CN200971101Y - 铁路货车关节连接器 - Google Patents
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Abstract
一种铁路货车关节连接器，包括通过主轴连接的凸关节和凹关节，凸关节包括凸关节本体、内圈以及轴瓦，凸关节本体具有用于容置轴瓦和内圈的第一容置部，内圈具有供主轴贯穿的第一通孔，轴瓦和内圈之间设置有自润滑耐磨件；以及凹关节包括凹关节本体、球环和环座，凹关节本体包括侧壁、自侧壁垂直延伸的顶壁和底壁，侧壁、顶壁和底壁共同构成容置第一容置部的第二容置部，第一容置部支撑在球环上，球环支撑在环座上，环座支撑在底壁上，顶壁具有供主轴贯穿的第二通孔，底壁具有供主轴贯穿的第三通孔，第二通孔与第三通孔的中心线重合且垂直于底壁。所述铁路货车关节连接器结构紧凑、维修方便，减少了零件数量，使铁路车辆的连挂和分解简便。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种铁路车辆的连挂装置，尤其是涉及一种铁路货车关节连接器。
背景技术
关节连接器最早是由美国在20世纪八十年代中期研制开发的，主要应用在铁路运输重载货车上。通过关节连接器可以将3辆或者5辆车辆固定连接为一个单元车组，这样不仅能够节省车辆所用转向架及车钩缓冲装置的数量，缩短车辆之间的连接距离，提高车辆的每延米轴重，而且能够有效减少车辆的纵向冲击，改善转向架和车体的振动性能。
现有技术中的关节连接器技术包括美国WABTEC公司生产的SAC-I型关节连接器和ASF公司生产的自消除间隙型关节连接器。
WABTEC公司的SAC-I型关节连接器主要由一个凸关节组成、一个凹关节、连接机构和防尘盖组成。所述凸关节组成由一个凸关节、一个球型轴承和一个轴承圈组成。所述SAC-I型关节连接器将球型轴承和轴承圈组成用于铁路车辆连接作用的关节连接器，与传统的采用两个轴承圈的组成比较，减少了零件，容易安装，并且降低了制造成本。但是SAC-I型关节连接器存在车辆的连挂和分解比较繁琐的缺点，装有该SAC-I型关节连接器的两辆车在连挂和分解时，均需要将凸关节一端的车辆顶起，方可完成连挂和分解；在连挂前，需使用专用工装，将球型轴承转至规定角度位置，方能顺利连挂；连接机构分解时，需使用液压(或者气压)装备进行拆卸，必要时还需使用乙炔火焰进行气割。
图1A示出了美国ASF公司生产的自消除间隙型关节连接器的主要结构。所述自消除间隙型关节连接器由凸关节1、凹关节2、丛板3、球环4、销轴承滑块5、主销6、楔块7以及环座9等多个零件组成。对于累积产生的任何磨耗，可通过楔块7自动调整贴靠以保持无间隙连接。纵向磨耗后，楔块7的行程可以通过增加盘形垫片得以恢复。楔块7的行程通过观察孔可以看到，为了方便组装和分解，允许从观察孔8插入撬杆撬起斜楔7。这种自消除间隙型关节连接器由于组成零件比较多，除新造组装或更换新品时比较繁琐外，还需润滑各个零件之间的接触面；在所述自消除间隙型关节连接器分解移开主销组成之前，必须用撬棒穿过观察孔8撬起楔块7；检修时，需使用样板检查各零件的磨耗，零件磨耗后修复困难。
发明内容
本实用新型的主要目的在于提供一种铁路货车关节连接器，其结构紧凑，零件数量少，维修方便，且使铁路车辆的连挂和分解比较简便。
为实现上述目的，本实用新型提供了一种铁路货车关节连接器，包括凸关节、凹关节，该凸关节和该凹关节通过主轴连接在一起，其中：该凸关节包括凸关节本体、内圈以及与该内圈配合的轴瓦，该凸关节本体具有用于容置该轴瓦和该内圈的第一容置部，该内圈具有供所述主轴贯穿的第一通孔，其中在所述轴瓦和所述内圈之间设置有自润滑耐磨件；以及该凹关节包括凹关节本体、球环和环座，该凹关节本体包括侧壁、自该侧壁垂直延伸的顶壁和底壁，该侧壁、该顶壁和该底壁共同构成容置所述第一容置部的第二容置部，所述第一容置部支撑在所述球环上，所述球环支撑在所述环座上，所述环座支撑在所述底壁上，且该顶壁具有供所述主轴贯穿的第二通孔，该底壁具有供所述主轴贯穿的第三通孔，所述第二通孔与所述第三通孔的中心线重合且垂直于该底壁。
优选的是，该自润滑耐磨件为聚四氟乙烯纤维衬垫或者为镶嵌固体润滑剂。
优选的是，该自润滑耐磨件为聚四氟乙烯纤维衬垫，且该聚四氟乙烯纤维衬垫粘附在该轴瓦的与该内圈配合的表面上。
优选的是，该自润滑耐磨件为聚四氟乙烯纤维衬垫，且该聚四氟乙烯纤维衬垫粘附在该内圈的与该轴瓦配合的表面上。
优选的是，该自润滑耐磨件包括第一聚四氟乙烯纤维衬垫和第二聚四氟乙烯纤维衬垫，所述第一聚四氟乙烯纤维衬垫粘附在该轴瓦的与该内圈相配合的表面上，且该第二聚四氟乙烯纤维衬垫粘附在该内圈的与该轴瓦相配合的表面上。
优选的是，所述环座与所述底壁一体形成。
本实用新型的优点和有益效果在于；
1.由于自润滑耐磨件的设置，所述铁路货车关节连接器无需多余的润滑装置和间隙调整装置，从而使得结构紧凑，并减少了零部件的数量。
2.在维修车辆时，车辆在铁路货车关节连接器连接未被分解状态下，可以在垂向和横向抬起凹关节一侧或同时抬起凸关节和凹关节，然后移出转向架，从而可以不必分解所述铁路货车关节连接器而更换轮对或在转向架上工作，因此能够使铁路车辆的连挂和分解比较简便。
3.所述关节连接器维修方便。
附图说明
图1为现有技术中自消除间隙型关节连接器的剖视图。
图2A为本实用新型铁路货车关节连接器的剖视图。
图2B为本实用新型铁路货车关节连接器的俯视图，其中为便于观察将该铁路货车关节连接器部分剖开。
图3为凸关节的俯视图，其中为便于观察将该凸关节部分地剖开。
图4A为凹关节的左视图。
图4B为凹关节的俯视图。
图5为球环的剖视图。
图6为环座的剖视图。
具体实施方式
为了进一步说明本实用新型的原理和结构，现结合附图对本实用新型的优选实施例进行详细说明，然而所述实施例仅为提供说明与解释之用，不能用来限制本实用新型的专利保护范围。
图2A为本实用新型铁路货车关节连接器的剖视图。图2B为本实用新型铁路货车关节连接器的俯视图，其中为便于观察将该铁路货车关节连接器部分剖开。图3为凸关节的俯视图，其中为便于观察将该凸关节部分地剖开。图4A为凹关节的左视图。图4B为凹关节的俯视图。
如图2A和图2B所示，本实用新型的铁路货车关节连接器包括凸关节10和凹关节20，凸关节10和凹关节20通过主轴30连接在一起。
如图2A和图2B和图3所示，本实用新型的凸关节10包括凸关节本体11、内圈13以及与该内圈13配合的轴瓦12，该凸关节本体11具有用于容置该轴瓦12和该内圈13的第一容置部，该内圈13具有供所述主轴30贯穿的第一通孔14，且在所述轴瓦12和所述内圈13之间设置有自润滑耐磨件15。
凸关节10可以通过铸造方法，采用符合中国TB/T2942和美国AARM201标准要求的低合金C级铸钢制造，以使凸关节10在设计上保证具有足够的储备强度
轴瓦12和内圈13可以采用高碳铬轴承钢制造，且内圈13的外球面可以在镀铬后磨制获得。轴瓦12的数量可以为两个，并相对于内圈13前后(即，图2A中的左右方向)对称设置。
凸关节10的所述第一容置部可以具有圆柱形的容置空间。
参见图2A、图2B以及图4A、图4B，本实用新型的凹关节20包括凹关节本体21、球环22和环座23，该凹关节本体21包括侧壁223、自该侧壁223垂直向前延伸的顶壁221和底壁222，该侧壁223、该顶壁221和该底壁222共同构成第二容置部，该第二容置部用于容置凸关节20的第一容置部，该顶壁221具有用于贯穿所述主轴30的第二通孔，该底壁222具有用于贯穿所述主轴30的第三通孔。在凸关节10通过主轴30与凹关节20连接在一起之后，凸关节10的第一容置部支撑在球环22上，而球环22支撑在所述环座23上。环座23支撑在凹关节20的该底壁222上。所述第二通孔与所述第三通孔的中心线重合且垂直于该底壁222。
凹关节20可以通过铸造方法，采用符合中国TB/T2942和美国AARM201标准要求的低合金C级铸钢制造，以使凹关节20在设计上保证具有足够的储备强度。凹关节20的上心盘下平面和圆周立面可以进行表面硬化处理，以提高表面抗磨性能。
如图5所示，球环22的形状整体上可以为中央具有贯穿孔的球台，所述贯穿孔供所述主轴30贯穿。
如图6所示，环座23的形状整体上可以为圆环形，且具有与球环22的下表面相配合的上表面。环座23与所述底壁222可以一体形成，以及本实用新型的铁路货车关节连接器的结构更为紧凑。
球环22、环座23和主轴30可以采用合金钢锻造加工而成。为提高表面抗磨性能，球环22和环座33的磨耗表面可以进行表面硬化处理。
所述轴瓦12和所述内圈13之间设置有自润滑耐磨件15，自润滑耐磨件15具有耐磨和自润滑的物理性质，既可以抵抗所述轴瓦12和所述内圈13之间的摩擦，也可以在所述轴瓦12和所述内圈13起到润滑功能，而无需额外的润滑装置。
自润滑耐磨件15优选为聚四氟乙烯纤维衬垫，但是本实用新型并不以此为限，在本实用新型的发明目的范围内，任何可以具有自润滑和耐磨功能的物质均可用作自润滑耐磨件15。例如，自润滑耐磨件15还可以为镶嵌固体润滑剂。
在一个优选实施例中，作为自润滑耐磨件15的聚四氟乙烯纤维衬垫可以粘附在轴瓦12的与内圈13配合的表面上。
在另一个优选实施例中，作为自润滑耐磨件15的聚四氟乙烯纤维衬垫可以粘附在内圈13的与轴瓦12配合的表面上。
在再一个优选实施例中，自润滑耐磨件15可以包括第一聚四氟乙烯纤维衬垫和第二聚四氟乙烯纤维衬垫，第一聚四氟乙烯纤维衬垫和第二聚四氟乙烯纤维衬垫粘附在该轴瓦12的与该内圈13相配合的表面上，且第二聚四氟乙烯纤维衬垫粘附在该内圈13的与该轴瓦12相配合的表面上。
具有上述结构的铁路货车关节连接器，结构紧凑，减少了构件的数量，而且性能稳定可靠。由于自润滑耐磨件15的设置，所述铁路货车关节连接器无需多余的润滑装置和间隙调整装置，从而可以实现在减小构件数量的情况下实现车辆之间的无间隙连挂，有效地减少了车辆的纵向冲击，改善了转向架和车体的振动性能。同时，所述自润滑耐磨件15可减小车辆的横向力与纵向力之比，从而减少潜在的脱轨危险。
由于凸关节10的第一容置部支撑在所述球环22上，而环座23支撑在凹关节20的底壁222上，所以在铁路车辆的运行过程中，本实用新型的铁路货车关节连接器通过球环22、环座23将垂向载荷传递给铁路车辆的转向架(图中未示出)，使得主轴30只承受沿车辆纵向的牵引或冲击载荷，而不承受直接垂向载荷，从而减少了不同方向载荷的叠加，提高了所述铁路货车关节连接器的稳定性。
在维修车辆时，车辆在铁路货车关节连接器连接未被分解状态下，可以在垂向和横向抬起凹关节20一侧或同时抬起凸关节10和凹关节20，然后移出转向架。因此，可以不必分解所述铁路货车关节连接器而更换轮对或在转向架上工作。大多数情况下，还可以抬起包括铁路货车关节连接器在内的整个转向架更换轮对。
Claims (6)
1.一种铁路货车关节连接器，包括凸关节、凹关节，该凸关节和该凹关节通过主轴连接在一起，其特征在于：
该凸关节包括凸关节本体、内圈以及包围该内圈且与该内圈配合的轴瓦，该凸关节本体具有用于容置该轴瓦和该内圈的第一容置部，该内圈具有供所述主轴贯穿的第一通孔，其中在所述轴瓦和所述内圈之间设置有自润滑耐磨件；以及
该凹关节包括凹关节本体、球环和环座，该凹关节本体包括侧壁、自该侧壁垂直延伸的顶壁和底壁，该侧壁、该顶壁和该底壁共同构成容置所述第一容置部的第二容置部，所述第一容置部支撑在所述球环上，所述球环支撑在所述环座上，所述环座支撑在所述底壁上，且该顶壁具有供所述主轴贯穿的第二通孔，该底壁具有供所述主轴贯穿的第三通孔，所述第二通孔与所述第三通孔的中心线重合且垂直于该底壁。
2.如权利要求1所述的铁路货车关节连接器，其特征在于，该自润滑耐磨件为聚四氟乙烯纤维衬垫或者为镶嵌固体润滑剂。
3.如权利要求1所述的铁路货车关节连接器，其特征在于，该自润滑耐磨件为聚四氟乙烯纤维衬垫，且该聚四氟乙烯纤维衬垫粘附在该轴瓦的与该内圈配合的表面上。
4.如权利要求1所述的铁路货车关节连接器，其特征在于，该自润滑耐磨件为聚四氟乙烯纤维衬垫，且该聚四氟乙烯纤维衬垫粘附在该内圈的与该轴瓦配合的表面上。
5.如权利要求1所述的铁路货车关节连接器，其特征在于，该自润滑耐磨件包括第一聚四氟乙烯纤维衬垫和第二聚四氟乙烯纤维衬垫，所述第一聚四氟乙烯纤维衬垫粘附在该轴瓦的与该内圈相配合的表面上，且该第二聚四氟乙烯纤维衬垫粘附在该内圈的与该轴瓦相配合的表面上。
6.如权利要求1所述的铁路货车关节连接器，其特征在于，所述环座与所述底壁一体形成。
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