CN107873007A - 有轨车车钩 - Google Patents

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CN107873007A CN201680032833.3A CN201680032833A CN107873007A CN 107873007 A CN107873007 A CN 107873007A CN 201680032833 A CN201680032833 A CN 201680032833A CN 107873007 A CN107873007 A CN 107873007A
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    • B61G3/06—Knuckle-locking devices
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Abstract

有轨车车钩可包括车钩头部，所述车钩头部包括钩身(106)和头部(102)，其界定用于容纳钩舌(108)、推铁(110)和锁(112)的腔室(104)。所述腔室可包括上牵引突缘(130a)、下牵引突缘(130b)和推铁挡块(140)。所述上牵引突缘可配置成接合上部钩舌牵引突缘(109a)，并且所述下牵引突缘可配置成接合下部钩舌牵引突缘(109b)。在所述有轨车车钩的运行过程中，所述上牵引突缘和所述下牵引突缘之间的压力比值可被更好地平衡以有助于延长有轨车车钩组件的寿命。

Description

有轨车车钩
相关申请的交叉引用
本专利申请要求2015年4月6日提交的名称为“Railcar Coupler”的美国申请US14/679,709的优先权，该美国申请的全部内容通过引用并入本文。
技术领域
本文公开的内容总体上涉及有轨车车钩领域，并且更加具体而言，涉及将荷载和压力更加均匀或更加平衡地分布于有轨车车钩主体以增加车钩组件的磨损寿命。
背景技术
有轨车车钩可设置于有轨车的各端以允许有轨车的各端与相邻有轨车的下一端相连。然而，由于在役荷载、天然腐蚀以及在轨道上运行数十万英里之后的天然磨损和破裂，车辆车钩组件和构成所述组件的元件会随着时间而在使用中发生磨损和/或破裂以及断裂。磨损和破裂的主要区域是车辆车钩的直接承载荷载的表面和元件。车钩的车钩头部适于支撑钩舌，所述钩舌配置成与相邻有轨车的相邻钩舌进行连锁。当处于锁定的位置时，钩舌的荷载通过上牵引突缘(pulling lug)和下牵引突缘基本被直接转移至车钩头部。因此，上牵引突缘和下牵引突缘承载有整个火车的牵引力以及任何额外的动态作用力并且可能相比于车钩的其他元件更加快速地磨损。
发明内容
发明内容部分以简化的形式提供对涉及本文公开的内容的一些总体概念的介绍，这些总体概念在下文的具体实施方式部分详细描述。发明内容部分无意区分本文公开的内容的关键特征或必要特征。
本文公开的内容的各个方面涉及有轨车车钩，其可包括具有钩身和头部的车钩主体，所述头部可界定用于容纳钩舌、推铁、锁、锁架组件和销的腔室。所述腔室可包括上牵引突缘、下牵引突缘和推铁挡块(thrower retaining lug)。所述上牵引突缘可被配置成接合上部钩舌牵引突缘，并且所述下牵引突缘可被配置成接合下部钩舌牵引突缘。在有轨车车钩的运行过程中，上牵引突缘和下牵引突缘之间的压力比可配置成使该压力被更好地平衡以帮助延长有轨车车钩组件的寿命。
在一个例子中，所述车钩主体中的上牵引突缘和下牵引突缘可被配置成平衡传递至车钩头部的荷载，这样，上牵引突缘和下牵引突缘之间的荷载和相应的压力基本上相等或被更好地平衡。在一个例子中，所述上牵引突缘和所述下牵引突缘可具有基本相等的强度和形变速度，从而将荷载均匀地分布于上部钩舌牵引突缘和下部钩舌牵引突缘或均匀地接受来自上部钩舌牵引突缘和下部钩舌牵引突缘的荷载以维持上部钩舌牵引突缘和下部钩舌牵引突缘上的荷载和压力基本平衡。
附图说明
结合附图将会更好地理解上述发明内容部分的内容和下文具体实施方式部分的内容，其中，在附图标记出现的所有不同的视图中，相同的附图标记是指相同或类似的元件。
图1A显示了两个有轨车辆的一部分的侧视立体图。
图1B显示了示例性的车钩组件的右前视立体图。
图2A显示了图1B的示例性的车钩组件的横截面的俯视图。
图2B显示了可与图1B的示例性的车钩联合使用的示例性的钩舌的俯视立体图。
图3显示了图1B的示例性的车钩组件的横截面的侧视图。
图4显示了图1B的示例性的车钩组件的另一横截面的俯视图。
图5显示了图1B的示例性的车钩组件的一部分的横截面的俯视图。
图6A显示了图1B的示例性的车钩主体的另一前视立体图。
图6B显示了沿着图6A的线6B的横截面的仰视图。
图7显示了图1B的示例性的车钩主体的一部分的前视立体图。
图7A显示了图1B的车钩主体的一部分的前视仰视图。
图7B显示了图1B的车钩主体的一部分的俯视立体图。
图7C显示了图1B的车钩主体的一部分的另一俯视立体图。
图8显示了图1B的示例性的车钩组件的一部分的横截面的俯视图。
图9A显示了图1B的示例性的车钩主体的另一前视立体图。
图9B显示了沿着图9A中的线9B的横截面的俯视图。
图9C显示了图1B的示例性的车钩主体的一部分的另一前视立体图。
图10A显示了另一示例性的车钩主体的前视立体图。
图10B显示了图10A的示例性的车钩主体的俯视立体图。
图10C显示了图10A的示例性的车钩主体的横截面图。
图10D显示了另一示例性的车钩主体的俯视立体图。
图10E显示了图10A的示例性的车钩主体的右视立体图。
图10F显示了图10A的示例性的车钩主体的左前视立体图。
图10G显示了图10A的示例性的车钩主体的后视立体图。
图10H显示了图10A的示例性的车钩主体的横截面前视图。
图10I显示了图10A的示例性的车钩主体的俯视立体图。
图11A显示了图1B的示例性的车钩组件的另一部分的横截面的俯视图。
图11B显示了图1B的示例性的车钩组件的一部分的后视立体图。
图11C显示了图1B的示例性的车钩组件的另一部分的横截面的另一俯视图。
图11D显示了图1B的示例性的车钩主体的另一部分的横截面俯视图。
图11E显示了图1B的示例性的车钩主体的横截面侧视图。
图12显示了图1B的示例性的车钩组件的另一部分的横截面侧视图。
图13显示了图1B的示例性的车钩主体的一部分的横截面前视图。
图14A显示了处于未锁定位置的图1B的示例性的车钩组件的侧视立体图。
图14B显示了处于锁定位置的图1B的示例性的车钩组件的侧视立体图。
图15A显示了在牵引条件(draft condition)下示例性的车钩主体上来自钩舌的荷载的图解。
图15B显示了在牵引条件下从车钩至示例性的钩舌的荷载的图解。
图15C显示了在牵引条件下在示例性的车钩主体上来自钩舌的反应性荷载的图解。
图16显示了根据本文所讨论的实施例在在牵引条件下作用于车钩主体上的压力。
具体实施方式
I.对示例性有轨车车钩的详细描述
在下文对本文公开的有轨车车钩和部件的各种不同的例子的描述中，参考所附的附图，所述附图形成本文的一部分，并且，以举例说明可实施本文公开的内容的各个方面的各种不同的示例性结构和环境的方式显示所述附图。应当理解的是，可使用其他结构和环境，并且在不背离本文公开的内容的范围的条件下，可根据具体描述的结构和方法在结构和功能上做出改变。
而且，当在说明书中使用术语“前”、“后”、“后方”、“侧面”、“向前”、“向后方”、“向后”、“顶部”和“底部”等描述本文公开的内容的各种不同的示例性特征和元件时，这些术语是为了方便起见在本文中使用，例如，基于图和/或常规使用方向所显示的示例性的方向使用这些术语。在说明书中这不应当被解释为需要特定的三维结构或空间定向结构，以落入本文公开的内容的范围内。
图1A显示了两个有轨车10，20的一部分的侧视立体图，这两个有轨车可通过有轨车车钩组件50连接。有轨车车钩组件50可安装在尾框(yoke)30内，尾框30可固定在中梁40上的有轨车的各端。中梁40可形成有轨车10，20的一部分。
图1B显示了有轨车车钩组件50的立体图。有轨车车钩组件50显示为处于锁定位置并且配置成与另一有轨车车钩组件连接。在附图中举例说明了F型车钩头部。然而，有轨车车钩可以是任何已知类型的车钩。例如，有轨车车钩组件50可以是E型车钩，H型密接式车钩，EF型车钩或任何其他类型的车钩的一部分。
如图1B所示，车钩主体100可包括钩身106和车钩头部102。车钩头部102包括钩腕外臂142，该钩腕外臂的侧面可被称为车钩头部102的钩腕外臂侧。如图1B所示，钩舌108容纳于车钩头部102的相对于钩腕外臂142的另一侧，该另一侧可被称为车钩头部102的钩舌侧。此外，前面部144位于车钩头部102的钩舌侧和钩腕外臂侧之间。
在车钩头部102中存在腔室104，其延伸进入车钩头部102，被配置成容纳钩舌108和推铁110(如图2A所示)，推铁110被配置成将钩舌108从锁定位置移动至未锁定位置。腔室104还容纳锁112，其可被配置成将钩舌108锁定在锁定位置和未锁定位置。
钩舌108在图中以各种不同的视图显示。图1B，图2A，图3和图4显示了钩舌108处于锁定位置的车钩主体100的不同视角的视图和横截面视图，并且图2B显示了示例性的钩舌108的前视立体图。如图2B所示，钩舌108可包括鼻部116，尾部118，标记孔(flag hole)170和销孔172。钩舌108被配置成接合相邻有轨车上的相应成型的钩舌以如图1A所示的那样连接两个有轨车。而且，如图1B所示的销114横向向内设置的鼻部116被配置成接合相邻有轨车上的钩舌。
如图1B所示，钩舌108可通过垂直销114可枢转地连接于车钩头部102，垂直销114延伸通过销孔172。如下文更加详细讨论的，钩舌108被配置成绕垂直销114的轴转动以从锁定位置移动至未锁定位置，从未锁定位置移动至锁定位置。
将钩舌108限定为其在车钩主体100中运动。如图2A和图2B所示，钩舌108还可包括尾挡(tail stop)168和锁定面180，其维持钩舌108在车钩主体100中处于锁定位置。如图2A所示，例如，当处于锁定位置时，处于缓冲(压缩)的钩舌尾挡168接触车钩主体100上的相应的接触点182。而当处于牵引(拉伸)状态时，钩舌的锁定面180接触锁112，进而接触车钩主体100的图2A所示的锁定面壁。此外，如图2B所示，钩舌108可设有回转止挡(rotationalstop)178a，其提供对钩舌108在车钩头部102中的转动量的限制。例如，在未锁定位置，在牵引状态或受推铁110转动时，钩舌108完全打开并且钩舌回转止挡178a将接触主体回转止挡174以限制钩舌108被允许打开的程度。
图3显示了带有处于锁定位置的钩舌108的车钩头部的横截面右侧视图。如图3所示，钩舌108可还包括尾部118，当车钩主体100处于锁定位置时，尾部118在鼻部116的向后方向上延伸。钩舌108的尾部118可包括上部钩舌牵引突缘109a和下部钩舌牵引突缘109b。如本文所讨论的，上部钩舌牵引突缘109a和下部钩舌牵引突缘109b被配置成当钩舌108处于锁定位置时接合车钩头部102主体的上牵引突缘130a和下牵引突缘130b。
图4显示了延伸通过钩舌108的车钩头部102的横截面俯视图并且再次显示了处于锁定位置的钩舌108。如图4所示，钩舌108可包括用于接合推铁110的第一腿122a的推铁垫129。推铁垫129允许推铁110将钩舌108移动至未锁定位置。
车钩头部102还显示在本文的各种不同的附图中。再次参考图1B，枢轴凸耳132可形成于车钩头部102上以保护垂直销114。如图3所示，车钩头部102的腔室104除了容纳锁112，钩舌108和推铁110之外，还可包括上牵引突缘130a和下牵引突缘130b。牵引突缘130a和130b被配置成当钩舌108处于锁定位置时接合钩舌108的上部钩舌牵引突缘109a和下部钩舌牵引突缘109b。当与相邻有轨车连接时，牵引突缘130a和130b与钩舌牵引突缘109a和109b的接合可使得牵引突缘130a和130b接受来自位于相邻有轨车上的相邻车钩的相应钩舌的转移牵引载荷(transfer draft load)。
牵引突缘130a和130b可设计为使车钩头部102上的压力更加平衡地施加于车钩主体100的上部和下部。在一个例子中，牵引突缘130a和130b被设置成使牵引突缘之间的压力比小于3:2。在一个例子中，上牵引突缘130a和下牵引突缘130b之间的压力比可大约为1:1。因此，车钩主体100的牵引突缘之间的压力比可为约3:2至1:1。压力的平衡有助于降低牵引突缘130a和130b中的牵引突缘压力并且可有助于增加车钩头部102的疲劳寿命或磨损寿命并且还可有助于增加钩舌108的疲劳寿命和/或磨损寿命。
图5显示了车钩头部102的横截面俯视图。在一个例子中，为了在上牵引突缘130a上提供均匀且较低的压力，上牵引突缘130a可成型为在其整个宽度上具有基本恒定的厚度。如图5所示，上牵引突缘130a具有自第一端135a延伸至第二端135b的基本均匀的厚度以有助于在上牵引突缘130a上提供均匀的压力分布。此外，上牵引突缘130a具有第一端厚度和第二端厚度，并且所述第一端厚度可与所述第二端厚度基本相等。
而且，上牵引突缘130a界定了被配置成接合上部钩舌牵引突缘109a的第一面131a和相对的第二面131b。在一个例子中，上牵引突缘130a的第一面131a和第二面131b可界定第一和第二拱形路径，其中，所述第一和第二拱形路径可在相同的平面中在给定高度上基本平行。而且，如图5所示，第一面131a拱形路径沿着上钩舌牵引突缘109a的表面，上部钩舌牵引突缘109a在此接触上牵引突缘130a。此外，如图5所示，上牵引突缘130a具有第一端面131c和第二端面131d，它们彼此基本平行延伸。而且，如下文所讨论的，上牵引突缘130a还可在其纵向上设置有不同厚度，这样，底部横截面积大于远端横截面积，从而产生部分截头圆锥样的形状。
图6A显示了车钩头部102的另一前视立体图并且图6B显示了图6A所示的车钩头部102的一部分的横截面。参考图6A和图6B，在一个特定的实施例中，在车钩主体100的水平中心线平面P1之上的1.5英寸高度处，上牵引突缘130a可具有1英寸至1.75英寸的基本恒定的厚度D1，直线长度D2可为3英寸至4英寸，并且从上牵引突缘130a的最前面至上牵引突缘130a的最后面的深度D3可为1英寸至2英寸。在一个特定的实施例中，上牵引突缘130a可具有基本等于1.2英寸的基本恒定的厚度D1，并且整个直线长度D2基本等于3.5英寸或3.6英寸，并且，从上牵引突缘130a的最前面延伸至上牵引突缘130a的最后面的深度D3基本等于1.9英寸。而且，在上牵引突缘130a的远端的四个拐角的圆角半径R1基本相等，并且在一个实施例中，圆角半径R1可以为0.3英寸。此外，上牵引突缘130a的底部圆角半径R2可成型为相等，并且，在一个实施例中，底部圆角半径R2可等于0.375英寸。
参考图7，如虚线所示，上牵引突缘130a界定了上牵引突缘接触区域A1，在该区域，上部钩舌牵引突缘109a接触上牵引突缘130a。在一个例子中，上牵引突缘接触区域的近似弧长可大约等于2.9英寸，但是可以是2英寸至3.5英寸。此外，上牵引突缘接触区域的长度D4可以是3英寸至3.5英寸，并且上牵引突缘接触区域的高度D5可以高达0.75英寸。在一个例子中，总的上牵引突缘接触区域A1可以是1.25平方英寸至2平方英寸。在一个特定的例子中，上牵引突缘接触区域的直线长度D4可以大约等于2.8英寸，并且上牵引突缘接触区域的高度D5可以大约等于0.6英寸，因此得到总的上牵引突缘接触区域A1为1.7平方英寸，然而，在一些实施例中，总的上牵引突缘接触区域A1可大于1.0平方英寸。在一个例子中，上牵引突缘130a的长度D4和高度D5之比可以是4:1至5:1，并且在更加具体的实施例中，上牵引突缘130a的长度D4和高度D5之比可以大于4:1并且可基本等于或大约等于5:1。
此外，如图7所示，上牵引突缘130a的远端可包括向内延伸的尺寸相等的圆角R2，在一个实施例中，圆角R2可以大约等于0.6英寸。而且，上牵引突缘130a的高度可以大约等于1.2英寸，并且上牵引突缘130a的中间部分的长度大约等于3.6英寸并且其底部的长度大约等于4.3英寸。
图7A至图7C显示了上牵引突缘130a的各种不同的其他立体图。图7A显示了上牵引突缘130b的前仰视图。如图7A所示，非接触侧锁侧圆角半径和底部非接触侧圆角半径R3可以形成为彼此相等。在一个例子中，圆角半径R3可以是0.5英寸至0.75英寸，并且在一个特定的实施例中，圆角半径R3可以等于0.6英寸。图7B显示了上牵引突缘130a的另一仰视立体图。如图7B所示，沿着上牵引突缘130a的非接触侧和接触侧延伸的圆角半径R5可形成为相等，并且，在一个实施例中该圆角半径R5可以是0.2英寸至0.4英寸。在一个特定的实施例中，沿着上牵引突缘130a的非接触侧和接触侧延伸的圆角半径R5可等于0.3英寸。而且，在一个实施例中，在与上牵引突缘的远端水平面相邻的接触侧和非接触侧上的两个相对的圆角半径R4可形成为大约等于0.4英寸。
图7C显示了上牵引突缘130a的另一仰视图。如图7C所示，上牵引突缘130a的底部可形成为比牵引突缘130a的远端大得多。如图7B所示，上牵引突缘130a的底部的周长可相对于牵引突缘130a的远端大得多。在一个实施例中，牵引突缘130b的底部的周长可通过将上牵引突缘130a的底部延伸至锁孔186，上部缓冲肩部190a和上部前面部188a来最大化。
上牵引突缘130a的底部的周长的最大化还使得上牵引突缘130a的底部横截面面积A5最大化。在一个实施例中，上牵引突缘底部横截面的面积A5可以是8平方英寸至13平方英寸。在一个特定的实施例中，上牵引突缘底部横截面的面积A5可以大约为11.2平方英寸。此外，与上牵引突缘130a的远端相邻的横截面的面积A6可以形成为小于上牵引突缘底部横截面的面积A5，与上牵引突缘130a的远端相邻的横截面的面积A6可以是紧接于远端圆角和半径之下的横截面的面积。在一个实施例中，与上牵引突缘130b的远端相邻的横截面的面积积A6可以形成为2平方英寸至4平方英寸，并且在一个特定的实施例中，与上牵引突缘130b的远端相邻的横截面的面积积A6可以大约是3.1平方英寸。因此，上牵引突缘130a底部横截面的面积A5和与上牵引突缘130a的远端相邻的横截面的面积A6的比值可以是2至5.5或大于2.5，并且在一个特定的实施例中，该比值可以是3.6。而且，如图7C所示，各种不同的维度D17-D20可被最大化成使上牵引突缘130b的底面积和底面的周长最大化。在一个特定的实施例中，D17可以大约是5.3英寸，D18可以是大约3.6英寸，D19可以是大约4.7英寸，并且D20可以是大约3.0英寸。
图8显示了车钩头部102的俯视横截面图，其显示了下牵引突缘130b。如图8所示，像上牵引突缘130a那样，下牵引突缘130b可被设计为具有一定尺寸，在一个实施例中，下牵引突缘130b可被设计为具有基本均匀的厚度以在车钩头部102中提供更加均匀的压力分布。示例性的下牵引突缘130b具有基本均匀的厚度以在上牵引突缘130a和下牵引突缘130b之间提供均匀的压力分布。在一个实施例中，下牵引突缘130b具有在下牵引突缘130b的整个宽度上基本恒定的厚度，这在下牵引突缘130b上提供均匀的且较低的压力。
图9A显示了车钩头部102的另一前视立体图，并且图9B显示了沿着图9A显示的线9B的车钩头部102的一部分的横截面。参见图9A和图9B，在一个实施例中，在车钩主体100的水平中心线平面P2之下的高度为1.9英寸处，下牵引突缘130b可具有1.0英寸至1.5英寸的基本恒定的厚度D7，下牵引突缘130b在横向方向上延伸并且总长度D8为2.25英寸至3.25英寸并且从下牵引突缘130b的最前面延伸至下牵引突缘130b的最后面的深度D9为2.0英寸至2.5英寸。这可使得更好地接触下部钩舌牵引突缘109b并且在车钩主体100牵引时更好地分配压力。此外，下牵引突缘130b可形成有第一端133a和第二端133b，并且第二端133b可形成为大于第一端133a。
在一个特定的实施例中，下牵引突缘130b具有大约等于1.2英寸的厚度D7和大约等于2.6英寸的总长度D8以及大约等于2.3英寸的深度D9，该深度D9从下牵引突缘130b的最前面延伸至下牵引突缘130b的最后面。在另一实施例中，下牵引突缘130b具有大约等于1.2英寸的基本恒定的厚度D7和大约等于3.2英寸的总长度D8以及大约等于2.3英寸的深度D9，该深度D9从下牵引突缘130b的最前面延伸至下牵引突缘130b的最后面。而且，下牵引突缘130b还可设置成在从底面至顶面的纵向方向上的不同厚度，这样，底部横截面积大于顶部横截面积。以这样的方式，下牵引突缘130b在纵向上可从底面向远端收敛。
而且，如图9C中的虚线所示的，下牵引突缘130b界定了下牵引突缘的接触区域A2，在该区域，下部钩舌牵引突缘109b接触下牵引突缘130b。在一个实施例中，接触区域的近似弧长可以是2英寸至3英寸，并在一个特定的实施例中，接触区域的所述弧长可以是2.9英寸。此外，接触区域的长度D10可以是1.0英寸至3.0英寸，并且在一个特定的实施例中，该长度D10可以是2.8英寸，并且接触区域的高度D11可以是0.25英寸至1英寸，并且在一个特定的实施例中，该高度D11可以是0.6英寸，从而得到1.6平方英寸起的总接触区域A2。在另一特定实施例中，接触区域的长度D10可以是2.3英寸且高度D11可以是0.75英寸，从而得到大约1.7平方英寸的总接触区域A2。然而，接触区(contact patch)面积可大于1.0平方英寸并且可以是0.25平方英寸至2.25平方英寸。在一个实施例中，下牵引突缘接触区面积的长度D10和高度D11的比值可以是1.3至12，并且在某些实施例中，其比可以大于3:1并且可基本等于或大约为5:1。
如本文所讨论的，示例性的牵引突缘130a和130b被配置成平衡车钩主体100上的压力。例如，这可通过维持上牵引突缘和下牵引突缘之间基本相等的接触区面积来完成。在一个实施例中，用于接合上部钩舌牵引突缘109a的上牵引突缘接触区面积A1和配置成接合下部钩舌牵引突缘109a的下牵引突缘接触区面积A2的比值等于或小于1.5。在另一例子中，上牵引突缘接触区面积A1与下牵引突缘接触区面积A2的比可以大约为1:1。这使得上牵引突缘和下牵引突缘之间的压力比大约为1:1。
在一个实施例中，具有120KSI张力强度和100KSI屈服点的AAR E级铸钢可用于形成示例性车钩主体100。在给定900Kip的荷载的条件下，更加统一的突缘使得压力降低至该材料的极限张力强度120ksi以下。然而，可以预期的是，还可使用具有类似机械性质的其他级别的钢或铁。在一个实施例中，上突缘和下突缘中的压力水平大约为100Ksi，与先前的车钩头部设计相比，降低了压力。具体而言，在给定900Kip受力荷载的条件下，上牵引突缘130a和下牵引突缘130b可分别实现102Ksi和106Ksi的压力水平。对于比较例子而言，在先前的设计中，在给定900Kip的受力荷载条件的车钩的上牵引突缘和下牵引突缘的压力水平分别为上牵引突缘316Ksi和下牵引突缘208Ksi。因此，相对于先前设计，可实现上牵引突缘和下牵引突缘的压力降低68％和49％。车钩头部中的压力水平降低可降低车钩主体100在役破裂或故障的趋势。
图10A至图10I显示了另一示例性的下牵引突缘230b，其尺寸可减小以适于卸除推铁并且其设置有各种不同的圆角以有助于在车钩主体100中更好的压力分布。在一个实施例中，所述圆角可形成为具有更大的半径以产生与下部钩舌牵引突缘109b更好地接触的下牵引突缘230b并当车钩主体100处于受力条件下时更好地分配压力。此外，下牵引突缘230b的各种不同的圆角和尺寸可适于在需要时卸除推铁并且还可使推铁在推铁110没有在容纳推铁110的开口126中发生位移的条件下处于倒转位置。
图10A显示了示例性的下牵引突缘230b的前视立体图。如图10A所示，下牵引突缘230b可朝向牵引突缘的远端逐渐变细。在一个实施例中，下牵引突缘230b可具有1.25英寸至1.75英寸的高度D22，并且在一个特定的实施例中，高度D22可以是1.4英寸。在一个实施例中，前推铁中间侧圆角半径R13可以是1英寸至1.25英寸，并且在一个特定的实施例中，该圆角半径R13可以是大约1.125英寸。
图10B显示了示例性的下牵引突缘230b的俯视立体图。因为牵引突缘朝向其远端逐渐变细，所以牵引突缘的长度从其底部向其远端发生改变。在一个实施例中，与底部相邻的长度D23可以是3.25英寸至3.6英寸，并且，在一个特定的实施例中，该与底部相邻的长度D23可以是3.4英寸。下牵引突缘中间部分接近远端的长度D24可以是2.3英寸至2.8英寸，并且，在一个特定的实施例中，该长度D24可以是大约2.6英寸。下牵引突缘远端处的长度D25可以是2.25英寸至2.6英寸，并且在一个特定的实施例中，该长度D25可以是大约2.5英寸。而且，下牵引突缘230b可具有0.9英寸至1.4英寸的平均厚度D26，并且，在一个特定的实施例中，该厚度D26可以是1.2英寸。此外，图10C显示了下牵引突缘230b的横截面图。如图10C所示，下牵引突缘230b的接触侧的后表面214可具有比下牵引突缘230b的非接触侧的前表面216更大的斜率。
图10D显示了示例性的下牵引突缘230b的俯视立体图。如图10D所示，下牵引突缘230b可设置有较大或更大的底部圆角半径R6，其可以是恒定的圆角半径。在一个实施例中，底部圆角半径R6可围绕下牵引突缘230b的底部的大部分延伸并且从排水孔212延伸至锁的开口186，底部缓冲肩部190b，底部前表面188b，以及卸除锁所需的锁孔和非接触侧表面之间的空隙220，并且在钩舌108处于打开位置时受到推铁110的限制。在一个实施例中，底部圆角半径R6可以是0.5英寸至1.25英寸，并且在一个特定的实施例中，底部圆角半径R6可以是0.7英寸。
图10E显示了示例性的下牵引突缘230b的右侧立体图。如图10E所示，非接触侧锁侧圆角半径和右侧底部圆角半径还可形成为更大的圆角半径并且彼此相等。在一个实施例中，R7所显示的非接触侧锁侧圆角半径和右侧底部圆角半径可以是0.2英寸至0.5英寸，并且在一个特定的实施例中，非接触侧锁侧圆角半径和右侧底部圆角半径R7可等于0.3英寸。
图10F显示了示例性的下牵引突缘230b的前左侧俯视立体图。如图10F所示，顶部非接触侧圆角半径，顶部侧面圆角半径和非接触侧推铁表面半径R8均可形成为大于前述示例性的下牵引突缘中的圆角半径并且均可形成为彼此相等。在一个实施例中，均显示为R8的顶部非接触侧圆角半径，顶部侧面圆角半径和非接触侧推铁表面半径可形成为0.25英寸至0.75英寸。在一个特定的实施例中，顶部非接触侧圆角半径，顶部侧面圆角半径和非接触侧推铁表面半径R8可形成为等于0.5英寸。
图10G显示了下牵引突缘230b或下牵引突缘230b的接触侧的后视立体图，其中，在该接触侧，下牵引突缘230b接触下部钩舌牵引突缘。如图10G所示，下牵引突缘230b的接触侧也可设置成具有各种不同的圆角。然而，如图10G所示，圆角的尺寸可以不同。例如，顶部接触侧圆角半径R9可以形成为略大于接触侧锁侧圆角半径R10和接触侧推铁侧圆角半径R11。而且，接触侧锁侧圆角半径R10可以形成为大于接触侧推铁侧圆角半径R11。在一个实施例中，顶部接触侧圆角半径R9，接触侧锁侧圆角半径R10和接触侧推铁侧圆角半径R11均可形成为0.1英寸至0.5英寸。在一个特定的实施例中，顶部接触侧圆角半径R9可以是0.3英寸，接触侧锁侧圆角半径R10可以是0.3英寸，并且接触侧推铁侧圆角半径R11可以是0.2英寸。
顶部接触侧圆角半径R9，接触侧锁侧圆角半径R10和接触侧推铁侧圆角半径R11可形成为0.1英寸至0.5英寸的基本连续的圆角半径，该圆角半径沿着下牵引突缘的接触侧的外缘延伸，从锁侧或锁侧孔186上的下牵引突缘230b的底部开始并在基本垂直的方向上继续延伸，随后在基本水平的方向上，接着在基本垂直的方向上继续延伸，并在排水孔212的开始端结束。底部圆角半径R6跨过接触侧推铁侧圆角半径R11和接触侧锁侧圆角半径R10。此外，如图10F和图10G所示，下牵引突缘230b可部分类似于截头圆锥形状。
图10H显示了下牵引突缘230b和推铁110的横截面图。如图10H所示，下牵引突缘230b沿着推铁110的下方延伸。具体而言，沿着底部的较大的圆角半径R6，R12使得下牵引突缘230b在处于推铁位置的推铁110的下方延伸，所述推铁位置是推铁110假设钩舌处于未锁定位置。而且，如图10H所示，形成在推铁110的下方延伸的下牵引突缘230b的材料区域从位于下牵引突缘230b的底部的下牵引突缘230b的推铁侧开始并延伸跨过从位于下牵引突缘230b的底部的圆角R6处开始的斜坡并且在位于下牵引突缘230b的顶部的圆角R12与垂直切线218相交处结束，该垂直切线218与下牵引突缘230b上的圆角R12相交。
而且，如图10H所示，下牵引突缘的推铁侧可设置有圆角半径R12，其从底部圆角半径R6延伸出来。在一个实施例中，圆角半径R12可以在1英寸至1.5英寸之间，并且在一个特定实施例中，该圆角半径R12可以等于1.125英寸。而且，在一个特定实施例中，下牵引突缘130b在推铁下方延伸的距离D12可以是1.2英寸。
图10I显示了下牵引突缘230b的俯视立体图。如图10I所示，下牵引突缘230b的底部可以形成为比牵引突缘230b的远端大得多。这使得下牵引突缘230b有助于在车钩主体100上分配压力，同时也使得在车钩主体100倒转时将推铁110维持在车钩主体100中。如图10I所示，车钩主体100内，下牵引突缘230b的底部的周长可被最大化。在一个实施例中，牵引突缘230b的底部的周长可通过使牵引突缘的底部延伸至排水孔212，锁孔186，底部前表面188b和底部缓冲肩部190b来最大化。
最大化下牵引突缘230b的底部的周长也使下牵引突缘230b的底部面积最大化。在一个实施例中，下牵引突缘底部横截面积A3可以是8平方英寸至12平方英寸。在一个特定的实施例中，下牵引突缘底部横截面积A3可以是大约10.3平方英寸。此外，与远端相邻的横截面的面积A4(不包括下牵引突缘230b的远端圆角或半径)可形成为小于下牵引突缘底部横截面积。在一个实施例中，与下牵引突缘230b的远端相邻的面积A4可形成为2平方英寸至4平方英寸，并且在一个特定的实施例中，与下牵引突缘130b的远端相邻的横截面的面积A4可以是大约3.2平方英寸。因此，下牵引突缘230b的底面积A3和与下牵引突缘230b的远端相邻的区域的面积A4的比值可以是2至5.5或大于2.5，并且在一个特定的实施例中，该比值可以是3.3。
而且，如图10I所示，各种不同的维度D13至D16可被最大化以最大化下牵引突缘230b的底面积和下牵引突缘230b的底面的周长。在一个特定的实施例中，D13可以是大约4.8英寸，D14可以是大约3英寸，D15可以是大约4.3英寸，并且D16可以是大约3.7英寸。
再次参见图2至图4，推铁110位于在车钩头部102的向后方向上与钩舌108相邻的位置。推铁110包括上部耳轴124a和下部耳轴124b，并且可设置有第一腿122a和相对的第二腿122b。下部耳轴124b被配置成设置在车钩头部102中的开口126中，并且推铁110的下表面被配置成位于车钩头部102中的推铁支撑表面150上。推铁110被配置成将钩舌108从锁定位置移动至未锁定位置。具体而言，参见图3，推铁110被配置成在牵引突缘130a和130b的向后设置的位置中围绕车钩头部102中的下部耳轴124b水平转动。
回到图11A，推铁挡块140的形状提供了在钩舌108被转动打开时的支撑表面，并在有轨车从竖直位置移动至倒转位置时保持推铁110在相同的位置。图11A显示了车钩头部102的俯视横截面图，其显示了推铁110。如图11A所示，推铁挡块140抵住上部耳轴124a并且防止推铁110相对于车钩头部10位移。如图11A所示，推铁挡块140与推铁110的顶部表面的一部分重叠。具体而言，如图11B所示，第一腿122a可设置有推铁止动架146。车钩头部推铁挡块与推铁止动架146的重叠量可配置成可在当有轨车从其竖直位置移动至倒转位置时将推铁110维持在合适的位置。推铁止动架146可位于与上部耳轴124a相邻的位置并且用作在使车钩主体100在有轨车中运行期间将推铁110维持在原位的安全机构。
具体而言，如图11B所示，车钩主体100的推铁挡块140可设置有与推铁止动架146上方间隔开的底壁140a。挡块140的底壁140a可配置成在推铁110向上不寻常移动的过程中接合推铁止动架146。这防止在正常运行条件下下部耳轴124b从车钩头部102的开口126中发生意外移动，这可能在轨道服役中偶尔发生，例如，当车钩头部102垂直移动时或当有轨车倾倒时从竖直位置移动至倒转位置。这使得推铁挡块140在车钩主体100朝向任何方向时将推铁110维持在开口126中。在一个实施例中，如图11C所示，在推铁110假设钩舌处于未锁定位置时的情形中，推铁110和推铁挡块140之间的重叠量D21可以大于或等于0.4英寸，并且在一个特定的实施例中，该重叠量D21可以是0.6英寸。而且，推铁110和推铁挡块140之间的重叠面积A7可以大于或等于0.4平方英寸，并且在一个特定的实施例中，该重叠面积A7可以大约等于0.6平方英寸。
一些特征可影响推铁挡块140和推铁止动架146之间所需的重叠量，例如，用于容纳推铁110的下部耳轴124b的开口126的直径和下部耳轴124b的直径。而且，钩舌108回转止挡178a和车钩头部102回转止挡(例如，车钩主体回转止挡174)，由垂直销114相对于钩舌销孔172而被居中的钩舌108，用于容纳垂直销114的车钩头部槽也可影响推铁110和推铁挡块140的重叠量。具体而言，推铁110和推铁挡块140的重叠量可取决于或受控于车钩主体100的如下两个操作：(1)当打开钩舌108并且通过钩舌108的钩舌回转止挡178a和车钩头部102回转止挡174降至最低点时并且当在牵引表面拉开钩舌108时，这在推铁挡块140之间产生重叠，以及(2)当卸除钩舌时，推铁110定位至抵住下牵引突缘130b的一侧，以便移动推铁110和推铁挡块140成不对齐以及抬升推铁离开开口126(例如，在向前方向上翘起推铁并同时抬起推铁以从车钩头部102中卸除)。
而且，当钩舌108打开时，需要维持车钩头部推铁挡块140和推铁止动架146之间的充分重叠以适应推铁的制造公差并且适应车钩主体100的各部件的相对磨损，例如，推铁挡块140，推铁110，垂直销114，销孔172和钩舌回转止挡178a相对于彼此的磨损。
此外，推铁挡块140也被配置成在推铁110完全打开并且抵住下牵引突缘130b(即，卸除钩舌)时在没有来自止动挡块140的任何干扰的条件下易于卸除推铁110。同样地，为了使得推铁110完全位于用于容纳下部耳轴124b的开口中，推铁挡块140可被配置成允许安装推铁110。这还允许推铁与车钩主体100交换并且使得推铁挡块140在车钩主体100使用期间将推铁110维持在原位。
而且，推铁挡块140连同下牵引突缘130b的尺寸还允许推铁110能够被安装并且从车钩头部102中卸除。例如，待卸除钩舌108时，下牵引突缘130b建立并限定推铁110的转动量，但是仍然允许推铁止动架146不受影响并且推铁挡块140和推铁止动架146之间没有重叠，因此，使得推铁110被抬起并卸除或安装。
而且，如图11A至图11D所示，推铁挡块140可被配置成通过推铁110的运动而引导位于外周的接触部分上的上部耳轴124a。这有助于在推铁110从锁定位置转动至未锁定位置时将推铁110维持在同一位置。外周的接触部分可以小于90度，并且可以是大约30度至75度。在一个特定的实施例中，外周的接触部分可以是大约63度。
推铁挡块140的几何结构和尺寸允许下牵引突缘130b的尺寸增加，这可导致牵引突缘压力降低并且可有助于增加车钩头部102的疲劳寿命。而且，如图11D所示，推铁挡块140可设置有第一垂直表面140b和第二垂直表面140c。第一垂直表面140b和第二垂直表面140c可形成小于90度的角度α。在一个实施例中，角度α可以为30度至75度，并且在一个特定的实施例中，角度α可以是大约小于70度或大约等于63度。
图11E显示了示例性的推铁挡块140的横截面侧视图并且显示了推铁挡块140和推铁支撑表面150以及界定平面P3的分界线之间的空间关系。在一个实施例中，推铁挡块140的下表面140a可位于距离平面P3大约1.0英寸的距离D27的位置处和距离推铁支持表面1501.2英寸的距离D28的位置处。
图12显示了车钩主体100的垂直横截面图，其显示了锁112。锁112被配置成无论车钩主体100如何取向都将钩舌108维持在锁定位置或未锁定位置。锁112可包括头部160，转子164和腿158。
如图12所示，锁112可与锁架组件184连接。对于F型车钩而言，锁架组件184可包括杆154和扭臂156。钩子152可与杆154连接，该杆154可与扭臂156连接。扭臂156可包括锁槽耳轴162。该耳轴162位于在锁112的腿158中形成的槽166中。车钩头部102的腔室104还界定了用于容纳锁112的头部160的锁腔176。而且，在腔室104内，车钩头部102还可设置有钩舌滑锁导轨148。
钩舌滑锁导轨148被配置成为锁112起到垂直导向作用。具体而言，如图13所示，钩舌滑锁导轨148为锁112的头部160提供垂直导向。因为钩舌滑锁导轨148位于与推铁110相邻的位置，当安装时，钩舌滑锁导轨148的高度还可被配置成向待安装或卸除的推铁110提供足够的空隙。在一个特定的实施例中，钩舌滑锁导轨148可位于车钩头部102上的推铁支撑表面150之上D29等于或大于2.75英寸的位置，并且在一个特定的实施例中，钩舌滑锁导轨148可位于车钩头部102上的推铁支撑表面150之上D29等于3.0英寸的位置。
图14A显示了处于未锁定位置的车钩并且图14B显示了处于锁定位置的车钩。为了运行车钩组件50以连接相邻的有轨车，当有轨车向相邻有轨车移动时，图14A所示处于打开位置的钩舌108将与位于相邻有轨车上的车钩的相邻钩腕外臂接触。在连接有轨车时，车钩组件50的钩舌108和相邻有轨车上的钩舌可分别向内转动，这样，两个钩舌可分别锁定至其各自车钩头部内的位置，这样，如图14B所示，钩舌位于锁定位置。在连接过程中，如图14A和图14B所示，当钩舌转动时，驱动锁112并且锁112被配置成在各车钩头部的腔室内向下滑动以将钩舌锁定在将两个车钩连接在一起的位置。
为了解锁F车钩，可由未连接的杆(未示出)转动的转子164的移动导致钩子152和杆154转动并且通过杆154和扭臂156的铰接，锁槽耳轴162在锁腿158内的槽166中移动并且导致腿158和头部160从锁定位置移动至未锁定位置。因此，锁112被接合并且导致其离开锁定位置并移动至图14A所示的其钩舌-全开位置。锁112被配置成向上滑动至锁腔176内，这样，头部160和腿158转动。头部160和腿158转动接触推铁110。在接合推铁110之后，锁头部160和锁腿158的转动导致推铁110如图14A所示的那样转动并且打开钩舌108。
具体而言，推铁110的第二腿122b被配置成由车钩头部102中的锁112的锁腿158接合，这样，在车钩组件50的未锁定循环过程中，锁112移动推铁110的第二腿122b，从而使推铁110的第一腿122a围绕下部耳轴124b抵靠钩舌108移动。具体而言，当锁112偏离其与钩舌尾部118的锁定接合时，锁112的腿158抵靠推铁110的第二腿122b向后移动，导致推铁110围绕耳轴124转动，这样，通过与钩舌108的推铁垫129的接合，第一腿122b将钩舌108转动至图14A所示的未锁定位置。
本文公开的内容的各个方面有助于更好地分配牵引突缘和钩舌牵引突缘之间的荷载和相互作用，这可使得车钩主体和钩舌具有较少的磨损并且具有改善的疲劳寿命，这在下文参考图15A至图15C进一步解释和举例说明。图15A至图15C显示了作用于车钩主体100内的上牵引突缘130a和下牵引突缘130b上的主要作用力或荷载以及如何平衡所述作用于上牵引突缘130a和下牵引突缘130b上的主要作用力或荷载。
图15A表示牵引条件下的车钩主体100并且显示了车钩主体100从钩舌108接收到的荷载。当车钩主体100处于牵引条件下(例如，当牵引车钩主体100时)，如本文所讨论的，钩舌108的荷载通过上牵引突缘130a和下牵引突缘130b被转移至车钩主体100。如图15A所示，在一个实施例中，车钩主体100被设计成当接合钩舌时，将转移至车钩主体100的由箭头200表示的荷载均匀分布于上牵引突缘130a和下牵引突缘130b，由箭头202表示，这样，荷载202相等。
图15B表示处于牵引条件下的钩舌108以及钩舌108从车钩主体100接收到的荷载。箭头208和210图示了来自于车钩主体100的作用于钩舌108的荷载。箭头210表示上部钩舌牵引突缘109a和下部钩舌牵引突缘109b上的车钩主体牵引突缘130a和130b的平衡的反应性荷载，其中，箭头210表示均匀分布于上部钩舌牵引突缘109a和下部钩舌牵引突缘109b的荷载。
图15C显示了当车钩主体100处于受力条件下时车钩主体100上的钩舌108的反应荷载。箭头206显示了车钩主体100上来自钩舌的反应荷载。上牵引突缘130a和下牵引突缘130b有助于分散来自钩舌的反应荷载204并将反应荷载204分为相等的荷载206。
如本文所讨论的，上述实施例有助于当荷载从钩舌转移过来时更加均匀地分配车钩主体上牵引突缘和车钩主体下牵引突缘中的压力。如所讨论的，车钩主体上牵引突缘可被配置成接合上部钩舌牵引突缘，并且车钩主体下牵引突缘可被配置成接合下部钩舌牵引突缘，以接受来自钩舌的荷载。车钩主体上牵引突缘和下牵引突缘可被配置成平衡转移至车钩头部的荷载，这样，上牵引突缘与下牵引突缘之间的荷载和相应的压力基本相等。而且，车钩主体上牵引突缘和车钩主体下牵引突缘可具有基本相等的强度和形变速率，从而均匀地分布或接收来自上部钩舌牵引突缘和下部钩舌牵引突缘的荷载以维持上部钩舌牵引突缘和下部钩舌牵引突缘上的荷载和压力基本平衡。
具体而言，车钩主体上牵引突缘130a和下牵引突缘130b被设计为具有相等的强度，这样上牵引突缘和下牵引突缘在受力荷载下的形变基本相等，该形变通过上部钩舌牵引突缘和下部钩舌牵引突缘传递。例如，图16举例说明了在受力过程中作用于车钩主体上的压力并且显示了在900,000Ibs受力荷载的条件下车钩主体上牵引突缘和车钩主体下牵引突缘几乎相等的形变。车钩主体上牵引突缘和下牵引突缘的相等强度是以下独特的立体组合(unique dimensional combination)的产物：上牵引突缘和下牵引突缘的根横截面积、与各个钩舌牵引突缘的接触区域、上牵引突缘和下牵引突缘的边对边长度以及上牵引突缘和下牵引突缘的高度。
II.根据本文公开的实施例的示例性有轨车车钩的特征
在一个例子中，有轨车车钩可包括钩舌，其具有上部钩舌牵引突缘和下部钩舌牵引突缘。销可配置成延伸通过所述钩舌并且所述钩舌可配置成围绕所述销转动。所述有轨车车钩还可包括锁，该锁包括头部和腿以及锁架组件，所述腿可配置成将所述钩舌维持在锁定位置或未锁定位置，所述锁架组件可配置成将所述锁从锁定位置移动至未锁定位置。
所述有轨车车钩还可包括推铁和推铁挡块，所述推铁被配置成将所述钩舌从锁定位置移动至未锁定位置。所述推铁可包括下部耳轴和上部耳轴，所述上部耳轴可界定所述推铁的枢轴。所述上部耳轴可界定外周。所述推铁挡块被配置成通过推铁的一系列运动引导位于外周的接触部分的上部耳轴，并且外周的接触部分可以小于90度，在其他实施例中，外周的接触部分可以小于60度。所述推铁挡块和所述推铁可界定重叠区域，这样，无论车钩头部的方向如何，这包括当车钩头部处于竖直位置以及车钩头部处于倒转位置，无论钩舌处于打开位置还是关闭位置，所述推铁被维持在车钩头部中合适的位置。推铁挡块和推铁之间的重叠距离可以是大约0.4英寸或更大，并且重叠区域可以是大约0.4平方英寸或更大。推铁挡块可包括第一表面和第二表面，所述第一表面和所述第二表面可形成小于70度的角。
有轨车车钩还可包括车钩头部，该车钩头部具有钩身和头部。所述头部可界定用于容纳钩舌，推铁和锁的腔室。所述腔室可包括上牵引突缘，下牵引突缘，钩舌侧锁导轨以及推铁挡块。所述上牵引突缘可配置成接合上部钩舌牵引突缘，并且所述下牵引突缘可配置成接合下部钩舌牵引突缘，以接受来自钩舌的荷载，并且可配置成帮助平衡来自上部钩舌牵引突缘和下部钩舌牵引突缘的荷载。在有轨车车钩的运行过程中，车钩主体上牵引突缘和车钩主体下牵引突缘之间的荷载比值可以大约等于或小于1.5。上牵引突缘和下牵引突缘可配置成平衡来自钩舌的荷载，这样，上牵引突缘和下牵引突缘之间的荷载和相应的压力基本相等。上牵引突缘和下牵引突缘可具有基本相等的强度和形变速度，从而均匀地分配或接收来自上部钩舌牵引突缘和下部钩舌牵引突缘的荷载以维持上部钩舌牵引突缘和下部钩舌上的荷载和压力基本平衡。此外，上部钩舌牵引突缘和下部钩舌牵引突缘可配置成接收来自车钩主体上牵引突缘和车钩主体下牵引突缘的相等的反作用荷载，从而帮助增加车钩主体和钩舌的疲劳寿命。
上牵引突缘可包括非接触侧和接触侧，并且上牵引突缘从非接触侧至接触侧可具有基本均匀的厚度。上牵引突缘可界定第一端厚度和第二端厚度，所述第一端厚度可以基本等于所述第二端厚度。所述非接触侧和所述接触侧可界定在共同的平面中的预定高度的第一和第二拱形路径，并且所述第一和第二拱形路径可以基本平行。上牵引突缘可界定上牵引突缘长度并且下牵引突缘可界定下牵引突缘长度。上牵引突缘长度和下牵引突缘长度之间的比值可以为小于或等于1.3。
上牵引突缘还可具有上牵引突缘底部，上牵引突缘底部界定的横截面积大于与远端相邻的上牵引突缘的横截面的面积。在一个实施例中，上牵引突缘底部横截面积和与远端相邻的上牵引突缘横截面的面积的比值可大于2。下牵引突缘可具有下牵引突缘底部，下牵引突缘底部界定的横截面积大于与远端相邻的下牵引突缘的横截面的面积，并且在一个实施例中，下牵引突缘底部横截面积和与远端相邻的下牵引突缘横截面的面积的比值可大于2。在另一实施例中，上牵引突缘底部横截面积和与远端相邻的上牵引突缘横截面的面积的比值可大于2.5。在另一实施例中，下牵引突缘可具有下牵引突缘底部，下牵引突缘底部界定的横截面积大于与远端相邻的下牵引突缘的横截面的面积，下牵引突缘底部横截面积和与远端相邻的下牵引突缘横截面的面积的比值可大于2.5。下牵引突缘底部横截面积可为8平方英寸至12.0平方英寸。在一个实施例中，上牵引突缘底部横截面积可以是大约10.5平方英寸至11.5平方英寸，并且与远端相邻的上牵引突缘横截面的面积可以是大约2.5平方英寸至3.5平方英寸。下牵引突缘底部横截面积可以是大约9.5平方英寸至10.5平方英寸，并且与远端相邻的下牵引突缘横截面的面积大约为2.5平方英寸至3.5平方英寸。
在另一实施例中，车钩主体下牵引突缘可具有处于底部的下牵引突缘横截面积，并且车钩主体上牵引突缘可具有处于底部的上牵引突缘横截面积，并且该上牵引突缘的横截面积和该下牵引突缘的横截面积的比值可以小于1.5。在另一实施例中，该下牵引突缘横截面积可等于该上牵引突缘横截面积。
下牵引突缘可在纵向上从底部区域至远端收拢。底部圆角半径可围绕下牵引突缘的大部分延伸并且可延伸至排水孔，锁的开口，底部缓冲肩部和下部前表面。
接触下部钩舌牵引突缘的下牵引突缘的接触侧可界定上部接触侧圆角半径，接触侧锁侧圆角半径以及接触侧推铁侧圆角半径，它们形成0.1英寸至0.5英寸的基本连续的圆角半径，该圆角半径沿着下牵引突缘的外边缘的接触侧延伸，从锁侧的下牵引突缘的底部开始，在基本垂直的方向上继续延伸，随后在基本水平的方向上延伸，接着在基本垂直的方向上延伸，在排水孔的起始处结束，下牵引突缘的底部的基本连续的圆角半径跨过接触侧锁侧圆角半径和接触侧推铁侧圆角半径。排水孔可形成基本连续的圆角半径，其跨过接触侧推铁侧圆角半径和下牵引突缘的底部圆角半径。
推铁可配置成在车钩头部与下牵引突缘，推铁凸耳和钩舌侧锁导轨对齐时在不影响下牵引突缘的条件下从车钩头部中移除。在一个实施例中，钩舌侧锁导轨位于车钩头部上推铁支撑表面上方大约高于2.75英寸处。
当有轨车车钩处于未锁定位置时，推铁可与下牵引突缘重叠，这样，推铁在如下区域在下牵引突缘的上方延伸，该区域从位于下牵引突缘的底部的下牵引突缘推铁侧开始，延伸过从位于下牵引突缘的底部的第一圆角开始的斜坡，并且在与下牵引突缘的顶部相邻的第二圆角和下牵引突缘的垂直切线的相交处结束。所述第一圆角半径可以是大约0.7英寸并且所述第二圆角半径可以是大约1.125英寸。
在一个实施例中，在有轨车车钩的运行过程中，上牵引突缘和下牵引突缘之间的压力比值可以是大约等于或小于1.5。在一个实施例中，在900Kip受力条件下，上牵引突缘中的压力和下牵引突缘中的压力大约是120Ksi。
上牵引突缘可界定接触上部钩舌牵引突缘的上牵引突缘接触区，并且下牵引突缘可界定配置成接合下部钩舌牵引突缘的下牵引突缘接触区。所述接触上部钩舌牵引突缘的上牵引突缘接触区面积可大于或等于1.0平方英寸。在一个实施例中，下牵引突缘接触区面积大约为1.6平方英寸。上牵引突缘接触区面积和下牵引突缘接触区面积的比值可以等于或小于1.5。在另一实施例中，上牵引突缘接触区面积和下牵引突缘接触区面积的比可以是大约1:1。在一个实施例中，下牵引突缘接触区面积的长度和高度的比可以是大约5:1。
上文通过结合附图和多种实施例公开了本文公开的内容。然而，本文公开的内容的目的在于提供与本文公开的内容有关的各种不同的特征和概念的例子，但并不限定本发明的范围。本领域技术人员将会意识到的是，可在不背离本文公开的范围的条件下对上文描述的实施例做出多种改变和改良。

Claims (28)

1.有轨车车钩，其包括
钩舌，其具有上部钩舌牵引突缘和下部钩舌牵引突缘；
延伸通过所述钩舌的销，并且其中，所述钩舌配置成围绕所述销转动；
推铁和推铁挡块，所述推铁被配置成将所述钩舌从锁定位置转动至未锁定位置，并且所述推铁包括下部耳轴和上部耳轴，所述上部耳轴界定推铁的枢轴，所述推铁界定外周，并且其中，所述推铁挡块被配置成通过推铁的一系列运动引导外周的接触部分上的上部耳轴，并且其中，所述外周的接触部分小于90度，其中，所述推铁挡块和所述推铁界定重叠区域，这样，无论车钩头部的朝向如何，这包括当车钩头部处于竖直位置和当车钩头部处于倒转位置，无论钩舌处于打开位置还是关闭位置，所述推铁被维持在车钩头部中的位置，其中，所述推铁挡块和所述推铁之间的重叠距离大约是0.4英寸或更大，并且其中，所述重叠区域大约是0.4平方英寸或更大，所述推铁挡块包括第一表面和第二表面，其中，所述第一表面和所述第二表面形成小于70度的角；
锁，其包括头部和腿，配置成将钩舌维持在锁定位置或未锁定位置；
锁架组件，其被配置成将所述锁从锁定位置移动至未锁定位置；以及
车钩主体，其包括钩身和头部，所述头部界定用于容纳所述钩舌，所述推铁，所述锁架组件和所述锁的腔室，所述腔室包括上牵引突缘，下牵引突缘，钩舌侧锁导轨和所述推铁挡块，其中，所述车钩主体的上牵引突缘被配置成接合上部钩舌牵引突缘并且所述车钩主体的下牵引突缘被配置成接合下部钩舌牵引突缘且帮助平衡来自上部钩舌牵引突缘和下部钩舌牵引突缘的荷载，其中，在所述有轨车车钩的运行过程中，车钩主体上牵引突缘和车钩主体下牵引突缘上的荷载之间的比值大约等于或小于1.5；
其中，所述上牵引突缘包括非接触侧和接触侧，所述上牵引突缘从所述非接触侧至所述接触侧具有基本均匀的厚度，其中，所述上牵引突缘界定第一端厚度和第二端厚度，并且所述第一端厚度基本等于所述第二端厚度，其中，所述非接触侧和所述接触侧界定处于共同平面上的预定高度的第一和第二拱形路径，并且其中，所述第一和第二拱形路径基本平行；
其中，所述上牵引突缘界定被配置成接合上部钩舌牵引突缘的上牵引突缘接触区面积，并且下牵引突缘界定被配置成接合下部钩舌牵引突缘的下牵引突缘接触区面积，并且其中，所述上牵引突缘接触区面积和下牵引突缘接触区面积的比值等于或小于1.5；
其中，所述上牵引突缘具有上牵引突缘底部，该上牵引突缘底部界定的横截面积大于与远端相邻的上牵引突缘横截面的面积，并且其中，所述上牵引突缘底部的横截面积和与远端相邻的上牵引突缘横截面的面积的比值大于2.5，并且所述下牵引突缘具有下牵引突缘底部，该下牵引突缘底部界定的横截面积大于与远端相邻的下牵引突缘横截面的面积，其中，下牵引突缘底部的横截面积和与远端相邻的下牵引突缘横截面的面积的比值大于2.5，所述下牵引突缘底部的横截面积为8平方英寸至12平方英寸；
其中，所述下牵引突缘在纵向上从下牵引突缘底部横截面向下牵引突缘远端收拢，其中，底部圆角半径围绕所述下牵引突缘底部横截面的大部分延伸并且延伸至排水孔，所述锁的开口，底部缓冲肩部和底部前表面；
其中，接触下部钩舌牵引突缘的下牵引突缘的接触侧界定上部接触侧圆角半径，接触侧锁侧圆角半径和接触侧推铁侧圆角半径，它们形成0.1英寸至0.5英寸的基本连续的圆角半径，该圆角半径沿着下牵引突缘的外部边缘的接触侧延伸，其从所述锁侧的下牵引突缘的底部开始延伸，在基本垂直的方向上继续延伸，随后在基本水平的方向上延伸，接着在基本垂直的方向上延伸并且在排水孔的起始处结束，并且下牵引突缘的底部上的基本连续的圆角半径跨过接触侧锁侧圆角半径和接触侧推铁侧圆角半径；
其中，所述推铁被配置成当车钩头部与所述下牵引突缘、推铁凸耳和钩舌侧锁导轨对齐时在不与牵引突缘干扰的条件下从所述车钩头部中移除，并且，其中，所述钩舌侧锁导轨位于所述车钩头部上的推铁支撑表面之上2.75英寸处或大于2.75英寸处；
其中，当有轨车车钩处于未锁定位置时，所述推铁与所述下牵引突缘重叠，这样，所述推铁在如下区域在所述下牵引突缘上方延伸，所述区域从所述下牵引突缘的底部的下牵引突缘推铁侧开始，延伸过在所述下牵引突缘的底部上的第一圆角开始的斜坡并在与下牵引突缘的顶部相邻的第二圆角和垂直切线相交处结束。
2.如权利要求1所述的有轨车车钩，其中，在所述有轨车车钩的运行过程中，所述上牵引突缘和所述下牵引突缘之间的压力比值大约等于或小于1.5。
3.如权利要求2所述的有轨车车钩，其中，所述上牵引突缘接触区面积和所述下牵引突缘接触区面积的比值等于或小于1.5。
4.如权利要求1所述的有轨车车钩，其中，接触所述上部钩舌牵引突缘的上牵引突缘接触区面积大于1.0平方英寸并且所述下牵引突缘接触区面积大于1.0平方英寸。
5.如权利要求1所述的有轨车车钩，其中，所述上牵引突缘界定上牵引突缘长度，并且所述下牵引突缘界定下牵引突缘长度，并且其中，所述上牵引突缘长度和所述下牵引突缘长度的比值小于或等于1.3。
6.如权利要求1所述的有轨车车钩，其中，所述上牵引突缘底部的横截面积大约是10.5平方英寸至11.5平方英寸，并且与远端相邻的上牵引突缘横截面的面积大约是2.5平方英寸至3.5平方英寸。
7.如权利要求1所述的有轨车车钩，其中，所述下牵引突缘底部的横截面积大约是9.5平方英寸至10.5平方英寸，并且与远端相邻的下牵引突缘横截面的面积大约是2.5平方英寸至3.5平方英寸。
8.如权利要求1所述的有轨车车钩，其中，所述下牵引突缘的第一圆角半径大约是0.7英寸，所述下牵引突缘的第二圆角半径大约大1.125英寸。
9.如权利要求1所述的有轨车车钩，其中，所述上部钩舌牵引突缘和所述下部钩舌牵引突缘被配置成接收来自所述车钩主体上牵引突缘和所述车钩主体下牵引突缘的相等的反应性荷载，从而有助于增加所述车钩主体和所述钩舌的疲劳寿命。
10.如权利要求1所述的有轨车车钩，其中，所述车钩主体下牵引突缘具有位于底部的下牵引突缘横截面积，并且所述车钩主体上牵引突缘具有位于底部的上牵引突缘横截面积，并且，其中，该上牵引突缘横截面积和该下牵引突缘横截面积的比值小于1.5。
11.如权利要求10所述的有轨车车钩，其中，所述位于底部的下牵引突缘横截面积等于所述位于底部的上牵引突缘横截面积。
12.有轨车车钩，其包括：
钩舌，其具有上部钩舌牵引突缘和下部钩舌牵引突缘；
推铁，其配置成将所述钩舌从锁定位置移动至未锁定位置；
锁，其包括配置成将所述钩舌维持在锁定位置或未锁定位置的头部和腿；
车钩主体，其包括钩身和头部，所述头部界定用于容纳所述钩舌，所述推铁和所述锁的腔室，所述腔室包括上牵引突缘，下牵引突缘，钩舌侧锁导轨和推铁挡块，其中，所述车钩主体的上牵引突缘被配置成接合上部钩舌牵引突缘并且所述车钩主体的下牵引突缘被配置成接合下部钩舌牵引突缘且帮助平衡来自上部钩舌牵引突缘和下部钩舌牵引突缘的荷载；
其中，所述上牵引突缘包括非接触侧和接触侧，所述上牵引突缘从所述非接触至所述接触侧具有基本均匀的厚度，其中，所述上牵引突缘界定第一端厚度和第二端厚度，并且所述第一端厚度基本等于所述第二端厚度，其中，所述非接触侧和所述接触侧界定处于共同平面上的预定高度的第一和第二拱形路径，并且其中，所述第一和第二拱形路径基本平行；
其中，所述上牵引突缘具有上牵引突缘底部，该上牵引突缘底部界定的横截面积大于与远端相邻的上牵引突缘横截面的面积，并且其中，所述上牵引突缘底部的横截面积和与远端相邻的上牵引突缘横截面的面积的比值大于2，并且所述下牵引突缘具有下牵引突缘底部，该下牵引突缘底部界定的横截面积大于与远端相邻的下牵引突缘横截面的面积，其中，所述下牵引突缘底部的横截面积和与远端相邻的下牵引突缘横截面的面积的比值大于2；
其中，所述推铁被配置成当车钩头部与所述下牵引突缘、所述推铁凸耳和所述钩舌侧锁导轨对齐时在不与所述下牵引突缘干扰的条件下从所述车钩头部中移除，并且，其中，当所述有轨车车钩处于未锁定位置时，所述推铁与所述下牵引突缘重叠，这样，所述推铁在所述下牵引突缘上方延伸。
13.如权利要求12所述的有轨车车钩，其中，在所述有轨车车钩的运行过程中，所述上牵引突缘和所述下牵引突缘之间的压力比值小于3:2。
14.如权利要求12所述的有轨车车钩，其中，所述推铁包括下部耳轴和上部耳轴，所述上部耳轴界定所述推铁的枢轴，所述推铁界定外周，并且其中，所述推铁挡块被配置成通过所述推铁的一系列运动引导所述外周的接触部分上的上部耳轴，并且，其中，所述外周的接触部分小于90度，所述推铁挡块和所述推铁界定重叠区域，这样，无论车钩头部的朝向如何，这包括当车钩头部处于竖直位置和当车钩头部处于倒转位置，无论钩舌处于打开位置还是关闭位置，所述推铁被维持在所述有轨车车钩中的位置，所述推铁挡块包括第一表面和第二表面，其中，所述第一表面和所述第二表面形成小于70度的角。
15.如权利要求12所述的有轨车车钩，其中，所述上牵引突缘底部的横截面积大约是10.5平方英寸至11.5平方英寸，并且与远端相邻的上牵引突缘横截面的面积大约是2.5平方英寸至3.5平方英寸。
16.如权利要求12所述的有轨车车钩，其中，所述下牵引突缘底部的横截面积大约是9.5平方英寸至10.5平方英寸，并且与远端相邻的下牵引突缘横截面的面积大约是2.5平方英寸至3.5平方英寸。
17.如权利要求12所述的有轨车车钩，其中，所述上牵引突缘底部的横截面积和与远端相邻的上牵引突缘横截面的面积的比值大于2.5，并且其中，所述下牵引突缘底部的横截面积和与远端相邻的下牵引突缘横截面的面积的比值大于2.5。
18.如权利要求12所述的有轨车车钩，其中，在所述有轨车车钩的运行过程中，所述上牵引突缘和所述下牵引突缘之间的压力比值大约为1:1。
19.如权利要求12所述的有轨车车钩，其中，所述上牵引突缘界定用于接合所述上部钩舌牵引突缘的上牵引突缘接触区面积，并且所述下牵引突缘界定配置成接合所述下部钩舌牵引突缘的下牵引突缘接触区面积，并且其中，所述上牵引突缘接触区面积和下牵引突缘接触区面积的比值小于1.5。
20.如权利要求19所述的有轨车车钩，其中，所述上牵引突缘接触区面积和所述下牵引突缘接触区面积的比大约是1:1。
21.如权利要求19所述的有轨车车钩，其中，所述上牵引突缘接触区面积大于1.0平方英寸并且所述下牵引突缘接触区面积大于1.0平方英寸。
22.如权利要求12所述的有轨车车钩，其中，所述下牵引突缘界定配置成接合所述下部钩舌牵引突缘的下牵引突缘接触区面积，所述下牵引突缘接触区面积具有如下长度和高度，所述长度和高度的比大于或等于3:1。
23.如权利要求12所述的有轨车车钩，其中，所述钩舌侧锁导轨位于所述车钩头部上的推铁支撑表面之上2.75英寸处或大于2.75英寸处。
24.如权利要求12所述的有轨车车钩，其中，底部圆角半径围绕所述下牵引突缘底部的大部分延伸并且延伸至排水孔，锁的开口，底部缓冲肩部和底部前表面。
25.有轨车车钩，其包括：
钩舌，其具有上部钩舌牵引突缘和下部钩舌牵引突缘；
推铁，其配置成使所述钩舌从锁定位置移动至未锁定位置；
锁，其配置成将所述钩舌维持在锁定位置，以及
车钩主体，其包括钩身和头部，所述头部界定用于容纳所述钩舌，所述推铁和所述锁的腔室，所述腔室包括上牵引突缘，下牵引突缘，推铁挡块和钩舌侧锁导轨，所述上牵引突缘被配置成接合上部钩舌牵引突缘并且所述下牵引突缘被配置成接合下部钩舌牵引突缘且帮助平衡来自上部钩舌牵引突缘和下部钩舌牵引突缘的荷载，其中，在所述有轨车车钩的运行过程中，所述车钩主体上牵引突缘和所述车钩主体下牵引突缘之间的荷载比值大约等于或小于1.5。
26.如权利要求25所述的有轨车车钩，其中，所述推铁挡块和所述推铁界定重叠区域，这样，能够在不将所述钩舌从锁定位置移动至未锁定位置或从未锁定位置移动至锁定位置的条件下使所述车钩朝向竖直方向。
27.如权利要求25所述的有轨车车钩，其中，所述上牵引突缘具有上牵引突缘底部，该上牵引突缘底部界定的横截面积大于与远端相邻的上牵引突缘横截面的面积，并且其中，所述上牵引突缘底部的横截面积和与远端相邻的上牵引突缘横截面的面积的比值大于2，并且所述下牵引突缘具有下牵引突缘底部，该下牵引突缘底部界定的横截面积大于与远端相邻的下牵引突缘横截面的面积，其中，下牵引突缘底部的横截面积和与远端相邻的下牵引突缘横截面的面积的比值大于2。
28.如权利要求25所述的有轨车车钩，其中，所述推铁被配置成当车钩头部与所述下牵引突缘、推铁凸耳和钩舌侧锁导轨对齐时在不与下牵引突缘干扰的条件下从所述车钩头部中移除，并且，其中，当所述有轨车车钩处于未锁定位置时，所述推铁与所述下牵引突缘重叠。
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