CN107792112B - 铁路运货车厢牵引装置组件 - Google Patents

Abstract

提供了一种牵引装置组件，其与具有联接器构件的轨道车厢一起使用。牵引装置组件具有前端和后端并且包括轭、联接器随动件、前弹性构件、中间止挡构件和后弹性构件。轭具有：后壁；顶壁，所述顶壁从后壁朝向牵引装置组件的前端延伸；和底壁，所述底壁从后壁朝向牵引装置组件的前端延伸。联接器随动件定位在联接器柄的平头端和牵引装置组件的前端之间。前弹性构件定位在联接器随动件和中间止挡构件之间。后弹性构件定位在中间止挡构件和轭的后壁之间。前弹性构件和后弹性构件可压缩。

Description

铁路运货车厢牵引装置组件

技术领域

本发明涉及一种铁路运货车厢联接系统，并且更加特别地，涉及一种牵引装置组件，所述牵引装置组件与铁路运货车厢中的牵引梁和联接器结合使用。

背景技术

牵引装置组件用作在相邻的铁路运货车厢的端部处的联接器和在铁路运货车厢的端部处的牵引梁之间的连接的一部分。牵引梁通常为铸钢或者结构钢结构，所述铸钢或者结构钢结构安装在铁路运货车厢的中央梁的端部处。牵引梁具有一对前止挡件和一对后止挡件，其中，在前止挡件和后止挡件之间形成牵引装置凹腔。牵引装置组件接收在牵引装置凹腔中。

每个牵引装置组件均连接到联接器柄，其中，毗邻的轨道车厢的联接器头部连接而形成火车。火车可以具有高达一百或者更多车厢的长度并且由一个或者多个机车牵引。通常，在车厢之间允许有限程度的松弛移动或自由移动；通常，在毗邻的铁路运货车厢之间存在大约2英寸的松弛。这种松弛允许铁路运货车厢响应于通常在火车减速期间发生的缓冲或者撞击事件而朝向彼此有限地移动、以及响应于通常在运货车厢加速期间发生的牵引事件而移动远离彼此。

火车减速通常使得车厢的联接器承受缓冲撞击，而火车加速通常使得车厢的联接器承受牵引撞击。这些撞击被从联接器传递到牵引装置组件并传递到轨道车厢本体。即，在拉动或者推动联接器时，移动通过牵引装置组件而传递到运货车厢本体。通常，牵引装置组件包括：牵引梁壳体，在所述牵引梁壳体中，牵引装置组件的所有部件均装配在所谓的牵引装置凹腔中；轭元件，所述轭元件位于牵引梁中并且通过销或者键连接到联接器；联接器随动件和牵引装置；以及其它元件。通常，在轭内，联接器随动件定位在牵引装置凹腔中的联接器的平头端上或者与平头端以小间距间隔开。牵引装置定位在联接器随动件和牵引梁的后止挡件之间；其它元件(例如，楔状件)可以插置在牵引装置和联接器随动件之间。

在缓冲事件中，联接器的平头端抵靠联接器随动件朝着牵引梁的后止挡件向内移动。随着联接器和联接器随动件向后移动，移动冲击被传递到牵引装置。牵引装置通常通过摩擦而从该冲击中吸收并消散掉一些能量。

在牵引事件中，在毗邻的车厢之间产生松弛，该松弛起始于火车的一个端部并终止于火车的另一个端部。由于松弛是逐渐地产生的，因此轨道车厢之间的速度差随着在每个联接器对处发生松弛而增大，结果增加了对联接器所造成的缓冲和牵引撞击。例如，在100节车厢的火车从静止开始的机车加速期间，在火车中的100对联接器之间可以存在总共200英寸的松弛。这种松弛一个联接器对接一个联接器对地逐渐发生。当在将最后的车厢连结到火车的联接器对中发生2英寸的松弛时，倒数第二节车厢可能以每小时4英里的速度移动。在最后的联接器对中的松弛非常快速地发生，并且最后两节车厢承受非常大的撞击，所述撞击能够损坏货物或者车厢。

已经提出以及使用了多种类型的牵引装置组件。一些牵引装置组件采用了机械弹簧和保持在钢壳体中的钢摩擦构件，所述钢壳体接收在轭中。其它牵引装置组件采用弹性体弹簧。然而，采用了钢壳体的牵引装置组件增加了轨道车厢的重量。采用了弹性体弹簧的牵引装置组件可能难以安装标准牵引梁以及从标准牵引梁移除。

在极重型铁路运货车厢中(诸如在受控采矿服务中，其中，单个轨道车厢的总负荷可以超过286,000磅)，存在对牵引装置组件的性能的关注。在铁路运货车厢的牵引装置凹腔中存在有限的可用空间去容纳牵引装置组件。因此，牵引装置凹腔中的可用空间限制了牵引装置组件及其固有性能。在典型的铁路运货车厢中，对于大约111平方英寸的典型截面而言，牵引装置凹腔的截面尺寸大约为8又7/8英寸乘以12又1/2英寸。牵引装置组件承受的每单位面积的力因此为受压磅力除以截面尺寸。例如，300,000磅的缓冲力除以标称111平方英寸的截面尺寸能够在牵引装置组件上产生每平方英寸2702磅的力。用牵引装置凹腔的物理尺寸来规定单位负荷。因此，本发明的目的是提供在标准牵引装置凹腔物理尺寸内减小的单位负荷。

发明内容

在一方面中，本发明提供了一种牵引装置组件，其与具有联接器构件的轨道车厢一起使用。牵引装置组件具有前端和后端并且包括轭、联接器随动件、前弹性构件、中间止挡构件和后弹性构件。轭具有：后壁；顶壁，所述顶壁从后壁朝向牵引装置组件的前端延伸；和底壁，所述底壁从后壁朝向牵引装置组件的前端延伸。联接器随动件定位在联接器柄的平头端和牵引装置组件的前端之间。前弹性构件定位在联接器随动件和中间止挡构件之间。后弹性构件定位在中间止挡构件和轭的后壁之间。前弹性构件和后弹性构件可压缩。

联接器从轭向前延伸，其中，联接器柄的平头端与联接器随动件相接触。联接器以及实际上整个牵引装置组件具有中性位置、从中性位置至中性位置前方的完全牵引位置的牵引冲程、和从中性位置至中性位置后方的完全缓冲位置的缓冲冲程。联接器和轭具有牵引冲程，使得轭的后壁的前面和联接器随动件之间的距离从在联接器处于完全牵引位置中时的中性间隔开始减小、并且轭的后壁的后面和后随动件之间的距离从在联接器处于完全牵引位置中时中性间隔开始增加。联接器、轭和联接器随动件具有缓冲冲程，使得轭的后壁的前面和联接器随动件之间的距离从在联接器处于完全缓冲位置中时的中性间隔开始减小、并且轭的后壁的后面和后随动件之间的距离从在联接器处于完全缓冲位置中时的中性间隔开始减小。

在另一方面中，本发明提供了牵引装置组件、联接器和牵引梁的组合。牵引梁具有一对前止挡件和一对后止挡件，所述一对前止挡件和一对后止挡件基本上限定了牵引装置凹腔。牵引装置组件具有前端和后端并且包括轭，所述轭具有：后壁；顶壁，所述顶壁从后壁朝向牵引装置组件的前端延伸；和底壁，所述底壁从后壁朝向牵引装置组件的前端延伸。轭的后壁位于牵引梁的前止挡件和后止挡件之间。联接器随动件定位在轭的后壁和牵引梁的前止挡件之间。后随动件与轭的后壁纵向间隔开。至少一个前弹性构件填充联接器随动件和轭的后壁之间的纵向距离。至少一个后弹性构件填充后随动件和轭的后壁之间的距离。中间止挡构件位于前弹性构件和后弹性构件之间。联接器的柄从轭向前延伸。联接器以及实际上整个牵引装置组件具有中性位置、位于中性位置前方的完全牵引位置、和位于中性位置后方的完全缓冲位置。

在缓冲负荷中，由于设置了中间止挡构件，作用于前弹性构件和后弹性构件中的每一个上的负荷像前弹性构件和后弹性构件处于并行那样而被分担。前弹性构件的缓冲压缩将致使中间止挡构件上的止挡件接触后弹性构件，因此前弹性构件和后弹性构件的压缩强度像前弹性构件和后弹性构件处于并行那样起作用。当然，在典型铁路运货车厢的牵引装置凹腔中的有限区域将不允许两个牵引装置弹性构件并排定位以并行地起作用。本发明的利用在它们之间设置中间止挡构件的前弹性构件和后弹性构件的独特且创造性的牵引装置组件允许前和后弹性构件装配在牵引装置凹腔中，并且具有像前弹性构件和后弹性构件处于并行那样的吸力性能而起作用。

附图说明

在附图中：

图1是处于中性位置中的现有技术联接器和牵引装置的侧视图；

图2是处于中性位置中的现有技术联接器和牵引装置的俯视图；

图3是处于缓冲位置中的现有技术联接器和牵引装置的俯视图；

图4是处于牵引位置中的现有技术联接器和牵引装置的俯视图；

图5是处于中性位置中的根据本发明的实施例的联接器和牵引装置的侧视图；

图6是处于中性位置中的根据本发明的实施例的联接器和牵引装置的俯视图；

图7是处于缓冲位置中的根据本发明的实施例的联接器和牵引装置的俯视图；

图8是处于牵引位置中的根据本发明的实施例的联接器和牵引装置的俯视图。

具体实施方式

参照图1至图4，铁路运货车厢的每个端部均利用联接器1，所述联接器1允许铁路运货车厢的每个端部联接到毗邻的轨道车厢。联接器1由销3连接到轭2。已知的牵引装置4装配在轭2内部。该联接器、轭、牵引装置的组件装配到牵引梁5中，所述牵引梁5在轨道车厢的每个端部处是轨道车厢底架的一部分。该组件装配在缓冲(推压)止挡件6和牵引(拖拉)止挡件7之间。在轨道车厢之间的连接件的缓冲(推压)和牵引(拖拉)移动期间，牵引装置作为吸震器。在现有技术中，牵引梁和轭被构造成装配有单个牵引装置。

在轨道车厢之间的缓冲(推压)移动中，联接器1接合牵引装置的前随动件8，牵引装置的前随动件8将弹簧/摩擦元件或者弹性元件9压缩到牵引装置的后随动件11中并且最终压缩到后缓冲(推压)止挡件6中，从而将缓冲负荷转移到轨道车厢底架结构中，其中，所述联接器1构造具有细长的销孔，以便不会加载销3。

在轨道车厢之间的牵引(拖拉)移动中，联接器1接合销3，销3拖拉轭直到轭的后部分10接合牵引装置的后随动件11为止，牵引装置的后随动件11将弹簧/摩擦元件或者弹性元件9压缩到牵引装置的前随动件8中，牵引装置的前随动件8接合牵引(拖拉)止挡件7，从而将牵引负荷转移到轨道车厢底架结构。

在现有技术中，牵引装置的负荷承载能力受牵引装置凹腔的物理尺寸(宽度和高度)的限制。在牵引装置中装配其它弹簧增加了牵引装置冲程、但是却没有增加负荷承载能力。

现在参照图5至图8，现在将描述本发明的优选实施例。

铁路运货车厢的每个端部均利用联接器21，所述联接器21允许铁路运货车厢的每个端部联接到毗邻的轨道车厢。联接器21通过销23连接到串联(两个凹腔)的轭22。

轭构造成具有两个(串联的)牵引装置凹腔，所述两个牵引装置凹腔由轭中间止挡件33分离开并且装配有两个串联的牵引装置24和25。联接器、轭和牵引装置的组件装配到牵引梁26中，所述牵引梁在轨道车厢的两个端部处均为轨道车厢底架结构的一部分。该组件装配在缓冲(推压)止挡件27和牵引(拖拉)止挡件28之间。在本发明中，一对新的中间止挡构件29添加凹腔中，以形成两个分离的牵引装置凹腔30和31，以便容纳串联的牵引装置24和25。

在轨道车厢之间的缓冲(推压)移动中，联接器21接合牵引装置24的前随动件32，前随动件32朝向牵引装置凹腔的后部驱动轭22，从而将牵引装置24压缩到中间止挡构件29中，其中，所述联接器21构造具有细长的销孔，以便不会加载销23。同时，轭中的轭中间止挡件33接合牵引装置25的前随动件34，从而将前随动件34压缩到后止挡件27中。

在轨道车厢之间的牵引(拖拉)移动中，联接器21接合销23，销23将轭中间止挡件33拖拉到牵引装置24的后随动件36中，从而将牵引装置24压缩到牵引止挡件28中。同时，轭22的后部分接合牵引装置25的后随动件37，从而将后随动件37压缩到中间止挡构件29中。

在操作中，串联的牵引装置独立发挥作用，从而有效地使它们并行。串联的牵引装置的独立并行操作将作用在牵引装置上的单位负荷有效地减小了50％，从而延长了牵引装置的寿命并且将单个牵引装置的负荷承载能力增加了100％。

Claims (12)

1.一种牵引装置组件，所述牵引装置组件用于与铁路运货车厢一起使用，

所述牵引装置组件具有前端和后端并且包括：

牵引梁；

轭，所述轭具有后壁并且能够相对于所述牵引梁在缓冲位置、中性位置、和牵引位置之间移动；

毗邻联接器的柄的平头端的前牵引装置，所述前牵引装置包括前随动件、后随动件、和位于该前牵引装置的前随动件和后随动件之间的前弹性构件；

毗邻所述轭的后壁的后牵引装置，所述后牵引装置包括前随动件、后随动件、和位于该后牵引装置的前随动件和后随动件之间的后弹性构件；

中间止挡构件，所述中间止挡构件位于所述前牵引装置和所述后牵引装置之间，

所述轭的、位于所述前牵引装置和所述后牵引装置之间的轭中间止挡件，所述轭中间止挡件能够利用所述轭在所述缓冲位置、中间位置、和牵引位置之间的移动而相对于所述中间止挡构件移动；

所述前弹性构件和所述后弹性构件是可压缩的，

所述牵引梁具有前止挡件，所述前牵引装置包括前止挡表面，以用于与所述牵引梁的前止挡件接触，

所述牵引梁具有后止挡件，所述后牵引装置包括后止挡表面，以用于与所述牵引梁的后止挡件接触，

所述前牵引装置包括后止挡表面，所述前牵引装置的后止挡表面在所述轭处于所述中性位置中时接触所述轭中间止挡件，并且

所述后牵引装置包括前止挡表面，所述后牵引装置的前止挡表面在所述轭处于所述中性位置中时接触所述轭中间止挡件。

2.根据权利要求1所述的牵引装置组件，其中：

在所述牵引装置组件的牵引状态期间，所述前牵引装置的前止挡表面接触所述牵引梁的前止挡件，

并且在所述牵引装置组件的缓冲状态期间，所述后牵引装置的后止挡表面接触所述牵引梁的后止挡件。

3.根据权利要求1所述的牵引装置组件，其中：

在所述牵引装置组件的缓冲状态期间，所述前牵引装置的后止挡表面接触所述中间止挡构件，

并且在所述牵引装置组件的缓冲状态期间，所述中间止挡构件接触所述后牵引装置的前止挡表面。

4.根据权利要求3所述的牵引装置组件，其中：

在缓冲状态期间，所述前牵引装置和所述后牵引装置被压缩，其中，通过与所述联接器的柄相接触而将缓冲力施加到所述前牵引装置，

并且通过所述后牵引装置和所述轭中间止挡件的接触而将所述缓冲力施加到所述后牵引装置，

使得在所述缓冲状态期间所述前牵引装置的前弹性构件和所述后牵引装置的后弹性构件被压缩，使得所述前弹性构件和所述后弹性构件的总压缩强度是所述前弹性构件的压缩强度和所述后弹性构件的压缩强度的加和。

5.根据权利要求1所述的牵引装置组件，其中：

所述中间止挡构件包括：大体细长的矩形形状的外本体结构，其形成大体矩形的开口；和内部止挡结构，所述内部止挡结构从所述外本体结构向内延伸到所述大体矩形的开口中，

在所述牵引装置组件的缓冲状态期间，所述前牵引装置的后止挡表面接触所述中间止挡构件的内部止挡结构，

在所述牵引装置组件的缓冲状态期间，所述后牵引装置的前止挡表面接触所述轭中间止挡件，

并且在所述牵引装置组件的缓冲状态期间，所述后牵引装置的后止挡表面接触所述牵引梁的后止挡件。

6.根据权利要求1所述的牵引装置组件，其中：

在将全部缓冲力施加到所述牵引装置组件时，所述前弹性构件和所述后弹性构件被压缩1.5英寸。

7.一种牵引装置组件，所述牵引装置组件用于与铁路运货车厢一起使用，

所述牵引装置组件具有前端和后端并且包括：

轭，所述轭具有后壁并且能够在缓冲位置、中性位置、和牵引位置之间移动；

联接器，所述联接器包括具有平头端的柄；

前牵引装置，所述前牵引装置定位成与所述联接器的柄的平头端操作地连接，所述前牵引装置包括前弹性构件，

定位成毗邻所述轭的后壁的后牵引装置，所述后牵引装置包括后弹性构件；

中间止挡构件，所述中间止挡构件位于所述前牵引装置和所述后牵引装置之间，

所述轭的、位于所述前牵引装置和所述后牵引装置之间的轭中间止挡件，所述轭中间止挡件在所述轭处于其中性位置中时与所述前牵引装置和所述后牵引装置接合；

所述前弹性构件和所述后弹性构件是可压缩的，使得在将缓冲负荷施加到所述联接器时，所述联接器的柄的平头端压缩所述前牵引装置并且所述轭中间止挡件压缩所述后牵引装置以分担所述缓冲负荷。

8.根据权利要求7所述的牵引装置组件，所述牵引装置组件还包括：

牵引梁，所述牵引梁具有前止挡件，所述前牵引装置包括前止挡表面，以用于与所述牵引梁的前止挡件相接触，

所述牵引梁具有后止挡件，所述后牵引装置包括后止挡表面，以用于与所述牵引梁的后止挡件接触，

在所述牵引装置组件的牵引状态期间，所述前牵引装置的前止挡表面接触所述牵引梁的前止挡件，

并且在所述牵引装置组件的缓冲状态期间，所述后牵引装置的后止挡表面接触所述牵引梁的后止挡件。

9.根据权利要求7所述的牵引装置组件，其中：

所述前牵引装置包括后止挡表面，在所述牵引装置组件的缓冲状态期间，所述前弹性构件的后止挡表面接触所述中间止挡构件，

所述后牵引装置包括前止挡表面，

并且在所述牵引装置组件的缓冲状态期间，所述轭中间止挡件接触所述后牵引装置的前止挡表面。

10.根据权利要求7所述的牵引装置组件，其中：

在缓冲状态期间，所述前牵引装置和所述后牵引装置被压缩，其中，通过与所述联接器的柄的平头端相接触而将缓冲力施加到所述前牵引装置，

并且通过与所述轭中间止挡件相接触而将所述缓冲力施加到所述后牵引装置，

使得在所述缓冲状态期间所述前弹性构件和所述后弹性构件被压缩，使得所述前弹性构件和所述后弹性构件的总压缩强度是所述前弹性构件的压缩强度和所述后弹性构件的压缩强度的加和。

11.根据权利要求8所述的牵引装置组件，其中：

所述中间止挡构件包括：大体细长的矩形形状的外本体结构，其形成大体矩形的开口；和内部止挡结构，所述内部止挡结构从所述外本体结构向内延伸到所述大体矩形的开口中，

所述前牵引装置包括后止挡表面，在所述牵引装置组件的缓冲状态期间，所述前弹性构件的后止挡表面接触所述中间止挡构件的内部止挡结构，

所述后牵引装置包括前止挡表面，在所述牵引装置组件的缓冲状态期间，所述后牵引装置的前止挡表面接触所述轭中间止挡件，

并且在所述牵引装置组件的缓冲状态期间，所述后牵引装置的后止挡表面接触所述牵引梁的后止挡件。

12.根据权利要求7所述的牵引装置组件，其中：

在将全部缓冲力施加到所述牵引装置组件时，所述前弹性构件和所述后弹性构件被压缩1.5英寸。