一种手动型连挂缓冲结构 |
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| 申请号 | CN201710486379.5 | 申请日 | 2017-06-23 | 公开(公告)号 | CN107117185A | 公开(公告)日 | 2017-09-01 |
| 申请人 | 中车资阳机车有限公司; | 发明人 | 马瑞卿; 陈传彬; 陈强; 黎焕先; 彭长福; 隆孝军; 江太宏; 刘凤刚; | ||||
| 摘要 | 本 发明 提供一种手动型连挂缓冲结构，包括 缓冲器 (3)、两个卡环(21)和两根 牵引杆 (40)，所述卡环(21)上开设切口槽，所述牵引杆(40)一端形成连接卡槽(42)；所述卡环(21)通过位于切口槽两侧的凸缘部与相互邻接的牵引杆(40)上的连接卡槽(42)相互卡接，两个卡环(21)之间通过连接 螺栓 (6)串接并与牵引杆(40)固定连接成一体，所述缓冲器(3)连接在牵引杆(40)自由端。利用本发明可以减轻车辆之间的纵向冲击，当车辆之间需要解除相互连挂状态时，作业人员只需要借助简单的辅助工具拆卸掉连接螺栓，就能实现相邻两节车辆之间的脱开，具有结构简单、操作方便、连挂可靠性高、实施成本低廉等突出优点。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种手动型连挂缓冲结构，其特征在于：包括缓冲器(3)、两个卡环(21)和两根牵引杆(40)，所述卡环(21)上开设切口槽，所述牵引杆(40)一端形成连接卡槽(42)；所述卡环(21)通过位于切口槽两侧的凸缘部与相互邻接的牵引杆(40)上的连接卡槽(42)相互卡接，两个卡环(21)之间通过连接螺栓(6)串接并与牵引杆(40)固定连接成一体，所述缓冲器(3)连接在牵引杆(40)自由端。 |
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| 说明书全文 | 一种手动型连挂缓冲结构技术领域[0001] 本发明涉及车辆连挂技术领域，尤其是涉及一种手动型连挂缓冲结构。 背景技术[0002] 国内客运动车组技术已经比较成熟，且已达到国际领先水平，但是，货运动车组刚刚起步，有好多技术还在研究探索中，例如，车钩缓冲装置等。现国内的货运机车大多采用100型车钩缓冲装置，动车组大多采用密接式车钩缓冲装置，这两种车钩缓冲装置对货运动车组而言都有各自的不足之处，主要是其受到的纵向冲击较大，结构复杂，其制作工艺要求也较高，不仅生产周期长，而且成本较高。尤其是对于窄轨距货运动车组而言，由于这种货运动车本身的体积较小，其载货量也较小，因此，其运行时所需要的牵引力也相对较小，如果仍然采用现有的用于车辆之间连挂和牵引的车钩或者锁链，则导致其运营成本更高。 发明内容[0003] 本发明要解决的技术问题是：针对现有技术存在的问题，提供一种手动型连挂缓冲结构，不仅结构简单，而且在使用时操作方便。 [0004] 本发明要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：一种手动型连挂缓冲结构，包括缓冲器、两个卡环和两根牵引杆，所述卡环上开设切口槽，所述牵引杆一端形成连接卡槽；所述卡环通过位于切口槽两侧的凸缘部与相互邻接的牵引杆上的连接卡槽相互卡接，两个卡环之间通过连接螺栓串接并与牵引杆固定连接成一体，所述缓冲器连接在牵引杆自由端。 [0005] 优选地，所述缓冲器一端开设连挂通孔，所述牵引杆一端开设与所述U形开口槽贯通的连接孔，所述缓冲器一端插接到牵引杆一端的U形开口槽中，并通过销轴贯穿连接孔、连挂通孔使缓冲器与牵引杆之间形成活动连接。 [0006] 优选地，所述销轴贯穿连接孔、连挂通孔后，在销轴上连接开口销，所述开口销位于牵引杆外侧。 [0007] 优选地，所述的缓冲器包括前丛板、后丛板以及连接弹簧和连接件，所述连接件一端贯穿前丛板、后丛板以及连接弹簧，另一端上形成连挂通孔，且所述连接弹簧位于前丛板与后丛板之间。 [0008] 优选地，所述的缓冲器还包括缓冲垫，所述缓冲垫与前丛板连接固定。 [0009] 优选地，所述卡环上的切口槽是锥形槽，其张角为40-60度。 [0010] 优选地，所述牵引杆上的连接卡槽为锥形槽。 [0011] 优选地，所述牵引杆上的连接卡槽的卡接面的倾斜度大于加工面的倾斜度。 [0012] 优选地，所述牵引杆上的连接卡槽的卡接面与加工面之间的夹角为110-120度。 [0013] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明是通过缓冲器固定连接在车辆端部，在车辆之间产生纵向拉伸时，可以通过卡环与牵引杆之间的接触面受力；而在车辆之间产生纵向压缩时，可以通过相邻的两根牵引杆端部的接触面受力，两者均能把力很好地传递到缓冲器上，从而可以减轻车辆的纵向冲击；当车辆之间需要解除相互连挂状态时，作业人员只需要借助简单的辅助工具拆卸掉连接螺栓，就能实现相邻两节车辆之间的脱开，因此，不仅结构简单、操作方便，而且连挂可靠性高，其实施成本也较低廉。附图说明 [0014] 图1为车辆的主视图。 [0015] 图2为车辆的仰视图。 [0016] 图3为车辆的侧视图。 [0017] 图4为图3中A处的局部放大图。 [0018] 图5为图4所示上座构造的放大图。 [0019] 图6为图1或者图2中的缓冲器的主视图。 [0020] 图7为图6所示的缓冲器的俯视图。 [0021] 图8为图7中B-B向的剖视图。 [0022] 图9为牵引杆缓冲装置的构造示意图(主视图)。 [0023] 图10为牵引杆连挂装置的构造示意图(爆炸图)。 [0024] 图11为本发明一种手动型连挂缓冲结构的构造示意图。 [0025] 图12为图11中C-C向的剖视图。 [0026] 图13为图11中的卡环的剖视图。 [0027] 图14为图11中的牵引杆的剖视图。 [0028] 图15为车钩缓冲装置的构造示意图(主视图)。 [0029] 图16为车钩缓冲装置的构造示意图(俯视图)。 [0030] 图17为车钩缓冲装置相互连挂(半自动型连挂缓冲结构)的构造示意图。 [0031] 图18为图17中的车钩的剖视图。 [0032] 图19为图17中的车钩处于相互锁紧状态时的示意图。 [0033] 图20为图17中的车钩处于相互脱开状态时的示意图。 [0034] 图中标记：1-防脱轨装置，2-走行装置，3-缓冲器，4-连挂装置，5-销轴，6-连接螺栓，7-斜撑，8-波纹渡板，9-车厢，10-车架，11-底门，12-双联杆，13-第一顶杆，14-第二顶杆，15-下座，16-上座，17-牵引电机，18-支架，19-减震垫，20-耐磨环，21-卡环，22-开口销，23-钢轨安装粱，31-螺母，32-垫圈，33-后丛板，34-连接弹簧，35-前丛板，36-连接件，37-连挂通孔，38-缓冲垫，40-牵引杆，41-连接孔，42-连接卡槽，43-车钩体，44-钩槽，45-钩舌， 46-钩销，47-脱钩杆，48-复位弹簧，421-卡接面，422-加工面，101-稳定轮，102-支撑轴， 103-安装架，201-轴箱体，202-车轮，203-轮轴。 具体实施方式[0035] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。 [0036] 如图1、图2、图3所示的车辆，具体包括防脱轨装置1、走行装置2以及车厢9和车架10，所述车厢9呈漏斗形，采用不锈钢制造，在车厢9的厢体外面设有纵横交错的折弯槽钢，所述折弯槽钢形成网状结构，且与厢体焊接在一起，有效地增加了车厢9的刚度。在车厢9入口部的相对两端外侧分别固定连接波纹渡板8，当若干节车厢9串接起来后，在装货时，通过波纹渡板8可以防止货物掉落到相邻的两节车厢9之间的间隙中。 [0037] 在车厢9上设置卸货机构，所述卸货机构包括若干底门11和开闭门机构，如图1、图2所示，可以在车厢9底部设置6扇底门11和3套开闭门机构，所述的开闭门机构安装在车架 10下部，包括手柄、传动轴、双联杆12、第一顶杆13和第二顶杆14，所述双联杆12通过传动轴与车厢9之间形成活动连接，且双联杆12相对两端分别与第一顶杆13一端、第二顶杆14一端形成活动铰接，所述第一顶杆13的另一端、第二顶杆14的另一端分别与独立的底门11形成活动铰接，所述的底门11与车厢9之间形成活动铰接；所述手柄控制双联杆12相对于车厢9转动，从而使底门11可以相对于车厢9张开或者关闭，每两扇底门11通过一个开闭门机构将底门11打开或者关闭。在车厢9进入货场卸货区时，通常是采用碰撞方式，通过开闭门机构也可以依次将底门11打开。所述底门11相对于车厢9的张角最好是42度，如图1所示，以尽量增大卸货面积，减小卸货时间。 [0038] 所述的车架10主要由两根边梁、前后两根牵引梁、中间两根横梁固定连接而构成“目”字结构。其中的边梁、横梁都采用箱型结构，且边梁采用鱼腹形式，以有效提高车架10的刚度。在车架10顶部固定连接车厢9，且车厢9与车架10之间所形成的安息角是56度，如图1所示，以便于车厢9的快速卸货。所述车厢9的左右两边、车架10上部的空间，可以用于走管、走线。在车厢9前后两端与车架10之间分别设置两根斜撑7，以有效地减小车厢9在重载状态下的变形。 [0039] 所述车架10底部通过轴箱体201固定连接走行装置2，所述走行装置2主要包括车轮202和轮轴203，所述轮轴203的相对两端安装车轮202，在轴箱体201上设置弹簧，所述轴箱体201上的弹簧优选采用橡胶弹簧，所述走行装置2与车架10之间通过轴箱体201上的弹簧直接连接在一起，即走行装置2是采用车架10承载方式，以使车体的重量通过轴箱体201上的橡胶弹簧传递到轮对上，每个机车、车辆通常配置2个轮对。另外，所述走行装置2还可以包括牵引电机17，所述牵引电机17的动力输出轴为轮轴203，从而简化了车辆结构。 [0040] 如图1、图3所示，在每个轴箱体201下部固定安装防脱轨装置1，所述的防脱轨装置1包括稳定轮101、支撑轴102和安装架103，所述安装架103优选采用箱型粱，其一端通过螺栓与轴箱体201固定连接，另一端与支撑轴102一端固定连接，所述支撑轴102另一端与稳定轮101固定连接，所述稳定轮101与钢轨安装粱23之间设置小于车轮202轮缘高度的垂向间隙。优选地，所述稳定轮101与钢轨安装粱23之间的垂向间隙设置为10mm-20mm。由于车轮 202脱轨的发生必有一个车轮202爬轨的过程，即车轮202轮缘爬上钢轨上平面，而车轮202轮缘高度通常为25mm，在稳定轮101与钢轨安装粱23之间的垂向间隙小于车轮202轮缘高度的情况下，就能够有效地防止车辆发生脱轨事故。 [0041] 在实际应用过程中，由于矿物等货物是与车厢9直接接触而没有与车架10直接接触，因此，导致车厢9比车架10的磨损、腐蚀更为严重，其使用寿命也比车架10要短很多。在不更换车架10的前提下，为了更加方便车厢9的更换，所述车厢9与车架10之间可以通过若干如图3、图4所示的活动安装座来形成活动连接结构。具体地， [0042] 所述的活动安装座包括上座16、下座15和连接螺栓6，所述车厢9与上座16之间形成固定连接，在上座16底部形成插接槽，在车架10上固定连接下座15，所述下座15端部插接到上座16底部的插接槽中，在下座15上开设螺纹孔，利用连接螺栓6一端贯穿上座16后与下座15上的螺纹孔形成螺纹活动连接，从而使得上座16与下座15之间可以通过连接螺栓6连接固定。优选地，所述上座16上开设与其底部插接槽相通的通孔，所述连接螺栓6一端贯穿上座16上的通孔后与下座15上的螺纹孔形成螺纹活动连接，以提高车厢9与车架10之间的装配效率，并确保车厢9与车架10之间连接可靠。 [0043] 为了降低车厢9运行中的振动，并有利于提高整个活动安装座的使用寿命，如图4、图5所示，所述车厢9与上座16之间通过支架18形成固定连接，所述支架18的相对两侧分别与车厢9、上座16形成固定连接。优选地，所述支架18为倒L形结构支架，且支架18与车厢9之间形成三角形空间。另外，所述上座16底部的插接槽为锥形槽，所述下座15端部为锥形凸台结构，所述上座16与下座15之间形成的配合面是锥形面；优选地，所述上座16与下座15之间形成的锥形配合面的锥度设置为15-20度。采用这样的结构设计后，可以使车厢9的横向、纵向和垂向的振动都能通过活动安装座传递到车架10上，因此，使得连接螺栓6的受力较小，从而有利于提高整个活动安装座的使用寿命。 [0044] 进一步地，如图5所示，在上座16底部的插接槽中固定连接减震垫19，所述减震垫19优选丁氰橡胶垫；在减震垫19外侧面上固定连接耐磨环20，所述耐磨环20优选钢圈。优选地，所述的减震垫19与耐磨环20之间是硫化一体成型结构，以保证减震垫19与耐磨环20之间的连接可靠性。通过采用上述结构设计，一方面可以实现车厢9的减震，一方面可以减少上座16与下座15之间的摩擦损耗，并提高了整个活动安装座的耐候性能和抗冲击性能。 [0045] 在运输过程中，动车与拖车之间、拖车与拖车之间、甚至是动车与动车之间，都是通过牵引缓冲装置来实现连挂。如图1、图2所示，所述的牵引缓冲装置主要包括相互连接的缓冲器3和连挂装置4，所述缓冲器3通过螺栓固定连接在车架10上。优选地，所述缓冲器3安装在车架10的牵引梁内，以减小车辆纵向方向上的冲击。优选地，所述缓冲器3与连挂装置4之间可以通过销轴5形成绕销轴5相对转动的活动连接，以方便车辆之间的连接、牵引，并使牵引缓冲装置的结构更加简单、可靠。 [0046] 如图6、图7、图8所示，所述的缓冲器3包括前丛板35、后丛板33以及连接弹簧34和连接件36，所述连接件36一端贯穿前丛板35、连接弹簧34、后丛板33后与螺母31连接，另一端上形成连挂通孔37，且连接弹簧34位于前丛板35与后丛板33之间。优选地，所述缓冲器3还包括缓冲垫38，所述缓冲垫38优选橡胶垫，且通过螺栓、垫圈与前丛板35形成固定连接结构。所述连挂装置4由于自身重力作用，其连接端部通常会向下低头，通过设置缓冲垫38可以用于支撑连挂装置4，以防止连挂装置4发生低头而影响车辆之间的连挂作业效率。 [0047] 对于车辆之间的连挂，包括动车与拖车之间、拖车与拖车之间、动车与动车之间，可以采用如图11所示的手动型连挂缓冲结构，所述的手动型连挂缓冲结构包括牵引杆缓冲装置，所述牵引杆缓冲装置包括缓冲器3和连挂装置4，所述连挂装置4包括牵引杆40，所述牵引杆40的结构如图14所示，其一端开设连接孔41和U形开口槽，且所述连接孔41贯通所述U形开口槽，牵引杆40另一端形成连接卡槽42。由于缓冲器3上的连接件36一端开设连挂通孔37，当缓冲器3上的连接件36一端插接到牵引杆40一端的U形开口槽中之后，再通过销轴5贯穿连接孔41、连挂通孔37，就可以使缓冲器3与牵引杆40之间形成活动连接，如图9、图12所示。进一步地，在销轴5贯穿连接孔41、连挂通孔37后，可以在销轴5上连接开口销22，所述开口销22位于牵引杆40外侧，如图9所示，通过设置开口销22，可以有效地防止销轴5的脱落。 [0048] 上述的牵引杆缓冲装置通常固定安装在车辆的相对两端，当相邻的两节车辆需要进行连挂作业时，如图10所示，在相邻的两节车辆相互靠近到合适距离后，通常是相邻的两根牵引杆40的端部相互接触，再采用两个卡环21分别从上、下相对两侧方向分别搭接在相邻的两根牵引杆40上的连接卡槽42之间；所述卡环21上开设切口槽，如图13所示，所述卡环21可以通过位于切口槽两侧的凸缘部与牵引杆40上的连接卡槽42相互卡接到位，然后，利用两根连接螺栓6分别贯穿相对而立的两个卡环21端部的相互对应的连接通孔，使相对而立的两个卡环21串接起来，在连接螺栓6与卡环21之间可以设置垫圈32；最后，通过螺母31与连接螺栓6相互配合，使相对而立的两个卡环21箍紧相邻的两根牵引杆40，直至卡环21与牵引杆40之间相互固定连接成一体，从而实现了相邻的两根牵引杆40之间的相互连挂，如图11、图12所示。另外，如图10所示，可以在连接螺栓6底部开设通孔，当卡环21与牵引杆40之间相互固定连接到位后，在螺母31外侧利用开口销22贯穿连接螺栓6底部的通孔，使开口销22与连接螺栓6连接固定，以防止连接螺栓6与螺母31之间发生松脱，提高相邻的两根牵引杆40之间的连挂可靠性。当车辆之间需要解除相互连挂状态时，作业人员只需要借助简单的辅助工具拆卸掉连接螺栓6及与其配合的螺母31，就能实现相邻两节车辆之间的脱开。 [0049] 上述的牵引杆缓冲装置结构简单，工艺性较高，其中的牵引杆装置(包括牵引杆40、卡环21、垫圈32、连接螺栓6及螺母)的自重仅为普通车钩自重的四分之一到六分之一左右，而且该牵引杆装置借助简单的辅助工具，就能容易地实现相邻两节车辆之间的连挂与脱开，不仅操作简单，而且可靠性高。因此，该牵引杆装置的生产周期较短，其实施成本也较低廉。 [0050] 在采用上述的牵引杆缓冲装置后，在车辆之间产生纵向拉伸时，可以通过卡环21与牵引杆40之间的接触面受力；而在车辆之间产生纵向压缩时，可以通过相邻的两根牵引杆40端部的接触面受力，两者均能把力很好地传递到缓冲器3上，从而可以确保机车的运行安全。优选地，所述卡环21上的切口槽是锥形槽，其张角为40-60度，优选为45度，如图13所示。优选地，所述牵引杆40一端的连接卡槽42也采用锥形槽；进一步地，所述连接卡槽42的卡接面421的倾斜度大于加工面422的倾斜度，优选地，所述连接卡槽42上的卡接面421与加工面422之间的夹角为110-120度。采用这样的结构设计，既方便了卡环21、牵引杆40的加工制造，又有利于提高卡环21、牵引杆40的机械强度，从而不仅可以提高相邻的车辆之间的连挂作业效率，而且有利于提高车辆运行时的相邻车辆之间的连挂可靠性。 [0051] 采用上述的手动型连挂缓冲结构，虽然可以实现车辆之间的连挂，但是需要相应的人力及时投入手动操作，因此，其连挂作业比较费时、费力。为了节省人力投入，并提高连挂作业效率，可以采用如图15、图16所示的车钩缓冲装置，所述车钩缓冲装置包括缓冲器3和连挂装置4，所述连挂装置4的结构如图18所示，主要包括车钩体43、钩舌45、脱钩杆47和复位弹簧48，所述车钩体43一端开设连接孔41和U形开口槽，且所述连接孔41贯通所述U形开口槽，车钩体43另一端形成凹锥形结构的钩槽44和凸锥形结构的钩销46。由于缓冲器3上的连接件36一端开设连挂通孔37，当缓冲器3上的连接件36一端插接到车钩体43一端的U形开口槽中之后，再通过销轴5贯穿连接孔41、连挂通孔37，就可以使缓冲器3与车钩体43之间形成活动连接，如图15、图16所示。进一步地，在销轴5贯穿连接孔41、连挂通孔37后，可以在销轴5上连接开口销22，所述开口销22位于车钩体43外侧，如图15所示，通过设置开口销22，可以有效地防止销轴5的脱落。所述的钩舌45呈半圆结构，且位于钩槽44与钩销46之间，所述钩舌45与车钩体43之间形成活动连接，所述脱钩杆47与钩舌45固定连接，所述的复位弹簧48相对两端分别与车钩体43、脱钩杆47连接，通过脱钩杆47可以控制钩舌45相对于钩销46在一定转角范围内转动，在复位弹簧48的弹性力作用下，所述钩舌45可以相对于钩销46自动复位。 [0052] 上述的车钩缓冲装置通常固定安装在车辆的相对两端，在相邻的两节车辆需要进行连挂作业时，使相邻的两节车辆保持相对靠近运动，当其中一节车辆端部的车钩体43上的钩销46插接入另一节车辆端部的车钩体43上的钩槽44中之后，通过其中一节车辆端部的车钩体43上的钩销46内侧面压迫另一节车辆端部的车钩体43中的钩舌45沿顺时针方向转动一定角度，通常是40度，使复位弹簧48不断被拉伸，直至该相邻两节车辆上的相对的两个车钩体43之间连接到位，此时，该相对的两个车钩体43的连接面相互接触，其中的两个钩舌45在各自复位弹簧48的弹性力作用下各自恢复原位，且其中一节车辆端部的车钩体43上的钩销46与另一节车辆端部的车钩体43上的钩槽44相互卡接配合到位，如图17、图19所示，即相邻的两节车辆上的相对的两个车钩缓冲装置之间处于锁紧状态，从而使相邻的两节车辆实现了相互连挂。 [0053] 当相邻的两节车辆之间需要解除相互连挂状态时，作业人员只需要扳动脱钩杆47，使复位弹簧48再次被拉伸，与脱钩杆47相连的钩舌45将顺时针方向转动一定角度，通常也是40度；使相邻的两节车辆保持相对分开运动，当其中一节车辆端部的车钩体43上的钩销46完全脱离另一节车辆端部的车钩体43上的钩槽44时，如图20所示，即相邻的两节车辆上的相对的两个车钩缓冲装置之间处于解锁状态，从而使相邻的两节车辆实现了相互脱开。在相邻的两节车辆上的相对的两个车钩缓冲装置相互脱开之后，各自车钩缓冲装置中的复位弹簧48再次复位，车钩体43恢复到如图18所示的自然状态。 [0054] 由此可见，在将上述的车钩缓冲装置固定安装在车辆的相对两端之后，通过两个相对的车钩缓冲装置之间的相互卡接，从而形成了如图17所示的半自动型连挂缓冲结构，其中，连挂操作可以自动实现，而脱钩功能则需要手动操作实现。在相邻的两节车辆连挂到位后，由于相对的两个车钩之间的连接是紧密连接，没有间隙，在列车纵向牵引或者制动时，可以减小车辆之间的纵向冲击力，因而更加安全、可靠。另外，与现有的密接式车钩结构相比较，本车钩在保持基本的连挂、脱钩功能的前提下，其结构更简单、体积更小、重量也更轻，因此，不仅其实施成本更低廉，而且其操作也比较方便，很适合于对重量要求比较高的车型。与上述如图11所示的手动型连挂缓冲结构相比较，采用如图17所示的半自动型连挂缓冲结构之后，操作人员可以不需要借助简单的辅助工具，即可快捷、可靠地实现相邻两节车辆之间的相互连挂和脱开，不仅操作、维护更加方便，提高了连挂作业效率，而且节省了人力投入成本，尤其适用于动车与动车之间的连挂。 |
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