CN104401348A - 一种铁路车辆及其钩缓装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种铁路车辆及其钩缓装置，在实现曲线通过的同时简化连接结构，减少配合间隙，提高钩尾销与销孔的配合紧密度。所述钩缓装置包括与车体连接的前从板座和后从板座，以及固连在两者之间的双向缓冲器，所述双向缓冲器具有起缓冲作用的载体和作用于所述载体的连接件，所述连接件与车钩通过钩尾销铰接，所述钩尾销上下延伸；所述连接件与所述车钩中，至少一者与所述钩尾销之间装配有转动件，以便两者在竖平面内相对转动，且所述转动件与两者配合，以限制两者在前后方向上的相对移动。车钩与连接件能够在前后方向相对固定，无论是在组装状态下还是各种工况下，可明显降低车辆运行过程中的纵向冲击，提高了车辆的使用性能，降低磨耗。

Description

一种铁路车辆及其钩缓装置

技术领域

本发明涉及铁路运输技术领域，特别是涉及一种铁路车辆及其钩缓装置。

背景技术

车钩4是铁道车辆最基本也是最重要的部件之一，安装于车辆的两端，车钩4一般需要通过钩尾销5、钩尾框、缓冲器等零部件组成钩缓装置，其作用是连接机车车厢、传递列车纵向力(牵引力和压缩力)以及缓和车厢间的纵向冲击。此外，车钩4还需要能够水平回转和垂向回转，以保证车辆顺利通过平曲线和竖曲线。

请参考图1和图2，图1为现有技术中的一种钩缓装置处于牵引工况的状态示意图；图2为图1所示钩缓装置处于压缩工况的状态示意图。

图1和图2所示的钩缓装置主要应用于我国通用以及重载货车，车钩100通过钩尾销200与钩尾框300相连；缓冲器400与前从板500安装于钩尾框300内，并位于前从板座600和后从板座700之间。其中，缓冲器400为单向压缩缓冲器，属于弹性元件。铁道车辆是通过钩缓装置内部发生相对回转而实现曲线通过的，按车辆受力状态可以分为牵引工况和压缩工况。

如图1所示，当处于牵引工况时，车钩100通过绕钩尾销200水平回转实现平曲线的通过；车钩100上具有用于安装钩尾销200的尾销孔，尾销孔为长圆孔结构，与钩尾销200之间存在一定的配合间隙，以便为车钩100提供一定的自由度，使得车钩100能够相对钩尾销200垂向回转，以实现竖曲线的通过。

如图2所示，当处于压缩工况时，由于车钩100的钩尾端部与前从板500球面连接，则可以绕钩尾端部的球面结构的球心回转，实现平曲线和竖曲线的通过。

如图1和图2所示，该钩缓装置的钩尾与前从板500之间、钩尾销200与车钩100上的尾销孔之间、钩尾销200与钩尾框300的尾销孔之间均存在配合关系，这些配合所涉及的部件较多，难以控制各部件之间的配合精度。当配合精度较难控制时，组装后可能存在以下情况：如钩尾销200与车钩100上的尾销孔之间存在较大间隙；前从板500与前从板座600之间存在较大间隙；钩尾与前从板500之间存在较大间隙。

该缓冲装置在牵引工况下的作用力传递过程为车钩100－钩尾销200－钩尾框300－缓冲器400－前从板500－前从板座600，见图1；牵引工况下，车钩100通过其尾销孔的后端面拉动钩尾销200，进而拉动与钩尾销200连接的钩尾框300，使缓冲器400的后端面脱离后从板座700，钩尾脱离前从板500，故在两者之间均存在较大的自由间隙。

该缓冲装置在压缩工况下的作用力传递过程为车钩100－前从板500－缓冲器400－后从板座700，见图2；压缩工况下，车钩100尾部推动前从板500和缓冲器400，使前从板500脱离前从板座600，而且车钩100上尾销孔的后端面与钩尾销200之间出现较大自由间隙。

因此，上述型式的钩缓装置，无论在组装状态下还是牵引工况、压缩工况下都存在较大的间隙，这些间隙在牵引和压缩工况转换时，就会产生较大的冲击，进而明显增大列车运行过程中的纵向冲击，容易造成车辆及其部件的损坏或产生过早疲劳断裂问题，影响列车的使用性能，降低工作效率。

针对上述问题，现有技术中提供了另一种钩缓装置，其结构如图3和图4所示。

请参考图3和图4，图3为现有技术中钩缓装置另一种设置方式的俯视图；图4为图3所示钩缓装置的侧面结构示意图。

如图3和图4所示，该钩缓装置中，车钩800与钩尾框900之间通过连接体1000相连。详细地，车钩800与连接体1000通过第一销1300相连，钩尾框900与连接体1000通过第二销1400相连。缓冲器为双向缓冲器，并具体分为前缓冲器1100和后缓冲器1200，且两者由钩尾框900中部的立板隔开，由前缓冲器1100和后缓冲器1200组成的缓冲器整体位于前后从板座之间。

该钩缓装置的作用力的传递过程为：牵引工况下，车钩800－第一销1300－连接体1000－第二销1400－钩尾框900－前缓冲器1100－前从板座1500；压缩工况下，车钩800－第一销1300－连接体1000－第二销1400－钩尾框900－后缓冲器1200－后从板座1600。

由于前缓冲器1100和后缓冲器1200均具有一定的预压缩量，即两者处于压缩状态固定在前从板座1500和后从板座1600之间，则在牵引工况下，前缓冲器1100被钩尾框900中部立板压缩，后缓冲器1200在弹性回复力的作用下伸长，以填补前缓器的压缩空间；在压缩工况下，后缓冲器1200被钩尾框900中部立板压缩，前缓冲器1100在弹性回复力的作用下伸长，以填补后缓器的压缩空间。可见，无论在牵引工况还是压缩工况下，缓冲器都不会脱离前从板座1500或后从板座1600，不存在间隙。

该钩缓装置的间隙情况如下：

(1)该钩缓装置在组装及使用过程中配合部位的自由间隙大小仅受第一销1300与车钩800和连接体1000的配合间隙以及第二销1400与钩尾框900和连接体1000的配合间隙的影响。由于这些配合都为圆销与圆销孔的配合，形状规则，因此，制造公差也容易控制。

(2)该钩缓装置中的双向缓冲器的设置避免了传统车辆缓冲时，从板与从板座间因出现间隙而发生冲击问题，消除了缓冲盲区；而且，缓冲器在车辆上使用时因钩尾框900立板受前后缓冲器1200压缩处于平衡状态，因此，缓冲器使用开始的初压力为零，大大提高了车辆的平稳性。

该钩缓装置的曲线通过实现如下：车钩800通过绕第一销1300垂向回转实现竖曲线通过；车钩800与连接体1000通过绕第二销1400水平回转实现平曲线通过。

如图3和图4所示，车钩800与钩尾框900之间采用了一个连接体1000连接，连接体1000分别与车钩800与钩尾框900通过销孔相连，这种结构型式的连接，虽然能够实现作用力传递及曲线通过功能，但其主要有两方面缺点：一方面，由于采用了两个钩尾销5(即第一销1300和第二销1400)和一个连接体1000，该连接方式中车钩800、钩尾框900以及连接体1000的两端都需要设置销孔，加工较为繁琐；另一方面，连接配合部位较多，如第一销1300与车钩800上的销孔、第一销1300与连接体1000、第二销1400与连接体1000、第二销1400与钩尾框900上的销孔，连接配合部位多容易导致使用过程中磨耗部位多，发生磨耗的部件多，特别是大、中型部件发生磨耗时，不易于更换而且影响其使用性能。

因此，如何设计一种铁路车辆的钩缓装置，以便在实现曲线通过的同时简化车钩与钩尾框的连接结构，减小配合间隙，提高钩尾销与销孔配合的可靠性，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种铁路车辆的钩缓装置，不仅解决了现有钩缓装置纵向配合间隙过大的问题，还可以在实现曲线通过的同时简化连接结构，进而减少车钩与钩尾框连接所需的零部件，减少配合间隙，提高钩尾销与销孔的配合紧密度。

本发明的另一目的是提供一种具有上述钩缓装置的铁路车辆，其曲线通过能力较好，且钩缓装置内部的磨损较小，缓冲性能良好，有效降低了纵向冲击力。

为解决上述技术问题，本发明提供一种铁路车辆的钩缓装置，包括与车体连接的前从板座和后从板座，以及固连在两者之间的双向缓冲器，所述双向缓冲器具有起缓冲作用的载体和作用于所述载体的连接件，所述连接件与车钩通过钩尾销铰接，所述钩尾销上下延伸；所述连接件与所述车钩中，至少一者与所述钩尾销之间装配有转动件，以便两者在竖平面内相对转动，且所述转动件与两者配合，以限制两者在前后方向上的相对移动。

本发明的钩缓装置，连接件与车钩之间通过钩尾销铰接，且钩尾销上下延伸，则车钩可以绕钩尾销在水平面内转动，以实现平曲线的通过；连接件与车钩中，至少一者与钩尾销之间设有转动件，则车钩可以绕转动件在垂直方向上转动，进而实现车钩与连接件在竖平面内的相对转动，完成竖曲线的通过；再者，本发明采用双向缓冲器，可以同时承受拉向载荷和压向载荷，故无需设置前从板和后从板等辅助工具实现缓冲；更为重要的是，车钩与连接件能够在前后方向不会相对移动，无论是在组装状态下，还是在牵引或者压缩工况下，亦或是在牵引和压缩工况进行转换时，车钩与连接件都不会在前后方向上产生冲击，明显降低了车辆运行过程中的纵向冲击，提高了车辆的使用性能，降低磨耗。

可选地，所述转动件为与所述钩尾销配合的关节轴承。

可选地，所述连接件和所述车钩均具有用于连接所述钩尾销的销孔，所述关节轴承压装在所述连接件和/或所述车钩的销孔内。

可选地，所述转动件包括设置在所述钩尾销前后两侧的转块，两所述转块均以其内侧面环抱所述钩尾销，且外侧面为球面，以便所述车钩和/或所述连接件绕所述转块在竖平面内转动。

可选地，所述转动件包括设置在所述钩尾销的前侧/后侧的转块，所述转块以其内侧面环抱所述钩尾销，且其外侧面为球面；所述钩尾销的后侧/前侧具有转动间隙，以便所述车钩和/或所述连接件能够绕前侧/后侧的所述转块在竖平面内转动；还包括限制所述车钩相对所述连接件后移/前移以填充所述转动间隙的限位件。

可选地，所述转动件为压装在所述车钩与所述钩尾销后侧的所述转块，所述钩尾销与所述车钩的前侧具有所述转动间隙；所述限位件为设置在所述连接件的前端的挡板，所述挡板隔挡在所述车钩的后侧；所述挡板具有与所述车钩的尾部配合的球面，以便所述车钩绕所述转块在竖平面内转动。

可选地，所述挡板设置在距所述载体的前端预定距离处，所述预定距离大于车辆在各种工况下所述载体的最大变形量。

可选地，所述双向缓冲器还包括壳体，所述载体内置在所述壳体中，所述连接件的一端伸入所述壳体，以便与所述载体连接，另一端与所述车钩连接。

可选地，所述载体包括设置在前后两侧的前缓冲器和后缓冲器，所述连接件包括设置在所述前缓冲器和后缓冲器之间的立板以及由所述立板的上下两侧向前延伸形成的连接板，所述连接板与所述车钩连接；所述前缓冲器压缩在所述前从板座与所述立板之间，所述后缓冲器压缩在所述立板与所述后从板座之间。

本发明还提供一种铁路车辆，包括上述任一项所述的钩缓装置。

由于本发明的铁路车辆具有上述任一项所述的钩缓装置，故上述任一项所述的钩缓装置所产生的技术效果均适用于本发明的铁路车辆，此处不再赘述。

附图说明

图1为现有技术中的一种钩缓装置处于牵引工况的状态示意图；

图2为图1所示钩缓装置处于压缩工况的状态示意图；

图3为现有技术中钩缓装置另一种设置方式的俯视图；

图4为图3所示钩缓装置的侧面结构示意图；

图5为本发明所提供钩缓装置在第一种具体实施方式中的俯视图；

图6为图5所示钩缓装置的侧面结构示意图；

图7为图5所示钩缓装置中双向缓冲器的俯视图；

图8为图7所示双向缓冲器的侧面结构示意图；

图9为图7所示双向缓冲器安装关节轴承后的结构示意图；

图10为本发明所提供钩缓装置在第二种具体实施方式中的俯视图；

图11为图10所示钩缓装置的侧面结构示意图；

图12为图10所示钩缓装置中车钩的俯视图；

图13为图12所示车钩的侧面结构示意图；

图14为本发明所提供转动件一种设置方式的侧面结构示意图；

图15为图14所示转动件的俯视图；

图16为本发明所提供钩缓装置在第三种具体实施方式中的俯视图；

图17为图16所示钩缓装置的侧面结构示意图；

图18为图16所示钩缓装置中车钩的俯视图；

图19为图18所示车钩的侧面结构示意图。

图1-4中：

车钩100、钩尾销200、钩尾框300、缓冲器400、前从板500、前从板座600、后从板座700、车钩800、钩尾框900、连接体1000、前缓冲器1100、后缓冲器1200、第一销1300、第二销1400、前从板座1500、后从板座1600

图5-19中：

前从板座1、后从板座2、双向缓冲器3、载体31、前缓冲器311、后缓冲器312、连接件32、挡板321、立板322、连接板323、壳体33、车钩4、球形凹槽41、钩尾销5、转动件6、转块61、转动间隙7

具体实施方式

本发明的核心是提供一种铁路车辆的钩缓装置，不仅解决了现有钩缓装置纵向配合间隙过大的问题，还可以在实现曲线通过的同时简化连接结构，进而减少车钩与钩尾框连接所需的零部件，减少配合间隙，提高钩尾销与销孔的配合紧密度。

本发明的另一核心是提供一种具有上述钩缓装置的铁路车辆，其曲线通过能力较好，且钩缓装置内部的磨损较小，缓冲性能良好，有效降低了纵向冲击力。

本发明提供了一种用于铁路车辆的钩缓装置，主要包括车钩4、钩尾销5、钩尾框和缓冲器等，其主要作用是连接车厢、传递列车的纵向力(纵向力又分为牵引力和压缩力)以及缓和车厢件的纵向冲击。此外，车钩4还需要能够水平回转和垂向回转，以保证车辆顺利通过平曲线和竖曲线。所述平曲线是指在平面线行中，路线转向处曲线的总称，包括圆曲线以及缓和曲线；平曲线又指连接两直线间的曲线，使车辆能够从一根直线过渡到另一根直线，也称为水平曲线。所述竖曲线是指在线路纵断面上，以变坡点为交点，连接两相邻坡段的曲线，也称为竖直曲线。可见，钩缓装置不仅需要满足牵引工况和压缩工况的使用需求，还需要实现平曲线和竖曲线的通过。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

请参考图5-9，本发明的钩缓装置可以包括前从板座1、后从板座2以及固定连接在两者之间的双向缓冲器3，前从板座1和后从板座2与车体固定连接，车钩4通过前从板座1和后从板座2将动力最终传递至车体；双向缓冲器3包括其缓冲作用的载体31以及能够作用于该载体31的连接件32；由于双向缓冲器3固定设置，在双向缓冲器3对纵向冲击力进行缓冲时，不会与前从板座1和后从板座2脱离接触，或者不会在前从板座1和后从板座2之间往复运动，进而避免与两者发生冲击，消除了缓冲盲区。

连接件32与车钩4通过钩尾销5实现销轴铰接，且钩尾销5在上下方向上延伸，则车钩4可以绕钩尾销5在水平面内转动，进而实现平曲线的通过。所述钩尾销5在上下方向上延伸是指，钩尾销5大致在上下方向上延伸，可以相对上下方向偏移一定角度，只要能够满足车钩4在水平面内的转动需求、以实现平曲线的通过即可。

连接件32与车钩4中，至少一者与钩尾销5之间装配有转动件6，对连接件32/车钩4与钩尾销5之间的销配合关系进行调整，解除了钩尾销5对车钩4与连接件32之间垂向运动自由度的限制，使得车钩4与连接件32能够在竖平面内相对转动，进而实现竖曲线的通过。

同时，转动件6与车钩4和连接件32相互配合，以限制车钩4与连接件32在前后方向上的相对移动，从而避免因较大的纵向运动自由度，造成车钩4与双向缓冲器3的连接件32产生直接冲击，进而有效降低磨损，提高使用可靠性，延长使用寿命；当车钩4与连接件32在前后方向上不存在相对移动时，在各种工况下，车钩4与连接件32基本上可以同步运动，以有效传递纵向作用力。

详细地，转动件6可以与钩尾销5以及车钩4、连接件32实现小间隙配合，以消除车钩4与连接件32的纵向配合间隙，提高车辆牵引或者压缩工况下的运动稳定性，即转动件6也可以作为前后方向的限位件；显然，此时的转动件6虽然单独构成限位件，但其也是通过与车钩4和连接件32的配合关系，起到了限制车钩4与连接件32在前后方向上相对移动的作用，故此时的限位也是通过转动件6与车钩4和连接件32的配合实现的。或者转动件6可以与车钩4和/或连接件32配合，共同限定车钩4与连接件32在前后方向上的相对移动。

需要说明的是，本文中所述的车钩4与连接件32在前后方向上不存在相对移动是指两者在前后方向上不存在自由度，即两者不会单纯地在前后方向上发生相对运动，或者说，两者不会因前后方向的牵引力和压缩力而相对运动，不包括其他运动在前后方向上产生的分运动。例如，在竖曲线通过时，车钩4相对连接件32上下摆动的过程中，两者必然在前后方向上存在相对位移，但这显然不属于本申请中所述的限制车钩4与连接件32在前后方向上的相对移动的范围内。

当车钩4与连接件32在前后方向上不存在相对移动时，在水平面内，不管是车钩4处于牵引工况还是压缩工况，都不会相对连接件32前后运动，使得车钩4与连接件32基本上保持同步运动，保证牵引力和压缩力传递的有效性，提高了操作效率；由于车钩4与连接件32不会在前后方向上相对移动，故不会与钩尾销5等部件产生较大的摩擦和碰撞，进而降低了纵向冲击，提高了车辆运输的平稳性。

本文中所述的前后等方位以车辆运行状态为准，车辆运行方向或者说与车辆运动方向相平行的方向为前，与车辆运行方向相反的方向为后，所述前后方向为称为纵向；平行于车辆运动的轨道面的平面为所述水平面，与所述水平面相垂直的平面为所述竖直面；垂直于轨道面的方向为垂向，即所述上下方向，在垂向上，指向轨道面的方向为下，远离轨道面的方向为上；在水平面内，与前后方向相垂直的方向为左右方向，也称为横向，也是车钩4通过水平转角时的转动方向。

本文中所述的轴向、周向和径向等方位以钩尾销5为参照。由于钩尾销5用于实现双向缓冲器3与车钩4的铰接，属于钩缓装置中关键的连接部件，故以钩尾销5的中心为参照定义了本文中的内外，靠近钩尾销5中心的方向为内，远离钩尾销5中心的方向为外。

具体地，实现上述连接的方式多样，如图5-9所示，在第一种具体实施方式中，转动件6可以为关节轴承，该关节轴承与钩尾销5相互配合。由于关节轴承与钩尾销5之间能够相对转动，且关节轴承与车钩4/连接件32为球铰配合，则车钩4可以相对钩尾销5水平转动实现平曲线的通过，相对关节轴承的上下转动则可以实现竖曲线的通过。

转动件6可以设置在连接件32与钩尾销5之间，也可以设置在车钩4与钩尾销5之间，当然也可以在与钩尾销5连接的位置均设置转动件6，只要其中一处设置转动件6，使得车钩4与连接件32之间相对转动，以实现竖曲线的通过即可。

具体到设置关节轴承作为转动件6时，可以在双向缓冲器3的连接件32上设置用于安装钩尾销5的销孔，在车钩4上也设置用于安装钩尾销5的销孔，此时，可以对连接件32上的销孔进行加工，形成用于安装关节轴承的球形孔，或者直接将关节轴承压装在连接件32的销孔内，如图5-9所示。同时，车钩4上的销孔可以加工成与钩尾销5匹配的结构，以便两者之间实现销轴铰接配合，车钩4以其销孔的内壁环抱钩尾销5，与钩尾销5实现径向定位连接，且车钩4能够绕钩尾销5周向转动，即可以通过周向转动实现水平转角的通过，即通过所述平曲线。

需要指出的是，当设置关节轴承时，关节轴承与钩尾销5之间可以形成轴孔配合，且关节轴承以其外球面与其装配的部件之间(连接件32和/或车钩4)形成球铰配合，进而通过钩尾销5使得连接件32与车钩4之间进行径向定位连接，其中一条径向线即与本文中所述的前后方向重合；也就是说，关节轴承还起到了限制车钩4与连接件32在前后方向上相对运动的作用，此时无需为连接件32和车钩4单独设置前后方向的定位件，即可实现车钩4与连接件32在前后方向的限位，防止两者相对移动。

组装时，可以将双向缓冲器3安装在前从板座1和后从板座2之间，并在双向缓冲器3的连接件32的销孔中压装关节轴承，然后再将钩尾销5插入关节轴承的轴孔以及车钩4的销孔中，实现双向缓冲器3与车钩4的铰接。

上述结构是通过钩尾销5与关节轴承的配合实现曲线通过的：车钩4相对钩尾销5水平转动实现平曲线的通过；车钩4和钩尾销5相对关节轴承在竖直方向转动，以改变车钩4与连接件32在竖直方向的转角，进而改变车钩4与车体在竖直方向的角度，实现竖曲线的通过。

此时，纵向作用力的传递过程为：在牵引工况下，车钩4-钩尾销5-关节轴承-双向缓冲器3-前从板座1；在压缩工况下，车钩4-钩尾销5-关节轴承-双向缓冲器3-后从板座2。而且，由于不存在较大的纵向配合间隙，使得整个力的传递过程是接续的，在时间上不间断，故车体在运动过程中不会产生较大晃动。

本领域技术人员应该可以理解，还可以在车钩4的销孔中压装所述关节轴承，而将连接件32上的销孔与钩尾销5之间形成销接配合，同样可以使得车钩4与连接件32之间具有垂向运动自由度，以便两者在上下方向上相对转动，实现竖曲线的通过。

当转动件6设置为关节轴承时，一方面，关节轴承为精密加工件，不仅可以实现与钩尾销5的可靠连接，还能够实现周向和垂向的转动，有效消除了配合间隙，避免因配合间隙过大引起的纵向冲击载荷；在车辆的牵引和压缩工况中，关节轴承起到传递作用力、缓冲纵向冲击的作用，进而提高车辆运输的稳定性，与双向缓冲器3相互配合，起到了较好的缓冲作用，避免出现缓冲盲区。与现有技术相比，采用关节轴承可以在实现平曲线和竖曲线通过的同时实现钩尾销5与销孔的紧密配合，无需增设两个销轴即可实现上述目的，从而在整体上简化了钩缓装置的结构，减少了零部件的数量，降低了自重。

此外，双向缓冲器3是相对于单向缓冲器而言的，指能够同时承受拉向冲击力和压向冲击力的缓冲器。正是由于本发明采用了双向缓冲器3，无需与其他部件辅助实现拉或者压，故可以取消现有技术中的前从板和后从板，进而简化了结构。

又由于双向缓冲器3具有连接件32，该连接件32不仅可以作用于起缓冲作用的载体31，还可以实现与车钩4的连接；同时，双向缓冲器3固定在前从板座1和后从板座2之间，故与现有技术相比，本发明还取消了钩尾框的设置，进一步简化了结构，降低了自重。

如图7-9所示，双向缓冲器3还可以包括壳体33，起缓冲作用的载体31可以内置在该壳体33中，然后将连接件32的一端伸入壳体33内与载体31连接，另一端伸出壳体33与车钩4连接。车钩4的作用力通过连接件32作用于载体31，进而通过载体31对该作用力进行缓冲；双向缓冲器3可以通过其壳体33与前从板座1和后从板座2实现固定连接，防止双向缓冲器3与前从板座1和后从板座2脱离，避免在脱离与接触之间切换时的冲力和碰撞，提高了使用可靠性。

显然，双向缓冲器3的结构多样，例如，可以采用专利号为CN201220427802.7中所述的拉压双向缓冲器3，或者采用类似的结构，具体请参照现有技术。

请参考图10-15，在第二种具体实施方式中，转动件6还可以为转块61，且处于钩尾销5的前后两侧，转块61的内侧面环抱钩尾销5，外侧面设置为球面，能够与车钩4和/或连接件32形成球铰连接，则连接件32和/或车钩4可以绕转块61的外侧面在竖平面内转动，以实现竖曲线的通过。

图10-15所示的实施方式中以转动件6设置在车钩4与钩尾销5之间为例进行说明，当然，当转动件6设置在连接件32与钩尾销5之间时，其结构、组装方式和动作过程均可参照下文中的实施例进行设置。

诚如上文所述，转动件6可以为关节轴承，以实现车钩4与连接件32在竖平面的相对转动，不管是现有技术中在前后方向设置配合间隙还是设置水平方向的转动销轴，也就是说，在上下转动的过程中，连接件32与车钩4在前后方向上的结构为实现竖直转动与否的关键。因此，相对于关节轴承的结构，可以仅在钩尾销5的前后两侧安装转块61，并将转块61与车钩4/连接件32相连的端面(即转块61的外侧面)设置为球面，相应地，车钩4/连接件32的前后端面可以加工成与转块61配合的内球面，实现球铰配合，使得车钩4与连接件32在垂向在具有转动自由度，以满足上下转动的需求。

具体地，在图10-15所示的实施方式中，可以将转块61安装在车钩4与钩尾销5之间。如图12和图13所示，可以对车钩4尾部用于安装钩尾销5的销孔进行改进，在车钩4的尾部设置上下贯通的贯通孔，以形成钩尾销5的安装用销孔；然后将销孔的前后两侧端面设置为球形凹槽41的结构形式，进而将图14和图15所示的转块61安装在销孔前后两侧的球形凹槽41内，再将车钩4的尾部整体插入连接件32的头部，最后采用钩尾销5将车钩4与连接件32铰接，如图10和图11所示。

连接件32也可以采用图7-9所示的结构，或者采用类似现有技术中钩尾框的结构设置，只要能够实现与车钩4的铰接且同时作用于载体31即可。

转块61可以设置为中空的半球体，其内部的中空结构能够与钩尾销5形成轴孔配合，外部的球面与车钩4形成球铰接配合。当转块61为半球体时，其纵向截面可以为半径为R1的半圆柱状结构，如图14所示，横向截面为内径为R2、外径为R3的圆弧之间形成的扇面结构，转块61从整体上呈现为半球体，且具有一定的厚度(R3与R2之间的差值)，以便安装在钩尾销5和车钩4之间，与两者相配合。

可以想到，钩尾销5前后两侧的转块61可以采用相同的结构，也可以存在较小差异，例如，两个转块61可以关于钩尾销5前后对称设置，或者，其中一侧的转块61可以大于另一侧的转块61，即钩尾销5不处于车钩4上所设销孔的中间，只要不影响上下转动即可。

转块61的结构可以根据销孔与钩尾销5的结构进行具体设置，转块61可以设置为半圆柱状的结构，如图15所示，然后将其外侧面设置为球面，如图14所示；转块61通常具有一定的厚度，满足连接需求即可。为提高转动的灵活性，还可以在转块61与钩尾销5之间、转块61与车钩4之间添加润滑油。

采用该结构时，可以通过钩尾销5与转块61实现水平转角(即平曲线)和垂向转角(即竖曲线)的通过。车钩4相对转块61、转块61相对钩尾销5水平转动以实现平曲线的通过；车钩4尾部的球形凹槽41相对转块61在垂向面内转动，以实现竖曲线的通过。

此外，双向缓冲器3可以参照第一种具体实施方式中的结构进行设置，也可以采用其他结构形式。如图10和图11所示，双向缓冲器3的载体31可以包括设置在前后两侧的前缓冲器311和后缓冲器312；连接件32可以包括立板322和连接板323，立板322设置在前缓冲器311和后缓冲器312之间，连接板323由立板322的上下两侧向前延伸而成，可以与立板322一体成型，用于连接车钩4。采用该结构的双向缓冲器3，前缓冲器311压缩设置在前从板座1和立板322之间，后缓冲器312压缩设置在立板322和后从板座2之间，以便将整个双向缓冲器3压缩固定在前从板座1和后从板座2之间，且立板322通过连接板323与车钩4连接，可以随着车钩4的纵向运动带动立板322前后运动，进而通过立板322作用于前缓冲器311和后缓冲器312，通过前后两个缓冲器对纵向载荷进行缓冲。当然，在第一种实施例和第三种实施例中的双向缓冲器3也可以采用本实施例中的结构进行设置。

可以理解，为便于双向缓冲器3的连接和定位，连接板323也可以由立板322的上下两侧同时向其前后两端延伸，并以其前端与车钩4通过钩尾销5铰接，其后端延伸至后从板座2，与后从板座2形成抵顶接触，进而对后缓冲器312进行辅助定位。

还可以理解，由于前缓冲器311和后缓冲器312均处于压缩状态安装，并通过前从板座1和后从板座2进行定位，通过立板322改变其变形量，故本申请中可以省略前从板和后从板。

本实施例中，双向缓冲器3在车辆运动过程中的缓冲作用如下：由于前缓冲器311和后缓冲器312均具有一定的预压缩量，即两者处于压缩状态固定在前从板座1和后从板座2之间，则在牵引工况下，前缓冲器311被立板322压缩，后缓冲器312在弹性回复力的作用下伸长，以填补前缓器的压缩空间；在压缩工况下，后缓冲器312被立板322压缩，前缓冲器311在弹性回复力的作用下伸长，以填补后缓器的压缩空间。可见，无论在牵引工况还是压缩工况下，前缓冲器311和后缓冲器312都不会脱离前从板座1或后从板座2，不会产生接触与分离的问题，缓冲效果较好。而且，该结构的双向缓冲器3在车辆上使用时因立板322在前缓冲器311和后缓冲器312的作用下处于平衡状态，使得双向缓冲器3在使用时的初始压力为零，大大提高了车辆的平稳性。

当双向缓冲器3采用上述结构时，该实施方式中的钩缓装置，在牵引工况下，纵向力的传递为：车钩4-后侧的转块61-钩尾销5-连接件32-前缓冲器311-前从板座1；在压缩工况下，纵向力的传递为：车钩4-前侧的转块61-钩尾销5-连接件32-后缓冲器312-后从板座2。

可见，本实施例中的钩缓装置，通过钩尾销5前后两侧设置的转块61，实现了对车钩4与连接件32在前后方向的定位，实现了各个连接部件之间的转动配合，只有转动配合时所需的小间隙，不存在较大的纵向间隙，从而提高了车辆驱动的可靠性，减少了运动过程中的不稳定因素。另一方面，双向缓冲器3采用前后两个缓冲器压缩设置的形式，使得整个双向缓冲器3压缩固定在前从板座1和后从板座2之间，无需设置单独的定位部件，且定位较为可靠，不会产生纵向间隙。

再者，处于钩尾销5前后两侧的转块61对车钩4的纵向进行了限位，进而限制车钩4与连接件32在前后方向上相对移动，无需单独设置车钩4与连接件32的纵向定位部件。

请结合图16-19，在第三种具体实施方式中，转动件6可以包括设置在钩尾销5的前侧或后侧的转块61，该转块61可以参照图10-15中所示实施例的设置方式，以其内侧面环抱钩尾销5，且其外侧面设置为球面，以便与车钩4和/或连接件32形成球铰配合。当转块61设置在钩尾销5的前侧时，可以钩尾销5的后侧设置转动间隙7，以便为车钩4与连接件32在上下方向的转动提供运动空间；当转块61设置在钩尾销5的后侧时，可以在钩尾销5的前侧设置转动间隙7，进而使得车钩4和/或连接件32能够相对转块61在竖平面内转动，实现竖曲线的通过。所述转动间隙7是指为能够实现车钩4与连接件32的相对转动而在钩尾销5的前侧和/或后侧设置的配合间隙，以便能够与转动件6相互配合，实现上下方向的转动，也可以称为转动用的配合间隙。

显然，钩尾销5前侧或后侧的转动间隙7是指钩尾销5与车钩4和/或连接件32之间的转动间隙7，根据转块61的设置位置相应设置，如转块61设置在钩尾销5与车钩4之间，该转动间隙7即为钩尾销5与车钩4之间的间隙，即转动间隙7与转块61是对应设置的。

在本实施例中，由于转动件6仅设置在钩尾销5的前侧或后侧，使得钩尾销5的一侧具有转动间隙7，钩尾销5的前侧或者后侧通过转动件6与车钩4和连接件32配合，进而防止车钩4相对连接件32后移或者前移，但由于另一侧具有转动间隙7，故需要在钩尾销5的另一侧设置挡板321等限位部件，防止钩尾销5与车钩4在前后方向上出现相对运动，进而限制车钩4相对连接件32前移或者后移，而填充转动间隙7。

以图16-19中所示的实施方式为例，可以将转块61压装在车钩4与钩尾销5的后侧，并在钩尾销5与车钩4的前侧设置所述转动间隙7；可以在连接件32的前端设置挡板321，挡板321即相当于所述限位部件，挡板321隔挡在车钩4的后侧，则转块61将车钩4后侧的间隙填补，以防止车钩4相对连接件32前移，挡板321隔挡在车钩4的后侧，防止车钩4相对连接件32后移，进而保留车钩4与钩尾销5之间的转动间隙7。同时，为防止挡板321影响车钩4的上下转动，可以将挡板321与车钩4相连的端面设置为与车钩4的尾部配合的球面，则车钩4可以绕转块61在竖平面内转动，使得挡板321在起到限制车钩4后移作用的同时，不会影响车钩4在上下方向的转动，保证竖曲线的通过。

显然，对车钩4的尾部进行限位的部件不限于上述挡板321，还可以为定位块或者其他限位结构，具体可以参照现有技术进行设置。

进一步，双向缓冲器3可以采用第一种实施例中的结构，也可以采用第二种实施例中的结构，不管采用何种结构，由于连接件32与载体31之间存在相对运动，虽然挡板321、连接件32与车钩4相对固定，但挡板321设置在车钩4与载体31之间，有可能因挡板321随车钩4后移而使得挡板321压缩载体31的前端。针对上述情况，本申请将载体31设置在挡板321的后方，且与挡板321呈预定距离，该预定距离大于车辆在各种工况下载体31的最大变形量，以防止挡板321碰触载体31。

尤其当双向缓冲器3采用第二种实施例中的结构时，由于作为载体31一部分的前缓冲器311压紧在立板322和前从板座1之间，如果挡板321压缩前缓冲器311的前端，会使得前缓冲器311与前从板座1脱离接触，进而在缓冲过程中产生盲区，影响缓冲效果。

在本实施例中，可以参照第二种具体实施方式，对车钩4的尾部进行改进，即在车钩4的尾部设置用于连接钩尾销5的贯通孔，然后在该贯通孔的后侧设置球形凹槽41，如图18和图19所示。安装时，可以首先将转块61安装在车钩4上的球形凹槽41内，然后将安装有转块61的车钩4以其尾部插入双向缓冲器3上下两侧的连接板323所形成的连接孔内，最后采用钩尾销5将车钩4与连接板323串联起来，如图16和图17所示。

本实施例通过钩尾销5与转块61配合实现曲线通过：通过车钩4相对转块61、转块61相对钩尾销5水平转动实现平曲线通过；车钩4尾部的球形凹槽41相对转块61转动、车钩4尾部相对挡板321的球形槽转动实现竖曲线通过。

纵向作用力的传递过程为：牵引工况下，车钩4-转块61-钩尾销5-连接件32-前缓冲器311-前从板座1；压缩工况下，车钩4-连接件32-后缓冲器312-后从板座2，此时的钩尾销5不受力。

本领域技术人员可以参照图16-19中所示的实施方式，在钩尾销5的后侧设置转块61，而在钩尾销5的前侧设置转动间隙7；同时，还可以参照上述挡板321的结构设置限制车钩4前移的定位件。

本实施例中，虽然在钩尾销5的前侧或者后侧具有转动间隙7，但该间隙的尺寸明显要小于现有技术中的纵向间隙；再者，还可以设置挡板321等定位件，消除转动间隙7有可能引起的前后方向的冲击，进而解决了车钩4与连接件32、连接件32与前从板座1和后从板座2之间的磨耗问题。

需要说明的是，本文中的图4、6、11以及图17中，为便于显示，均省略了前从板座1和后从板座2，仅为了表达方便，不表示对钩缓装置结构的任何限定。

进一步说明的是，铁路车辆的部件较多，结构较为复杂，本文仅对其钩缓装置进行了详细说明，其他未尽之处请参见现有技术，此处不再赘述。

以上对本发明所提供的铁路车辆及其钩缓装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种铁路车辆的钩缓装置，包括与车体连接的前从板座(1)和后从板座(2)，以及固连在两者之间的双向缓冲器(3)，其特征在于，所述双向缓冲器(3)具有起缓冲作用的载体(31)和作用于所述载体(31)的连接件(32)，所述连接件(32)与车钩(4)通过钩尾销(5)铰接，所述钩尾销(5)上下延伸；所述连接件(32)与所述车钩(4)中，至少一者与所述钩尾销(5)之间装配有转动件(6)，以便两者在竖平面内相对转动，且所述转动件(6)与两者配合，以限制两者在前后方向上的相对移动。

2.如权利要求1所述的钩缓装置，其特征在于，所述转动件(6)为与所述钩尾销(5)配合的关节轴承。

3.如权利要求2所述的钩缓装置，其特征在于，所述连接件(32)和所述车钩(4)均具有用于连接所述钩尾销(5)的销孔，所述关节轴承压装在所述连接件(32)和/或所述车钩(4)的销孔内。

4.如权利要求1所述的钩缓装置，其特征在于，所述转动件(6)包括设置在所述钩尾销(5)前后两侧的转块(61)，两所述转块(61)均以其内侧面环抱所述钩尾销(5)，且外侧面为球面，以便所述车钩(4)和/或所述连接件(32)绕所述转块(61)在竖平面内转动。

5.如权利要求1所述的钩缓装置，其特征在于，所述转动件(6)包括设置在所述钩尾销(5)的前侧/后侧的转块(61)，所述转块(61)以其内侧面环抱所述钩尾销(5)，且其外侧面为球面；所述钩尾销(5)的后侧/前侧具有转动间隙(7)，以便所述车钩(4)和/或所述连接件(32)能够绕前侧/后侧的所述转块(61)在竖平面内转动；还包括限制所述车钩(4)相对所述连接件(32)后移/前移以填充所述转动间隙(7)的限位件。

6.如权利要求5所述的钩缓装置，其特征在于，所述转动件(6)为压装在所述车钩(4)与所述钩尾销(5)后侧的所述转块(61)，所述钩尾销(5)与所述车钩(4)的前侧具有所述转动间隙(7)；所述限位件为设置在所述连接件(32)的前端的挡板(321)，所述挡板(321)隔挡在所述车钩(4)的后侧；所述挡板(321)具有与所述车钩(4)的尾部配合的球面，以便所述车钩(4)绕所述转块(61)在竖平面内转动。

7.如权利要求6所述的钩缓装置，其特征在于，所述挡板(321)设置在距所述载体(31)的前端预定距离处，所述预定距离大于车辆在各种工况下所述载体(31)的最大变形量。

8.如权利要求1-7任一项所述的钩缓装置，其特征在于，所述双向缓冲器(3)还包括壳体(33)，所述载体(31)内置在所述壳体(33)中，所述连接件(32)的一端伸入所述壳体(33)，以便与所述载体(31)连接，另一端与所述车钩(4)连接。

9.如权利要求1-7任一项所述的钩缓装置，其特征在于，所述载体(31)包括设置在前后两侧的前缓冲器(311)和后缓冲器(312)，所述连接件(32)包括设置在所述前缓冲器(311)和后缓冲器(312)之间的立板(322)以及由所述立板(322)的上下两侧向前延伸形成的连接板(323)，所述连接板(323)与所述车钩(4)连接；所述前缓冲器(311)压缩在所述前从板座(1)与所述立板(322)之间，所述后缓冲器(312)压缩在所述立板(322)与所述后从板座(2)之间。

10.一种铁路车辆，其特征在于，包括上述权利要求1-9任一项所述的钩缓装置。