CN1026571C - 短车钩尾座连接机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种轨道车的联接器结构，它可以从中央车杆上卸下标准车钩尾座、从动块和车钩、换上短车钩尾座、隔板件和无间隙挂钩机构而方便地将联接器结构换成挂钩结构且不必改动中央车杆。这种短车钩尾座、隔板和无间隙机构能够精确地装入原来由车钩套形铸件占据的空间。挂钩结构与联接器具有同样的转动自由度。短车钩尾座设计上还能使中央车杆的拉力载荷分布更均匀。本发明还提供了一种快速地将断裂的联接器换成挂钩结构的方法以便将它拉回修理车间。

Description

本发明总地说来是涉及轨道车联接器的结构，更具体地说，本发明是涉及一种改进的无间隙挂钩结构，采用这种结构，可以从中央车杆中卸下标准联接器的车钩尾座、从动块和车钩，重新装入短车钩尾座挂钩连接件，从而将轨道车的连接装置从联接器改变成挂钩而不必改动标准的中央车杆。反之也然。

轨道车通过连接构件、也就是挂钩或联接器连接在一起。挂钩是一种早就知道的、在铁路工业上用来将两辆或多辆轨道车之间半永久地连接起来的整体组件。联接器是每辆车中的独立组件，相邻的轨道车间彼此互相连接而形成一个连接的车组。在上述这两种结构中，挂钩或联接器的钩体和衔接端延伸进入轨道车的中央车杆中，中央车杆固定在轨道车上而将纵向载荷传递给轨道车。

本发明旨在改进中央车杆的结构，将其从标准的联接器结构改装成无间隙的挂钩结构而不必改动中央车杆本身。所谓无间隙意思是指挂钩以一种可使纵向运动或移动减至最小的方式接纳在中央车杆内。但是，由于在越过曲道和斜坡时，在一列车中相继排列的轨道车必须适应车与车之间的相对运动，因此对于每辆车必须有以倾斜、侧滑和滚动的方式作相对于联接器构件的运动的措施，而且，必须卸下挂钩部件、进行修理和/或重新装入一个合格的标准中央车杆的措施，以便认可对于标准的AAR型连接系统的改动，反之也然。

在无间隙的挂钩结构中，挂钩以不作相对于车体的纵向运动或将相对于车体的纵向运动减至最小的方法固定。这种无间隙的结构通常是通过在套形件（固定在中央车杆上）的后壁和紧造着挂钩的衔接端的从动块之间设置一锥形的楔形垫片而获得的。套形件的后外壁支承表面依次与一组中央车杆的侧壁后挡块相毗邻，以便间接地传送缓冲载荷，一般是通过挂钩销将拉力传给中央车杆侧壁的前挡块。当施加拉力时，楔形垫片在重力的作用下向下移动而保持无间隙系统，因此，楔形垫片的向下重量强迫从动块离开套形件的端壁而紧紧地靠到联接器钩体的衔接端上;此时，所有的载荷则通过联接销而传到前挡块上。当车子被推动时，缓冲载荷将联接构件强迫压向从动块、楔形垫片和套形件端壁上，并通过这些构件将载荷传到后挡块上。这种无间隙挂钩系统如Altherr等人的美国专利No.4，700.850和No.4，456，133所示。

这种无间隙结构的一个问题是：连接系统的前、后中央车杆挡块是刚性固定的，通常是用焊接法焊到中央车杆的内面。因此，轨道车被严格地限制采用一种类型的联接器结构。当要将中央车杆改变成适合标准的挂钩结构时，除非要化费大量的时间和财力来除掉前 挡块。另一个问题是，一旦已改变成挂钩结构，便很难反过来又改回标准的联接器结构，理由与上面相同。在铁路运输作业中，最好是拥有能从标准的联接器结构改变成无间隙挂钩而不须作更多的改动的轨道车。而且也希望有一种可利用现有的中央车杆的前、后挡块以便使缓冲拉力的分布更彻底地通过整个中央车杆而不牺牲联接器的转动性能的可拆卸的挂钩固定结构。

因此，本发明的一个目的是提供一种改进的挂钩固定结构，它能够在卸下标准的联接器、车钩尾座和车钩后可互换地装入到标准的车杆端部里而不必对中央车杆或者车杆端部作任何改动。

本发明的另一个目的是提供一种无间隙的固定结构，采用这种结构，拉力载荷可更彻底、更均匀地分布到中央车杆上。

下面结合附图详细说明本发明，附图中，

图1是本发明的最佳实施例的平面剖视图;

图2是本发明的装置的侧视图，为了清楚表示起见，某些零件沿图1中的2-2线部分剖开;

图3是短车钩尾座连接件的顶视图;

图4是短车钩尾座连接件的侧视图;

图5是短车钩尾座连接件的前视图。

如图1和图2所示，部件5表示一般的垂直销无间隙挂钩联接器的结构。挂钩12在纵向固定在轨道车下面的中央车杆10的开口端11中沿其纵向轴线延伸。中央车杆10是标准结构的，它是一个倒 U字形凹形件，由顶壁8、侧壁21、22和倒U形下开口底部9处向外翻转的凸缘20、23组成。挂钩12带有一个开孔（或销孔）14，开孔14由凹形的内弯曲面15形成并延伸通过和垂直于挂钩的纵轴线。挂钩衔接端16带有外凸面17和内凹面18。销25是一个长棒，它带有与短车钩尾座铸件30中开孔28的圆柱形表面27相配合的圆柱外表面26。承销块80带有一个与销25的后凸外表面19相毗邻的凹形圆柱形前表面81和一个与挂钩衔接端16的内弯曲表面18相毗邻的外凸背面82。

套形件46安装在中央车杆10的内部并位于与短车销尾座铸件30的后壁33在纵向上相隔预定距离处。套形件46带有一个通常是平的斜内后壁47、一个内底面49和一个与隔板70的前表面71相毗邻的外后壁表面48。从动块50位于套形件46中并带有一个与挂钩衔接端16的凸形曲面17相毗邻的凹形前表面51。从动块50还带有一个后表面52和一个座落在套形件的底面3上、以保持从动块50的凹形前表面51与挂钩12的销孔14相对称的底面57。楔形垫片60带有一个通常是与从动块50的后平面52相毗邻的大体上是平的前表面62和与套形件46的内后壁47相毗邻的大体上是平的后表面64。中央车杆的侧壁21和22带有凹槽（未示出），以便在安装时支承楔形垫片60。套形件46的后壁48支承在隔板70的前表面71上。隔板70是一个刚性的矩形壳体，它含有能耐受加到中央车杆10上的冲击载荷的刚性框件。隔板70含有两个有足够强度的垂 直板74、75，它们由模板件76、77支承在互相隔开的平行位置上。垂直板74、75从中央车杆10的开口底部9向上凸起、与中央车杆顶壁8的内表面4相邻接。横板件76和77的强度不是太大，并且位于隔板件70高度的中央并与其相垂直。隔板70取代了使用标准联接器结构时有有的车钩尾座和车钩（未示出）。隔板70的后表面72与中央车杆10的后挡块90、91相毗邻。代替使用隔板件70，可将套形件46铸成一个长形件，使它实际上带有一个固有的隔离部分，以便使套形件的后壁48与后挡块90、91相毗邻。由于铸造零件的尺寸一致性差，最好采用带有同时铸出的隔离部分70的标准套形件46。

根据本发明，挂钩12通过一个整体的短车钩尾座连接件30使其在垂直方向、横向和纵向上都对中地位于中央车杆10之内，而连接件30则是横向延伸地位于中央车杆10之内、并且完全与挂钩12的衔接端16的纵稿部位相密合。挂钩的衔接端16穿过短车钩尾座30的通道（或空腔）27。

整体的短车钩尾座30含有上凸缘31、下凸缘32和背壁33。组装时，将短车钩尾座30装入中央车杆10中，使其后侧壁的边缘34和35与中心车杆10的内壁2和3相接触，以便控制挂钩组件的侧向移动。短车钩尾座连接件30的外凸缘表面36和37分别与车杆的内顶壁4和支承槽件120的内表面105相接触，支承由螺栓固定到中央车杆10的外翻凸缘20和23上的槽件120。上凸缘31和下 凸缘32都带有基本上是平面的且大致是水平的挂钩接合表面40和41。挂钩接合表面40带有一个倾斜的前部分43和倾斜的后部分45，而挂钩的接触表面41则带有倾斜的前部分42和倾斜的后部分44。接触表面部分42、43、44和45分别在各个与接触表面41和42的水平部分的平面成锐角的平面上形成倾斜状态，以便使中央车杆10中的挂钩12在工作时有一定的间隙、可稍为偏离直角方向。短车钩尾座30的上、下凸级31和32还分别带有垂直孔28、29，孔28、29彼此互相对齐。形成出孔28、29是为了接纳将挂钩12连接到短车钩尾座30上的垂直连接销25。垂直连接销25穿过短车钩尾座30中的孔28、29和挂钩12的开孔14。

短车钩尾座30带有与位于车杆端部150处的中央车杆前挡块100和102的外表面110和111相邻接的后壁前表面38和39。挡块100和102可以和标准的车杆端部铸件整体铸出，也可以先制好然后焊接或栓接等办法刚性地固定到中央车杆10上。前表面38和39带有深切角，以便减少上、下凸缘31、32与后壁33交接边（示为一圆角）处的圆角38a和39a匠力矩、从而在外力从短车钩尾座30传送到前挡块100和102时降低圆角处的应力。

为了使挂钩12的球形衔接端16穿过车杆端部铸件150的通道140，前挡块10和102带有切出的弧形部位104和106，这样就允许挂钩12的直径最大部位通过、而同时又尽可能地提供最大的承受来自短车钩尾座30的前表面38和39的载荷的横截面积。

挂钩12的开孔14带有用以接纳垂直连接销25的前边缘26的第一凹形垂直侧壁15和形状与承销块80相对应的球形第二侧壁18，第二侧壁18是在挂钩12的衔接端16上形成的。挂钩的开孔14中接纳了一个形状与其相对应的承销块80，承销块80带有一个用以接纳垂直的圆柱形连接销25的后边缘19的第一凹形垂直侧面81和一个承接到挂钩衔接端16的形状与其球形互补的后表面18上的球形第二侧面82。上述垂直连接销25、承销块80、短车钩尾座30和从动块16的结构允许中央车杆10内的挂钩12可在水平上和垂直上转动一定角度。

垂直连接销25和短车钩尾座30由支承槽件120夹持在中央车杆10的开口底部9的位置上，支承槽件120由螺栓固定到中央车杆10的外翻凸缘20和23上。

使用时，来自挂钩12的纵向拉力通过垂直连接销25传到短车钩尾座30上。短车钩尾座30又通过短车钩尾座30的前表面38和39间的界面将纵向拉力传到车杆端部前挡块100和102的前表面110和111上，然后再传到中央车杆10上。来自挂钩12的缓冲载荷直接传给从动块50、楔形垫片60和套形件46，然后传给隔板70，最后传给中央车杆的后挡块90和91。未经缓冲的载荷由垂直连接销25或短车钩尾座30承担。

当纵向拉力从垂直连接销25传到短车钩尾座30上时，可利用的承力面积比现有技术的水平拉键和车杆侧边铸件大得多。现有技 术的接触面积仅仅分布在水平拉键的线性弧形前边缘。在本发明的垂直稍接结构中，接触面积显著增加，因为面积88、89和110、111分别有较大的相互作用，所以，总的说来，降低了中央车杆10和连接销25的应力集中。

因此，本发明的结构能够适当地处理挂钩12和中央车杆10之间的载荷传递问题而不必用普通的焊接方法将短车钩尾座30刚性地固定到中央车杆10上。

由于上述结构能够方便的安装和拆卸，因此消除了改装导轨车的焊接工序。本装置的安装方法如下：将隔板件70和套形件46放入中央车杆10中，并将它们推造到后挡块90和91上，然后用螺栓将支承板160固定到外翻凸缘20和23上，以便使隔板件70和套形件46固定到中央车杆10上;将楔形垫片60靠到套形件的后表面47上但保持该楔形垫片在较高的位置上;将从动块16放入套形件46中;将短车钩尾座30放入中央车杆10中，并将其推靠到前挡块100和102上。然后用螺栓宽松地将支承槽件120固定到外翻凸缘20和23上，使短车钩尾座30临时固定以中央车杆10上;将承销块80装入挂钩12的衔接端，然后将挂钩12的衔接端16穿过短车钩尾座30而到达与从动块16相接触的位置;将一个杠杆（未示出）安装到槽180里，使挂钩保持在它的位置上;卸下支承槽件120，然后将垂直连接销25手入到夹持件的开口28、29以及已放入承销块90的挂钩开口14中;再将支承槽件120横过中央车杆10的开口顶部9 固定好，以便使短车钩尾座30和垂直连接销25保持在中央车杆内;卸下杠杆，然后让楔形垫片60落入套形件46中它的位置上。若要拆卸上述装置，则进行相反的操作。

Claims (12)

1、一种将一个运行在轨道车中央车杆上的标准AAR联合器结构改变成一个标准无间隙的挂钩结构并保持上述中央车杆在不变的状态；

上述联合器结构包括一车钩、一车钩尾座一套形铸件、一楔形垫片和一从动块，上述楔形垫片和从动块装在上述套形铸件内；

一标准的联合器端；

一连接销和一用来紧固上述联合器端到上述车钩尾座的承销块；

上述挂钩装置包括一个标准的挂钩，具有一纵向安置的空穴和一对轴向对准的孔，一隔板件有一前面和一后面，上述挂钩12包括一带有一开口的纵向部分的挂钩衔接端；

上述中央车杆装在一轨道车上，该中央车杆有一第一纵向轴线和一开口及前端；

上述中央车杆包括一水平安置的顶壁，一第一侧壁和一第二侧壁由上述顶壁相连，而第一和第二侧壁与上述顶壁共同限定一带有一第二纵向轴线的槽，该槽有一第一侧壁和一内侧壁，上述槽的第二纵向轴线大致与上述轨道车的纵轴线对准；

；一个第一前挡块装在上述第一和第二中央车杆侧壁之侧的上述槽内，一个第二前挡块装在上述第一和第二中央车杆侧壁的另一侧的上述槽内，上述第一和第二前挡块在邻近上述中央车杆开口端处各自相对着；

一个第一后挡块装在上述第一和第二中央车杆侧壁之一侧的上述槽内，一个第二后挡块装在上述第一和第二中央车杆侧壁的另一侧的上述槽内，上述第一和第二后挡块各自对着且位于在从上述开口端和第一和第二前挡块之一纵向位移的槽内，其改进包括以下步骤：

从中央车杆卸下上述车钩尾座，车钩，连接销和承销块，使上述中央车杆保持原样，包括上述中央车杆的前后挡块保持原样；

把上述隔板件和上述套形件放在上述带有隔板前面的中央车杆内与套形件接触而上述隔板的背面邻接上述中央车杆的后挡块；

把上述短车钩尾座横向放在中央车杆内，这样短车钩尾座邻接上述中央车杆前挡块且完全装在上述挂钩衔接端的纵向部分附近；

再把上述从动块和楔形整片插在套形件内这样从动块安置成向着中央车杆的开口端且上述楔形垫片安置在从动块之后，上述楔形垫片部分插入以提供工作的间隙；

再把上述承销块插在上述挂钩衔接端的开口内；

上述挂钩穿过上述横向安置的短车钩尾座空穴邻近上述从动块；

再把楔形垫片插入上述套形件内，从而去掉了上述联接器装置的所有间隙。

2、根据权利要求1所述的方法，还包含有支撑上述中央车杆的开口槽的连接装置来紧固上述短车钩尾座，套形件和在中央车杆内的隔板。

3、根据权利要求2所述的方法，还包含有把连接销同时再插入上述短车钩尾座垂直孔和上述挂钩衔接端的开口，支撑上述中央车杆的开口槽的连接装置用来紧固上述短车钩尾座，连接销和中央车杆内的挂钩而不要改变相对的中央车杆连接销的位置。

4、在运行中的轨道车中央车杆内容纳一标准的AAR联接器，一连接销和一套形件，一装在上述中央车杆内的组件适于中央车杆来容纳一具有纵向部分衔接端的轨道车挂钩而同时保持上述中央车杆处于不变状态;

中央车杆有一第一纵轴线和一开口及前端;

上述中央车杆包括一水平安置的顶壁，由顶壁相连的一第一侧壁和一第二侧壁，该第一和第二侧壁和上述顶壁合起来限定一具有第二纵向轴线的槽，该槽有一第一侧壁和一第二侧壁，上述槽的第二纵轴线与上述轨道车的纵轴线对准;

一第一前挡块装在上述第一和第二中央车杆侧壁之一侧的上述槽内，一个第二前挡块装在上述第一和第二中央车杆侧壁的另一侧的上述槽内，上述第一和第二前挡块在邻近上述中央车杆开口端处各自相对着;

一个第一后挡块装在上述第一和第二中央车杆侧壁之一侧的上述槽内，一个第二后挡块装在上述第一和第二中央车杆侧壁的另一侧的上述槽内，上述第一和第二后挡块各自对着且位于在从上述开口端和第一和第二前挡块之一纵向位移的槽内，上述组件包括有：

一短车钩尾座，该短车钩尾座有一带顶和底部第一侧缘和第二侧缘的前面且有一垂直安置的背壁，各个上述侧缘与上述第一和第二中央车杆侧壁之一相接触，上述背壁包括一中间孔，一水平安置的顶凸缘，一水平安置的底凸缘，上述顶和底凸缘分别连到上述背壁前面的顶部和底部且居中于上述背壁的第一侧缘和第二侧缘之间，各个上述顶凸缘和底凸缘包括一垂直对准的孔用来容纳连结上述短车钩尾座到挂钩的连结销，当上述联结器和挂钩任一个在中央车杆内运作时，位于中央车杆槽内的连结销从上述中央车杆开口端一固定位置进行纵向位移;

各上述顶凸缘和底凸缘有一纵向方向弧形切口的内面，一平的接触面邻近上述垂直孔，一前带锥度的壁厚和一后带锥度的壁厚，各个前带锥度壁厚在从各自接触面向着中央车杆前挡块方向逐渐减小而后带锥度壁存在从各自接触面向着背壁方向逐渐减小;

上述顶凸缘和底凸缘的内表面与上述背壁前面合起来以限定一可运作地容纳挂钩衔接端的纵向部分的通道;

一隔板件包括一前面和一后面，上述前面接触上述套形件的后壁表面和上述后面接触上述中央车杆的后挡块;

其特征在于上述短车钩尾座的前面接触上述中央车杆的前挡块而上述从动块接触上述挂钩衔接端，从而缓冲负载从上述挂钩衔接端，从动块和套形件通过上述隔板件传到中央车杆的后挡块而牵引负载则从上述挂钩，连接销和短车钩尾座传到上述中央车杆的前挡块。

5、根据权利要求4的结构，其特征在于，上述隔板和上述套形铸件是独立的构件。

6、根据权利要求4的结构，其特征在于，上述隔板件和上述套形铸件是互相接触的。

7、根据权利要求4的结构，其特征在于，上述隔板件与上述中央车杆的上述后挡块是互相接触的。

8、根据权利要求4的构件，其特征在于，上述上壁和下壁含有一个面向上述空腔的内表面，上述内表面带有弧形的开口。

9、根据权利要求8的构件，其特征在于，上述上壁和下壁内表面的弧形开口使上述上壁和下壁与挂钩件的衔接端相适应。

10、根据权利要求9的构件，其特征在于，上述上壁和下壁带有圆形的前边缘。

11、根据权利要求10的构件，其特征在于，上述上壁和下壁含有相对的朝前和朝后的弧形开口，上述朝前的开口在上述上、下壁的前边缘和上述上、下壁的接触表面之间是渐减的倾斜的，上述朝后的开口在上述上、下壁的后边级和上述上、下壁的接触表面之间是渐增地倾斜的。

12、根据权利要求4的构件，其特征在于，上述隔板件和上述套形铸件是铸成一个整体零件的。

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