CN110001698A - 一种齿轨牵引列车的连挂装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种齿轨牵引列车的连挂装置，解决现有技术传统车钩不能传递垂向力导致车钩会被压坏或脱落从而失去连挂作用；以及低地板铰承受载荷量小不能胜任齿轨牵引功能旅游观光列车之间牵引连挂的问题。本发明包括左构架、右构架和轴球连接件；轴球连接件包括牵引轴和连接转动球，左构架突出有左构架连接段，左构架连接段设球铰接件，连接转动球铰接于球铰接件内，右构架突出有右构架连接段，右构架连接段设牵引轴套接件，牵引轴的两端分别套接在两个牵引轴套接件内。本发明制造成本低，能同时传递纵向力和垂向力，承受垂向最大载荷量为250kN，可适用于一节车质量达50吨的齿轨牵引功能旅游观光列车中，还能有效降低使用成本。

Description

一种齿轨牵引列车的连挂装置

技术领域

本发明涉及一种齿轨牵引列车的连挂装置。

背景技术

齿轨车一般采用牵引连挂装置将前后两辆齿轨车相连接，现有的连接方式有两种，分别如图4和图5所示，而图5所示的连接方式因其转向架设备用量的减少越来越被生产厂家所接受，这对牵引连挂装置提出了更高的要求。现有的牵引连挂装置如图6所示，但是其只能传递纵向力，不能传递垂向力。如果传统车钩用在图5所示的连接方式中，因其左边齿轨车只有一个转向架，车钩会被压坏或脱落，不能保持平衡，失去连挂作用。

在城市轨道中，出现了一种低地板铰，如图7所示，这种铰由左构架、右构架、中心球机构、连接螺栓等组成。左构架与左构架连接球用紧固件连接在一起；右构架与两个连接球通过中心球底座分别使用紧固件连接在一起。当与任一构架相连接的车体需要旋转时(绕X、Y、Z轴3个方向)，该构架带动其连接球便可相对另一构架及其连接球转动。这种低地板铰承受垂向最大实验载荷为20～70kN，动态垂向载荷最大垂向载荷为±10.2kN。

现有齿轨牵引功能的旅游观光列车，其一节车质量在50吨左右，设计需要的铰动态垂向载荷为65-80KN，显然，城市轨道中使用的这种低地板铰不能胜任齿轨牵引功能的旅游观光列车之间的牵引连挂，同时城市轨道中使用的低地板铰还存在结构复杂，造价成本高的问题。

因此，设计一种齿轨牵引列车的连挂装置，以克服上述技术问题，成为所属技术领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种齿轨牵引列车的连挂装置，解决现有技术传统车钩只能传递纵向力而不能传递垂向力，导致车钩会被压坏或脱落从而不能保持平衡并失去连挂作用；以及低地板铰承受载荷量小不能胜任齿轨牵引功能旅游观光列车之间牵引连挂的问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种齿轨牵引列车的连挂装置，包括固定于一辆齿轨牵引列车上的左构架，固定于另一辆齿轨牵引列车上的右构架，以及活动连接于所述左构架和所述右构架之间以将所述左构架和所述右构架连接在一起的轴球连接件；

所述轴球连接件包括牵引轴和固定于牵引轴中间的连接转动球，所述左构架外侧中部向外突出有左构架连接段，并且所述左构架连接段的外端设有球铰接件，所述连接转动球铰接于所述球铰接件内，所述右构架外侧两端分别突出有右构架连接段，所述右构架连接段的外端设有用于套接所述牵引轴的牵引轴套接件，所述牵引轴的两端分别套接在两个所述牵引轴套接件内并可相对于相应所述牵引轴套接件自由转动，所述球铰接件位于两个所述牵引轴套接件中间。

进一步地，所述球铰接件呈环形，其内环面是与所述连接转动球的外表面相匹配的球面，所述连接转动球位于所述球铰接件的内环内，所述球铰接件的一端设有卡装槽，并且该卡装槽内卡装有呈环形的挡块，所述球铰接件周向等距开设有若干个螺栓通孔，所述挡块上在与每一个所述螺栓通孔相对应的位置处均开设有一个螺纹孔，并且每一个所述螺栓通孔和与其相对应的螺纹孔内螺纹连接有一个连接螺栓，以将所述挡块固定在所述球铰接件的端面上，所述挡块将所述连接转动球封装在所述球铰接件的内环内。

进一步地，所述连接转动球的球形外壁上可拆卸套接有起缓冲保护作用的高分子轴套，所述高分子轴套位于所述球铰接件的球面内环内。

进一步地，所述牵引轴套接件包括与所述右构架连接段为一体式结构的第一套接块，以及与所述第一套接块相配合的第二套接块，所述第二套接块通过四个螺栓固定安装于所述第一套接块的外端面上，所述第一套接块的外端面中间开设有第一套接槽，所述第一套接槽的横截面呈半圆形，所述第二套接块的内端面中间开设有第二套接槽，所述第二套接槽的横截面呈半圆形，所述第一套接槽和所述第二套接槽共同形成同于套接所述牵引轴的套接通孔，所述牵引轴的两端分别套接于两个所述套接通孔内，所述牵引轴可相对于所述牵引轴套接件沿所述牵引轴的轴向自由转动。

进一步地，所述牵引轴的两端分别设有牵引轴台阶，所述套接通孔的外端设有与所述牵引轴台阶相匹配的套接通孔台阶，所述牵引轴台阶和所述套接通孔台阶共同所用以防止所述牵引轴在所述套接通孔内纵向移动。

进一步地，所述牵引轴的两端分别可拆卸套接有起缓冲保护作用的轴套，所述轴套位于所述套接通孔内。

进一步地，所述套接通孔的内端设有密封圈，所述密封圈套接在所述牵引轴上，所述轴套的两端分别与所述套接通孔台阶和所述密封圈相顶底，所述密封圈将所述轴套封装在所述套接通孔内。

进一步地，所述连接转动球沿其一条中心轴线上开设有与所述牵引轴相匹配的连接转动球套接通孔，并且所述连接转动球通过该连接转动球套接通孔以过盈配合方式套接在所述牵引轴的中间。

进一步地，所述左构架和所述右构架分别与相应齿轨牵引列车焊接固定。

进一步地，所述左构架连接段和所述球铰接件为一体式结构。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明结构简单、设计科学合理，安装使用方便，制造成本低，不仅能同时传递纵向力，还能传递垂向力，并且其承受垂向最大载荷量为250kN，可适用于一节车质量达50吨的齿轨牵引功能旅游观光列车中，并且还能有效降低该齿轨牵引功能旅游观光列车上转向架的使用量，以达到降低使用成本的目的。

本发明主要由左构架、轴球连接件和右构架组成，左、右构架分别焊接在前后齿轨牵引功能旅游观光列车上，轴球连接件将左、右构架相连接，轴球连接件包括牵引轴和固接在牵引轴上的连接转动球，连接转动球铰接在左构架的球铰接件内，牵引轴两端分别套装在右构架的两个牵引轴套接件内，连接转动球可以实现纵向力和垂向力的传递，牵引轴可以实现纵向力的传递，如此则可达到同时传递纵向力和垂向力的目的，并且承受垂向最大载荷量可达250kN，完全能够满足齿轨牵引功能旅游观光列车之间的牵引连挂要求，同时，其结构简单，制作成本低。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

图2为本发明内部构造图。

图3为本发明纵剖面示图。

图4为背景技术中第一种齿轨车连接方式视图。

图5为背景技术中第二种齿轨车连接方式视图。

图6为传统车钩示意图。

图7为城市轨道中低地板铰示意图。

其中，附图标记对应的名称为：

1-左构架、2-连接螺栓、3-轴套、4-右构架、5-牵引轴、6-连接转动球、7-挡块、8-螺栓、9-连接转动球套接通孔、10-密封圈、11-高分子轴套、12-左构架连接段、13-球铰接件、14-右构架连接段、15-牵引轴套接件、16-螺栓通孔、17-第一套接块、18-第二套接块、19-套接通孔、20-牵引轴台阶、21-套接通孔台阶。

具体实施方式

下面结合附图说明和实施例对本发明作进一步说明，本发明的方式包括但不仅限于以下实施例。

如图1-3所示，本发明提供的一种齿轨牵引列车的连挂装置，结构简单、设计科学合理，安装使用方便，制造成本低，不仅能同时传递纵向力，还能传递垂向力，并且其承受垂向最大载荷量为250kN，可适用于一节车质量达50吨的齿轨牵引功能旅游观光列车中，并且还能有效降低该齿轨牵引功能旅游观光列车上转向架的使用量，以达到降低使用成本的目的。本发明包括固定于一辆齿轨牵引列车上的左构架1，固定于另一辆齿轨牵引列车上的右构架4，以及活动连接于所述左构架1和所述右构架4之间以将所述左构架1和所述右构架4连接在一起的轴球连接件；所述轴球连接件包括牵引轴5和固定于牵引轴中间的连接转动球6，所述左构架1外侧中部向外突出有左构架连接段12，并且所述左构架连接段12的外端设有球铰接件13，所述连接转动球6铰接于所述球铰接件13内，所述右构架4外侧两端分别突出有右构架连接段14，所述右构架连接段14的外端设有用于套接所述牵引轴5的牵引轴套接件15，所述牵引轴5的两端分别套接在两个所述牵引轴套接件15内并可相对于相应所述牵引轴套接件15自由转动，所述球铰接件13位于两个所述牵引轴套接件15中间。所述连接转动球6沿其一条中心轴线上开设有与所述牵引轴5相匹配的连接转动球套接通孔9，并且所述连接转动球6通过该连接转动球套接通孔9以过盈配合方式套接在所述牵引轴5的中间。所述左构架1和所述右构架4分别与相应齿轨牵引列车焊接固定。所述左构架连接段12和所述球铰接件13为一体式结构。

本发明主要由左构架、轴球连接件和右构架组成，左、右构架分别焊接在前后齿轨牵引功能旅游观光列车上，轴球连接件将左、右构架相连接，轴球连接件包括牵引轴和固接在牵引轴上的连接转动球，连接转动球铰接在左构架的球铰接件内，牵引轴两端分别套装在右构架的两个牵引轴套接件内，连接转动球可以实现纵向力和垂向力的传递，牵引轴可以实现纵向力的传递，如此则可达到同时传递纵向力和垂向力的目的，并且承受垂向最大载荷量可达250kN，完全能够满足齿轨牵引功能旅游观光列车之间的牵引连挂要求，同时，其结构简单，制作成本低。

本发明所述球铰接件13呈环形，其内环面是与所述连接转动球6的外表面相匹配的球面，所述连接转动球6位于所述球铰接件13的内环内，所述球铰接件13的一端设有卡装槽，并且该卡装槽内卡装有呈环形的挡块7，所述球铰接件13周向等距开设有若干个螺栓通孔16，所述挡块7上在与每一个所述螺栓通孔16相对应的位置处均开设有一个螺纹孔，并且每一个所述螺栓通孔16和与其相对应的螺纹孔内螺纹连接有一个连接螺栓2，以将所述挡块7固定在所述球铰接件13的端面上，所述挡块7将所述连接转动球6封装在所述球铰接件13的内环内。所述连接转动球6的球形外壁上可拆卸套接有起缓冲保护作用的高分子轴套11，所述高分子轴套11位于所述球铰接件13的球面内环内。

本发明所述牵引轴套接件15包括与所述右构架连接段14为一体式结构的第一套接块17，以及与所述第一套接块17相配合的第二套接块18，所述第二套接块18通过四个螺栓8固定安装于所述第一套接块17的外端面上，所述第一套接块17的外端面中间开设有第一套接槽，所述第一套接槽的横截面呈半圆形，所述第二套接块18的内端面中间开设有第二套接槽，所述第二套接槽的横截面呈半圆形，所述第一套接槽和所述第二套接槽共同形成同于套接所述牵引轴5的套接通孔19，所述牵引轴5的两端分别套接于两个所述套接通孔19内，所述牵引轴5可相对于所述牵引轴套接件15沿所述牵引轴5的轴向自由转动。

本发明所述牵引轴5的两端分别设有牵引轴台阶20，所述套接通孔19的外端设有与所述牵引轴台阶20相匹配的套接通孔台阶21，所述牵引轴台阶20和所述套接通孔台阶21共同所用以防止所述牵引轴5在所述套接通孔19内纵向移动。所述牵引轴5的两端分别可拆卸套接有起缓冲保护作用的轴套3，所述轴套3位于所述套接通孔19内。所述套接通孔19的内端设有密封圈10，所述密封圈10套接在所述牵引轴5上，所述轴套3的两端分别与所述套接通孔台阶21和所述密封圈10相顶底，所述密封圈10将所述轴套3封装在所述套接通孔19内。

本发明连挂装置由左右构架、牵引轴、连接转动球、球铰接件、挡块、牵引轴套接件、高分子轴套等组成。

本发明左、右构架分别焊接在前后齿轨牵引功能旅游观光列车上，牵引轴和连接转动球通过过盈配合连接在一起，相互之间不能运动。高分子轴套套在连接转动球上，再一起置入左构架的球铰接件中，由挡块封挡住。牵引轴两端分别套装在右构架的两个牵引轴套接件内。

本发明左构架与右构架通过牵引轴和连接转动球连接在一起，相互之间可以沿牵引轴轴向转动，可以沿牵引方向转动，也可以沿竖直方向转动，转动参数不低于城市轨道中低地板铰的参数水平。

本发明连接转动球上可拆卸套设高分子轴套，高分子轴套位于连接转动球和球铰接件的球面内环之间，牵引轴两端分别可拆卸套设轴套，轴套位于牵引轴和套接通孔的内壁之间，高分子轴套和轴套均具有缓冲功能，能保护轴、球和构架，并且高分子轴套和轴套均采用可拆卸套接，方便拆卸更换。

本发明能传递纵向载荷、垂向载荷和横向载荷。

传递纵向载荷推力时力的传递方向为：

旅游观光列车一→左构架→球铰接件→高分子轴套→连接转动球→牵引轴→轴套→右构架→旅游观光列车二。

传递横向载荷力的传递方向：

旅游观光列车一→左构架→挡块→高分子轴套→连接转动球→牵引轴→轴套→右构架→旅游观光列车二。

通过有限元分析，本发明结构可以传递的力：承受垂向最大实验载荷为250kN。

本发明结构简单，安装方便，连接装置成本低，同时旅游观光列车上还能少用一组转向架，降低成本，实用性强，适于在本技术领域大力推广应用。

上述实施例仅为本发明的优选实施方式之一，不应当用于限制本发明的保护范围，但凡在本发明的主体设计思想和精神上作出的毫无实质意义的改动或润色，其所解决的技术问题仍然与本发明一致的，均应当包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种齿轨牵引列车的连挂装置，其特征在于：包括固定于一辆齿轨牵引列车上的左构架(1)，固定于另一辆齿轨牵引列车上的右构架(4)，以及活动连接于所述左构架(1)和所述右构架(4)之间以将所述左构架(1)和所述右构架(4)连接在一起的轴球连接件；

所述轴球连接件包括牵引轴(5)和固定于牵引轴中间的连接转动球(6)，所述左构架(1)外侧中部向外突出有左构架连接段(12)，并且所述左构架连接段(12)的外端设有球铰接件(13)，所述连接转动球(6)铰接于所述球铰接件(13)内，所述右构架(4)外侧两端分别突出有右构架连接段(14)，所述右构架连接段(14)的外端设有用于套接所述牵引轴(5)的牵引轴套接件(15)，所述牵引轴(5)的两端分别套接在两个所述牵引轴套接件(15)内并可相对于相应所述牵引轴套接件(15)自由转动，所述球铰接件(13)位于两个所述牵引轴套接件(15)中间。

2.根据权利要求1所述的一种齿轨牵引列车的连挂装置，其特征在于：所述球铰接件(13)呈环形，其内环面是与所述连接转动球(6)的外表面相匹配的球面，所述连接转动球(6)位于所述球铰接件(13)的内环内，所述球铰接件(13)的一端设有卡装槽，并且该卡装槽内卡装有呈环形的挡块(7)，所述球铰接件(13)周向等距开设有若干个螺栓通孔(16)，所述挡块(7)上在与每一个所述螺栓通孔(16)相对应的位置处均开设有一个螺纹孔，并且每一个所述螺栓通孔(16)和与其相对应的螺纹孔内螺纹连接有一个连接螺栓(2)，以将所述挡块(7)固定在所述球铰接件(13)的端面上，所述挡块(7)将所述连接转动球(6)封装在所述球铰接件(13)的内环内。

3.根据权利要求2所述的一种齿轨牵引列车的连挂装置，其特征在于：所述连接转动球(6)的球形外壁上可拆卸套接有起缓冲保护作用的高分子轴套(11)，所述高分子轴套(11)位于所述球铰接件(13)的球面内环内。

4.根据权利要求1所述的一种齿轨牵引列车的连挂装置，其特征在于：所述牵引轴套接件(15)包括与所述右构架连接段(14)为一体式结构的第一套接块(17)，以及与所述第一套接块(17)相配合的第二套接块(18)，所述第二套接块(18)通过四个螺栓(8)固定安装于所述第一套接块(17)的外端面上，所述第一套接块(17)的外端面中间开设有第一套接槽，所述第一套接槽的横截面呈半圆形，所述第二套接块(18)的内端面中间开设有第二套接槽，所述第二套接槽的横截面呈半圆形，所述第一套接槽和所述第二套接槽共同形成同于套接所述牵引轴(5)的套接通孔(19)，所述牵引轴(5)的两端分别套接于两个所述套接通孔(19)内，所述牵引轴(5)可相对于所述牵引轴套接件(15)沿所述牵引轴(5)的轴向自由转动。

5.根据权利要求4所述的一种齿轨牵引列车的连挂装置，其特征在于：所述牵引轴(5)的两端分别设有牵引轴台阶(20)，所述套接通孔(19)的外端设有与所述牵引轴台阶(20)相匹配的套接通孔台阶(21)，所述牵引轴台阶(20)和所述套接通孔台阶(21)共同所用以防止所述牵引轴(5)在所述套接通孔(19)内纵向移动。

6.根据权利要求5所述的一种齿轨牵引列车的连挂装置，其特征在于：所述牵引轴(5)的两端分别可拆卸套接有起缓冲保护作用的轴套(3)，所述轴套(3)位于所述套接通孔(19)内。

7.根据权利要求6所述的一种齿轨牵引列车的连挂装置，其特征在于：所述套接通孔(19)的内端设有密封圈(10)，所述密封圈(10)套接在所述牵引轴(5)上，所述轴套(3)的两端分别与所述套接通孔台阶(21)和所述密封圈(10)相顶底，所述密封圈(10)将所述轴套(3)封装在所述套接通孔(19)内。

8.根据权利要求1-7任意一项所述的一种齿轨牵引列车的连挂装置，其特征在于：所述连接转动球(6)沿其一条中心轴线上开设有与所述牵引轴(5)相匹配的连接转动球套接通孔(9)，并且所述连接转动球(6)通过该连接转动球套接通孔(9)以过盈配合方式套接在所述牵引轴(5)的中间。

9.根据权利要求8所述的一种齿轨牵引列车的连挂装置，其特征在于：所述左构架(1)和所述右构架(4)分别与相应齿轨牵引列车焊接固定。

10.根据权利要求9所述的一种齿轨牵引列车的连挂装置，其特征在于：所述左构架连接段(12)和所述球铰接件(13)为一体式结构。