CN116447240A - 一种铁路漏斗车钩头型楔键防松机构及铁路漏斗车 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种铁路漏斗车钩头型楔键防松机构及铁路漏斗车，涉及铁路车辆技术领域，用于传动轴与曲拐之间的钩头型楔键的防松连接，包括：设置在传动轴靠近钩头型楔键的一端面上设有第一螺纹孔；杠杆，杠杆的侧面中部设有通孔，通孔的中心线与第一螺纹孔的中心线重合时杠杆的下部能够贴合在钩头型楔键的外露端上；第一螺栓，第一螺栓的一端能够穿过通孔与第一螺纹孔螺纹连接；该机构结构简单，组装和拆卸时仅需对杠杆上的第一螺栓进行操作就可以，组装和拆卸工序少，效率高，经济性好，解决了现有铁路漏斗车采用挡铁焊接和拆卸技术存在工序多、效率低及造修成本高等问题，提高了行车安全。

Description

一种铁路漏斗车钩头型楔键防松机构及铁路漏斗车

技术领域

本发明属于铁路车辆技术领域，更具体地，涉及一种铁路漏斗车钩头型楔键防松机构及铁路漏斗车。

背景技术

目前，我国铁路煤炭、石砟漏斗车等铁路货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拐带动连杆组成运动，连杆组成带动下部传动装置中下部传动轴端部的下曲拐转动，下曲拐转动时带动安装在下部传动轴上的双联杠杆(底门曲拐)、顶杆(底门连杆)等组成的四连杆机构控制底门的开、闭动作。

钩头型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拐的连接，用来传递扭矩，适用于低速重载的工作环境，如图1所示，其工作原理是：将钩头型楔键3楔入传动轴1与齿轮或曲拐2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型楔键3侧面的剪切力，因此钩头型楔键3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，由于钩头型楔键3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，既有铁路煤炭、石砟漏斗车等铁路货车的上部传动轴与上曲拐之间采用钩头型楔键3联接。

钩头型楔键3有国家标准GB/T1564规范，但标准的钩头型楔键3在使用过程中发现存在以下问题：

1、防松效果欠佳，钩头型楔键3是通过斜面自锁来防松，但实际使用中由于浸油、长期交变载荷作用等因素影响存在松动现象；

2、钩头型楔键3一旦松动，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、钩头型楔键3存在脱落风险，一旦其脱落可能会造成铁路货车由于其传动机构的锁闭功能失效而使底门意外打开，导致货物卸到轨道处影响列车运输安全。

为防止钩头型楔键3松动发生轴向窜出，在既有铁路漏斗车传动轴1轴端钩头型楔键3组装后焊接了用钢板折弯件制成的L型挡铁13形成钩头型楔键3防松方案，但是该方案存在以下问题：

1、检修更换传动轴上零件时需要将组焊在传动轴轴端的L型挡铁切除，在检修后需再将新制的L型挡铁进行焊接在传动轴轴端，从而，不方便换修传动轴上的零件及L型挡铁切除后由于尺寸缩短不能重复利用，导致造修效率低，造修成本高，而且焊接防范措施不当时，存在安全隐患，会造成该车转向架的车轴端部轴承过电造成轴承点蚀，从而影响行车安全；

2、L型挡铁焊接在传动轴轴端后，对钩头型楔键端部压紧力大小不好调整，当压紧力太小不足以克服钩头型楔键窜出力或没有压紧力时，会存在钩头型楔键防松作用失效。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术不足提供一种铁路漏斗车钩头型楔键防松机构及铁路漏斗车，以解决上述背景技术中提出的在检修更换传动轴上零件时，需要将组焊在传动轴轴端的L型挡铁切除，在检修后需再将新制的L型挡铁进行焊接在传动轴轴端，从而，不方便换修传动轴上的零件及L型挡铁切除后由于尺寸缩短不能重复利用，导致造修效率低，造修成本高，而且焊接防范措施不当时，存在安全隐患，会造成该车转向架的车轴端部轴承过电造成轴承点蚀，从而影响行车安全的问题，同时，以解决上述背景技术中L型挡铁焊接在传动轴轴端后，对钩头型楔键端部压紧力大小不好调整，当压紧力太小不足以克服钩头型楔键窜出力或没有压紧力时，会存在钩头型楔键防松作用失效的问题。

为了实现上述目的，本发明提供一种铁路漏斗车钩头型楔键防松机构，所述防松机构用于传动轴与曲拐之间的钩头型楔键的防松连接，该防松机构包括：

设置在所述传动轴靠近所述钩头型楔键的一端面上设有第一螺纹孔；

杠杆，所述杠杆的侧面中部设有通孔，所述通孔的中心线与所述第一螺纹孔的中心线重合时，所述杠杆的下部能够贴合在所述钩头型楔键的外露端面上；

第一螺栓，所述第一螺栓的一端能够穿过所述通孔与所述第一螺纹孔螺纹连接。

优选地，所述杠杆呈L形状，L形状的所述杠杆的一端设有压平面，所述压平面能够贴合在所述钩头型楔键的外露端面上，L形状的所述杠杆设置所述通孔的侧面为平面，所述平面与所述压平面平行。

优选地，所述压平面的两侧均设有卡板，两所述卡板与所述压平面之间形成卡槽，所述卡槽内的两所述卡板相对的面能够卡接在钩头型楔键的外露端的两侧面。

优选地，还包括第一螺母，所述第一螺母与所述第一螺栓螺纹连接，所述第一螺母能够贴合在所述传动轴的一端面上。

优选地，还包括第二螺栓和设置在所述杠杆的侧面上部的第二螺纹孔，所述第二螺栓与所述第二螺纹孔螺纹连接，所述第二螺栓的头部能够贴合在所述传动轴的一端面上，所述第二螺栓的头部外端表面设置防滑滚花，所述第二螺栓与所述杠杆的下部共同平衡承受所述第一螺栓预紧力作用。

优选地，还包括第二螺母，所述第二螺母与所述第二螺栓螺纹连接，所述第二螺母能够贴合在所述杠杆的侧面上部，为防止第二螺母松动脱落后击打信号设施等引起安全隐患，待第二螺栓和第二螺母安装后，在靠近第二螺母的第二螺栓尾部设置开口销孔并穿入开口销。

优选地，所述压平面上设有防滑滚花。

优选地，所述第二螺纹孔的中心线与所述通孔的中心线之间的距离大于所述压平面的中心线与所述通孔的中心线之间的距离。

优选地，所述卡槽内的两所述卡板相对的面之间的距离大于所述钩头型楔键的外露端的两侧面之间的距离1mm-3mm。

一种铁路漏斗车，包括传动装置，所述传动装置包括铁路漏斗车钩头型楔键防松机构；

所述传动轴套接在所述曲拐上，且所述传动轴上的键槽与所述曲拐上的键槽对正，所述钩头型楔键的一端插接在两所述键槽内。

本发明提供一种铁路漏斗车钩头型楔键防松机构及铁路漏斗车，其有益效果在于：

1、该机构结构简单，组装和拆卸时仅需分别对杠杆上的第一螺栓、第一螺母、第二螺栓和第二螺母的紧固件进行操作就可以，该机构所有零部件在拆卸后均能重复利用，该机构组装和拆卸工序少，效率高，经济性好，解决了现有铁路漏斗车采用L型挡铁焊接和拆卸技术存在工序多、效率低及造修成本高的问题，提高了行车安全。

2、该机构创新了钩头型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型楔键位置误差影响，该机构的杠杆位置可微调整，且组装后将压紧杠杆中部起连接作用的第一螺栓预紧力转换为对钩头型楔键外露端持续的压紧力，避免了钩头型楔键松动和脱落的发生，完善了钩头型楔键防松和防脱落技术和功能，且该机构组装工序少，装配简单，各接触面均为面接触改善受力状况，提高了组装效率和、质量和安全性能。

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示出了现有的L型挡铁进行焊接在传动轴轴端上时的结构示意图；

图2示出了根据本发明的一个实施例的一种铁路漏斗车钩头型楔键防松机构及铁路漏斗车的侧视结构示意图；

图3示出了根据本发明的一个实施例的一种铁路漏斗车钩头型楔键防松机构及铁路漏斗车的主视结构示意图；

图4示出了根据本发明的一个实施例的一种铁路漏斗车钩头型楔键防松机构及铁路漏斗车的传动轴部分剖视结构示意图；

图5示出了根据本发明的一个实施例的一种铁路漏斗车钩头型楔键防松机构及铁路漏斗车的杠杆主视结构示意图；

图6示出了根据本发明的一个实施例的一种铁路漏斗车钩头型楔键防松机构及铁路漏斗车的杠杆部分剖视结构示意图；

图7示出了根据本发明的一个实施例的一种铁路漏斗车钩头型楔键防松机构及铁路漏斗车的杠杆后视结构示意图；

图8示出了根据本发明的一个实施例的一种铁路漏斗车钩头型楔键防松机构及铁路漏斗车的卡板侧视结构示意图。

附图标记说明：

1、传动轴；2、曲拐；3、钩头型楔键；4、第一螺纹孔；5、杠杆；6、通孔；7、第一螺栓；8、卡板；9、第一螺母；10、第二螺栓；11、第二螺纹孔；12、第二螺母；13、L型挡铁。

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。

如图2-4所示，本发明提供一种铁路漏斗车钩头型楔键防松机构，防松机构用于传动轴1与曲拐2之间的钩头型楔键3的防松连接，该防松机构包括：

设置在传动轴1靠近钩头型楔键3的一端面上设有第一螺纹孔4；

杠杆5，杠杆5的侧面中部设有通孔6，通孔6的中心线与第一螺纹孔4的中心线重合时，杠杆5的下部能够贴合在钩头型楔键3的外露端面上；

第一螺栓7，第一螺栓7的一端能够穿过通孔6与第一螺纹孔4螺纹连接。

具体的，为解决在检修更换传动轴上零件时，需要将组焊在传动轴轴端的L型挡铁切除，在检修后需再将新制的L型挡铁进行焊接在传动轴轴端，从而，不方便换修传动轴上的零件及L型挡铁切除后由于尺寸缩短不能重复利用，导致造修效率低，造修成本高，而且焊接防范措施不当时，存在安全隐患，会造成该车转向架的车轴端部轴承过电造成轴承点蚀，从而影响行车安全的问题，同时，为解决L型挡铁焊接在传动轴轴端后，对钩头型楔键端部压紧力大小不好调整，当压紧力太小不足以克服钩头型楔键窜出力或没有压紧力时，会存在钩头型楔键防松作用失效的问题，本发明提供一种铁路漏斗车钩头型楔键防松机构及铁路漏斗车，该机构的杠杆5为采用钢板加工而成，具有一定的强度和刚度，满足受力要求，该机构的第一螺纹孔4可设置在钩头型楔键3的正上方，第一螺纹孔4起到连接、紧固和定位第一螺栓7的作用，第一螺栓7可以为六角头螺栓，该机构结构简单，组装和拆卸时仅需对杠杆5上的第一螺栓7进行操作就可以，组装和拆卸工序少，效率高，经济性好，解决了现有铁路漏斗车采用L型挡铁焊接和拆卸技术存在工序多、效率低及造修成本高的问题，提高了行车安全；该机构创新了钩头型楔键3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型楔键3位置误差影响，该机构的杠杆5位置可微调整，且组装后将杠杆5中部起连接作用的第一螺栓7预紧力通过第二螺栓10和杠杆5转换为对钩头型楔键3外露端面持续的压紧力，避免了钩头型楔键3松动和脱落的发生，完善了钩头型楔键3防松和防脱落技术和功能，且该机构组装工序少，装配简单，提高了组装效率和质量。

优选地，杠杆5呈L形状，L形状的杠杆5的一端设有压平面，压平面能够贴合在钩头型楔键3的外露端面上，L形状的所述杠杆5设置所述通孔6的侧面为平面，所述平面与所述压平面平行。

具体的，L形状的所述杠杆5设置所述通孔6的侧面为平面，所述该平面与所述压平面平行，便于实现压平面与钩头楔键3的外露端面接触处为面接触，增大了接触面的面积和压强，改善了受力状况，避免了接触面处变形的发生。

L形状的杠杆5增大了通孔6与第一螺纹孔4之间的距离，进而，便于用扳手对第一螺栓7上的第一螺母9进行组装和拆卸。

如图5和图8所示，优选地，压平面的两侧均设有卡板8，两卡板8与压平面之间形成卡槽，卡槽内的两卡板8相对的面能够卡接在钩头型楔键3的外露端的两侧面。

具体的，杠杆5与两卡板8采用一体式加工结构或焊接连接或铸造一体结构，卡板8主要起阻挡杠杆5围绕第一螺栓7转动作用，保证压平面持续压在钩头型楔键3的外露端面上，避免杠杆5失去对钩头型楔键3的防护作用，进一步防止钩头型楔键3松动或脱落。

优选地，还包括第一螺母9，第一螺母9与第一螺栓7螺纹连接，第一螺母9能够贴合在传动轴1的一端面上。

具体的，第一螺母9用于对第一螺栓7起到防松作用。

如图2、图5和图6所示，优选地，还包括第二螺栓10和设置在杠杆5上部的第二螺纹孔11，第二螺栓10与第二螺纹孔11螺纹连接，第二螺栓10的头部能够贴合在传动轴1的一端面上，所述第二螺栓10的头部外端表面和压平面均设置防滑滚花，可防止第二螺栓10的头部压紧传动轴1的一端面上时产生滑动。

具体的，第二螺栓10可以为六角头螺栓，调节第二螺栓10长度，主要起定位杠杆5的作用，在第二螺栓10的头部与传动轴1的一端面形成面接触时，能够保持杠杆5的压平面与钩头型楔键3的外露端面以及第一螺栓7头部与杠杆5的通孔接触面处均为面接触，改善受力状况。第二螺栓10与杠杆5下部共同平衡承受第一螺栓7预紧力作用。

该机构压平面和第二螺栓10的头部外端表面均设置防滑滚花，增加了静摩擦阻力，可防止在车辆运行过程中由于震荡造成该防松机构围绕连接的第一螺栓7转动的发生。

优选地，还包括第二螺母12，第二螺母12与第二螺栓10螺纹连接，第二螺母12能够贴合在杠杆5的侧面上部。

具体的，为防止第二螺母12松动脱落后击打信号设施等引起安全隐患，待第二螺栓10和第二螺母12安装后，在靠近第二螺母12的第二螺栓尾部设置开口销孔并穿入开口销；

L形状的所述杠杆5设置所述通孔6的侧面为平面，所述该平面与所述压平面平行，便于实现第一螺栓7的头部和第二螺母12与杠杆5平面接触处为面接触，增大了接触面的面积和压强，改善了受力状况，避免了接触面处变形的发生。

第二螺母12用于对第二螺栓10起到防松作用。

如图7所示，优选地，压平面上设有防滑滚花。

具体的，防滑滚花可防止压平面压紧钩头型楔键3外露端时产生滑动。

如图6所示，优选地，第二螺纹孔11的中心线与通孔6的中心线之间的距离大于压平面的中心线与通孔6的中心线之间的距离。

具体的，当第二螺纹孔11的中心线与通孔6的中心线之间的距离大于压平面的中心线与通孔6的中心线之间的距离时，能够增大压平面对钩头型楔键3的外露端面压紧作用力，从而，保证该机构对钩头型楔键3起防松防脱落的防护功能。

优选地，卡槽内的两卡板8相对的面之间的距离大于钩头型楔键3的外露端的两侧面之间的距离1mm-3mm。

具体的，如该尺寸过小时，增大了加工成本和组装难度，如该尺寸过大时，起不到防松效果，优选1mm-3mm。

该尺寸也便于加工误差大时，不影响卡槽与钩头型楔键3的外露端之间的组装，同时两所述卡板8相对的面能够卡接在钩头型楔键3的外露端的两侧面，进一步避免了该机构围绕连接的第一螺栓7转动的发生，该机构不仅防松效果好而且自身安全性好。

一种铁路漏斗车，包括传动装置，传动装置包括铁路漏斗车钩头型楔键防松机构；

传动轴1套接在曲拐2上，且传动轴1上的键槽与曲拐2上的键槽对正，钩头型楔键3的一端插接在两键槽内。

综上，本发明提供的铁路漏斗车钩头型楔键防松机构在铁路漏斗车上实施时，先将第二螺栓10与第二螺纹孔11螺纹连接，并不断调整第二螺栓10的头部的位置，直到将钩头型楔键3的外露端卡入卡槽内并使压平面与钩头型楔键3的外露端为面接触，此时，第二螺栓10的头部与传动轴1的一端面也为面接触，停止调整第二螺栓10，进而，增大了接触面积，改善了受力状况，防止压坏接触面，然后，再将第一螺栓7穿过通孔6后将第一螺母9螺纹连接在第一螺栓7上，需将第一螺母9先靠近杠杆5，避免影响第一螺栓7的组装，再将第一螺栓7旋入到第一螺纹孔4中，待第一螺栓7紧固后将第一螺母9与传动轴1的一端紧固，最后将第二螺母12螺纹连接在第二螺栓10上，并紧固在杠杆5上，从而，通过第一螺栓7和第二螺栓10等紧固件的调整实现了该机构的杠杆5位置可微调整功能，且组装后将杠杆5中部起连接作用的第一螺栓7预紧力通过第二螺栓10和杠杆5转换为对钩头型楔键3外露端面持续的压紧力，避免了钩头型楔键3松动和脱落的发生，完善了钩头型楔键3防松和防脱落技术和功能，且该机构组装工序少，装配简单，提高了组装效率和质量；当检修更换传动轴1上零件对该机构进行拆卸时，与组装顺序相反，从而，该机构结构简单，调整采用紧固件，组装和拆卸工序少，效率高，经济性好，解决了现有铁路漏斗车采用L型挡铁焊接和拆卸技术存在工序多、效率低及造修成本高的问题，提高了行车安全。

该机构仅在传动轴1的一端面增设一个第一螺纹孔4，不改动原有的传动装置任何零部件结构，即可满足在既有的铁路漏斗车加装改造，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。

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 (10)

1.一种铁路漏斗车钩头型楔键防松机构，所述防松机构用于传动轴与曲拐之间的钩头型楔键的防松连接，其特征在于，该防松机构包括：

设置在所述传动轴靠近所述钩头型楔键的一端面上设有第一螺纹孔；

杠杆，所述杠杆的侧面中部设有通孔，所述通孔的中心线与所述第一螺纹孔的中心线重合时，所述杠杆的下部能够贴合在所述钩头型楔键的外露端面上；

第一螺栓，所述第一螺栓的一端能够穿过所述通孔与所述第一螺纹孔螺纹连接。

2.根据权利要求1所述的一种铁路漏斗车钩头型楔键防松机构，其特征在于，所述杠杆呈L形状，L形状的所述杠杆的一端设有压平面，所述压平面能够贴合在所述钩头型楔键的外露端面上，L形状的所述杠杆设置所述通孔的侧面为平面，所述平面与所述压平面平行。

3.根据权利要求2所述的一种铁路漏斗车钩头型楔键防松机构，其特征在于，所述压平面的两侧均设有卡板，两所述卡板与所述压平面之间形成卡槽，所述卡槽内的两所述卡板相对的面能够卡接在钩头型楔键的外露端的两侧面。

4.根据权利要求1所述的一种铁路漏斗车钩头型楔键防松机构，其特征在于，还包括第一螺母，所述第一螺母与所述第一螺栓螺纹连接，所述第一螺母能够贴合在所述传动轴的一端面上。

5.根据权利要求1所述的一种铁路漏斗车钩头型楔键防松机构，其特征在于，还包括第二螺栓和设置在所述杠杆的侧面上部的第二螺纹孔，所述第二螺栓与所述第二螺纹孔螺纹连接，所述第二螺栓的头部能够贴合在所述传动轴的一端面上，所述第二螺栓的头部外端表面设置防滑滚花。

6.根据权利要求5所述的一种铁路漏斗车钩头型楔键防松机构，其特征在于，还包括第二螺母，所述第二螺母与所述第二螺栓螺纹连接，所述第二螺母能够贴合在所述杠杆的侧面上部。

7.根据根据权利要求3所述的一种铁路漏斗车钩头型楔键防松机构，其特征在于，所述压平面上设有防滑滚花。

8.根据根据权利要求6所述的一种铁路漏斗车钩头型楔键防松机构，其特征在于，所述第二螺纹孔的中心线与所述通孔的中心线之间的距离大于所述压平面的中心线与所述通孔的中心线之间的距离。

9.根据根据权利要求3所述的一种铁路漏斗车钩头型楔键防松机构，其特征在于，所述卡槽内的两所述卡板相对的面之间的距离大于所述钩头型楔键的外露端的两侧面之间的距离1mm-3mm。

10.一种铁路漏斗车，其特征在于，包括传动装置，所述传动装置包括，权利要求1-9任一项所述的铁路漏斗车钩头型楔键防松机构；

所述传动轴套接在所述曲拐上，且所述传动轴上的键槽与所述曲拐上的键槽对正，所述钩头型楔键的一端插接在两所述键槽内。