CN103496382B - 铁路货车的缓冲器及铁路货车 - Google Patents
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Abstract
本发明公开的铁路货车的缓冲器包括壳体（11）、可沿冲击力方向相对于所述壳体（11）移动的压头（12）以及设置于所述壳体（11）内的弹性组件，所述弹性组件位于所述壳体（11）一端的内壁与所述压头（12）之间，其包括弹性体（16），所述弹性体（16）由热固性材料或热塑性材料制成。该缓冲器工作时，压头受到冲击力后将向弹性组件移动，进而向弹性体施加作用力，弹性体由热固性材料或热塑性材料制成，其能够发生较大的变形，这一变形即可缓冲冲击力。上述缓冲器中，弹性体由热固性材料或热塑性材料制成，而热固性材料和热塑性材料的缓冲性能较好，使得缓冲器的缓冲行程延长，缓冲性能有所提高。本发明还公开了一种铁路货车。
Description
技术领域
本发明涉及缓冲装置技术领域，尤其涉及一种铁路货车的缓冲器。本发明还涉及一种具有上述缓冲器的铁路货车。
背景技术
缓冲器用于缓冲冲击力，进而防止冲击力对设备产生损伤，因此，缓冲器对于设备的运行稳定性具有至关重要的影响。
铁路货车中采用的缓冲器主要安装于相邻两节车厢的连接处，牵引力、制动力和纵向冲击力将通过车钩、从板和缓冲器传递至车体上，而缓冲器吸收部分作用力，进而减小车体受到的冲击。然而，目前普遍采用的缓冲器的缓冲性能相对不高，其缓冲行程处于67mm-83mm的范围内，而随着铁路货车的牵引质量不断增加，上述缓冲器所提供的缓冲力已经渐渐无法满足铁路货车的需求，进而导致车钩、钩尾框等零部件的疲劳损伤较大，对铁路货车的运行造成不良影响。
因此，如何提高缓冲器的缓冲性能，已成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种铁路货车的缓冲器，该缓冲器的缓冲性能较高。本发明的另一目的是提供一种包括上述缓冲器的铁路货车。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种铁路货车的缓冲器，包括壳体、可沿冲击力方向相对于所述壳体移动的压头以及设置于所述壳体内的弹性组件，所述弹性组件位于所述壳体一端的内壁与所述压头之间，其包括弹性体，所述弹性体由热固性材料或热塑性材料制成。
优选地，上述缓冲器中，所述弹性体与所述压头之间设置有支承座和楔块，所述楔块的内表面上具有能够与所述压头相抵的第一承压面，以及能够与所述支承座相抵的第二承压面，所述楔块与所述壳体之间设置有固定筒，所述固定筒的外壁与所述壳体的内壁贴合，所述固定筒的内壁与所述楔块的外表面贴合。
优选地，上述缓冲器中，所述弹性体为多个，所述弹性组件还包括沿着所述缓冲器的冲击力方向延伸的导向杆，所述导向杆的一端与所述壳体连接，另一端与所述压头连接，多个所述弹性体均套设于所述导向杆外部。
优选地，上述缓冲器中，所述弹性组件还包括套设于所述导向杆外部的加强板，所述加强板位于相邻两个所述弹性体之间，且所述加强板和所述弹性体中的一者上设置有定位凸起，另一者上设置有与所述定位凸起相配合的定位凹槽。
优选地，上述缓冲器中，所述加强板的相对两个表面上均具有所述定位凸起，所述弹性体的相对两表面上均具有所述定位凹槽。
优选地，上述缓冲器中，所述定位凸起为环形凸起，所述定位凹槽为环形凹槽。
优选地，上述缓冲器中，每相邻两个所述弹性体之间均设置有所述加强板。
优选地，上述缓冲器中，所述导向杆的一端与所述压头活动连接，所述缓冲器还包括能够夹持于所述导向杆的端部与所述压头的内壁之间的缩短件，以使所述导向杆的端部与所述压头内壁之间形成沿所述缓冲器的冲击力方向分布的安装间隙。
优选地，上述缓冲器中，所述壳体和所述固定筒的横截面均为六方体结构。
一种铁路货车，包括钩尾框以及设置于所述钩尾框内的缓冲器，所述缓冲器为上述任一项所述的缓冲器。
在上述技术方案中，本发明提供的缓冲器包括壳体、压头和弹性组件，压头可沿冲击力方向相对于壳体移动，弹性组件设置于壳体内，且其位于壳体一端的内壁与压头之间，该弹性组件包括弹性体，该弹性体由热固性材料或热塑性材料制成。缓冲器工作时，压头受到冲击力后，将向弹性组件移动，进而向弹性组件中的弹性体施加作用力，弹性体由热固性材料或热塑性材料制成，其能够发生较大的变形，这一变形即可缓冲冲击力。
通过上述描述可知，相比于背景技术中所介绍的内容，本发明提供的缓冲器中，弹性体由热固性材料或热塑性材料制成，而热固性材料和热塑性材料的缓冲性能较好，使得缓冲器的缓冲行程延长，缓冲性能有所提高。
由于上述缓冲器具有上述技术效果，具有该缓冲器的铁路货车也应具有相应的技术效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对本发明实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的缓冲器的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的弹性组件的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的壳体的结构示意图；
图4为图3的左视图。
上图1-4中：
壳体11、压头12、楔块13、支承座14、固定筒15、弹性体16、导向杆17、加强板18、缩短件19。
具体实施方式
本发明的核心是提供一种铁路货车的缓冲器，该缓冲器的缓冲性能较高。本发明的另一核心是提供一种包括上述缓冲器的铁路货车。
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明提供的技术方案，下面将结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
如图1-4所示，本发明实施例提供的铁路货车的缓冲器包括壳体11、压头12和弹性组件，其中：
壳体11为整个缓冲器的安装基础，其受到的作用力能够直接传递至车体；壳体11的横截面形状可为矩形结构或其他结构。
压头12与铁路货车的从板座相抵，其可沿冲击力方向相对于壳体11移动；从板座受到冲击力的作用后将作用力传递至压头12，该压头12的外表面受力后能够伸入壳体11内部，以实现缓冲。
弹性组件为该缓冲器的核心部件，其受力后变形进而实现缓冲；该弹性组件设置于壳体11内，且位于壳体11一端的内壁与压头12之间，由此，压头12受到的作用力将传递至弹性组件，弹性组件在壳体11内壁的限制作用下将发生变形；弹性组件包括弹性体16，该弹性体16可由热固性材料或热塑性材料制成，热固性是指材料被加热时不能软化和反复塑制，也不在溶剂中溶解的性能，而热塑性是指材料被加热时能发生流动变形，冷却后可以保持一定形状的性能，因此热固性材料和热塑性材料均具有强度较高、性能较稳定、吸能效果较好以及抗老化性能较优的特点，其能够满足-50℃-+70℃的使用环境，具有较好的缓冲性能。具体地，压头12可通过一传动板向弹性组件施加作用力。另外，为了保证压头12能够相对于壳体移动足够的距离，以提高缓冲性能，压头12沿冲击力方向的尺寸可适当增大，而壳体11沿冲击力方向的尺寸则可适当缩短。
该缓冲器工作时，压头12受到冲击力后，将向弹性组件移动，进而向弹性组件中的弹性体16施加作用力，弹性体16由热固性材料或热塑性材料制成，其能够发生较大的变形，这一变形即可缓冲冲击力。
通过上述描述可知，相比于背景技术中所介绍的内容，本发明实施例提供的缓冲器中，弹性体16由热固性材料或热塑性材料制成，而热固性材料和热塑性材料的缓冲性能较好，使得缓冲器的缓冲行程延长，缓冲性能有所提高。
进一步的技术方案中，弹性体16与压头12之间设置有支承座14和楔块13，楔块13的内表面上具有能够与压头12相抵的第一承压面，以及能够与支承座14相抵的第二承压面，楔块13与壳体11之间设置有固定筒15，该固定筒15的外壁与壳体11的内壁贴合，且固定筒15的内壁与楔块13的外表面贴合。上述楔块13与固定筒15的配合面相对于冲击力方向为锥面，以提高缓冲性能。此方案中，作用于压头12上的冲击力将由两个路径传递：第一个路径为压头12、楔块13、固定筒15、壳体11以及车体，通过楔块13、固定筒15和壳体11之间的摩擦力缓冲冲击力；第二个路径为压头12、楔块13、支承座14、弹性组件以及车体，通过弹性组件中的弹性体16变形缓冲冲击力。可见，上述结构对冲击力具有更好的缓冲效果，缓冲器的缓冲行程更长，缓冲性能更高。
上述弹性体16的数量可为一个，其尺寸相对较大。为了提高弹性体16的性能，本发明实施例将弹性体16设置为多个，并且弹性组件还包括沿着缓冲器的冲击力方向延伸的导向杆17，导向杆17的一端与壳体11连接，另一端与压头12连接，多个弹性体16均套设于导向杆17外部。具体地，导向杆17须与壳体11和压头12中的至少一者活动连接，以保证压头12受力后能够相对于壳体11移动；多个弹性体16的中部具有通孔，导向杆17穿过该通孔，弹性体16可与导向杆17紧密配合。由此，当多个弹性体16受到作用力时，由于导向杆17的作用，其形变受到导向杆17的限制，进而避免弹性体16发生径向移位而影响缓冲效果。上述弹性体16的数量、形状以及大小等根据具体应用场合确定即可，本文对此不作限制。
更进一步的技术方案中，上述弹性组件还包括套设于导向杆17外部的加强板18，该加强板18位于相邻两个弹性体16之间，具体地，可仅在部分相邻的弹性体16之间设置加强板。并且，该加强板18和弹性体16中的一者上设置有定位凸起，另一者上设置有与定位凸起相配合的定位凹槽。具体实施时，可在加强板18上与一个弹性体16相对的表面上设置定位凹槽，而在弹性体16的一个面上设置定位凸起；也可在加强板18上与一个弹性体16相对的表面上设置定位凸起，而在弹性体16的一个面上设置定位凹槽。另外，定位凹槽和定位凸起的形状可采用直线型、弧线型或者其他结构。该方案通过加强板18进一步限制弹性体16受力后的径向错位，防止弹性体16出现失稳现象，从而更大程度地提高其缓冲性能。
在上述方案的基础上，可在加强板18的相对两个表面上均设置定位凸起，弹性体16的相对两表面上均设置定位凹槽，以此达到一块加强板18同时限定其两侧的弹性体16的变形的效果。此方案将定位凸起设置于加强板18上，即可防止在加强板18上设置定位凹槽时，对加强板18的强度削弱。当然，在其他实施例中，也可在加强板18的相对两个表面上均设置定位凹槽，而弹性体16的相对两表面上均设置定位凸起。
为了提高弹性体16的定位精度，本发明实施例将定位凸起设置为环形凸起，而定位凹槽则设置为环形凹槽，以此通过增大作用面积提高定位精度。进一步地，可将定位凸起设置为圆环形凸起，而定位凹槽则设置为圆环形凹槽。
优选的技术方案中，本发明实施例在每相邻两个弹性体16之间均设置有加强板18。随着加强板18的数量增加，弹性体16发生径向错位的概率更小。
由于铁路货车中对缓冲器的安装具有尺寸要求，即安装缓冲器时的预留尺寸有限，因此，为了便于安装缓冲器，本发明实施例提供的缓冲器中，导向杆17的一端与压头12活动连接，且该缓冲器还包括能够夹持于导向杆17的端部与压头12的内壁之间的缩短件19，以使导向杆17的端部与压头12内壁之间形成沿缓冲器的冲击力方向分布的安装间隙。上述导向杆17的端部可采用一体成型的方式加工，也可直接采用螺母形成。安装缓冲器时，向压头12施加较小的推力，使得缓冲器的整体尺寸缩小；此时导向杆17的端部与压头12内壁之间的安装间隙变大，缩短件19不再受到挤压，进而因自重掉落；然后松开压头12，压头12即可在弹性组件的作用下向导向杆17的端部移动，两者最终相抵接。显然，采用缩短件19后，缓冲器的安装相对较为方便，并且压头12在安装完毕后能够与铁路货车的从板座更好地配合，以便提高作用力的传递效率。
上述缩短件19可采用块状物，本发明实施例优选为缩短球，该缩短球更易于安装。
更优选的技术方案中，壳体11和固定筒15的横截面均为六方体结构。该六方体结构使得壳体11和固定筒15基本为对称结构，便于安装；并且，该六方体结构更有利于壳体11与固定筒15之间作用力的均匀分布，以此提高壳体11和固定筒15的整体结构强度。
实验证明，对上述缓冲器进行上述各方面的改进之后，缓冲器能够传递2250kN的纵向拉伸载荷，2800kN的纵向压缩载荷，最大传递5560kN的纵向压缩载荷，其缓冲行程将达到90mm-120mm，相比于背景技术中所介绍的缓冲器，本发明实施例较大程度地增大了缓冲器的缓冲行程，进而较大程度地提高缓冲器的缓冲性能。
本发明实施例提供的铁路货车包括钩尾框以及设置于该钩尾框内的缓冲器，该缓冲器为上述任一方案所描述的缓冲器。由于上述缓冲器具有上述技术效果，具有该缓冲器的铁路货车也应具有相应的技术效果，此处不再赘述。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (6)
1.一种铁路货车的缓冲器，其特征在于，包括壳体(11)、可沿冲击力方向相对于所述壳体(11)移动的压头(12)以及设置于所述壳体(11)内的弹性组件，所述弹性组件位于所述壳体(11)一端的内壁与所述压头(12)之间，其包括弹性体(16)，所述弹性体(16)由热固性材料或热塑性材料制成，所述弹性体(16)为多个，所述弹性组件还包括沿着所述缓冲器的冲击力方向延伸的导向杆(17)，所述导向杆(17)的一端与所述壳体(11)连接，另一端与所述压头(12)连接，多个所述弹性体(16)均套设于所述导向杆(17)外部，所述弹性组件还包括套设于所述导向杆(17)外部的加强板(18)，所述加强板(18)位于相邻两个所述弹性体(16)之间，且所述加强板(18)相对的两面上均设置有用于径向定位的定位凸起，所述弹性体(16)相对的两面上均设置有与所述定位凸起相配合的定位凹槽；
所述弹性体(16)与所述压头(12)之间设置有支承座(14)和楔块(13)，所述楔块(13)的内表面上具有能够与所述压头(12)相抵的第一承压面，以及能够与所述支承座(14)相抵的第二承压面，所述楔块(13)与所述壳体(11)之间设置有固定筒(15)，所述固定筒(15)的外壁与所述壳体(11)的内壁贴合，所述固定筒(15)的内壁与所述楔块(13)的外表面贴合。
2.根据权利要求1所述的缓冲器，其特征在于，所述定位凸起为环形凸起，所述定位凹槽为环形凹槽。
3.根据权利要求1所述的缓冲器，其特征在于，每相邻两个所述弹性体(16)之间均设置有所述加强板(18)。
4.根据权利要求1所述的缓冲器，其特征在于，所述导向杆(17)的一端与所述压头(12)活动连接，所述缓冲器还包括能够夹持于所述导向杆(17)的端部与所述压头(12)的内壁之间的缩短件(19)，以使所述导向杆(17)的端部与所述压头(12)内壁之间形成沿所述缓冲器的冲击力方向分布的安装间隙。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的缓冲器，其特征在于，所述壳体(11)和所述固定筒(15)的横截面均为六方体结构。
6.一种铁路货车，包括钩尾框以及设置于所述钩尾框内的缓冲器，其特征在于，所述缓冲器为如权利要求1-5中任一项所述的缓冲器。
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