11′的外侧边缘(相对于车厢)通过基本上呈三角形的凸销17连接于两个爪12′的同一侧的边缘。

这样，由于在图1所示的踏板18一侧没有外侧托架，因此便于朝被截壳体10′的内部进入，以便操作员自由进出，被截壳体10′可换向，可围绕左侧的的缓冲器4安装，朝内部保持其托架13′，使得自由侧面朝向螺旋制动器，从而有利于螺旋制动器例如安装在底架1上。

壳体10和10′应实施成耐受150千牛顿的向上和/或向下的作用力，每个侧托架13或13′在如此配置的车厢连接成列车时，允许具有标准曲率半径的弯道，使壳体10和10′在端部设备例如平台、踏板、伯尔尼矩形件等的外廓尺寸方面兼容。

两个彼此连接的罐车的缓冲器4所配有的防交搭装置的工作情况示意地示于图9至11，其中，两个壳体简化为两个标准壳体10，其连接于两个缓冲器4，每个缓冲器4属于两个连接的车厢之一，两个缓冲器4以零伸缩嵌入行程彼此接触。图9示出，在该配置中，两个壳体10的上下爪12彼此不互相干扰。图9也示出，两车厢具有不同的荷载状态和/或磨损情况，由此，实际上始终存在的缓冲高度差(两缓冲器4之间的相对高度差)可达125毫米。

图10示出相同的构件(缓冲器4和壳体10)处于105毫米的缓冲器4的可逆弹性压缩行程之后的情况，爪12的自由端12b接近，但始终彼此不互相干扰，使得防交搭装置不干扰缓冲器4的正常工作。

最后，图11示出两缓冲器4在其不可逆接合行程之后的最大轴向压缩情况，应当指出，两防交搭装置的壳体10(和/或10′)由其具有适当长度的爪12一个嵌入在另一个中，从而阻止两车厢的缓冲器4和底架1交搭。更确切地说，在图11所示的配置上，可以看出，围绕该图11右部的缓冲器4固定的壳体10的上爪12，接合在围绕左部缓冲器4的壳体10的两爪12之间，更确切地说，接合在左部壳体10的上爪12的下面，但在左部缓冲器4的上面，并且对称地，左部壳体10的下爪12接合在右部壳体10的下爪12的上面，位于该下爪12和右部缓冲器4之间，使得两缓冲器4之一与其壳体10相对于另一缓冲器4和另一壳体10的附加的向上或向下的任何相对运动由于这些叠瓦状布置而得到阻止，其可有效地阻止底架交搭。

图13至15分别相应于图9至11所示的三个位置，如果发生撞击的两车厢之一配有防交搭装置，即使发生撞击的两车厢中另一车厢未配设防交搭装置，那么，可以理解成防交搭装置也是有效的，因为相对垂直移动的限制使缓冲器4的壳体10或10′的两个爪12或12′中的一个或另一个与另一缓冲器4′配合。实际上，图13示出缓冲器4，其围绕以一壳体10(或10′)，以零压缩行程与另一缓冲器4′进行接触，无防交搭装置，缓冲器4和4′一个相对于另一个的最大垂直偏差为125毫米，如挡板7和7′处所示，而图14示出，在每个缓冲器4和4′的105毫米的最大弹性压缩伸缩行程之后，壳体10(或10′)不干扰缓冲器4和4′的正常工作，图15示出，在缓冲器4的最大伸缩压缩不可逆接合行程之后，另一具有标准结构的缓冲器4′限制在防交搭装置中，由其挡板7′接合在壳体10(或10′)的两爪12(或12′)之间，且分别由上爪或下爪12(或12′)限制在其相对于缓冲器4的向上或向下的移动中，从而阻止两车厢的底架交搭。

在其它实施例中，在爪12或12′中的至少一个上和/或在托架13或13′中的至少一个上实施至少一个凹部和/或至少一个减重孔，即获得壳体10和10′的减轻重量的实施例。

因此，图12示出壳体10的实施例，其仅为说明性的非限制性实施例，属于本发明的保护范围，其配设凹部19，所述凹部19局部形成于壳体10的每个爪12上和底座11上。但是，显然，可设置一些凹部，其仅形成于爪12上，且可具有任意形状。

因此，本发明的防交搭装置满足所需的要求，且可达到所需的目的。

此外，该装置可在车间安装在新车厢上，也可在检修、改装或调整时，安装在已经使用的车厢上。

Claims (11)

1.铁路车厢的防交搭装置，对于所述车厢的至少一个端部(2)的两个缓冲器(4)中的每个缓冲器来说，所述防交搭装置具有用刚性材料制成的壳体(10，10′)，所述壳体用于固定在所述车厢的底架(1)上且由各自的缓冲器(4)围绕，并且所述壳体(10，10′)具有：

-底座(11，11′)，其由可拆卸的固定件基本上垂直地固定在所述底架(1)的纵向端部(2)上；

-两个爪(12，12′)，其中的一个在相应的缓冲器(4)的上方延伸，另一个在所述相应的缓冲器(4)的下方面延伸，两个爪都连接于所述底座(11，11′)，且通过第一端部(12a，12′a)从所述底座(11，11′)凸起，并且从所述底座(11，11′)向第二自由端(12b，12′b)彼此逐渐分开；以及

-至少一个侧托架(13，13′)，其连接于所述底座(11，11′)和所述两个爪(12，12′)，所述至少一个侧托架(13，13′)在侧面使所述两个爪(12，12′)相互连接，

其特征在于：所述两个爪(12，12′)均为基本上呈平面的板状，彼此基本上对称地倾斜于与所述底座(11，11′)垂直的基本上呈水平的中线平面(P)，并且所述至少一个侧托架(13，13′)具有基本上呈平面的垂直板形状，其呈基本上等腰的梯形，所述至少一个侧托架(13，13′)通过其两个斜边在同一侧连接于所述两个爪(12，12′)的两个侧边缘，且通过其上底在相应的侧面连接于所述底座(11，11′)的一个侧边缘，而其下底具有凹部(14)，所述凹部(14)基本上呈圆弧形并相对于所述底座(11，11′)凹入。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述底座(11，11′)是基本上呈平面的矩形或方形板，其开有固定孔(16)，并用螺栓固定在所述车厢底架(1)的头部横梁(3)上。

3.根据权利要求1至2中任一项所述的装置，其特征在于，其具有两个侧托架(13)，所述两个侧托架(13)彼此平行且垂直于所述底座(11)。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述两个爪(12)中的每个都在各自的纵向延伸段上具有两部分(12c，12d)，其中，第一部分(12c)邻接于所述底座(11)且具有平面矩形形状，而第二部分(12d)延长所述第一部分，且呈平面地具有基本上等腰的梯形形状，所述梯形形状的上底构成所述爪(12)的自由边缘(12b)。

5.根据权利要求1至2中任一项所述的装置，其特征在于，其仅具有一个侧托架(13′)，所述侧托架连接所述两个爪(12′)和所述底座(11′)的侧边缘，所述侧托架(13′)用于在所述车厢底架(1)的相同的纵向端部布置在另一缓冲器(4)的一侧，使所述壳体(10′)能够换向，以便围绕所述车厢的左部或右部的缓冲器(4)进行安装。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，基本上呈平面的所述两个爪(12′)中每个都具有两部分(12′c，12′d)，其中，第一部分(12′c)邻接于所述底座(11′)并具有平面矩形形状，第二部分(12′d)延长所述第一部分，并具有基本上呈矩形梯形的形状，所述矩形梯形的上底构成所述爪(12′)的自由端(12′c)。

7.根据权利要求1至2中任一项所述的装置，其特征在于，每个所述壳体(10，10′)都是机械焊接的金属组件，在所述壳体(10，10′)内，在所述底座(11，11′)与所述两个爪(12，12′)中的每个爪的连接处、所述底座(11，11′)与所述至少一个侧托架(13，13′)的连接处，以及在所述两个爪(12，12′)中的每个爪与所述至少一个侧托架(13，13′)的连接处，焊缝(15)具有厚度余量。

8.根据权利要求1至2中任一项所述的装置，其特征在于，每个所述壳体(10，10′)都是整体构件，其用金属锻制或模制而成。

9.根据权利要求1至2中任一项所述的装置，其特征在于，至少一个凹部和/或至少一个减重孔(19)布置在所述两个爪(12，12′)中的至少一个上和/或所述至少一个侧托架(13，13′)上。

10.铁路车厢，其在其底架(1)的两个纵向端部中的每个纵向端部均具有两个缓冲器(4)，每个缓冲器(4)可进行可逆弹性伸缩压缩行程和接合件的塑性变形伸缩压缩行程，其特征在于，所述铁路车厢配有根据权利要求1至9中任一项所述的防交搭装置，其中，四个壳体(10，10′)中的每个都围绕所述缓冲器(4)之一进行安装。

11.根据权利要求10所述的铁路车厢，其特征在于，所述车厢是罐车。

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