CN104986176B - 一种铁路车辆及其关节连接器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种铁路车辆的关节连接器，在实现纵向间隙补偿的同时，不会影响转动的灵活性。本发明包括具有安装腔的凹关节和以后端铰接在所述安装腔内的凸关节，两者之间设有从板，所述从板的前端面与所述凸关节的后端面为相互配合的球面，还包括弹性件，所述弹性件的前端能够与所述从板抵接，后端能够与所述凹关节抵接，以通过其前后方向的变形补偿纵向间隙。弹性件的弹性变形可以补偿不同的纵向间隙，进而保证载荷传递的可靠性；由于弹性件的形变量会随着关节连接器的工况变化而变化，具有“退让性”，能够给予关节连接器一定的转动自由度，不会影响转动的灵活性；弹性件的退让性使得其能够在拉伸载荷传递的过程中补偿纵向间隙。

Description

一种铁路车辆及其关节连接器

技术领域

本发明涉及铁路车辆技术领域，特别是涉及一种用于铁路车辆及其关节连接器。

背景技术

关节连接器为一种车辆间的连接装置，用于连接相邻车辆，对于铁路车辆，关节连接器的使用使得相邻车辆可以共同支承在一个转向架上，从而节省转向架数量，降低列车质量。

请参考图1，图1为现有技术中一种典型的关节连接器结构。

该关节连接器(美国ASF公司提供的一种关节连接器)，包括凸关节10、凹关节20、主销30、中心销40、销轴块50、从板60、楔块70、球环80和球座90等。

凸关节10朝向凹关节20的一端形成连接端，凹关节20具有用于容置所述连接端的安装腔201；当凸关节10的连接端置入凹关节20的安装腔201后，能够通过主销30贯穿所述凸关节10和凹关节20，以实现两者的连接；主销30在垂向上延伸，以使得凸关节10和凹关节20能够绕主销30在转动。同时，在凸关节10的连接端还设有安装孔，安装孔为半球形的孔状结构，主销30能够贯穿所述安装孔，并通过挤压安装的销轴块50实现主销30与安装孔的紧密配合；主销30的下端还连接有中心销40，中心销40与主销30同轴设置，且直径小于主销30，通过中心销40可以贯穿凹关节20的下端面。

详细地，销轴块50上带有销轴块弹簧，使得销轴块50能够挤压安装在凸关节10的安装孔内，与主销30配合实现拉伸载荷的传递；此时，凸关节10的安装孔与销轴块50的配合面构成第一转动副。凹关节20在其安装腔201的底部还设有球环80和球座90，在垂向上，球环80与球座90夹装在凸关节10与凹关节20之间，用于传递车辆的垂向载荷；球环80与球座90的配合面形成第二转动副。凸关节10与凹关节20之间还设有从板60和楔块70，从板60与凸关节10的连接端配合，楔块70插装在从板60与凹关节20之间，楔块70的作用是在纵向磨耗发生后自动下落，以消除凸关节10与凹关节20之间的纵向间隙，从板60和楔块70用于传递压缩载荷；凸关节10与从板60之间的配合面构成第三转动副。

组装时，可以首先将销轴块50挤压安装在凸关节10的安装孔内；然后，将球环80和球座90放置在凹关节20的安装腔201的底部；接着，放入楔块70，并用专用的撬棍将楔块70向上顶起；再放入从板60，将凸关节10推入凹关节20的安装腔201内，并顶紧从板60和楔块70；最后，可以安装中心销40、主销30和固定销，抽出撬棍。

上述关节连接器的工作原理如下：

1、转动功能：如上所述，凸关节10与从板60之间、凸关节10与销轴块50之间、球环80与球座90之间的三对配合面构成了三个转动副，实现了关节连接器的水平、侧向和垂向转动。

2、力的传递：关节连接器主要传递车辆之间的拉伸载荷、压缩载荷和垂向载荷，传递路径如下：

拉伸载荷：凸关节10→销轴块50→主销30→凹关节20；

压缩载荷：凸关节10→从板60→楔块70→凹关节20；

垂向载荷：凸关节10→球环80→球座90→凹关节20。

可见，上述关节连接器存在下述技术问题：

一方面，零件配合面较多，各配合面均需要定期润滑，配合面磨损严重时需要焊接金属垫片以补偿磨耗或更换零件，也就是说，上述关节连接器的检修维护周期短、频次高。

更为重要的是，采用楔块实现磨耗间隙的补偿，在磨耗发生后，楔块会自动下落以补偿间隙，而当楔块位置下降时会影响关节连接器的转动灵活性，进而引发故障。

因此，亟需针对上述技术问题，提供一种铁路车辆的关节连接器，以避免因间隙补偿导致的转动不灵活。

发明内容

本发明的目的是提供一种铁路车辆的关节连接器，在实现纵向间隙补偿的同时，不会影响转动的灵活性。

为解决上述技术问题，本发明提供一种铁路车辆的关节连接器，包括具有安装腔的凹关节和以后端铰接在所述安装腔内的凸关节，两者之间设有从板，所述从板的前端面与所述凸关节的后端面为相互配合的球面，还包括弹性件，所述弹性件的前端能够与所述从板抵接，后端能够与所述凹关节抵接，以通过其前后方向的变形补偿纵向间隙。

本发明的关节连接器中，凸关节与凹关节之间设有从板，且从板与凹关节之间设有弹性件，在传递压缩载荷时，压缩力的传递方向为凸关节-从板-弹性件-凹关节，一方面，在整个力的传递过程中无需凸关节与凹关节的铰接件承受载荷，进而可以延长铰接件的使用寿命，并提高铰接件的使用可靠性。另一方面，弹性件是通过弹性形变补偿纵向间隙的，而其形变量是可变的，那么，即使在使用过程中因磨耗等导致纵向间隙增大，弹性件的形变量也会相应变化，以补偿不同的纵向间隙，进而保证载荷传递的可靠性；更为重要的是，由于弹性件的形变量会随着关节连接器的工况变化而变化，具有“退让性”，能够给予关节连接器一定的转动自由度，与现有技术中采用楔块进行间隙补偿相比，不会影响转动的灵活性。同时，弹性件能够产生压缩和拉伸两种变形，且弹性件具有“退让性”，则如果必要，弹性件还能够在拉伸载荷传递的过程中补偿纵向间隙。再者，不管是在拉伸载荷还是压缩载荷的传递过程中，弹性件均能够起到一定的缓冲作用，以降低应力集中。

可选地，所述弹性件以压缩状态设置在所述从板与所述凹关节之间，且初始压缩力处于预定范围。

可选地，所述弹性件包括安装盒和套装在所述安装盒内的弹性体，所述安装盒呈前端开口的中空盒体状，所述从板隔挡在所述安装盒的前端；所述安装盒内置于所述安装腔的后端，并能够与所述安装腔的后端面抵接。

可选地，所述从板包括主体部和由所述主体部向后突出形成的突出部，所述主体部由上至下延伸并封堵所述安装盒的前端开口，所述突出部由前至后延伸并伸入所述安装盒的中空腔内；所述弹性体能够压缩在所述安装盒与所述主体部之间。

可选地，还包括牵引销和向心关节轴承，所述牵引销由上至下延伸，所述凸关节和所述凹关节通过所述牵引销铰接；所述向心关节轴承的内圈与所述牵引销配合，外圈与所述凸关节配合。

可选地，还包括安装套，所述安装套固定设置在所述凸关节的后端，所述安装套的内壁与所述向心关节轴承的外圈配合。

可选地，所述安装套呈上下贯通的中空筒状，并固定安装在所述凸关节的上部；所述安装套的下部向内突出形成与所述向心关节轴承配合的安装部。

可选地，还包括推力关节轴承，所述推力关节轴承安装在所述安装腔的底部，并以其顶面支撑所述凸关节的底面。

可选地，所述向心关节轴承的内圈与外圈之间、所述推力关节轴承的内圈与外圈之间以及所述从板与所述凸关节的配合面附着有自润滑耐磨材料。

本发明还提供一种铁路车辆，包括多节车体，相邻的所述车体之间通过关节连接器连接，所述关节连接器为上述任一项所述的关节连接器。

由于本发明的铁路车辆包括上述任一项所述的关节连接器，故上述任一项关节连接器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为现有技术中一种典型的关节连接器结构；

图2为本发明所提供关节连接器在一种具体实施方式中的剖面结构示意图；

图3为本发明所提供关节连接器在一种具体实施方式中俯视状态下的半剖示意图；

图4为本发明所提供关节连接器的弹性件在一种具体实施方式中的剖面结构示意图；

图5为本发明所提供关节连接器的凹关节在一种具体实施方式中的侧视图。

图1中：

凸关节10、凹关节20、安装腔201、主销30、中心销40、销轴块50、从板60、楔块70、球环80、球座90；

图2-5中：

凹关节1、安装腔11、组装工艺孔12、凸关节2、从板3、主体部31、突出部32、弹性件4、安装盒41、弹性体42、牵引销5、销盖51、手柄52、插销53、向心关节轴承6、安装套7、推力关节轴承8。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种关节连接器，在实现纵向间隙补偿的同时，不会影响转动的灵活性。

本发明的关节连接器属于一种车辆连接装置，用于连接前后相邻的车体并传递作用力，所述作用力包括拉伸载荷、压缩载荷以及垂向载荷，所述拉伸载荷和压缩载荷均作用于前后方向。

本文所述的前后、上下、左右等方位均以铁路车辆为参照，以与铁路车辆行驶方向平行的方向为纵向，在纵向上，行驶方向所指向的方向为前，与行驶方向相背的方向为后；在平行于铁路车辆运行轨道面的平面内，垂直于纵向的方向为横向，在横向上，沿行驶方向看，处于左手边的方向为左，处于右手边的方向为右；以垂直于铁路车辆运行轨道面的方向为垂向，在垂向上，靠近轨道面的方向为下，远离轨道面的方向为上。

以下结合附图，对本发明的关节连接器进行具体介绍，以便本领域技术人员准确理解本发明的技术方案。

如图2和图3所示，本发明提供了一种铁路车辆的关节连接器，包括凸关节2和凹关节1，凹关节1具有安装腔11，以凸关节2处于凹关节1的前方为例，凸关节2的后端形成连接端，并能够伸入凹关节1的安装腔11内，此时，凸关节2以其后端与凹关节1铰接，以实现作用力的传递，并保持铁路车辆行驶过程中的转动能力。同时，凸关节2与凹关节1之间的铰接可以为球铰接，或者，两者至少存在半个球面的接触面，从而给予车辆在各方向上一定的转动自由度，以满足车辆的正常行驶需求。

本发明的关节连接器，在凸关节2与凹关节1之间还设有从板3，该从板3的前端面与凸关节2的后端面配合，此处具体可以采用球面配合；球面配合一方面可以满足纵向和垂向作用力的传递需求，另一方面可以使得凸关节2能够相对从板3转动，即凸关节2和从板3形成一个转动副，进而保证车辆在水平方向、侧向以及垂向的转动自由度，防止卡死。所述水平方向的转动是指，在平行于轨道面的平面内转动，可以平行于轨道面的平面为水平面，则在水平面内左右摆动即为此处所述的水平转动；所述垂向转动即为上下转动；所述侧向转动是指在所述水平面左右倾斜后形成的平面内进行转动。

本发明还包括弹性件4，采用上述结构，由于从板3设置在凸关节2和凹关节1之间，从板3的前端面与凸关节2的后端面配合，则从板3的后端面朝向凹关节1，具体可以朝向凹关节1的安装腔11的后端内壁；此时，可以将弹性件4设置在从板3与凹关节1之间，具体地，弹性件4的前端能够抵接于从板3的后端，后端能够抵接于凹关节1的安装腔11的后端内壁，如图2和3所示。

需要说明的是，本文中凡是提及球面，可以是一个球体的表面的一部分，并非指整个球面，也可以为整个球面。换言之，本文所述的球面是广义上的球面，可以为整个球面，也可以仅是整个球体表面的一部分，只要球面的设置能够满足凸关节2与凹关节1在水平方向、侧向以及垂向的转动需求即可。

采用上述结构，关节连接器在力的传递过程中，如果凸关节2与凹关节1在纵向上存在相对位移，则从板3与凹关节1之间的纵向位置也会发生变化，相应地，弹性件4会产生形变，则弹性件4的形变能够补偿纵向间隙，保证力传递的可靠性。

详细地，当受到压缩载荷作用时，凸关节2向后挤压从板3，进而通过从板3挤压弹性件4，弹性件4产生压缩变形，并将压缩力传递给凹关节1；在使用过程中，如果凸关节2与从板3的配合面产生磨耗，或者凸关节2与凹关节1的其他连接面产生磨耗而引起纵向间隙增大，在压缩力的传递过程中，从板3向后移动的位移量会相应增大，此时，弹性件4的压缩变形会相应增大，但由于弹性件4同时会向后推动凹关节1，则压缩力可以有效传递至凹关节1；也就是说，通过弹性件4的设置可以有效补偿变化的纵向间隙，同时保证力传递的可靠性。

当受到拉伸载荷作用时，凸关节2会向前移动，进而通过关节轴承和销轴等连接件作用于凹关节1；此时，弹性件4的压缩变形可以部分或全部回复，以向前推动从板3，使得从板3始终与凸关节2贴合，保证凸关节2与凹关节1在纵向上的连接紧密性，避免出现纵向间隙。也就是说，本发明的弹性件4还能够实现拉伸载荷传递过程中的间隙补偿。

可见，与现有技术中采用楔块实现间隙补偿相比，本发明的弹性件4可以根据需要调整补偿量，即补偿量能够适应不同的传力过程相应变化，同时适用于拉伸载荷和压缩载荷传递的间隙补偿；更为重要的是，由于弹性件4具有一定的退让性，与刚性的楔块相比，不会对从板3和凸关节2产生刚性约束，从而可以保证关节连接器的转动灵活性；再者，弹性件4还能够对拉伸载荷或压缩载荷进行缓冲，降低冲击载荷，避免应力集中。

其中，弹性件4可以压缩状态设置在从板3和凹关节1之间，即在初始状态下，弹性件4就处于压缩状态，可以将其压缩在从板3与凹关节1之间，具体可以弹性件4的前端与从板3的后端面抵接，后端与安装腔11的后端内壁抵接，以便弹性件4压缩固定在从板3与凹关节1之间。

此时，弹性件4的初始压缩力应处于预定范围内，显然不能超过弹性件4所能够承受的最大压缩力，例如，弹性件4的初始压缩力可以小于其最大压缩力的1/4。此处仅是给予弹性件4一个预压缩力，使其具有一定的伸长变形空间，以便在拉伸载荷传递过程中，弹性件4能够向前推动从板3，更好地补偿拉伸载荷传递时产生的纵向间隙。

可以理解，弹性件4在初始状态下也可以不处于压缩状态，例如，在初始状态下，弹性件4也可以处于自由状态，而仅在作用力传递的过程中产生相应的变形以补偿间隙。通常，不管是弹性件4是否处于初始压缩状态，在工作状态下，基本上能够提供20～30kN的预紧力，以有效补偿纵向间隙。

如图4所示，本发明的弹性件4可以包括安装盒41和弹性体42，安装盒41可以设置为前端开口的中空盒体状，然后将弹性体42套装在安装盒41内；从板3隔挡在安装盒41前端的开口处，可以将安装盒41的开口封堵，从而将弹性体42限定在安装盒41内。此时，安装盒41可以内置于凹关节1的安装腔11内，具体可以处于安装腔11的后端，并能够与安装腔11的后端面抵接，如图2和图3所示。

采用上述结构，弹性件4包括安装盒41，然后将弹性体42套装在安装盒41内，安装盒41作为刚性件，弹性体42作为柔性件，在压缩载荷的传递过程中，凸关节2抵顶从板3压缩弹性体42，以便通过弹性体42的变形补偿纵向间隙；同时，当弹性体42压缩到一定程度时，从板3能够与安装盒41的前端壁抵顶接触，进而向后抵顶安装盒41，使得安装盒41抵住凹关节1的安装腔11的后端内壁，进而通过安装盒41将压缩载荷传递至凹关节1，确保作用力传递的可靠性。

弹性体42可以为任何能够产生弹性形变的物体，例如，弹性胶泥芯体、硫化有橡胶的钢板组成、碟簧机构等，本发明技术方案中仅以弹簧为例进行说明。如图4所示，从板3的后端可以向后压缩弹簧，前端可以具有与凸关节2配合的球面，以便弹性体42与从板3、凸关节2和凹关节1组装形成图2和图3所示的关节连接器。

更为具体地，从板3的截面可以设置为类似T字型的结构，具体可以包括主体部31和由主体部31向后突出形成的突出部32，如图4所示；主体部31由上至下延伸，并封堵在安装盒41前端的开口；突出部32由前至后延伸，并能够伸入安装盒41的中空腔内，以压缩弹性体42，如图4中所示，使得弹性体42压缩在安装盒41与主体部31所限定的前后空间内。详细地，当采用弹簧作为弹性体42时，从板3可以突出部32伸入弹簧的螺旋空腔内，以主体部31与弹簧抵接；此时，从板3的突出部32可以对弹簧进行一定的约束，以保证弹簧在前后方向上形变的可靠性，避免弹簧在其他方向上产生形变，而且，从板3的主体部31与弹簧形成有效的平面接触，能够保证与弹簧的接触可靠性，有效补偿纵向间隙。

在上述基础上，本发明的关节连接器中，可以采用牵引销5与向心关节轴承6相配合的方式实现凹关节1与凸关节2的铰接。如图2和图3所示，牵引销5可以由上至下延伸，并通过牵引销5将凸关节2和凹关节1铰接；同时，向心关节轴承6的内圈能够与牵引销5配合，外圈能够与凸关节2配合，则牵引销5由向心关节轴承6的内圈伸出并贯穿凸关节2，然后伸入凹关节1的安装腔11的顶壁和底壁，实现凹关节1与凸关节2的铰接。采用牵引销5与向心关节轴承6相配合的方式，一方面，牵引销5对凸关节2与凹关节1在垂向上的转动进行一定程度的约束，提高连接可靠性；另一方面，采用向心关节轴承6实现凸关节2与凹关节1的相对转动，实现水平、侧向以及垂向上的灵活转动，满足车辆的正常行驶需求。

其中，牵引销5还可以通过销盖组成进行定位，所述销盖组成包括销盖51、手柄52以及插销53，三者均共同配合，以实现牵引销5的安装定位，如图2和图3所示。

可以理解，本领域技术人员也可以不采用向心关节轴承6的结构，例如，可以采用如背景技术所述的结构，采用销轴块替代本申请的向心关节轴承6，此时，可以将销轴块设置在凸关节2的后端，则销轴块的前端面为能够与牵引销5配合的圆弧面，后端面为能够与凸关节2配合的半球面；与此同时，牵引销5的前端能够与凸关节2配合，以保证连接可靠性。具体结构的设置可以参照背景技术中的结构，此处不再赘述。

为实现向心关节轴承6的安装，本发明还可以包括安装套7，如图2和图3所示。安装套7可以固定在凸关节2的后端，且安装套7的内壁可以与向心关节轴承6的外圈相配合，以实现向心关节轴承6与凸关节2的连接。

安装套7的形式多样，可以采用焊接等固定方式固定在凸关节2内。详细地，凸关节2的后端可以具有中空腔，可以将安装套7内置于凸关节2的中空腔内，接着将向心关节轴承6通过安装套7进行固定，以形成凸关节组成。然后，以牵引销5贯穿所述凸关节组成，并与凹关节1连接。

再者，安装套7具体可以设置为上下贯通的中空筒状结构，然后可以将安装套7固定在凸关节2后端的上部；同时，安装套7的下部可以向内突出形成安装部，该安装部可以与向心关节轴承6的外圈配合，如图2和图3所示。也就是说，安装套7的垂向截面中，其两侧壁均可以设置为阶梯面，具体可以为自上而下向内突出形成的两级阶梯结构；此处所述内外以安装套7的中心为参照，在前后方向上，靠近安装套7中心的方向为内，远离安装套7中心的方向为外。当安装套7具有阶梯面时，安装套7的上部腔体内径大于下部腔体的内径，上部的空间较大，可以将安装套7的上部与凸关节2焊接，以提高组装便捷性。

安装套7的上缘还可以向两侧延伸形成凸沿，进而提高凸沿与凸关节2的焊接搭接量，以提高安装套7的焊接可靠性。当凸关节2具有由上至下的贯通的中空腔时，安装套7在上下方向的长度可以小于凸关节2，以便安装套7以其下部大体至于凸关节2的中间，进而对向心关节轴承6进行有效约束，同时保证安装套7的内壁与向心关节轴承6的外圈之间能够相对转动，形成转动副。

安装套7的设置实现了向心关节轴承6与凸关节2的连接，当需要更换向心关节轴承6时，只需破坏安装套7即可，无需更换整个凸关节2即可将向心关节轴承6拆除，提高了检修以及更换的便捷性。

进一步，本发明还可以包括推力关节轴承8，如图2和图3所示，推力关节轴承8具体可以安装在凹关节1的安装腔11的底部，并可以其顶面支撑于凸关节2的底面。推力关节轴承8具体可以采用调心球面坐垫型，包括内圈和外圈，其中，外圈与内圈之间具有相互配合的球面，两者形成一个转动副；内圈可以安装在外圈上方，如图2和图3所示，具体可以内圈的顶面支撑凸关节2的底面，外圈的底面压紧凹关节1的安装腔11的底壁，以便凸关节2通过所述推力关节轴承8将垂向力传递至凹关节1。

可以理解的是，采用推力关节轴承8实现垂向力的传递仅是一种具体实施方式，本领域技术人员可以通过其他结构实现垂向力的传递。例如，可以采用背景技术中所述的球环与球座的结构实现垂向力的传递，即可以设置一个具有内球面的球座，以及一个具有外球面的球环，然后以球环的顶面支撑凸关节2的底面，以球座安装于凹关节1的安装腔11内；此时，由于凸关节2与球环接触，可以实现垂向力的传递，且球环与球座形成配合面为球面的转动副，能够保证转动可靠性。或者，本领域技术人员可以采用其他能够承受轴向力的轴承替代此处的推力关节轴承8，以实现垂向力的传递，同时对轴承与凸关节2的接触面和/或轴承与凹关节1的安装腔11的底壁的接触面进行改进，以保证转动可靠性。

本领域技术人员应该可以知晓，当采用推力关节轴承8实现垂向力的传递时，可以有效兼顾转动可靠性，避免凸关节2的底部锁死；而且，推力关节轴承8为标准配件，本领域技术人员可以根据需要选择，且组装更换简单便捷，与采用球环与球座配合的形式相比，无需自加工或者额外定制，通用性强。

采用上述结构时，本申请关节连接器的工作原理如下：

1、转动功能：凸关节2与从板3之间、向心关节轴承6的内圈与外圈之间、推力关节轴承8的内圈与外圈之间形成了三个转动副，进而实现了关节连接器的水平、侧向和垂向转动。

2、力的传递：

拉伸载荷：凸关节2→向心关节轴承6→牵引销5→凹关节1；

压缩载荷：凸关节2→从板3→弹性件4→凹关节1；

垂向载荷：凸关节2→推力关节轴承8的内圈→推力关节轴承8的外圈→凹关节1。

由力的传递路径可以看出，通过凸关节2、凹关节1、弹性件4以及牵引销5等结构的合理化设计，使得向心关节轴承6和牵引销5只在传递拉伸载荷时受力，利于提高向心关节轴承6和牵引销5的可靠性和使用寿命；而且，在压缩载荷以及垂向载荷的传递过程中，使得不同的作用力通过不同的部件按照不同的传递路径实现传递，进而提高了关节连接器的可靠性和使用寿命。

此外，如图2和图3所示，为了给相邻的车体之间提供一定的转动范围，本发明关节连接器应用了向心关节轴承6和推力关节轴承8，由向心关节轴承6的内圈和外圈、推力关节轴承8的内圈和外圈、凸关节2的后端面和从板3的前端面共同构成了三对转动副。

在此基础上，向心关节轴承6的内圈与外圈之间、推力关节轴承8的内圈与外圈之间均可以附着有自润滑耐磨材料；或者说，推力关节轴承8和向心关节轴承6均可以采用自润滑轴承。详细地，可以附着一层聚四氟乙烯材料的自润滑耐磨材料，使得推力关节轴承8和向心关节轴承6具有自润滑和免维护的特性。

同理，本发明的从板3与凸关节2的配合面也可以附着自润滑耐磨材料。例如，可以在从板3的前端面与凸关节2配合的部分附着一层自润滑耐磨材料，该材料应具有对钢的摩擦系数低以及自润滑的特性，具体可以选择现有的润滑材料，此处不再一一列举；上述结构使得凸关节2的后端面与从板3的前端面形成一个低的摩擦的转动副，进而减少磨耗，延长使用寿命，实现自润滑，降低维护频率甚至实现免维护。

可见，本发明关节连接器通过采用自润滑的构件(推力关节轴承8以及向心关节轴承6)以及在转动副的配合面处添加自润滑耐磨材料，实现了自润滑和免维护，利于铁路车辆的长时间免维护作业。

请进一步参考图5，本发明的凹关节1可以设有组装工艺孔12，组装工艺孔12可以设置在从板3的前端，具体可以处于与从板3的前端面对应的位置，以便预压缩弹性件4，提高组装的便捷性。

本发明的关节连接器可以采用如下步骤实现组装：1)将向心关节轴承6压装到凸关节2的孔内，并将安装套7焊接在凸关节2上，以便通过安装套7将向心关节轴承6定位，形成凸关节组成；2)将安装盒41、弹性体42以及从板3装入凹关节1的安装腔11内，如图2所示，然后用撬棍插入凹关节1的组装工艺孔12内，向后推动从板3，以通过从板3压缩弹性体42，实现弹性件4的预压缩；3)将凸关节2推入凹关节1的安装腔11内，并顶紧从板3，然后安装牵引销5，最后抽出撬棍。

可见，本发明的关节连接器在组装与分解时，仅需要利用撬棍等简单的撬具即可，不需要专用的工装和设备，也无需进行抬车作业等操作，整个组装过程简单易行；换言之，本发明的关节连接器具有利于组装分解和检修维护的优点。

本发明还提供了一种铁路车辆，包括多节车体，其中，相邻的车体之间通过上述关节连接器进行连接。由于铁路车辆的种类较多，各类铁路车辆包含的部件较多，各部件的结构较为复杂，此处仅对其关节连接器进行了说明，其他不详之处烦请参照现有技术。

以上对本发明所提供铁路车辆及其关节连接器进行了详细介绍。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)

1.一种铁路车辆的关节连接器，包括具有安装腔(11)的凹关节(1)和以后端铰接在所述安装腔(11)内的凸关节(2)，两者之间设有从板(3)，所述从板(3)的前端面与所述凸关节(2)的后端面为相互配合的球面，其特征在于，还包括弹性件(4)，所述弹性件(4)包括安装盒(41)和弹性体(42)；

所述安装盒(41)内置于所述安装腔(11)的后端，并能够与所述安装腔(11)的后端面抵接，所述弹性体(42)套装在所述安装盒(41)内，且所述弹性体(42)的前端与所述从板(3)抵接，以通过所述弹性体(42)前后方向的变形补偿纵向间隙。

2.如权利要求1所述的关节连接器，其特征在于，所述弹性件(4)以压缩状态设置在所述从板(3)与所述凹关节(1)之间，且初始压缩力处于预定范围。

3.如权利要求1所述的关节连接器，其特征在于，所述安装盒(41)呈前端开口的中空盒体状，所述从板(3)隔挡在所述安装盒(41)的前端。

4.如权利要求3所述的关节连接器，其特征在于，所述从板(3)包括主体部(31)和由所述主体部(31)向后突出形成的突出部(32)，所述主体部(31)由上至下延伸并封堵所述安装盒(41)的前端开口，所述突出部(32)由前至后延伸并伸入所述安装盒(41)的中空腔内；所述弹性体(42)能够压缩在所述安装盒(41)与所述主体部(31)之间。

5.如权利要求1-4任一项所述的关节连接器，其特征在于，还包括牵引销(5)和向心关节轴承(6)，所述牵引销(5)由上至下延伸，所述凸关节(2)和所述凹关节(1)通过所述牵引销(5)铰接；所述向心关节轴承(6)的内圈与所述牵引销(5)配合，外圈与所述凸关节(2)配合。

6.如权利要求5所述的关节连接器，其特征在于，还包括安装套(7)，所述安装套(7)固定设置在所述凸关节(2)的后端，所述安装套(7)的内壁与所述向心关节轴承(6)的外圈配合。

7.如权利要求6所述的关节连接器，其特征在于，所述安装套(7)呈上下贯通的中空筒状，并固定安装在所述凸关节(2)的上部；所述安装套(7)的下部向内突出形成与所述向心关节轴承(6)配合的安装部。

8.如权利要求5所述的关节连接器，其特征在于，还包括推力关节轴承(8)，所述推力关节轴承(8)安装在所述安装腔(11)的底部，并以其顶面支撑所述凸关节(2)的底面。

9.如权利要求8所述的关节连接器，其特征在于，所述向心关节轴承(6)的内圈与外圈之间、所述推力关节轴承(8)的内圈与外圈之间以及所述从板(3)与所述凸关节(2)的配合面附着有自润滑耐磨材料。

10.一种铁路车辆，包括多节车体，相邻的所述车体之间通过关节连接器连接，其特征在于，所述关节连接器为上述权利要求1-9任一项所述的关节连接器。