CN103407460B - 一种具有安全止挡及小横向力性能的重载车钩 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有安全止挡及小横向力性能的重载车钩，由车钩、钩缓装置、及钩尾销联接机构所组成，固定安装在车体安装座(1)上的钩缓装置包含二段缓冲器结构。钩尾销(11)通过置于钩尾框框沿(61)上的销孔将车钩(13)与钩尾框(6)联接，车钩(13)可绕钩尾销(11)为轴转动；顶隔板(8)与车钩(13)间顺序设置有滑块(9)和前从板(10)，滑块(9)安放在钩尾框(6)内，可沿钩尾框(6)轴向滑动；前从板(10)可相对于钩尾框框沿(61)横向运动。前从板与车钩尾端的接触面为圆弧面。本发明使得车钩在小转角内车钩具有较小的横向力，又确保了车钩发生大转角时机车的安全性。
Description
技术领域
本发明属于机车车辆，尤其是重载列车车钩技术领域。
背景技术
重载列车在制动时，作用在机车车钩上很大的纵向压缩力，压缩力超过车钩的承载极限时，车钩会失稳而造成较大的转角。车钩较大的横向分力使得机车产生很大的轮轨作用力，引起机车脱轨。作为铁路重载运输的关键装备之一，随着列车运输吨位及运行速度的增加对重载车钩要求也要相应提高。
目前的重载机车车钩按钩稳原理大致可分两类：第一类采用扁销连接，依靠钩尾圆弧接触，车钩发生转角时，车钩尾端接触点位置内移，减小了车钩实际传力线的转角，从而减小车钩横向分力，一定角度内车钩具有自稳定特征。另一类采用圆销连接，通过设置弹性止挡，弹性止挡较大的预紧力产生较大的回转力矩阻止车钩发生大转角，从而保持车钩稳定。第一类车钩在小转角内，车钩横向力很小可忽略，而且车钩在小角度转角内阻力矩很小，因而列车具有良好的动力学性能，但是当车钩转角较大时，由于没有设置止挡阻止车钩转角增加，会引起车钩失稳从而会导致严重的行车安全事故。因而使用该车钩的机车需要较大的二系横向刚度和较小的二系横向止挡间隙，而且对车钩尾端圆弧接触面摩擦系数要求较高。第二类车钩，不具备钩尾圆弧接触的特点，相对第一类车钩而言，该车钩具有较大的横向分力，使得列车在制动工况时，机车轮轨横向作用力较大，导致车轮磨耗不均及钢轨侧面磨耗剧烈等问题，但在车钩发生大转角时，弹性止挡会确保机车的安全性。
发明内容
鉴于现有技术的以上缺点，本发明的目的是提供重载车钩，使之在小转角内具有较小的横向分力和回转阻力矩，使得机车具有良好的动力学性能；又确保车钩发生大转角时不会失稳，以确保机车的安全性。
本发明的目的是通过如下的手段实现的。
一种具有安全止挡及小横向力性能的重载车钩，由车钩、钩缓装置、及钩尾销联接机构所组成，其特征在于，固定安装在车体安装座1上的钩缓装置包含二段缓冲器结构：Ⅰ段胶泥缓冲器4通过底隔板2、中隔板5和四根螺栓定位并施加预压缩；Ⅱ段胶泥缓冲器7通过钩尾框6和顶隔板8定位并施加预压缩；钩尾销11通过置于钩尾框框沿61上的销孔将车钩13与钩尾框6联接，车钩13可绕钩尾销11为轴转动；顶隔板8与车钩13间顺序设置有滑块9和前从板10，滑块9安放在钩尾框6内，可沿钩尾框6轴向滑动；前从板10与车钩13尾端的接触面为圆弧面。
采用本发明的结构，重载车钩在小转角内，具有较小的横向分力和回转阻力矩，使得机车具有良好的动力学性能；又确保了车钩发生大转角时，不会失稳，确保了机车的安全性。
附图说明
图1是本发明车钩局部剖视俯视图。
图2为本发明车钩局部剖视侧视图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
由图1和图2可看到，本发明主要由车钩13、钩缓装置、前从板10和挡块12以及钩尾销11组成，钩缓装置主要由两个缓冲器、隔板和钩尾框6组成。钩缓装置固定安装在车体安装座1。Ⅰ段胶泥缓冲器4通过底隔板2、中隔板5和4根螺栓3定位并施加预压缩；Ⅱ段胶泥缓冲器7通过钩尾框6和顶隔板8定位并施加预压缩。钩尾销11通过置于钩尾框框沿6上的销孔将车钩13与钩尾框6联接，车钩13可绕钩尾销11转动。顶隔板8与车钩13间设有前从板10、滑块9和两侧挡块12。滑块9安放在钩尾框6内，可沿钩尾框6纵向滑动。所述滑块9上对称设置有一个以上的通孔，通孔内放置有挡块12，挡块可在所述通孔内沿孔纵向移动。前从板10与车钩13尾端为圆弧面接触，且前从板10圆弧面半径大于车钩13尾端圆弧半径。前从板10与滑块9之间安放摩擦垫15，摩擦垫15具有较小的摩擦系数，使得前从板10相对滑块9能够横向运动。车钩13受拉力时，牵引力传递流为：车钩13—钩尾销11—钩尾框6—底隔板2—Ⅰ段胶泥缓冲器4—中隔板5—车体安装座1。
车钩13受压力时，压缩力传递流为：车钩13—前从板10—摩擦垫15—滑块9—顶隔板8—Ⅱ段胶泥缓冲器7—中隔板5—Ⅰ段胶泥缓冲器4—底隔板2—车体安装座1。钩尾框6相对车体安装座1可沿纵向运动，它们之间存在摩擦衬块14起到支撑作用。受压缩力时，压缩力经前从板10与车钩13尾端圆弧接触面传递，而不经钩尾销11。圆弧接触面受到缓冲器压缩作用而存在法向预紧力。
车钩13受压时，车钩发生摇头偏转，由于圆弧接触面的摩擦力作用，摩擦力使得前从板10横向运动，车钩13尾端绕前从板10圆弧面滚动，而不是滑动，所以车钩13回转阻力矩小，另外接触点位置随着车钩13偏转及前从板10横向运动，而沿着前从板10的圆弧面朝向车钩13偏转方向移动。当两个本发明车钩对接时，圆弧面接触点之间的连线为实际传力线，其偏转角度小于车钩实际转角，所以车钩具有较小的横向力。在车钩13较小的转角内，传力线基本与车钩纵向压缩力方向一致，因此该车钩横向分力可忽略。当车钩13转角较大时，车钩13尾端凸起部分与一侧的挡块12接触，当车钩13转角增大时，需要克服由车钩纵向压缩力产生的顶隔板8纵向预压缩力及Ⅱ段胶泥缓冲器的偏转刚度产生的回复力，阻止车钩13转角继续增大，保证了列车的安全运行。
本发明车钩前从板10相对顶隔板8能够横向运动，并具有较小的阻力，从而保证圆弧面接触位置发生改变。
Claims (2)
1.一种具有安全止挡及小横向力性能的重载车钩，由车钩、钩缓装置、及钩尾销联接机构所组成，其特征在于，固定安装在车体安装座(1)上的钩缓装置包含二段缓冲器结构：Ⅰ段胶泥缓冲器(4)通过底隔板(2)、中隔板(5)和四根螺栓定位并施加预压缩；Ⅱ段胶泥缓冲器(7)通过钩尾框(6)和顶隔板(8)定位并施加预压缩；钩尾销(11)通过置于钩尾框框沿(61)上的销孔将车钩(13)与钩尾框(6)联接，车钩(13)可绕钩尾销(11)为轴转动；顶隔板(8)与车钩(13)间顺序设置有滑块(9)和前从板(10)，滑块(9)安放在钩尾框(6)内，可沿钩尾框(6)轴向滑动；前从板(10)与车钩(13)尾端的接触面为圆弧面；前从板(10)可相对钩尾框框沿(61)横向运动。
2.根据权利要求1所述之一种具有安全止挡及小横向力性能的重载车钩，其特征在于，前从板(10)与滑块(9)之间安放摩擦垫(15)。
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