CN101541614A - 轨道车牵引装置 - Google Patents

Abstract

一种轨道车牵引装置，其包括具有开口端的壳体，摩擦离合器组件与其可操作结合地布置。细长的弹性体弹簧组件被设置在壳体内，用于在牵引装置的轴向压缩过程中储存能量。弹簧座在壳体内被布置在弹簧组件与形成摩擦离合器组件的一部分的每个摩擦元件的端部之间，弹簧座限定一表面，该表面与弹簧组件的端部成接触关系被布置，并限定至少一个不一致部，以使弹簧组件的弹性体能与其结合，以便在弹簧组件与弹簧座之间形成机械结合。

Description

轨道车牵引装置

技术领域

本发明通常涉及一些轨道车，更具体地说，涉及一种利用弹性体弹簧组件的轨道车牵引装置，所述弹性体弹簧组件用于在牵引装置操作过程中储存和耗散能量。

发明背景

轨道车牵引装置多年来用在轨道车的相对端，以吸收和缓冲冲击力。大多数轨道车牵引装置包括在开口端具有向内锥孔的铸造壳体、设置在壳体内的弹簧、布置在壳体的锥孔内并且在牵引装置压缩时可克服弹簧移动的一系列金属摩擦瓦或元件、和与摩擦元件可操作结合而设置的楔形件，使得对准该楔形件的冲击力被轴向地传递到弹簧并径向地传递到壳体。在大多数轨道车牵引装置中，弹簧座或随动器被布置在每个摩擦元件的端部与弹簧之间。

近年来，弹性材料已作为钢簧的替代物而被使用和接受。尽管提供有利的结果，但除非应用于弹性体弹簧的载荷与弹簧的纵轴精确对准，否则细长的弹性体弹簧在载荷下势必扭弯或弯曲。在R.A.Carlstedt的美国专利5,351,844中公开了一种提供有利结果的弹性体弹簧组件，该弹性体弹簧组件包括彼此之间相对以轴向关系堆叠的多个弹性体弹簧，金属板被结合或以其他方式固定到每个弹性体弹簧的相对表面上，结合到每个弹性体弹簧的每个表面的金属板提供了许多有利结果，金属板起到限制扭弯和/或弯曲问题的作用。此外，结合到每个弹性体弹簧的相对表面的金属板从每个弹簧产生增大的工作能力，这种弹簧组件已经成功地与轨道车牵引装置结合使用了多年。

轨道车制造商和这种轨道车制造商的供应商不断地寻求在不应牺牲性能和质量的情况下降低轨道车和用来制造这种轨道车的部件的生产成本的方法和方式。然而，当考虑到与牵引装置相关的成本节约时，选项很少。首先，在没有有害地影响与设在容纳牵引装置的轨道车中梁内的固定尺寸袋状部(pocket)的关系的情况下，不能改变牵引装置壳体的尺寸。其次，在牵引装置壳体的尺寸被固定的情况下，用来形成牵引装置壳体的钢的数量已经被减到最少，例如在任何可能的地方设置开口和空隙。此外，在没有有害地影响牵引装置性能和操作的情况下，不能减小在牵引装置中用来吸收冲击力的弹性体弹簧组件的尺寸，该尺寸由构成弹簧组件的弹性体弹簧的数量限定。

因此，始终需要和期望提供一种轨道车牵引装置，其能提供与已知的轨道车牵引装置相同的操作特性，但是制造更经济。

发明内容

鉴于上述情况，并且根据一个方面，提供一种轨道车牵引装置，其包括具有开口端的空心壳体，一系列摩擦元件与开口端可操作结合地布置。楔形件被布置成相对于壳体的开口端并与摩擦元件可操作结合地轴向移动，弹性体弹簧组件轴向地布置在空心壳体内，用于储存在牵引装置的操作过程中被施加到所述楔形件的能量。弹簧组件的一个端部与壳体的闭合端成接触关系而被布置，弹簧座在所述壳体内被布置在弹簧组件与每个摩擦元件的端部之间。

根据这个方面，与其他已知的弹簧组件不同，在靠近弹簧座布置的弹簧组件的端部的金属板已被取消和除去，因而导致成本节约。弹簧座限定一表面，该表面与弹簧组件的端部成接触关系而被布置，并限定一不一致部(incongruity)，以使弹簧组件的弹性体能与该不一致部结合，以便在弹簧组件的端部与弹簧座之间形成机械结合。

在一个实施例中，弹簧座的弹簧接触面上的不一致部由围绕牵引装置壳体的纵轴同心布置的环形槽限定。在另一个形式中，弹簧座的弹簧接触面上的不一致部由围绕壳体的纵轴同心布置的一系列等角设置的凹入部限定。在又一个形式中，弹簧座的弹簧接触面上的不一致部可以被构造为环形凸起或一系列等角隔开且成形的凸起，以夹紧相邻弹性体弹簧并阻止该相邻弹性体弹簧轻易地向外径向移动。

在另一个形式中，在靠近牵引装置壳体布置的弹簧组件的端部的金属板也已被取消和除去。优选地，相对于弹簧组件的相邻端部布置成接触关系的牵引装置壳体上的表面限定一不一致部，用于在轴向压缩载荷被施加到牵引装置时限制弹簧组件的端部径向膨胀。

根据另一个方面，提供一种轨道车牵引装置，其包括具有开口端的空心壳体和与壳体的开口端可操作结合布置的一系列摩擦元件。楔形件被布置成相对于壳体的开口端并与摩擦元件可操作结合地轴向移动。多层弹簧组件被布置在牵引装置壳体内，用于储存和耗散在牵引装置的压缩过程中被施加到楔形件的能量。弹簧组件的一个端部与壳体的闭合端被布置成接触关系。多层弹簧组件包括一系列堆叠的弹性体弹簧，在每对轴向相邻的弹簧之间具有至少一个板，弹簧座在牵引装置壳体内被布置在多层弹簧组件与每个摩擦元件的端部之间。

根据这个方面，为了降低轨道车牵引装置的生产成本，在多层弹簧组件的端部与弹簧座之间通常设置的金属板已被取消和除去。与多层弹簧组件布置成接触关系的弹簧座上的表面优选地限定至少一个不一致部，以使靠近弹簧座布置的弹簧组件的弹性体能变形并可操作地与不一致部结合，从而限制靠近弹簧座布置的弹簧的径向膨胀。

优选地，弹簧座的弹簧接触面限定相对于牵引装置壳体的纵轴同轴布置的凹入部。在一个形式中，弹簧座的弹簧接触面上的不一致部由围绕壳体的纵轴同心布置的环形槽限定。在可替换实施例中，弹簧座的弹簧接触面上的不一致部由围绕牵引装置壳体的纵轴同心布置的一系列等角设置的凹入部限定。

在靠近牵引装置壳体布置的在多层弹簧组件的相对端部的金属板优选地同样已被取消和除去，因此进一步导致成本节约。在一个形式中，相对于弹簧组件布置成接触关系的牵引装置壳体上的表面优选地限定一不一致部，用于在轴向压缩载荷被施加到牵引装置的楔形件时限制弹性体弹簧的端部径向膨胀。

根据另一个方面，提供一种轨道车牵引装置，其包括具有开口第一端和闭合第二端的细长空心壳体以及与牵引装置壳体的开口端可操作结合布置的多个摩擦元件。楔形件被布置成相对于牵引装置壳体的开口端并与所述一系列摩擦元件结合地轴向移动，多层弹簧组件被设置在空心壳体内，用于储存和耗散在牵引装置的操作过程中被施加到楔形件的能量。弹簧组件的一个端部与牵引装置壳体的闭合端布置成接触关系。弹簧组件包括一系列堆叠的弹性体弹簧，在每对轴向相邻的弹簧之间具有至少一个板，弹簧组件的相对端限定一突起，所述突起基本与壳体的纵轴同轴地布置并从距牵引装置壳体的闭合端最远设置的弹簧轴向地伸出。弹簧座在壳体内被布置在弹簧组件的第二端与每个摩擦元件的端部之间，弹簧座限定一表面，该表面与弹簧组件的端部成接触关系而被布置。

为有助于节约成本，在多层弹簧与弹簧座之间通常设置的金属板已被取消和除去。弹簧座上的弹簧接触面优选地限定一不一致部，以使靠近弹簧座布置的压缩弹簧的弹性体能变形而与不一致部可操作的结合，从而在多层弹簧组件的端部与弹簧座之间形成机械结合。优选地，弹簧座上的弹簧接触面还限定一中心凹入部，用于容纳从弹簧组件的端部轴向伸出的突起，以便有利地影响和保持多层弹簧相对于牵引装置壳体的纵轴轴向对准。

在一个形式中，弹簧座的弹簧接触面上的不一致部由围绕壳体的纵轴同心布置的环形槽限定。在可替换实施例中，弹簧座的弹簧接触面上的不一致部由围绕牵引装置壳体的纵轴同心布置的一系列等角设置的凹入部限定。

为了进一步有助于降低轨道车牵引装置的生产成本，在多层弹簧的相对端部的金属板也被除去。在这方面，相对于多层弹簧组件的端部布置成接触关系的牵引装置壳体上的表面限定一不一致部，用于在轴向压缩载荷被施加到牵引装置的楔形件时限制相邻弹簧的径向膨胀。

附图说明

图1是轨道车牵引装置的一个形式的纵向剖视图；

图2是图1中所示牵引装置的顶视平面图；

图3是用来形成弹性体弹簧的弹性预成型件的侧视图，所述弹性体弹簧与图1中所示轨道车牵引装置可操作结合地使用；

图4是示意表示弹性体弹簧的构造的局部剖视图，该弹性体弹簧形成与图1中所示轨道车牵引装置可操作结合使用的弹性体弹簧组件的一部分；

图5是由图4中示意所示的方法产生的弹性体弹簧的侧视图；

图6是图5中所示弹性体弹簧的平面图；

图7是示意表示另一个弹性体弹簧的构造的局部剖视图，该弹性体弹簧形成弹性体弹簧组件的另一部分；

图8是由图7中示意所示的方法产生的弹性体弹簧的侧视图；

图9是沿图1中线9-9截取的平面图，其表示形成轨道车牵引装置一部分的弹簧座的弹簧接合面；

图10是沿图9中线10-10截取的放大剖视图；

图11是与图9类似的平面图，表示与本发明结合使用的弹簧座上弹簧接合面的可替换形式；

图12是沿图11中线12-12截取的放大剖视图；

图13是沿图1中线13-13截取的剖视图；

图14是沿图13中线14-14截取的放大剖视图；

图15是与图13类似的视图，表示牵引装置壳体上弹簧接合面的可替换形式；

图16是沿图15中线16-16截取的放大剖视图；

图17是与图13类似的另一个视图，表示牵引装置壳体上弹簧接合面的另一个形式；和

图18是沿图17中线18-18截取的放大剖视图。

具体实施方式

尽管本发明可以有多种形式的实施例，图中示出并在下文中将描述本发明的多个优选实施例，但要懂得，本说明书将被认为是阐述本发明的举例，而不是用来将本发明限制于举例说明和所述的具体实施例。

现在参考视图，其中，在若干视图中相同的附图标记表示相同的部件，在图1中示出通常由附图标记10表示的轨道车牵引装置，其适合于安装在车钩尾框(未示出)内，该车钩尾框可操作结合地布置在轨道车的中梁(未示出)内。牵引装置10包括轴向细长的空心壳体12，该空心壳体12限定牵引装置10的纵轴或中心线14，所述空心壳体12在第一端16开口并朝着第二端18闭合。壳体12优选地是铸件并且可以包括许多减小重量的开口20。

在图1所示的实施例中，牵引装置10设有摩擦离合器组件22，该组件朝着壳体12的端部16设置。如图所示，壳体12在端部16附近设有较厚壁的摩擦壳部分24，该摩擦壳部分24具有三个(在图1中仅示出一个)纵向延伸且锥形的内部或内摩擦面26。每个锥形面26朝着牵引装置壳体12的闭合端18轴向地会聚。

与壳部分24纵向隔开或轴向向内的牵引装置壳体12设有内腔28。如图1所示，腔28通向壳体12的第一端16并终止于朝着牵引装置壳体12的第二端18被限定的端壁29。在所示的实施例中，牵引装置壳体12的与壳部分24轴向向内纵向隔开的部分特征在于，较薄的壁部分具有基本圆形的横截面构造。

在图1和2所示的实施例中，用于牵引装置10的摩擦离合器组件22包括三个摩擦瓦30(在图1中仅示出一个)。在所示的实施例中，摩擦瓦或元件30与牵引装置壳体12的开口端16可操作结合地而被布置。摩擦瓦或元件30围绕牵引装置10的轴线14等角地设置。按照惯例，每个摩擦元件30上的外部锥形面34与牵引装置壳体12摩擦壳部分22上的内部锥形面26中的一个可滑动操作结合地布置。此外，每个摩擦元件30限定内部锥形面36，如图1所示，该内部锥形面36朝着牵引装置10的中心线14会聚。

在所示的实施例中，牵引装置10的摩擦离合器组件22还包括楔形件40，该楔形件40被布置成相对于壳体12的端部16轴向移动。如图1所示，楔形件40的外端42轴向地延伸超过壳体12的第一端16，使得在牵引装置10的操作过程中能对所述楔形件的外端施加轴向压力。如众所周知，楔形件40与摩擦元件30可操作结合地布置。当牵引装置10如图1所示被装配时，摩擦元件30的锥形面36彼此结合，以限定用于接收和容纳楔形件40的内端44的袋状部37。在图1所示的形式中，楔形件40的内端44限定平截头圆锥面46，该平截头圆锥面46沿着每个摩擦元件30的锥形面36滑动并与所述锥形面36可操作地接合。

轴向细长的弹簧组件50被布置在牵引装置壳体12的腔28内，用于存储和耗散在牵引装置10轴向压缩过程中被传递或施加到楔形件40的端部42的能量。弹簧组件50的一个端部与壳体12的端壁29成接触关系而被布置。如众所周知，弹簧组件50在牵引装置10的装配过程中被预压缩并且还用来在牵引装置10的操作过程中以及在牵引装置10的非操作期间将摩擦离合器组件22的各部件保持在彼此可操作接合的状态和保持在牵引装置壳体12内，其中，摩擦离合器组件22的部件包括元件30和楔形件40。充分说明的是：牵引装置壳体12、摩擦元件30和楔形件40各自以传统和人所共知的方式合适地被构造成彼此相互作用，使得它们在弹簧组件50的弹性压力下全部必定被保持在可操作结合。

在所示的形式中，弹簧组件50具有多层构造，其包括通常由附图标记52表示的一系列纵向堆叠的弹性压缩弹簧。如图1所示，至少一个金属板66被布置在每对轴向相邻的弹簧52之间。在所示的实施例中，弹簧可分成两组。也就是说，如图1所示，弹性体弹簧包括设置在弹簧组件50相对端的两个端部弹簧52′和一系列的中间弹簧52″。

为了降低生产成本，端部弹簧52′和中间弹簧52″实施相似的方法和零部件。端部弹簧52′和中间弹簧52″共用的一个元件是弹性体弹簧垫54。利用R.A.Carlstedt的美国专利5,351,844中公开的方法和方法形成弹性体弹簧垫54；该专利可应用部分本文引入作为参考。充分说明的是：每个弹簧52′和52″的弹性体弹簧垫54由共聚多酯聚合物弹性体制成，比如由杜邦公司生产和销售的商标为“HYTREL”的共聚多酯聚合物弹性体和本领域已知与其等价的共聚多酯聚合物弹性体。

以前提到的共聚多酯聚合物为小球形式，用于铸造或挤压。在每个弹簧52′、52″的成形方法中最初步骤涉及产生材料的预成型块，其在图3中通常用附图标记60表示。预成型件60具有预定的直径PD并形成有一对轴向对准的凸起62和64，所述凸起62和64从预成型件60的相对表面或端部伸出。

弹簧成形方法中的下一步骤涉及例如通过预成型件60的预压缩来加工预成型件60。在上述的R.A.Carlstedt的美国专利5,351,844中更详细地描述了加工预成型件60并由此将预成型件变成弹性体弹簧垫54的方法。

当成形中间弹簧52″中的任一个时，优选地在一对金属板66之间预压缩预成型件60。每个板66都与预成型件60的相对端部或负载面67′、67″(图3)可操作结合地布置。为了降低生产成本，与预成型件60的每个负载面67′、67″(图3)可操作结合定位的板66彼此相同。

如图4所示，每个板66分别具有内部和外部主平面表面66′和66″，该主平面表面66′和66″具有凹下的中心部分67(仅示出一个)。每个板66的凹下中心部分67限定承窝68，该承窝68贯穿板66并且尺寸被加工成接收和保持从预成型件60伸出的突起62、64的形状。由每个板66限定的承窝68用来必定使板66相对于预成型件60定位。如图4所示，并在板66被布置在预成型件的相对端和相对于该预成型件之后，在某种程度上使力F施加到板66上，以便沿基本正交于主平面板表面66′和66″的方向引起预成型件60轴向压缩，由此使预成型件60变成弹性体弹簧垫54。

图5中示出由上述方法制成的中间弹簧52″。也就是说，在加工预成型件之后，负载面67′、67″各具有与其可操作结合布置或结合的金属板66。如图5所示，在中间弹簧52″成形之后，每个轴向凸起62和64的纵长部分分别伸出穿过相应承窝68，使每个凸起62、64的端部以与每个板66的外表面66″基本平面的关系而终止。

为了在向预成型件施加压力时禁止弹性体轻易地沿着每个板66的内表面66′流动，采用比较简单的制造工序来获得板66与预成型件之间的机械结合。一种这样的工序涉及使每个板66设有一系列或多个孔或开口69，如图4和6所示，这些孔或开口69可冲压而成或以其他方式设置在板66中。在一个形式中，六个孔或开口69以圆形方式布置在每个板66中。在图6作为示例示出的实施例中，开口69与板66的中心彼此之间相对基本上相同的径向距离等角地隔开，使得在相邻的弹簧垫54上由每个板66提供相等的保持力。当然，在不损害或背离本发明的精神和范围的情况下，设在每个板66上的开口69的数量和间距可以改变。

在预成型件60的加工过程中，弹性体塑性地变形并流入每个开口69中，由此在每个板66与弹簧垫54之间形成机械结合。将要懂得，在不损害或背离本发明的真正精神和范围的情况下，板66可以设计的与所示和描述的不同，但仍然在每个板66与弹簧垫54之间形成结合的关系。

除了端部弹簧52′仅有单个金属板66被结合或以其他方式被固定到其负载面67′、67″中的仅一个上之外，成形端部弹簧52′的方法与上面论述的关于中间弹簧52″的方法基本上相类似。充分说明的是：每个端部弹簧52′由象图3中所示的预成型件60成形，该预成型件60具有从其相对端部伸出的突起62、64。

当任一端部弹簧52′成形时，用板66预压缩预成型件60，其中，板66与仅一个负载面67″可操作结合地设置，如图7中作为示例示出。为了降低生产成本，与用来成形弹簧52′的弹簧垫54的一个负载面67″可操作结合所固定的板66优选地与被固定到上面论述的中间弹簧52″的端部的板66相同。

在加工过程中，合适构造的板或元件96被布置成与预成型件60的相对端部或表面67′可操作的接合。如图7所示，板或元件96具有凹入部或袋状部98，用于接收和保持预成型件60的轴向延伸部分62。然后，在某种程度上力F被施加到板66、96上，以便引起预成型件60轴向压缩，由此将预成型件60变成弹性体弹簧。

图8中示出由上述方法制成的端部弹簧52′。在加工预成型件60之后，每个端部弹簧52′的仅一个负载面67′、67″具有与其结合的金属板66。预成型件60的轴向压缩这样产生，使得轴向延伸部分64优选地凸出穿过板66的承窝68(图8)，而延伸部分64的端部以与板66的外部主平面表面66″基本平面的关系终止。然而，成形端部弹簧52′的弹性体弹簧垫54的预成型件60的轴向压缩这样产生，使得预成型件60的凸起62保持超出合成弹性体弹簧的负载面67′的轴向延伸关系。

返回到图1，牵引装置10还包括弹簧座或顶部随动器70，该弹簧座或顶部随动器70在壳体12内可操作地布置在弹簧组件50与每个摩擦元件30的端部38之间。当冲击力被施加到楔形件40的外端42时，弹簧座或随动器70适合于在壳体12中纵向或轴向移动而轴向地压缩弹簧组件50。如图1所示，弹簧座70具有用于与每个摩擦元件30的端部38可操作接合的第一表面72。弹簧座表面72作为示例示出为基本平面的。然而，将要懂得，在不损害或背离本发明的情况下，弹簧座表面72可以具有不同于平面的构造。如图1所示，弹簧座70还具有基本平面的弹簧接触面74，其优选地基本正交于牵引装置10的轴线14延伸并且与弹簧组件50的端部成接触关系而被布置。

如图1和9所示，弹簧座70上的弹簧接触面74优选地限定凹入部78。当牵引装置10被装配时，凹入部78相对于牵引装置10的纵轴14同轴地布置。凹入部78被构造成容纳相邻端部弹簧52′的轴向延伸部分62并且围绕和沿着该轴向延伸部分62紧密配合，从而增强弹簧座70与弹簧组件50之间的轴向对准。

如图1和9所示，弹簧座70上的弹簧接触面74还限定至少一个不一致部80，以使相邻端部弹簧52′的弹性体能与其结合，以便在弹簧组件50的端部与弹簧座70之间形成机械结合。将要懂得，在不损害或背离本发明的情况下，由弹簧座70的弹簧接触面74限定的不一致部80可以采用无数的不同设计。充分说明的是：由弹簧座70的弹簧接触面74限定的不一致部80被构造成使得它在端部弹簧52′的压缩过程中夹紧弹性体并阻止径向弹性体流动。

在图9作为示例示出的形式中，弹簧座70的弹簧接触面74上的不一致部80由围绕牵引装置的纵轴14同心布置的环形槽或凹入部82限定。环形槽或凹入部82限定环形中心线84，该环形中心线84与牵引装置纵轴14径向地隔开一预定距离。优选地，中心线84的直径基本等于用来成形端部弹簧52′的弹性预成型件60(图3)的预定直径PD。

在所示的实施例中，环形槽或凹入部82具有基本恒定的径向宽度，其范围在大约0.375英寸到大约0.562英寸之间。在最优选的形式中，环形槽或凹入部82具有基本大约0.503英寸的恒定径向宽度。此外，凹入部82具有基本在大约0.080英寸到大约0.188英寸之间范围的恒定深度。在最优选的形式中，凹入部82具有基本大约0.094英寸深的恒定深度。

如图10所示，环形槽或凹入部82分别限定内部或外部肩状物或支座87和88。凹入部82的外部肩状物88限制靠近弹簧座70布置的弹性体弹簧54径向膨胀。在所示的实施例中，凹入部82的内部和外部肩状物或支座87和88基本与弹簧座70的弹簧接触面74正交延伸。当然，在不损害或背离本发明精神和范围的情况下，凹入部82的内部和外部肩状物87和88中的一个或两个都能相对于弹簧座70的弹簧接触面74成65°到大约100°之间的角度。充分说明的是：当牵引装置10被轴向压缩时，相邻端部弹簧52′的弹性体流入表面不一致部80中，以在弹簧组件50的相邻端部与弹簧座70之间形成机械结合。

除了用于将端部弹簧52′机械地结合到弹簧座70的表面不一致部80的构造之外，图11和12所示的弹簧座70与上面论述且在图9和10中所示的弹簧座一致。在图11所示的实施例中，弹簧座70的弹簧接触面74上的不一致部80由一系列凹入部92限定，这些凹入部92优选地围绕牵引装置10的纵轴14同心布置。凹入部92每个都是相同的直径并且优选地以基本圆形方式围绕环形中心线94布置，该环形中心线94与牵引装置纵轴14隔开一预定径向距离。在优选的实施例中，环形中心线94的直径基本等于用来成形端部弹簧52′的弹性预成型件60(图3)的预定直径PD。所述一系列凹入部92优选地彼此之间相对等角地设置，使得在弹簧组件50的相邻端部弹簧52上的弹簧座70提供相等的保持力。当然，在不损害或背离本发明精神和范围的情况下，设在弹簧座70上的开口92的数量和间距可以有不同于所示的数量和间距。

在典型的实施例中，凹入部92的直径范围在大约0.437英寸到大约0.75英寸之间。在优选的形式中，每个凹入部92具有大约0.563英寸的直径。此外，每个凹入部92的深度范围在大约0.77英寸到大约0.125英寸之间。在优选的实施例中，每个凹入部具有大约0.094英寸的深度。

如图12所示，每个凹入部92限定基本与弹簧座70的弹簧接触面74正交延伸的径向肩状物或支座98，用于限制靠近弹簧座70布置的弹性端部弹簧52′的径向膨胀。当然，在不损害或背离本发明精神和范围的情况下，每个凹入部92的径向肩状物92可以相对于弹簧座70的弹簧接触面74成大约65°到大约100°之间的角度。充分说明的是：当牵引装置10被压缩时，相邻端部弹簧52′的弹性体便流入每个凹入部92中并倚靠支座98，从而在弹簧组件50的外端与弹簧座70之间形成机械结合。

另一方面，表面不一致部80可由环形凸起或从弹簧座70的表面74下垂的一系列等角和酸橙(lime)形凸起限定。充分说明的是：在弹簧座70上限定表面不一致部的环形凸起或一系列凸起延伸离开弹簧座表面74并具有径向肩状物，该径向肩状物用来在弹簧50的压缩过程中夹紧相邻端部弹簧52′的弹性体并阻止其径向移动。该环形凸起或一系列环形凸起优选地要与牵引装置纵轴14同心布置。在优选的实施例中，凸起或一系列等角隔开的凸起与牵引装置纵轴径向隔开一定距离，该距离稍大于用来成形端部弹簧52′的弹性预成型件60(图3)的预定直径PD的半径。当牵引装置10被压缩时，限定表面不一致部80的凸起或一系列凸起轴向地压入相邻端部弹簧52′的弹性体中。因此，表面不一致部80阻止端部弹簧52′的材料从轴线14轻易地径向向外流动。

返回到图1，壳体12的端壁29上的弹簧接触面104优选地限定凹入部108，该凹入部108相对于牵引装置纵轴14同轴地布置。凹入部108被构造成容纳相邻端部弹簧52′的轴向延伸部分62并且围绕和沿着该轴向延伸部分62紧密配合，从而增强弹簧组件50与牵引装置纵轴14之间的轴向对准。将要懂得，相对于牵引装置纵轴14同轴布置凹入部108有利地使在铸造壳体12时能形成凹入部108。

在优选的形式中，牵引装置壳体12还被构造成在弹簧组件50的端部与牵引装置壳体12之间形成结合关系。优选地，如图13和14所示，牵引装置壳体12的端壁29上的弹簧接触面104还限定至少一个不一致部，以使相邻端部弹簧52′(图14)的弹性体能与其结合并在弹簧组件50的端部与壳体12之间形成机械结合。如同上述的不一致部80一样，牵引装置壳体12的弹簧接触面104上的不一致部的用途是在端部弹簧52′的压缩过程中夹紧弹性体并阻止弹性体径向流动。

在不损害或背离本发明的真正精神和范围的情况下，牵引装置壳体12的弹簧接触面104上的表面不一致部可采用无数不同的设计。图13和14中作为示例示出通常用附图标记120表示的一种形式的表面不一致部。牵引装置壳体12的弹簧接触面104上的不一致部120由一对凹入部132、132′限定，该凹入部132、132′被布置到凹入部108沿直径方向相反的侧部。为了降低与壳体12一起形成不一致部120的成本，凹入部132、132′优选地被布置成与形成牵引装置壳体12的铸件的分型线一致并沿着该分型线布置。

优选地，凹入部132、132′与壳体12的纵向中心线14等距地隔开。在最优选的形式中，凹入部132、132′隔开的距离基本等于用来成形端部弹簧52′的弹性预成型件60(图3)的预定直径PD。如图14所示，每个凹入部132、132′都限定一开口腔，该开口腔靠近弹簧组件50的端部布置。

优选地，凹入部132、132′彼此之间相对基本上相同，使得当弹簧组件50压缩时，它们向端部弹簧52′施加相等的夹紧力。在典型的实施例中，每个凹入部132、132′的直径范围在大约0.437英寸到大约0.75英寸之间。在优选的形式中，每个凹入部132、132′具有大约0.563英寸的直径。此外，每个凹入部132、132′的深度范围优选地在大约0.77英寸到大约0.125英寸之间。在优选的实施例中，每个凹入部具有大约0.094英寸的深度。

如图14所示，每个凹入部132、132′分别限定基本与牵引装置壳体12的弹簧接触面104正交延伸的径向肩状物或支座136、136′，以在弹簧组件50压缩时限制靠近表面104布置的端部弹簧52′的径向膨胀。当然，在不损害或背离本发明精神和范围的情况下，每个凹入部132、132′的肩状物136、136′分别可相对于壳体12的表面104成大约65°到大约100°之间的角度。当牵引装置10被压缩时，相邻端部弹簧52′的弹性体分别流入每个凹入部132、132′中并倚靠支座136、136′，以便优选地在弹簧组件50的端部与壳体表面104之间形成机械结合。

另一方面，尽管适用于与上述的表面不一致部基本上相同的目的和功能，但表面不一致部120可以包括布置在凹入部108相对侧上的一个以上的凹入部；不一致部的每个凹入部限定靠近弹簧组件50的端部布置的开口腔。形成表面不一致部的这个实施例的凹入部的形状基本上与上面论述的凹入部132、132′相类似。在这个实施例中，布置到牵引装置壳体10的纵轴14相对侧的多对凹入部中的至少一对被隔开距离，该距离基本等于用来成形端部弹簧52′的弹性预成型件60(图3)的预定直径PD。布置到牵引装置壳体10的纵轴14相对侧的另一对凹入部被隔开一距离，该距离小于用来成形端部弹簧52′的弹性预成型件60(图3)的预定直径PD。此外，布置到牵引装置壳体10的纵轴14一侧的每对凹入部的直径可以相等或它们的直径可以彼此之间相对不相等，只要在牵引装置壳体10的纵轴14相对侧上的那对凹入部与其一致即可。此外，为了降低生产成本，用来形成不一致部120的所有凹入部优选地布置成与形成牵引装置壳体12的铸件的分型线一致并沿着该分型线布置。

在图15和16作为示例示出通常用附图标记220表示的另一个可替换表面不一致部。值得注意地，表面不一致部220可能比不一致部120更难以在牵引装置壳体12的弹簧接触面104上形成。在不一致部的这个可替换形式中，一系列凹入部232以基本圆形的方式围绕环形中心线234布置。用于凹入部232的环形中心线234与牵引装置10的纵轴14具有预定的径向距离。优选地，用于凹入部232的环形中心线234的直径基本等于弹性预成型件60(图3)的预定直径PD。所述一系列凹入部232优选地彼此之间相对等角地设置，并且优选地直径相等，使得向端部弹簧52′施加相等的夹紧力。

凹入部232中的每一个被构造成与上述凹入部132、132′基本上相类似。如图16所示，每个凹入部232限定基本与牵引装置壳体12的弹簧接触面104正交延伸的径向肩状物或支座236，以在弹簧组件50压缩时限制靠近牵引装置壳体12的表面104布置的端部弹簧52′的弹性体径向膨胀。当然，在不损害或背离本发明精神和范围的情况下，每个凹入部232的肩状物236可相对于壳体12的表面104成大约65°到大约100°之间的角度。当牵引装置10被轴向地压缩时，相邻弹簧52′的弹性体流入不一致部220中并且倚靠每个凹入部232的支座236，从而在弹簧组件50的相邻端部与牵引装置壳体12之间形成机械结合。

图17和18中作为示例示出基本用附图标记320表示的又一个形式的表面不一致部。如同不一致部220，表面不一致部320可能比不一致部120更难以在牵引装置壳体12的弹簧接触面104上形成。在表面不一致部320的这个可替换形式中，环形槽或凹入部322围绕牵引装置10的纵轴14同心布置。环形槽322限定环形中心线324，该环形中心线324与牵引装置10的纵轴14隔开预定的径向距离。优选地，环形中心线324的直径基本等于用来成形弹簧52′的弹性预成型件60(图3)的预定直径PD。

环形槽或凹入部322被构造成与上面关于表面不一致部80论述的环形凹入部82基本上相类似。在图17和18所示的典型实施例中，环形槽322限定径向支座326，用于限制靠近牵引装置壳体12的闭合端18布置的弹性体弹簧52′径向膨胀。当牵引装置10被轴向压缩时，相邻端部弹簧52′的弹性体流入不一致部320中并倚靠支座326，从而在弹簧组件50的相邻端部与牵引装置壳体12之间形成机械结合。

通过理解本发明将要懂得，由于省去用来成形弹簧组件50的多个零件而降低了牵引装置10的总生产成本。在不降低牵引装置的性能或妨碍验收的生产方法的情况下实现了这种有利的结果。虽然已省去与端部弹簧52′相关联的、靠近弹簧座70和牵引装置壳体12的端壁29布置的多个金属板，从而导致成本节约，但弹簧组件50相对于牵引装置10的纵轴14的正对准得到保持，并伴随有下列能力：保持靠近弹簧座70和牵引装置壳体12的端壁29布置的端部弹簧52′的力控制。

在优选的形式中，弹性体弹簧50的径向扭曲和扭弯被禁止，以便有利地影响弹簧组件50的性能。值得注意地，从靠近弹簧座70布置的端部弹簧52′轴向伸出的凸起62被接收和容纳在由弹簧座70限定的凹入部78中。因此，端部弹簧垫52′保持与弹簧座70轴向对准，从而有效地保证施加到弹簧座70的力从摩擦离合器组件22沿着与牵引装置10的纵轴14轴向对准的方向传递，因此使弹簧组件50的性能最优化。

对于弹簧组件50的另一端，从靠近壳体12的端壁29的弹簧接合面104布置的端部弹簧52′轴向伸出的凸起62被接收和容纳在由壳体12的端壁29限定的凹入部108中。因此，靠近壳体12的端壁29布置的弹簧组件50的端部同样保持与牵引装置10的纵轴14轴向对准，从而使弹簧组件50的性能最优化。

此外，无论以什么形式，设在弹簧座70上的各不一致部用来夹紧被布置成与弹簧座70接触的端部弹簧52′的弹性体并禁止该端部弹簧52′容易地沿着弹簧座70的弹簧接触面74流动。通过理解本发明将要懂得，设在弹簧座70上的各表面不一致部用来可操作地控制靠近弹簧座70布置的端部弹簧52′的径向膨胀，从而导致弹簧组件具有较大的抗压强度。

类似地，无论以什么形式，在牵引装置壳体后壁29的弹簧接触面104上的各不一致部夹紧被布置成与牵引装置壳体后壁29接触的端部弹簧52′并禁止该端部弹簧52′轻易地沿着壳体12的弹簧接触面流动。因此，设在牵引装置壳体12的后壁29上的各表面不一致部可操作地控制靠近牵引装置壳体端壁29布置的端部弹簧52′的径向膨胀，从而导致弹簧组件具有较大的抗压强度。

通过上面所述将会注意到，在不背离或损害本发明的真正精神和新概念的情况下，可以作出和实施许多改进和变化。此外，将要懂得，本说明书用于阐述本发明的举例，并不意味着将本发明局限于所示的具体实施例，相反地，本发明表示通过所附的权利要求囊括属于权利要求的精神和范围内的所有这些改进和变化。

Claims (20)

1.一种轨道车牵引装置，其包括：

空心壳体，其在第一端开口并朝着第二端闭合，所述壳体限定用于所述牵引装置的纵轴；

一系列摩擦元件，这些摩擦元件围绕所述纵轴隔开并与所述壳体的开口端可操作结合地被布置；

楔形件，其被布置用于相对于所述壳体的开口端轴向运动，并且能够对该楔形件施加一外力，所述楔形件与所述一系列摩擦元件可操作结合地被布置；

细长的弹性体弹簧组件，其轴向地设置在所述空心壳体内，用于储存在所述牵引装置的轴向压缩过程中被施加到所述楔形件的能量，所述弹簧组件的一个端部与所述壳体的闭合端成接触关系地被布置；和

弹簧座，其在所述壳体内布置在所述弹簧组件与每个摩擦元件的端部之间，所述弹簧座基本与所述牵引装置的纵轴正交地延伸并限定一表面，该表面与所述弹簧组件的第二端成接触关系地被布置，所述弹簧座上的所述弹簧接触面限定至少一个表面不一致部，用于使所述弹簧组件的弹性体与该不一致部结合，以便在所述弹簧组件的第二端与所述弹簧座之间形成机械结合。

2.如权利要求1所述的轨道车牵引装置，其特征在于，所述弹簧座的弹簧接触面限定一凹入部，所述凹入部相对于所述壳体的纵轴同轴地布置。

3.如权利要求1所述的轨道车牵引装置，其特征在于，所述弹簧座的弹簧接触面上的不一致部由围绕所述壳体的纵轴同心布置的环形槽限定。

4.如权利要求1所述的轨道车牵引装置，其特征在于，所述弹簧座的弹簧接触面上的不一致部由围绕所述壳体的纵轴同心布置的一系列等角设置的凹入部限定。

5.如权利要求1所述的轨道车牵引装置，其特征在于，相对于所述弹簧组件的所述一个端部成接触关系而被布置的所述壳体上的表面限定不一致部，用于在轴向压缩载荷被施加到所述牵引装置的楔形件上时限制所述弹簧组件的所述一个端部的径向膨胀。

6.如权利要求5所述的轨道车牵引装置，其特征在于，所述壳体的弹簧接触面上的不一致部由至少两个凹入部限定，所述壳体的纵轴的每一侧上各设置一个凹入部。

7.如权利要求5所述的轨道车牵引装置，其特征在于，所述壳体的弹簧接触面上的不一致部由围绕所述壳体的纵轴同心布置的环形槽限定。

8.一种轨道车牵引装置，其包括：

轴向细长的空心壳体，其在第一端开口并朝着第二端闭合，所述壳体限定用于所述牵引装置的纵轴；

一系列摩擦元件，这些摩擦元件围绕所述纵轴被相等地隔开并与所述壳体的开口端可操作结合地被布置；

楔形件，其被布置用于相对于所述壳体的开口端轴向运动，并且能够对该楔形件施加一外力，所述楔形件与所述一系列摩擦元件可操作结合地被布置；

多层弹簧组件，其被布置在所述空心壳体内，用于储存在所述牵引装置的轴向压缩过程中被施加到所述楔形件的能量，所述弹簧组件的一个端部与所述壳体的闭合端成接触关系地被布置，并且所述弹簧组件包括一系列堆叠的弹性体弹簧，在每对轴向相邻的弹簧之间具有一板；和

弹簧座，其在所述壳体内被布置在所述弹簧组件与每个摩擦元件的端部之间，所述弹簧座基本与所述牵引装置的纵轴正交地延伸并限定一表面，该表面与所述弹簧组件的第二端成接触关系地被布置，所述弹簧座上的所述弹簧接触面限定至少一个不一致部，用于使靠近所述弹簧座布置的弹簧的弹性体能流动成与所述不一致部可操作结合，从而限制靠近所述弹簧座布置的弹性体弹簧的径向膨胀。

9.如权利要求8所述的轨道车牵引装置，其特征在于，所述弹簧座的弹簧接触面限定一凹入部，所述凹入部相对于所述壳体的纵轴同轴地布置。

10.如权利要求8所述的轨道车牵引装置，其特征在于，所述弹簧座的弹簧接触面上的不一致部由围绕所述壳体的纵轴而同心布置的环形槽限定。

11.如权利要求8所述的轨道车牵引装置，其特征在于，所述弹簧座的弹簧接触面上的不一致部由围绕所述壳体的纵轴同心布置的一系列等角设置的凹入部限定。

12.如权利要求8所述的轨道车牵引装置，其特征在于，相对于所述弹簧的所述一个端部成接触关系而被布置的所述壳体上的表面限定一不一致部，用于当轴向压缩载荷被施加到所述牵引装置的楔形件上时来限制所述弹簧组件的所述一个端部的径向膨胀。

13.如权利要求12所述的轨道车牵引装置，其特征在于，所述壳体的弹簧接触面上的不一致部由一对凹入部限定，在牵引装置的纵轴的每一侧上各布置一个凹入部。

14.如权利要求12所述的轨道车牵引装置，其特征在于，所述壳体的弹簧接触面上的不一致部由围绕所述壳体的纵轴同心布置的环形槽限定。

15.一种轨道车牵引装置，其包括：

细长的空心壳体，其在第一端开口并朝着第二端闭合，所述壳体限定用于所述牵引装置的纵轴；

多个摩擦元件，这些摩擦元件围绕所述纵轴被隔开并与所述壳体的开口端可操作结合地被布置；

楔形件，其被布置用于相对于所述壳体的开口端而轴向移动，并且能够对该楔形件施加一外力，所述楔形件与所述一系列摩擦元件可操作结合地而被布置；

多层弹簧组件，其被布置在所述空心壳体内，用于储存在所述牵引装置的轴向压缩过程中被施加到所述楔形件上的能量，所述弹簧组件的第一端与所述壳体的闭合端成接触关系地被布置，并且所述弹簧组件包括一系列堆叠的弹性体弹簧垫，在每对轴向相邻的弹性体的弹簧之间具有至少一个板，所述弹簧组件的第二端限定一突起，所述突起基本与所述壳体的轴线同轴地被布置，并在所述弹簧组件的第二端处从弹性体弹簧轴向地伸出；

弹簧座，其被在所述壳体内布置在所述弹簧组件与每个摩擦元件的端部之间，所述弹簧座限定一表面，该表面与所述弹簧组件的第二端成接触关系地被布置，所述弹簧座上的所述表面限定中心凹入部和不一致部，所述中心凹入部用于容纳从所述弹簧组件的第二端轴向伸出的突起，而所述不一致部用于使靠近所述弹簧座布置的弹簧的弹性体能变形成与所述不一致部可操作地结合，从而在所述弹簧组件的第二端与所述弹簧座之间形成机械结合。

16.如权利要求15所述的轨道车牵引装置，其特征在于，所述弹簧座的弹簧接触面上的不一致部由围绕所述壳体的纵轴同心布置的环形槽限定。

17.如权利要求15所述的轨道车牵引装置，其特征在于，所述弹簧座的弹簧接触面上的不一致部由围绕所述壳体的纵轴同心布置的一系列等角设置的凹入部来限定。

18.如权利要求15所述的轨道车牵引装置，其特征在于，相对于所述弹簧组件的所述一个端部成接触关系而被布置的所述壳体上的表面限定一不一致部，用于当轴向压缩载荷被施加到所述牵引装置的楔形件上时限制所述弹簧组件的所述一个端部的径向膨胀。

19.如权利要求18所述的轨道车牵引装置，其特征在于，所述壳体的弹簧接触面上的不一致部由一对凹入部限定，牵引装置的纵轴的每一侧各布置一个凹入部。

20.如权利要求18所述的轨道车牵引装置，其特征在于，所述壳体的弹簧接触面上的不一致部由围绕所述牵引装置的纵轴同心布置的环形槽来限定。

Images