CN114593159B - 一种铁路漏斗车传动轴钩头楔键防护装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种铁路漏斗车传动轴钩头楔键防护装置，传动轴上套设有曲柄，钩头楔键与传动轴和曲柄键连接，包括：压杆，压杆包括第一部和第二部，第二部设置在第一部的一端形成L型，第一部靠近第二部的一端设置有第一通孔，第一部远离第二部的一端与传动轴之间设置有长度可调的支撑机构，第二部与钩头楔键连接，连接杆，连接杆的一端设置有不能穿过第一通孔的限制部，连接杆的另一端穿过第一通孔与传动轴连接，该装置拓展了钩头楔键防松和防脱落技术，适应消除各传动零件制造误差引起的钩头楔键位置的误差影响，且组装工序少，装配简单，有效提高组装效率和质量。

Description

一种铁路漏斗车传动轴钩头楔键防护装置

技术领域

本发明属于铁路货车技术领域，更具体地，涉及一种铁路漏斗车传动轴钩头楔键防护装置。

背景技术

目前，我国铁路煤炭、石砟漏斗车均采用两级传动的底门开闭机构，主要由上部传动装置、连杆组成、下部传动装置等组成，通过安装在上部传动装置中上部传动轴端部的上曲柄带动连杆组成运动，连杆组成带动下部传动装置中下部传动轴端部的下曲柄转动，下曲柄转动时带动安装在下部传动轴上的双联杠杆(底门曲柄)、顶杆(底门连杆)等组成的四连杆机构控制底门的开、闭动作。

钩头楔键作为机械连接的一种常用零件，主要用于传动机构中传动轴与齿轮或曲柄的连接，用来传递扭矩，适用于低速重载的工作环境，其工作原理是：将钩头楔键楔入传动轴与齿轮或曲柄键槽之间，在连接件的接触面上产生正压力，传递扭矩主要靠连接件之间的摩擦力，而不是连接件对钩头楔键侧面的剪切力，因此钩头楔键的工作面是斜面和底面，而不是两个侧面，这是与平键连接的最根本区别，由于钩头楔键组装后表面产生很大的预紧力，工作时主要靠摩擦力传递扭矩，能在径向、圆周向、轴向三个方向实现准确定位，故为提高传动可靠性，既有煤炭、石砟漏斗车的上(下)部传动轴与上(下)曲柄之间采用钩头楔键联接。钩头楔键有国家标准GB/T1564规范，但标准型钩头楔键在使用过程中存在以下问题：1、防松效果欠佳；钩头楔键是通过斜面自锁来防松，但实际使用中由于浸油、长期交变载荷作用也会松动。2、一旦松动，键的侧面将成为工作面，由于键体厚度较小，键槽挤压应力剧增，经常导致键槽受挤压变形而损坏。3、在极端情况下，钩头楔键存在脱落风险，一旦其脱落可能会造成铁路漏斗车底门意外打开而发生货物卸到轨道处，影响列车运输安全。为防止钩头楔键轴向窜出，在铁路漏斗车传动轴轴端钩头楔键组装后焊接了用钢板折弯件做成的L型挡铁，但是该结构存在以下问题：1.美观性较差.2.不方便换修零件，造修效率低，造修成本高且存在安全隐患，检修更换传动轴上零件时需要将组焊在传动轴端部的该挡铁切除，在组装后再进行焊接，而且焊接防范措施不当时，会造成转向架的车轴端部轴承过电造成轴承点蚀等问题从而影响行车安全。3.由于挡铁制造误差和焊接变形的影响，挡铁在组装焊接后可能与钩头楔键存在间隙，为了消除间隙使挡铁紧压钩头楔键，现场经常用锤砸挡铁，由于挡铁与轴端面为单面焊接而且焊缝比较短，容易造成焊缝裂纹等缺陷，故用锤砸后和焊接缺陷等会造成挡铁脱落的发生。4.挡铁为L型悬臂结构，存在偏心距，受力不好，且L型挡铁采用钢板折弯件结构，为便于折弯，钢板采用薄壁钢板，故造成挡铁刚度小，当钩头楔键向轴端窜出时易造成挡铁变形，导致该挡铁的防松功能失效，钩头楔键松动后造成键槽挤压应力剧增，导致键槽受挤压变形而损坏。5.挡铁组装后挡卡钩头楔键时预紧力大小不好调整，当预紧力太小不足以克服钩头楔键窜出力或没有预紧力时，会导致发生钩头楔键防松作用失效的问题。

目前，还有一种钩头楔键防松防脱落技术采用钩头楔键非标设计件，通过增加键体本体的厚度，增加通孔安装防松螺钉，在齿轮或曲柄上对应设置防松螺钉连接螺纹孔，如各配合孔定位尺寸误差大时，会导致防松螺钉安装困难，或使钩头楔键组装后不正位，引起别劲导致预紧力不够松动等问题，故该防护技术对各相关配合的传动零件制造精度要求高，导致钩头楔键不能通用及造修成本高等问题，影响钩头楔键、齿轮或曲柄等配件的互换性和造修效率，故存在生产工作效率较低、经济性差等问题，因此，期待开发一种铁路漏斗车传动轴钩头楔键防松、防脱落的防护装置技术。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的不足，提供一种铁路漏斗车传动轴钩头楔键防护装置，该装置拓展了钩头楔键防松和防脱落技术，适应消除各传动零件制造误差引起的钩头楔键位置的误差影响，且组装工序少，装配简单，有效提高组装效率和质量。

为了实现上述目的，本发明提供一种铁路漏斗车传动轴钩头楔键防护装置，包括：

压杆，所述压杆包括第一部和第二部，所述第二部设置在所述第一部的一端形成L型，所述第一部靠近所述第二部的一端设置有第一通孔，所述第一部远离所述第二部的一端与所述传动轴之间设置有长度可调的支撑结构，所述第二部与所述钩头楔键连接；

连接杆，所述连接杆的一端设置有不能穿过所述第一通孔的限制部，所述连接杆的另一端穿过所述第一通孔与所述传动轴连接。

可选地，还包括第一螺母，所述连接杆为螺栓，所述传动轴上设置有螺纹孔，所述螺栓的螺纹端穿过所述第一通孔与所述螺纹孔螺纹连接，所述第一螺母螺纹连接在所述螺栓上，所述第一螺母的一侧与所述传动轴连接。

可选地，所述支撑结构包括：

定位螺柱，所述第一部靠近所述传动轴的一侧设置有定位孔，所述传动轴上设置有连接孔，所述定位螺柱的一端螺纹连接在所述连接孔内，所述定位螺柱的另一端插接在所述定位孔内；

第二螺母，所述第二螺母螺纹连接在所述定位螺柱上，所述第二螺母的一侧与所述传动轴连接；

定位螺母，所述定位螺母螺纹连接在所述定位螺柱上，所述定位螺母的一侧与所述第一部连接。

可选地，还包括防松垫片，所述防松垫片包括环部，所述定位螺柱的所述一端穿过所述环部，所述环部的外周设置有多个止耳，所述压杆上设置有工艺孔，所述防松垫片的止耳能够弯折并卡入所述工艺孔内。

可选地，多个所述止耳包括两个固定止耳，两个固定止耳之间均布有八个活动止耳，所述固定止耳与相邻的所述活动止耳之间的夹角为28.5°，相邻的所述活动止耳之间的夹角为45°。

可选地，所述第二部为圆弧形。

可选地，所述定位孔和所述通孔的圆心位于同一竖直平面内。

可选地，所述防松垫片设置在所述螺栓的端部和所述压杆之间，两个所述固定止耳折叠卡入所述工艺孔内，至少两个所述活动止耳折叠与所述螺栓的端部的外周连接。

可选地，所述传动轴的一端设置有限制部和第一键槽，所述钩头楔键键连接在所述键槽内，所述曲柄上设置有第二键槽，所述第一键槽和所述第二键槽形成安装槽，所述钩头楔键能够键入所述安装槽。

可选地，所述定位孔为盲孔，所述定位螺柱的所述另一端与所述盲孔的孔底之间设置有间隙。

本发明提供一种铁路漏斗车传动轴钩头楔键防护装置，其有益效果在于：

a该装置拓展了钩头楔键防松和防脱落技术，适应消除各传动零件制造误差引起的钩头楔键位置的误差影响，且组装工序少，装配简单，有效提高组装效率和质量。

b该装置钩头楔键、螺母、螺栓均采用标准件，便于制造、检修，提高了配件的通用性和互换性，能有效降低制造成本，具有成本低、经济性好等特点。

c该装置沿传动轴端部中心呈对称布置，提高了美观性且占用空间小。

d该装置仅在传动轴端部增设两个螺纹连接孔，不改动原有的传动装置任何零部件结构，即可满足在既有检修车加装改造，又可在新造车上装车要求，且改造费用少，工艺性好，节省时间，效率高，经济性好。

e该装置采用紧固件连接，结构简单、紧凑、安全可靠、操作便捷且结构对称受力好，压杆一端的圆弧第二部和其另一端的杆体分别与钩头楔键外露端部和定位螺母外端部挤压力之和与其中部设置的六角螺栓预紧力相同，使该装置受力平衡。

f该装置彻底杜绝了钩头楔键松动或脱落引起底门开闭机构失效和行车事故等问题的发生。

g该装置能满足由制造误差引起的钩头楔键位置偏差大时快速调整的要求，解决了传动轴键槽、曲柄键槽、钩头楔键等件由于制造累积误差大等因素，组装后造成每根传动轴上钩头楔键位置均不同，采用既有的钩头楔键防松技术不易控制钩头楔键松动、脱落的难题，故该装置对零件的制造精度要求不高，降低了制造或检修成本。

h该装置结构简单、省力，组装时紧固螺栓用扳手或套筒等简单工具即可，且通过设置压杆里、外面处的防松垫片与连接螺栓和定位螺母配套使用具有防松和防转动功能，确保该装置不会发生移动和脱落，自身安全性好。

i采用螺栓连接压杆中部圆通孔，使压杆中部受压力，通过该压力对压杆圆弧第二部和定位螺母作用最终将该力转换为对钩头楔键外露端部压力和依次通过定位螺母、定位螺柱传递到传动轴端部压力之和，且对制造误差引起的钩头楔键位置变化时，能分别通过调整定位螺母和连接螺栓与传动轴端部距离来调整并保持压杆对钩头楔键压紧状态，该调整功能简单、快捷，操作方便，适合多种场合作业特别是野外作业。该装置不会改变原来传动装置的任何结构，不需要携带大型工具，仅用扳手或套筒等简单工具就可以组装和拆卸；既有挡铁防松、防脱落技术用电焊焊固，且拆卸时须采用切割工具，如制造误差大引起钩头楔键位置偏差大时，须更换或选配L型挡铁，且组装后须用锤子多次砸挡铁，使挡铁接触钩头楔键外露端部，且用锤砸后容易引起挡铁焊接地方开裂，造成挡铁脱落隐患，故存在工序多，效率低，造修成本高，且存在电焊机、切割工具不易携带等问题。

j该装置体积和自重小，能方便配套在传动轴端部有限空间内使用，该装置结构简单、便于制造和使用。

k该装置采用的六角薄螺母与传动轴端部螺纹配套使用(利用双螺母防松原理)具有对连接六角螺栓防松功能，六角螺栓端部六方头和定位螺柱上的定位螺母采用防松垫片等措施进一步防止螺栓或螺母因震动导致松动，提高了该装置防松、防脱性能，保证了该装置的安全性和质量。

l该装置采用压杆、定位螺柱、定位螺母和螺栓连接结构，受力平衡且合理，解决了现有铁路漏斗车用L型挡铁来防止钩头楔键松动和脱落技术方案受悬臂力矩作用容易遭到破坏断裂从而影响行车安全问题的发生。该装置结构对称受力好、强度高、刚度大，使用寿命长。既有L型挡铁防松、防脱落技术，采用悬臂结构，刚度小，用锤子容易敲动后容易回弹，且挡铁敲击后焊缝受疲劳影响容易开裂而造成脱落的发生，故采用既有挡铁来防止钩头楔键防松效果并不好。

m该装置结构简单，容易在车辆段或造修工厂等单位进行培训，适合推广。

n该装置仅需在传动轴端部增设两个螺纹连接孔，且该螺纹孔采用车床或电钻等冷加工工艺制造，不会发生传动轴的材质化学成分变化和降低传动轴的强度的安全隐患问题；而既有漏斗车钩头楔键采用L型挡铁防松、防脱落技术方案，在挡铁焊接时则对传动轴材料进行了热输入，相当于对传动轴端部局部进行了热处理，导致传动轴局部材质化学成分发生了变化，影响了传动轴的强度，整车组装完焊接时，如对电焊机地线连接不到位时，还会极易发生转向架车轴的轴承过电造成轴承点蚀等问题，存在列车运行安全问题；为使挡铁接触钩头楔键外露端部，组装后须用锤子多次砸挡铁，用锤砸后容易引起焊缝疲劳的发生造成挡铁焊缝开裂，造成挡铁脱落隐患；如挡铁拆卸时须采用切割工具对其焊缝进行切割操作，切割操作不当时，易引起传动轴端部母材损伤，影响强度。

o该装置拆卸后在不影响质量和功能的情况下能重复使用再组装，经济性好，而既有漏斗车采用的挡铁切割拆除后由于母材已发生烧损及定位尺寸已发生变化，故不能重复利用，经济性差。

p该装置结构简单，组装和拆卸时仅需对压紧机构的紧固件和防松垫片进行操作，组装和拆卸工序少，效率高，经济性好，解决了既有漏斗车采用挡铁焊接和拆卸技术存在工序多，效率低，造、修成本高的问题。

q该装置安全可靠，可彻底解决既有漏斗车钩头楔键采用L型挡铁防松、防脱落技术存在的挡铁松动脱落等安全隐患，且该装置具有自动调整功能，对各传动零件加工精度要求不高，采用标准件钩头楔键，解决了如果采用工业传动上常用的非标件钩头楔键防松防脱落技术，存在需要各相关传动零件制造精度要求比较高，钩头楔键不能通用及造修成本高、影响钩头型楔键、曲柄等配件的互换性和造修效率，存在生产工作效率较低、经济性差等问题。

r该装置创新了钩头楔键防松和防脱落技术，为适应各传动零件制造误差引起的钩头楔键位置误差影响，该装置的挤压夹紧功能位置可微调整，且组装后将压杆中部六角螺栓的预紧力转换为对钩头楔键外露端部持续的压紧力，避免了钩头楔键松动和脱落的发生，完善了钩头楔键防松和防脱落技术和功能，且该装置组装工序少，装配简单，提高了组装效率和质量。而采用既有L型挡铁防松技术，对钩头楔键外露端部压紧力大小不易掌控，如组装后挡铁与钩头楔键发生弹性变形或有间隙时则没有压紧力。而采用钩头楔键非标设计件的钩头楔键防松防脱落技术，通过在齿轮或曲柄上对应设置防松螺钉连接螺纹孔，如各配合孔定位尺寸误差大时，会导致防松螺钉安装困难，或使钩头楔键组装后不正位，引起别劲导致预紧力不够松动等问题，导致钩头楔键不能通用及造修成本高等问题。

本发明的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

通过结合附图对本发明示例性实施方式进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本发明示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。

图1示出了根据本发明的一个实施例的一种铁路漏斗车传动轴钩头楔键防护装置的结构示意图。

图2示出了根据本发明的一个实施例的一种铁路漏斗车传动轴钩头楔键防护装置的侧视图。

图3示出了根据本发明的一个实施例的一种铁路漏斗车传动轴钩头楔键防护装置的传动轴的结构示意图。

图4示出了根据本发明的一个实施例的一种铁路漏斗车传动轴钩头楔键防护装置的压杆的作用力二维示意图。

图5示出了根据本发明的一个实施例的一种铁路漏斗车传动轴钩头楔键防护装置的压杆的结构示意图。

图6示出了根据本发明的一个实施例的一种铁路漏斗车传动轴钩头楔键防护装置的定位螺栓的结构示意图。

图7示出了根据本发明的一个实施例的一种铁路漏斗车传动轴钩头楔键防护装置的防松垫片的结构示意图。

图8示出了根据本发明的一个实施例的一种铁路漏斗车传动轴钩头楔键防护装置的防松垫片的侧视图。

图9示出了根据本发明的一个实施例的一种铁路漏斗车传动轴钩头楔键防护装置的压杆的受力分析简图。

附图标记说明：

1、传动轴；2、曲柄；3、第一螺母；4、螺栓；5、压杆；6.1、定位螺柱；6.2、第二螺母；6.3、定位螺母；7、钩头楔键；8、防松垫片。

具体实施方式

下面将更详细地描述本发明的优选实施方式。虽然以下描述了本发明的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本发明更加透彻和完整，并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。

图1示出了根据本发明的一个实施例的一种铁路漏斗车传动轴钩头楔键防护装置的结构示意图；图2示出了根据本发明的一个实施例的一种铁路漏斗车传动轴钩头楔键防护装置的侧视图；图3示出了根据本发明的一个实施例的一种铁路漏斗车传动轴钩头楔键防护装置的传动轴的结构示意图；图4示出了根据本发明的一个实施例的一种铁路漏斗车传动轴钩头楔键防护装置的压杆的作用力二维示意图；图5示出了根据本发明的一个实施例的一种铁路漏斗车传动轴钩头楔键防护装置的压杆的结构示意图；图6示出了根据本发明的一个实施例的一种铁路漏斗车传动轴钩头楔键防护装置的定位螺栓的结构示意图；图7示出了根据本发明的一个实施例的一种铁路漏斗车传动轴钩头楔键防护装置的防松垫片的结构示意图；图8示出了根据本发明的一个实施例的一种铁路漏斗车传动轴钩头楔键防护装置的防松垫片的侧视图；图9示出了根据本发明的一个实施例的一种铁路漏斗车传动轴钩头楔键防护装置的压杆的受力分析简图。

如图1-9所示，一种铁路漏斗车传动轴钩头楔键防护装置，包括：

压杆5，压杆5包括第一部和第二部，第二部设置在第一部的一端形成L型，第一部靠近第二部的一端设置有第一通孔，第一部远离第二部的一端与传动轴1之间设置有长度可调的支撑结构，第二部与钩头楔键7连接；

连接杆，连接杆的一端设置有不能穿过第一通孔的限制部，连接杆的另一端穿过第一通孔与传动轴1连接。

具体的，通过连接杆限制压杆5的位置，压杆5和连接杆、支撑结构构成杠杆结构，通过调节支撑结构辅助支撑压杆5的第二部挤压钩头楔键7，避免钩头楔键7脱落和压杆5因震动旋转松动，方便调整对钩头楔键7的压力大小。

进一步，压杆5主要采用钢板加工而成，由长方体杆体和圆弧第二部组成，具有一定的强度和刚度，满足受力的要求，压杆圆弧第二部和长方体杆体可以采用一体式结构或焊接连接结构或铸造一体结构，为表示方便，该压杆厚度尺寸采用B表示，宽度尺寸采用A表示，圆弧第二部圆弧半径尺寸采用R表示。

在本实施例中，还包括第一螺母3，连接杆为螺栓4，传动轴1上设置有螺纹孔，螺栓4的一端穿过第一通孔与螺纹孔螺纹连接，第一螺母3螺纹连接在螺栓4上，第一螺母3的一侧与传动轴1连接。

具体的，通过螺栓4与传动轴1的螺纹孔连接配合，使用简单，调节方便，螺母3能够保护螺栓4的螺纹并且防松。

进一步，第一螺母3为六角薄螺母，螺栓4为六角螺栓，连接杆与第一通孔的孔壁之间设置有间隙，螺栓4靠近端部的一端为光杆，方便调整使用。

在本实施例中，所述支撑结构包括：

定位螺柱6.1，第一部靠近所述传动轴1的一侧设置有定位孔，传动轴1上设置有连接孔，定位螺柱6.1的一端螺纹连接在连接孔内，所述定位螺柱6.1的另一端插接在定位孔内；

第二螺母6.2，所述第二螺母6.2螺纹连接在所述定位螺柱6.1上，所述第二螺母6.2的一侧与所述传动轴1连接；

定位螺母6.3，所述定位螺母6.3螺纹连接在所述定位螺柱6.1上，所述定位螺母6.3的一侧与所述第一部连接。

具体的，通过定位螺柱6.1、第二螺母6.2和定位螺母6.3配合调节第一部与传动轴1的间距，进而改变支撑力量大小。

进一步，定位螺柱6.1上的第二螺母6.2与定位螺柱6.1采用焊接等方式连接成一体，便于采用扳手等工具紧固或拆卸定位螺柱，并与传动轴1的端部连接孔配合使用，主要起便于用板手对定位螺柱6.1组装和拆卸的作用，在连接成一体时，第二螺母2与定位螺柱6.1端部距离不能超过传动轴1端部的连接孔的深度；第二螺母2不受力的传递作用，与传动轴1端部的螺纹连接孔配合使用起到防松和螺纹防护的作用。

在本实施例中，还包括防松垫片8，防松垫片8包括环部，定位螺柱的一端穿过环部，环部的外周设置有多个止耳，压杆5上设置有工艺孔，防松垫片8的止耳能够弯折并卡入工艺孔内。

具体的，防松垫片8设置有两个，一个在定位螺母6.3和第一部之间，另一个在第一部和螺栓4的端部之间，通过防松垫片8提高连接稳定性。

在本实施例中，多个止耳包括两个固定止耳，两个固定止耳之间均布有八个活动止耳，固定止耳与相邻的活动止耳之间的夹角为28.5°，相邻的活动止耳之间的夹角为45°。

具体的，确保螺栓4的六角第二部转动到任意位置或角度时，至少有两个活动止耳撬起贴在六角螺栓4六角方头的平面上。

进一步，防松垫片8采用厚度为0.5mm～1mm、材质为Q235A的薄壁钢板冲压而成，为提高耐腐蚀性能，防松垫片8表面采用镀锌或发蓝处理工艺。

在本实施例中，第二部为圆弧形。

具体的，压杆6.1的第二部(作用部)为R的圆弧形结构凸台，便于压杆轻微旋转时，第二部与钩头楔键7外露端面为线接触，增加了接触面积，减少了压强，以免对其接触面造成挤压破坏，同时，保证了螺栓4预紧力传递到钩头楔键7外露端面，防止钩头楔键7松动或脱落的发生。

在本实施例中，定位孔和通孔的圆心位于同一竖直平面内。

具体的，限制压杆5的扭曲，保证压杆5竖直，垂向定位压杆5。

在本实施例中，防松垫片8设置在螺栓4的端部与压杆5之间，两个固定止耳折叠卡入工艺孔内，至少两个活动止耳折叠与螺栓4的端部的外周连接。

在本实施例中，传动轴1的一端设置有限制部和第一键槽，钩头楔键7键连接在键槽内，曲柄上设置有第二键槽，第一键槽和第二键槽形成安装槽，钩头楔键7能够键入安装槽。

在本实施例中，定位孔为盲孔，所述定位螺柱的所述另一端与所述盲孔的孔底之间设置有间隙。

具体的，配合定位螺柱6.1限制压杆5，防止车辆震动造成压杆5绕螺栓4旋转脱离钩头楔键7外露端部，并防止定位螺柱6.1松动后脱落出来，该盲孔与传动轴1的端部连接孔之间形成一个封闭区域，当定位螺柱6.1一端脱离传动轴1端部一定距离后，定位螺柱6.1的另一端必然会向该盲孔内移动相同距离，而盲孔内端与定位螺柱6.1的距离很小仅够定位螺母6.3使用，当定位螺柱6.1一端脱离传动轴端部距离过大后，其另一端就会碰上盲孔最内端，使其不再继续松动脱离。

进一步，盲孔美观封闭，避免杂质影响间隙阻塞运动。

本实施例一种铁路漏斗车传动轴钩头楔键防护装置使用时，以铁路漏斗车使用为例，待传动轴组装完各零部件后，在传动轴端部套入曲柄，并使传动轴键槽与曲柄上楔型键槽对正后再组装钩头楔键，将定位螺柱上的六角薄螺母与定位螺柱采用焊接等方式在车下连接成一体后，便于用板手通过薄螺母对定位螺柱组装和拆卸(调节六角薄螺母位置使其与定位螺柱端部距离不能超过传动轴端部螺纹连接孔深度)，采用扳手等工具将其一端组装并紧固在传动轴端部定位螺柱的螺纹连接孔处，在其另一端旋入定位螺母，并调整至靠近六角薄螺母处；再将六角连接螺栓依次穿入一个防松垫片、压杆和六角薄螺母，同时将防松垫片的两个固定止耳对应分别插入压杆螺栓连接通孔上下对称设置的防松垫片两固定止耳安装工艺圆孔中，并移动调整六角薄螺母偏向压杆位置使螺栓留有足够的连接螺纹长度，再将组装后的六角螺栓螺纹部分顺时针拧入到传动轴端部的螺纹孔内并旋入使螺栓更好脱离不出来距离为止，同时将另一个防松垫片的两固定止耳组装到第一部的定位螺柱工艺盲孔两侧对称设置的两固定止耳安装工艺圆孔中后，再将该防松垫片和第一部的定位螺柱工艺盲孔依次插入的定位螺柱外露端头；继续旋入六角连接螺栓并同时调整定位螺母与传动轴端面距离，直到压杆圆弧第二部接触并压紧到钩头楔键外露端面为止，且必须同时满足测量尺寸L1+L4＝L2+L3的要求(其中L1为定位螺母外端面与传动轴端面距离尺寸，L2为钩头楔键外露端面长度尺寸，L3为压杆圆弧第二部尺寸，L4为防松垫片的厚度尺寸)，以保证压杆与定位螺母外端部和六角连接螺栓的六角第二部接触面均为面接触,从而保证压杆受力稳定，避免其为点接触时螺栓受剪切力。确保用板手旋紧六角螺栓达到其力矩要求紧固后，再用扳手顺时针旋紧六角薄螺母使其与轴端面贴紧，最后依次反向对称撬起两个防松垫片活动止耳，使其与六角螺栓六角方头和定位螺母的侧面密贴处于防松位置，为达到六角螺栓防松效果需要至少撬起两个活动止耳。

该装置拆卸维修时步骤：拆卸与组装顺序相反，首先利用扳手等工具将撬起的活动止耳撬下贴于压杆平面上，能方便使螺栓和定位螺母转动为止，再用板手分别逆时针旋转松动六角薄螺母和六角螺栓，依次拆下六角薄螺母、压杆、防松垫片和六角螺栓后，最后拆下定位螺柱和六角薄螺母组合体及定位螺母。检查各零件状态良好时可重复组装使用。

该装置利用受力平衡和力矩平衡原理，其中F为六角螺栓预紧力传递到压杆体中部上的力，F1为定位螺柱上的定位螺母对第一部压紧作用力的反作用力，F2为压杆圆弧压头对钩头楔键外露端面压紧作用力的反作用力，L1、L2分别为F1、F2围绕压杆圆通孔纵向中心线处旋转时的力臂，根据受力平衡和力矩平衡原理可得出如下公式：(1)F＝F1+F2；(2)F1*L1＝F2*L2,由上述公式可得知，需要缩短作用力F2的力臂L2，才能增大压杆圆弧压头对钩头楔键外露端面压紧作用力，从而保证该装置对钩头楔键起防松防脱落的防护功能，故尽量选用L2≤L1，对应传动轴端面的增设的连接螺栓螺纹连接孔可偏向键槽一侧。

为防止车辆在恶劣运行环境产生过大震荡或冲击力作用并克服了压杆各接触面静摩擦力，导致压杆绕六角螺栓纵向中心线做一个自由度旋转运动，导致压杆的圆弧压头脱离钩头楔键外露端面而失去对钩头楔键的防护作用，通过压杆上设置的定位螺柱定位工艺盲孔、定位螺柱、定位螺母及传动轴增设的螺纹孔配合使用起压杆定位作用，起限位、阻挡压杆绕其中部的六角螺栓纵向中心线做旋转运动。

该装置的防松、防脱落和调整功能如下：根据上述的受力平衡和力矩平衡原理，将六角螺栓预紧力传递到压杆体中部上的压力F转换为第一部对定位螺母作用力的反作用力F1和压杆圆弧压头对钩头楔键外露端面压紧作用力的反作用力F2，保持压杆圆弧压头对钩头楔键外露端面压紧作用力F2大于钩头型楔键窜出力或预紧力，从而保证该装置对钩头楔键起防松防脱落作用，防止钩头楔键松动或脱落的发生。

压杆上设置的定位螺柱定位工艺盲孔与定位螺柱配合使用起压杆定位作用，防止车辆震动造成压杆绕连接螺栓旋转脱离钩头楔键外露端部，使压杆失去对钩头楔键防护作用；为防止定位螺柱松动后脱落出来，该盲孔与传动轴端部螺纹连接孔之间形成一个封闭区域，当定位螺柱一端脱离传动轴端部一定距离后，定位螺柱的另一端必然会向该盲孔内移动相同距离，而盲孔内端与定位螺柱的距离很小仅够调节螺母使用，当定位螺柱一端脱离传动轴端部距离过大后，其另一端就会碰上压杆上盲孔最内端，使其不再继续松动脱离，此过程中由于防松垫片的作用，定位螺母保持不动不会松动。

如果传动装置各零、部件配合尺寸由于制造误差等因素导致钩头型楔键组装后位置与理论位置不符且偏向传动轴外侧或里侧时，通过同步调整该装置的六角连接螺栓六角第二部和定位螺柱上的定位螺母与传动轴端面距离来获得钩头楔键外露端面受到压杆圆弧第二部的持续压紧作用力，从而实现了该装置对钩头楔键起到了防护作用。

本发明装置充分利用传动轴端狭小空间沿呈对称布置，使该装置受力平衡。本发明装置采用螺栓紧固结构及部分标准配件，便于制造、检修和拆卸，可重复利用，提高了配件的通用性和互换性，能有效降低制造和检修成本，具有成本低经济性好等特点。

本发明装置结构简单、安全可靠，具有防松、防脱和调节位置功能，适用于在既有铁路车辆上加装改造和在新造铁路货车上批量应用，且该装置体积小便于携带适合在野外作业的要求。

该装置仅需在传动轴端部增设两个螺纹连接孔，可采用便携式手电钻配合手工铰扣加工完成，不会改变原来传动装置的任何结构，不需要携带大型工具，仅用扳手等简单工具就可以组装和拆卸，与既有车相比较可显著提高传动装置的组装效率和质量。

以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。

Claims (6)

1.一种铁路漏斗车传动轴钩头楔键防护装置，传动轴上套设有曲柄，钩头楔键与所述传动轴和所述曲柄键连接，其特征在于，包括：

压杆，所述压杆包括第一部和第二部，所述第二部设置在所述第一部的一端形成L型，所述第一部靠近所述第二部的一端设置有第一通孔，所述第一部远离所述第二部的一端与所述传动轴之间设置有长度可调的支撑结构，所述第二部与所述钩头楔键连接，所述第二部为圆弧形；

连接杆，所述连接杆的一端设置有不能穿过所述第一通孔的限制部，所述连接杆的另一端穿过所述第一通孔与所述传动轴连接；

所述支撑结构包括：

定位螺柱，所述第一部靠近所述传动轴的一侧设置有定位孔，所述传动轴上设置有连接孔，所述定位螺柱的一端螺纹连接在所述连接孔内，所述定位螺柱的另一端插接在所述定位孔内，所述定位孔为盲孔；

第二螺母，所述第二螺母螺纹连接在所述定位螺柱上，所述第二螺母的一侧与所述传动轴连接；

定位螺母，所述定位螺母螺纹连接在所述定位螺柱上，所述定位螺母的一侧与所述第一部连接；

还包括防松垫片，所述防松垫片设置在所述定位螺母和所述第一部之间，所述防松垫片包括环部，所述定位螺柱的所述一端穿过所述环部，所述环部的外周设置有多个止耳，所述压杆上设置有工艺孔，所述防松垫片的止耳能够弯折并卡入所述工艺孔内；

定位螺母外端面与传动轴端面距离尺寸为L1，钩头楔键外露端面长度尺寸为L2，第二部的半径尺寸为L3，所述定位螺母和所述第一部之间的防松垫片的厚度尺寸L4，L1+L4＝L2+L3。

2.根据权利要求1所述的一种铁路漏斗车传动轴钩头楔键防护装置，其特征在于，还包括第一螺母，所述连接杆为螺栓，所述传动轴上设置有螺纹孔，所述螺栓的螺纹端穿过所述第一通孔与所述螺纹孔螺纹连接，所述第一螺母螺纹连接在所述螺栓上，所述第一螺母的一侧与所述传动轴连接。

3.根据权利要求2所述的一种铁路漏斗车传动轴钩头楔键防护装置，其特征在于，多个所述止耳包括两个固定止耳，两个固定止耳之间均布有八个活动止耳，所述固定止耳与相邻的所述活动止耳之间的夹角为28.5°，相邻的所述活动止耳之间的夹角为45°。

4.根据权利要求3所述的一种铁路漏斗车传动轴钩头楔键防护装置，其特征在于，所述防松垫片还设置在所述螺栓的端部和所述压杆之间，两个所述固定止耳折叠卡入所述工艺孔内，至少两个所述活动止耳折叠与所述螺栓的端部的外周连接。

5.根据权利要求1所述的一种铁路漏斗车传动轴钩头楔键防护装置，其特征在于，所述传动轴的一端设置有限制部和第一键槽，所述钩头楔键键连接在所述键槽内，所述曲柄上设置有第二键槽，所述第一键槽和所述第二键槽形成安装槽，所述钩头楔键能够键入所述安装槽。

6.根据权利要求1所述的一种铁路漏斗车传动轴钩头楔键防护装置，其特征在于，所述定位螺柱的所述另一端与所述盲孔的孔底之间设置有间隙。

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