用于有轨车厢的能量吸收/联接系统 |
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| 申请号 | CN201580045937.3 | 申请日 | 2015-08-24 | 公开(公告)号 | CN106604854A | 公开(公告)日 | 2017-04-26 |
| 申请人 | 特里尼蒂北美货车公司; | 发明人 | 乔治·S·克赖顿; 奥布拉·D·麦基思科; 唐纳德·E·威尔特; 罗伯特·J·波科尔斯基; 基思·A·萨利斯; 埃里克·A·舍恩尔; | ||||
| 摘要 | 用于有轨车厢的 能量 吸收/联接系统包括牵引组件，该牵引组件朝向有轨车厢上的中梁的相对端设置。每个牵引组件包括彼此之间被布置成纵向布置且可操作的关系的联接器和牵引装置组件。联接器构造为允许在联接器的操作期间在单一纵向方向上行进至少4.5英寸。每个牵引组件的牵引装置组件构造为在楔形构件相对于壳体在向内轴向方向上行进至少4.5英寸的范围期间，连续地和反复地承受在不超过约900,000磅的 力 水 平的情况下施加到牵引装置组件上的约110,000英尺磅的能量。在本 发明 中，能够吸收和耗散在有轨车厢之间的高水平撞击力，同时保持有轨车厢的总长度恒定且未改变。还公开了用于将两个有轨车厢可拆卸地联接的方法。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种用于有轨车厢的能量吸收/联接系统，所述有轨车厢具有中梁，所述能量吸收/联接系统包括： |
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| 说明书全文 | 用于有轨车厢的能量吸收/联接系统[0001] 相关申请 技术领域[0003] 本发明大体涉及有轨车厢，更具体地，涉及用于有轨车厢的能量吸收/联接系统以及用于使有轨车厢彼此联接的有关方法。 背景技术[0004] 随着铁道推动车厢容量的增大以处理对运输网络的日益增加的要求，货运车厢设计者/建造者已经迎接该挑战。在总列车长度受到诸如合格的轨道长度之类的系统约束的限制的情况下，该挑战已经成为如何在相同或更短长度的货运车厢和列车中实现更大有轨车厢容量。迄今为止，货运车厢设计者/建造者已经通过使限定的间隙包络线的顶部和底部接近美国铁道协会(“AAR”)允许的极限来应对该挑战。此外，车设计者/建造者已经利用现代设计工具来使货运车厢设计的重量更轻，与此同时，仍满足AAR标准设计载荷，由此允许每个货运车厢运载更多货物同时保持最大容许总铁道载荷。 [0005] 在组装或“组成”货运列车的过程期间，有轨车厢彼此相遇并且相碰以联接在一起。由于时间就是金钱，因此联接有轨车厢的速度显著增加。而且，由于其容量增大，有轨车厢比以前更重。这两个因素及其他因素已经导致当有轨车厢相撞时对有轨车厢的损害增大，并且经常对这种有轨车厢内运载的货物以及有轨车厢本身的损害增大。 [0006] 随着铁道车厢设计者/建造者已经减少其设计的重量，他们也已经认识到由于过多纵向载荷放置在有轨车厢上，故需要保护有轨车厢的整体性，特别是在有轨车厢彼此联接的情况下。然而，这种纵向载荷通常超出由AAR设定的设计载荷。在现有技术中已经早已知晓在每个有轨车厢的相对端处设置能量吸收/联接系统。这种系统通常包括牵引组件，该牵引组件包括联接器和牵引装置组件，该联接器用于使两个有轨车厢彼此可拆卸地附装，该牵引装置组件被布置为在组成列车编组期间以及在操作有轨车厢期间与每个联接器可操作地相结合以用于吸收、耗散和返回施加到其上的能量。 [0007] 牵引装置组件通常被布置在由有轨车厢上的中梁界定的容纳部内，并且在实心止挡部限制行进以及牵引装置不再吸收能量之前，该牵引装置组件在一个移动方向上行进的可操作长度为约3.5英寸。在该限制距离内，必须吸收移动的有轨车厢的能量以减少撞击力以及对联接到该有轨车厢的相邻有轨车厢造成的损害。很大程度上由于其联接速度增加并且由此运载的载荷重量增加，故已经表明迄今为止已知的能量吸收/联接系统是不合适的。因此，有轨车厢正在经受严重的端部撞击，这可能引起车端部的完全损毁(导致较高的维修费用)以及对货物的损害(导致显著较高的保险费)。 [0008] 增加牵引装置组件的行程将有利地允许吸收更多能量。然而，增加牵引装置组件的行程的挑战是复杂的。迄今为止，增加牵引装置组件的行程意味着增加有轨车厢的长度以实现该有利的结果。然而，铁道车厢的长度是至关重要的。 [0009] 合格的轨道(passing slidings)和装载设施(loading facilitates)通常限制在一辆列车中能够彼此相接的有轨车厢的数量。即使将每个能量吸收/联接系统加长约3英寸也会使100有轨车厢列车编组的累积长度或总长度增加约50英尺。这将导致这种100车厢编组中的最后一个有轨车厢不再安装在轨道上并且由此必须被留下。因此，列车效率将至少损失一个百分点(1％)。这是完全不可接受的。因此，仅仅在有限的、特殊目的的应用中可以接受使每个能量吸收/联接系统的长度增加的想法。 [0010] 因此，仍然存在对用于有轨车厢的能量吸收/联接系统的需求和期望，该能量吸收/联接系统通过利用已知的壳体设计和用于将两个有轨车厢彼此联接的方法来允许行程增加，在该行程期间能够吸收、耗散和返回来自碰撞有轨车厢的撞击载荷的高水平能量，同时保持牵引装置组件壳体的长度恒定。 发明内容[0011] 鉴于上述情况，根据本发明的一方面，提供了用于有轨车厢的能量吸收/联接系统，该系统包括牵引组件，该牵引组件朝向有轨车厢上的中梁的相对端设置，并且每个牵引组件包括彼此之间被布置为纵向布置且可操作的关系的联接器和牵引装置组件。联接器包括从杆部纵向地延伸的头部。联接器的头部从中梁的端部纵向地延伸并且包括关节和聚集面，关节用于将联接器可拆卸地连接到在相邻有轨车厢上的第二有轨车厢联接器，聚集面从鼻端朝向杆部延伸以用于接合在相邻有轨车厢上的第二有轨车厢联接器的关节，并且其中，头部还包括突起部(horn portion)，突起部具有后表面，后表面大致横向于联接器的纵向轴线延伸并且相对于鼻端纵向布置，使得允许联接器在联接器的操作期间在单一纵向方向上行进至少4.5英寸。在一个实施例中，联接器允许在“缓冲”(buff)方向上行进4.5英寸并且在“牵引”方向上行进4.5英寸。 [0012] 根据该方面，牵引装置组件包括中空金属壳体，该壳体在其第一端处开口并且朝向其第二端闭合。壳体构造为装配在由有轨车厢上的中梁界定的标准尺寸的容纳部内。壳体界定向壳体的第一端开口并且从壳体的第一端延伸的一系列锥形纵向延伸内表面。一系列摩擦构件朝向壳体的第一端围绕牵引装置组件的纵向轴线等距地隔开，每个摩擦构件具有轴向隔开的第一端和第二端以及在端部之间延伸的外表面。在每个摩擦构件上的外表面与在壳体上的锥形纵向延伸内表面中的一者可操作地相关联，以界定在外表面和锥形纵向延伸内表面之间的第一成角度摩擦滑动表面。 [0013] 楔形构件布置为相对于壳体的第一端轴向移动，并且联接器的杆部在有轨车厢的操作期间将外力施加到楔形构件。楔形构件界定一系列外锥表面，外锥表面围绕壳体的纵向轴线等距地隔开。楔形构件上的每个外锥表面与在每个摩擦构件上的内表面可操作地相关联以界定在外锥表面和摩擦构件上的内表面之间的第二成角度摩擦滑动表面，并且使得在壳体的楔形构件向内移动时，锥形构件产生对摩擦构件的径向指向力。弹簧座布置在壳体内。弹簧座的一个表面布置为与每个摩擦构件的第二端可操作地接合。 [0014] 弹簧组件布置在壳体中壳体的闭合端和弹簧座的第二表面之间以用于存储、耗散和返回由联接器施加到牵引装置组件的能量，弹簧组件包括轴向堆叠的个体弹性体弹簧。有利地，以与牵引装置组件的第一成角度滑动表面和第二成角度滑动表面相对于牵引装置组件的纵向轴线的配置可操作地相结合的方式，弹簧组件连续地和反复地允许用于有轨车厢的能量吸收/联接系统在楔形构件相对于壳体在向内轴向方向上行进约3.5英寸的范围期间，连续地和反复地承受在不超过约600,000磅的力水平的情况下施加到牵引装置组件上的约70,000英尺磅到约85,000英尺磅的能量。 [0015] 在优选实施例中，突起部的后表面与在头部上的鼻端分开约10.75英寸的距离。在一个实施例中，联接器的杆部界定长度大于约8英寸的键槽。此外，优选地，联接器头部还包括锁销支架，该锁销支架布置在联接器的底部边缘上方小于2英寸处。 [0016] 牵引装置组件的第一成角度摩擦滑动表面布置为相对于牵引装置组件的纵向轴线的角度在约1.5度和约5度之间。优选地，牵引装置组件的第一成角度摩擦滑动表面布置为相对于牵引装置组件的纵向轴线的角度在约1.7度和约2度之间。优选地，牵引装置组件的第二成角度摩擦滑动表面布置为相对于牵引装置组件的纵向轴线的角度在约32度和约45度之间。在一种形式中，每个个体弹性体弹簧的弹性体垫由肖氏硬度D在约40到60之间的聚酯材料形成。优选地，牵引装置组件的弹簧组件还包括刚性的分离器板，分离器板布置在轴向堆叠的弹性体弹簧中两个个体弹簧之间，以在牵引装置组件的撞击事件期间，在分离器板的相对侧上产生不同的动态弹性吸收特性，由此优化动态损失功时机。 [0017] 根据本发明的另一方面，提供了一种用于有轨车厢的能量吸收/联接系统，该能量吸收/联接系统包括牵引组件，该牵引组件朝向有轨车厢上的中梁的相对端部设置。每个牵引组件包括彼此之间被布置成纵向布置且可操作的关系的联接器和牵引装置组件。联接器包括头部，头部从杆部纵向地延伸。头部从中梁的一端纵向地延伸并且包括关节、聚集面和安全臂部，该关节用于将联接器可拆卸地连接到在相邻有轨车厢上的第二有轨车厢联接器，该聚集面从鼻端延伸以用于接合在相邻有轨车厢上的第二有轨车厢联接器的关节，该安全臂部从鼻端朝向杆部纵向地延伸。联接器的头部构造为在联接器的操作期间允许杆部在单一纵向方向上行进至少4.5英寸。 [0018] 根据该方面，牵引装置组件包括中空金属壳体，壳体在其第一端处开口并且朝向其第二端闭合。牵引装置组件壳体构造为安装在由有轨车厢上的中梁界定的标准尺寸的容纳部内。壳体界定向壳体的第一端开口并且从壳体的第一端延伸的一系列锥形纵向延伸内表面。一系列摩擦构件朝向壳体的第一端围绕壳体的纵向轴线等距地隔开。每个摩擦构件具有轴向隔开的第一端和第二端以及在端部之间延伸的外表面。在每个摩擦构件上的外表面与在壳体上的锥形纵向延伸内表面中的一者可操作地相关联以界定在外表面和锥形纵向延伸内表面之间的第一成角度摩擦滑动表面。 [0019] 楔形构件布置为相对于壳体的第一端轴向移动，并且联接器的杆部在有轨车厢的操作期间将外力可操作地施加到楔形构件。楔形构件界定一系列外锥表面，这些外锥表面围绕壳体的纵向轴线等距地隔开。楔形构件上的每个外锥表面与在每个摩擦构件上的内表面可操作地相关联以界定在外锥表面和摩擦构件上的内表面之间的第二成角度摩擦滑动表面，并且使得一旦壳体的楔形构件向内移动，锥形构件就产生对摩擦构件的径向指向力。弹簧座布置在壳体内。弹簧座的一个表面布置为与每个摩擦构件的第二端可操作地接合。 [0020] 弹簧组件布置在壳体中壳体的闭合端和弹簧座的第二表面之间以用于存储、耗散和返回施加到牵引装置组件的能量，并且其中，能量吸收/联接系统的弹簧组件构造为以与牵引装置组件的第一成角度滑动表面和第二成角度滑动表面的配置可操作地相结合的方式起作用，使得在楔形构件相对于壳体在向内轴向方向上行进至少4.5英寸的范围期间，牵引装置组件连续地和反复地承受在不超过约900,000磅的力水平的情况下施加到牵引装置组件上的约110,000英尺磅的能量。在本发明中，可以有利地吸收和耗散在有轨车厢之间的高水平撞击力，同时保持有轨车厢的总长度恒定且未改变。 [0021] 在一种形式中，突起部的后表面与在头部上的鼻端分开在约10.75英寸和11英寸之间的距离。优选地，联接器头部还包括锁销支架，该锁销支架布置在联接器的底部边缘上方小于2英寸处。在优选实施例中，联接器的杆部界定长度大于约8英寸的闭合端键槽。 [0022] 优选地，牵引装置组件上的第一成角度摩擦滑动表面布置为相对于牵引装置组件的纵向轴线的角度在约1.5度和约5度之间。在优选的形式中，第二成角度摩擦滑动表面布置为相对于牵引装置组件的纵向轴线的角度在约32度和约45度之间。 [0023] 弹簧组件优选包括轴向堆叠的个体弹性体弹簧。每个弹性体弹簧包括弹性体垫，弹性体垫在平面图中呈大致矩形形状，矩形形状近似于由壳体界定的中空腔室的横截面结构，由此优化弹簧组件存储、耗散和返回由联接器施加到牵引装置组件的能量的能力。优选地，每个个体弹性体弹簧的弹性体垫的肖氏硬度D在约40和60之间。优选地，牵引装置组件的弹簧组件还包括刚性的分离器板，分离器板布置在轴向堆叠的弹性体弹簧中两个个体弹簧之间，以在牵引装置组件的撞击事件期间，在分离器板的相对侧上产生不同的动态弹性吸收响应，由此优化动态损失功时机。 [0024] 在另一组实施例中，提供了一种用于有轨车厢的能量吸收/联接系统，有轨车厢具有界定容纳部的中梁。能量吸收/联接系统包括一对牵引组件，其朝向中梁的相对端部设置以提供大于8.5英寸的行程的累积纵向距离，在行程期间施加到有轨车厢的能量被吸收，同时维持有轨车厢的总长度恒定。每个牵引组件包括彼此之间被布置成纵向布置且可操作的关系的联接器和牵引装置组件。联接器包括头部，头部从杆部纵向地延伸。联接器的头部从中梁的端部纵向地延伸并且包括关节、鼻部、聚集面和安全臂部，关节用于将联接器可拆卸地连接到相邻有轨车厢上的第二有轨车厢联接器，聚集面从鼻部延伸以用于接合在相邻有轨车厢上的第二有轨车厢联接器的关节，安全臂部从鼻部朝向杆部纵向地延伸。在该实施例中，联接器构造为允许在联接器的操作期间在单一纵向方向上行进至少4.5英寸。 [0025] 在该实施例中，每个牵引组件的牵引装置组件包括中空金属壳体，壳体在其第一端处开口并且朝向其第二端闭合。壳体构造为安装在由有轨车厢上的中梁界定的容纳部内。壳体界定一系列锥形纵向延伸内表面，壳体界定向壳体的第一端开口并且从壳体的第一端延伸的一系列锥形纵向延伸内表面。一系列摩擦构件围绕壳体的纵向轴线等距地隔开并且朝向壳体的第一端布置。每个摩擦构件具有轴向隔开的第一端和第二端以及在端部之间延伸的外表面。在每个摩擦构件上的外表面与在壳体上的锥形纵向延伸内表面中的一者可操作地相关联以界定在外表面和锥形纵向延伸内表面之间的第一成角度摩擦滑动表面。 [0026] 楔形构件布置为相对于壳体的第一端轴向移动，并且布置为使得联接器的杆部在有轨车厢的操作期间将外力可操作地施加到楔形构件。楔形构件界定一系列外锥表面，外锥表面围绕壳体的纵向轴线等距地隔开。楔形构件上的每个外锥表面与在每个摩擦构件上的内表面可操作地相关联以界定在外锥表面和摩擦构件上的内表面之间的第二成角度摩擦滑动表面。 [0027] 在操作中，在壳体的楔形构件向内移动时，楔形构件产生对摩擦构件的径向指向力。弹簧座布置在壳体内。弹簧座的一个表面布置为与每个摩擦构件的第二端可操作地接合。 [0028] 弹簧组件布置在壳体中壳体的闭合端和弹簧座的第二表面之间以用于存储、耗散和返回由联接器施加到牵引装置组件的能量。每个牵引装置组件的弹簧组件以与在牵引装置组件上的第一成角度表面和第二成角度表面可操作地相结合的方式操作，使得在联接器相对于中梁在向内轴向方向上行进约4.5英寸的范围期间，每个牵引装置组件连续地和反复地承受在不超过约900,000磅的力水平的情况下施加到牵引装置组件上的约75,000英尺磅到约110,000英尺磅的能量，因此，允许朝向中梁的端部设置的牵引组件提供等于约9英寸行程的累积纵向距离，在该行程期间施加到有轨车厢的能量被吸收，同时保持有轨车厢的总长度恒定且未改变。 [0029] 在该实施例中，突起部的后表面与在联接器的头部上的鼻端分开在约10.75英寸和11英寸之间的距离。优选地，联接器头部还包括锁销支架，该锁销支架布置在联接器的底部边缘上方小于2英寸处。在一种形式中，联接器的杆部界定长度大于约8英寸的闭合端键槽。 [0030] 优选地，牵引装置组件的第一成角度摩擦滑动表面布置为相对于牵引装置组件的纵向轴线的角度在约1.5度和约5度之间。在一种形式中，第二成角度摩擦滑动表面布置为相对于牵引装置组件的纵向轴线的角度在约32度和约45度之间。 [0031] 在一个实施例中，每个牵引组件的壳体具有两对相接且大致平行的壁，该壁从壳体的闭合端朝向开口端延伸使得该壁界定中空腔室，该中空腔室在平面图中呈大致矩形的横截面结构，该腔室用于其长度的主要部分并且向壳体的开口端开口。优选地，弹簧组件包括轴向堆叠的个体弹性体弹簧，每个弹性体弹簧包括弹性体垫，弹性体垫在平面图中呈大致矩形形状，矩形形状近似于由壳体界定的中空腔室的横截面结构，由此优化弹簧组件存储、耗散和返回由联接器施加到牵引装置组件的能量的能力。在优选实施例中，每个个体弹性体弹簧的弹性体垫的肖氏硬度D在约40到60之间。在优选形式中，该组件的弹簧组件还包括分离器板，分离器板布置在轴向堆叠的弹性体弹簧中两个个体弹簧之间，以在牵引装置组件的撞击事件期间，在分离器板的相对侧上产生不同的动态弹性吸收反作用，由此优化动态损失功时机。 [0032] 本发明的另一方面涉及一种用于使两个有轨车厢彼此联接的方法，该方法包括以下步骤：为每个有轨车厢提供一对牵引组件，一对牵引组件彼此之间一致地操作以提供约9英寸的累积纵向行程而不增加有轨车厢的总长度，在行程期间施加到有轨车厢的能量被吸收。每个牵引组件包括彼此之间被布置成纵向布置且可操作的关系的联接器和牵引装置组件。 [0033] 每个联接器具有头部，头部从杆部纵向地延伸。联接器的头部包括关节、鼻端和聚集面，关节用于将联接器可拆卸地连接到相邻有轨车厢的第二有轨车厢联接器，聚集面从鼻端延伸以用于接合在相邻有轨车厢上的第二有轨车厢联接器的关节，并且其中，联接器构造为允许在联接器的操作期间在单一纵向方向上行进至少4.5英寸。 [0034] 优选地，每个牵引组件的牵引装置组件具有中空金属壳体，壳体在其第一端处开口并且朝向其第二端闭合。壳体安装在由有轨车厢上的中梁界定的容纳部内。壳体界定向壳体的第一端开口并且从壳体的第一端延伸的一系列锥形纵向延伸内表面。一系列摩擦构件朝向壳体的第一端围绕壳体的纵向轴线等距地隔开。每个摩擦构件具有轴向隔开的第一端和第二端以及在端部之间延伸的外表面。在每个摩擦构件上的外表面与在壳体上的锥形纵向延伸内表面中的一者可操作地相关联以界定在外表面和锥形纵向延伸内表面之间的第一成角度摩擦滑动表面。 [0035] 楔形构件布置为相对于壳体的第一端轴向移动。楔形构件界定一系列外锥表面，外锥表面围绕壳体的纵向轴线等距地隔开。在楔形构件上的每个外锥表面与在每个摩擦构件上的内表面可操作地相关联以界定在外锥表面和摩擦构件上的内表面之间的第二成角度摩擦滑动表面。在用于将两个有轨车厢彼此联接的方法中，一旦壳体的楔形构件向内移动，楔形构件就产生对摩擦构件的径向指向力。弹簧座布置在壳体内。弹簧座的一个表面布置为与每个摩擦构件的第二端可操作地接合。 [0036] 弹簧组件布置在壳体的闭合端和弹簧座的第二表面之间以用于存储、耗散和返回由联接器施加到该组件的能量。弹簧组件包括轴向堆叠的个体弹性体弹簧并且构造为以与牵引装置组件的第一成角度滑动表面和第二成角度滑动表面相对于牵引装置组件的纵向轴线的配置可操作地相结合的方式起作用，使得在楔形构件相对于壳体在向内轴向方向上行进约4.5英寸的范围期间，牵引装置组件连续地和反复地承受在不超过约900,000磅的力水平的情况下施加到牵引装置组件上的约110,000英尺磅的能量。因此，在本发明中，可以显著地吸收和耗散在有轨车厢之间的高水平撞击力，而不必改变或以其他方式修改有轨车厢的总长度。 [0037] 优选地，用于将有轨车厢可拆卸地彼此联接的方法包括以下步骤：将牵引装置组件的弹簧组件构造为还包括刚性的分离器板，分离器板布置在轴向堆叠的弹性体弹簧中轴向相邻的两个弹簧之间，以在牵引装置组件的撞击事件期间，在分离器板的相对侧上产生不同的动态弹性吸收特性，由此优化动态损失功时机。优选地，根据本发明的方面的方法还包括以下步骤：将每个个体弹性体弹簧的弹性体垫设计为具有在约40到60之间的肖氏硬度D。 [0038] 该方法还包括以下步骤：将联接器的头部构造为使得头部的后表面与端部分开约10.75英寸的纵向距离。优选地，将联接器头部构造为具有锁销支架，该锁销支架布置在联接器的底部边缘上方约2英寸处。优选的方法还包括以下步骤：将联接器的杆部构造为具有纵向长度约8英寸的闭合端槽。 附图说明 [0039] 图1是体现本发明的原理和教导的有轨车厢的侧视图； [0040] 图2是体现本发明的原理和教导的能量吸收/联接系统的局部剖视图； [0041] 图3是体现本发明的原理和教导的能量吸收/联接系统的局部纵向侧剖视图； [0042] 图4是沿着图3的线4-4截取的放大剖视图； [0043] 图5是形成本发明的能量吸收/联接系统的一部分的联接器的立体图； [0044] 图6是图5中示出的联接器的俯视图； [0045] 图7是图5中示出的联接器的侧视图； [0046] 图8是被布置为与有轨车厢的中梁可操作地结合的联接器的局部视图； [0047] 图9是联接器的上前端的局部侧视图； [0048] 图10是联接器的一种形式的下前端的局部侧视图； [0049] 图11是形成本发明的能量吸收/联接系统的一部分的牵引装置组件的侧视图； [0050] 图12是沿着图11的线12-12截取的剖视图； [0051] 图13是图11中示出的牵引装置组件的纵剖视图； [0052] 图14是图11中示出的牵引装置组件的轴向视图； [0053] 图15是图11中示出的牵引装置组件的一端的放大剖视图； [0054] 图16是由常规的牵引装置组件实现的力的示意性曲线图； [0055] 图17是由具有弹簧组件的牵引装置组件实现的力的示意性曲线图，该弹簧组件体现本发明的一些原理和教导； [0056] 图18是体现本发明的原理和教导的一种形式的牵引装置组件的性能的示意图；以及 [0057] 图19是体现本发明的原理和教导的其他形式的牵引装置组件的性能的示意图。 具体实施方式[0058] 尽管本发明容许多种形式的实施例，但是在附图中示出优选实施例并且将在下文对其进行描述，将理解，本公开被看作是阐述本公开的示例，并非旨在将被公开限制为所示和所述的具体实施例。 [0059] 现在参照附图，其中，在全部若干视图中，相同的附图标记表示相同的部分，在图1中示出整体由附图标记10表示的铁道车厢(railroad car)。尽管为了示例性目的在附图中示出铁道货运车厢，但是应当领会本发明的教导和原理涉及较大范围的有轨车厢，包括但是不限于铁道货运车厢、油罐车厢、铁道漏斗车厢等等。简言之，有轨车厢10具有在中梁14(图2)上支撑的任何形式的有轨车厢体12，该中梁14界定用于有轨车厢10的长度的纵向轴线16(图2)并且基本延伸该长度。 [0060] 如图1所示，朝向有轨车厢10的相对端部设置体现本发明的教导和原理的能量吸收/联接系统，该系统整体由附图标记20表示。在优选实施例中，为了减少成本，朝向有轨车厢10的相对端部设置的能量吸收/联接系统基本相同，因此，均由附图标记20表示。 [0061] 图2中以示例的方式示出的中梁14可以被铸造或焊接并且具有标准特征。有利地，当将本发明的能量吸收/联接系统20布置为可操作地结合于该中梁14时，无需对该中梁14进行修改或改变。在图2示出的实施例中，中梁14朝其各端部具有止挡部，这些止挡部包括与中梁14的隔开的壁24和26相连接的前止挡部23和后止挡部23′。前止挡部23和后止挡部23′分别纵向地彼此隔开。在优选实施例中，中梁14朝各端部设置有冲击部27(在图2、图3和图8中仅示出一个)。 [0062] 在图4示出的实施例中，中梁14还具有顶壁28，尽管应当领会本发明同样适用于缺少顶壁的中梁并且可以与该中梁一起使用。简言之，在中梁14上的止挡部23、23′(图2)相结合以在其之间界定了牵引装置容纳部30。中梁14可以具有其他标准特征并且优选地以标准方式用标准材料制造。有利地，本发明的能量吸收/联接系统20与铸造或焊接的牵引梁一起使用。 [0063] 每个容纳部30是标准AAR大小。即，在前止挡部23的内侧面和后止挡部23′的内侧面之间的纵向距离是24.625英寸。有利地，形成本发明的能量吸收/联接系统20的一部分的牵引装置组件100设计为容纳并装配在现有的标准中梁内，其中，该中梁具有标准大小的牵引装置容纳部。 [0064] 每个能量吸收/联接系统20包括牵引组件40，牵引组件40主要包括彼此之间被布置成纵向布置和可操作的关系的联接器60和牵引装置组件100。正如在下文进一步详细讨论的，每个联接器60的一部分朝向中梁14的端部纵向地延伸到各个冲击部27之外，以与可操作地连接至其上的相邻有轨车厢的联接器60′互连。 [0065] 优选地，每个牵引组件40还包括轭部42，一种形式的轭部包括钢铸件或者可以由分离的钢部件焊接。通常如图3所示，轭部42具有顶壁43、底壁44和后壁45，优选地这些壁彼此之间一体形成。顶壁43和底壁44朝向其后端通过后壁45连接。如已知的，顶壁43和底壁44彼此之间大致平行地延伸，并且从后壁45远离地朝向中梁14的端部延伸以将牵引装置组件100包含在其之间(图4)。 [0066] 与后壁45相对地，轭部42优选地包括一对横向隔开的向前延伸的侧壁46和46′，这两个侧壁分别连接到顶壁43和底壁44(图2)。该侧壁46和46′界定基本相同的水平排列的键槽48，该键槽48用于容纳联接器键50。如图2所示，每个槽48朝向相对两端界定止挡部52和54，该止挡部52和54用于限制联接器键50在牵引组件40的操作期间可以在槽48内行进的程度。在示出的实施例中，已经使在止挡部52和54之间的纵向距离相对于与轭部72常规相关联的距离加长，以容纳联接器键50的加长的行程，该加长的行程有利地由联接器60的行程长度的改变引起，以下将详细讨论。 [0067] 在图2和图3中以示例的方式示出的实施例中，每个牵引组件40还包括从动部56，该从动部被布置在联接器60的内端62和牵引装置组件100之间。在一个实施例中，从动部56在向前和向后的纵向方向上在相关联的轭部42的顶壁43和底壁44之间可移动。 [0068] 每个牵引组件40的联接器60具有纵向轴线61(图6)并且包括头部64和杆部66，优选地，该头部和杆部形成为一件式铸件。在操作中，杆部66由有轨车厢的中梁12(图2和图3)引导以进行总体纵向移动。通常，联接器60的联接器头部64从中梁14(图2和图3)纵向地向外延伸以接合相似的联接器60′(图2)，该联接器60′从第二个且相邻的有轨车厢的、将要以可拆卸的方式联接到或以其他方式连接到车厢10的端部延伸。 [0069] 在图6示出的实施例中，联接器头部64在平面图中呈放大且大致V形的形状，并且界定凹部70，该凹部向头部64的与杆部66相对的那一端开口并且至少部分地由前壁72界定。联接器60的头部64还包括竖直关节74，该竖直关节以可旋转的方式朝向联接器60的外端被紧固并且基本被布置为在联接器60的纵向轴线61的一侧。该竖直关节74界定用于联接器60的牵引面76并且形成用于联接器60的第一支腿。固定且刚性的安全臂部68布置在联接器60的轴线61的相对一侧并且从自由鼻端69朝向杆部66纵向地延伸以形成联接器60的第二支腿。在优选的形式中，安全臂部69界定一系列开口或空腔69′。 [0070] 在示出的实施例中，在联接器头部64中的凹部70还部分地由第一成角度聚集表面76′界定，该表面从鼻端69朝向杆部66延伸，并且当使两个相邻铁道货运车厢连在一起时在相配合的联接器60′上的竖直关节74′(图2)将会撞击该表面。当各个联接器的竖直关节74撞击待相接的相邻联接器的成角度聚集表面时，关节向内枢转到足够的程度以将联接器一前一后地锁定在合适位置从而使得联接器60和60′适当且可拆卸地彼此连接。 [0071] 常规锁定机构(在图8中，总体由附图标记75表示)布置为可操作地结合每个联接器头部64。正如已知的，锁定机构75由联接器60、60′相对于彼此的接合撞击来启动。在一个实施例中，该锁定机构75包括销(未示出)，该销在联接器头部64内向下滑动并且将各自的竖直关节74可拆卸地锁定在合适位置，由此使两个有轨车厢彼此可拆卸地相接。为了确保成功的联接操作，优选地，待彼此联接的两个有轨车厢位于大致平直的路径长度上，两个联接器彼此之间是面对面的关系。联接器布置为大致平行于该路径并且优选地布置为相对于有轨车厢的端部是大致垂直的关系。 [0072] 如图5到9中以示例的方式所示出的，联接器头部64还包括从头部64竖直向上突出的突起部78。在示出的实施例中，突起部78在头部64上的鼻端69和后(或背)壁(或表面)80之间纵向地延伸基准距离W。如图6所示，头部64的后表面(或壁)80大致横向地延伸或者大致垂直于联接器60的纵向轴线61延伸。 [0073] 由于在将两个有轨车厢彼此联接期间引起相对较高的撞击力(无论是由有轨车厢在联接过程中以快于每小时五英里行驶引起还是由其他原因引起)，可能并且已知在后表面80周围形成破裂(例如，通常由于后表面80撞击和抵靠在中梁14上的冲击部27(图8)而引起)。在本发明中，为了最小化在联接器60上的该破裂以及相关磨损，已经减小在头部64上的鼻端69和突起部78上的后(或背)壁(或表面)80之间的宽度W，以允许在将两个相邻车厢彼此联接期间或者在有轨车厢的常规操作期间每个能量吸收/联接系统20(图2和图3)的行程更长。 [0074] 在本发明中，优选地，联接器60设计和构造为相对于车10的中梁14在单一纵向方向上行进至少4.5英寸(图9)。更具体地，在联接器60的突起部78上的后表面80相对于鼻端69构造为使得允许联接器60相对于有轨车厢10的中梁14在单一纵向方向上行进至少4.5英寸(图1)。 [0075] 为了实现该有利效果，已经相对于与常规联接器相关的距离减小了在鼻端69和突起部78上的后表面80之间的距离W。即，与常规联接器相比，在示出的实施例中，在鼻端69和突起部78上的后表面80之间的距离W在单一纵向方向上已经被有利地减小了约1.25英寸。因此，本发明的联接器60允许部件(该部件包括本发明的每个能量吸收/联接系统20)在单一纵向方向上增加至少约1.25英寸。即，与传统联接器相比，本发明的联接器30有利地允许在相邻的联接器可操作地彼此接合所在的时刻和部件牵引装置组件完全压紧并且变得牢固所在的时刻之间，联接器30的行程增加约1.25英寸。该额外的行程长度还有利地减小在突起部78上的后表面80将冲击或撞击冲击部27(图3)的可能性，由此，显著减小由破裂引起的对联接器60的损坏和对有轨车厢10(图1)的有关间接损害的可能性。 [0076] 在优选实施例中，在鼻端69和突起部78上的后表面80之间的距离W为约10.75英寸。当然，在不减小或不脱离本发明的真实精神和范围的情况下，本发明的其他实施例可以包括具有其他尺寸(例如，小于11英寸)的距离W，但是相对于传统的12英寸仍然减小，以允许联接器60在铁道联接期间的行程增加。在一些实施例中，联接器60在联接过程期间相对于中梁12在单一纵向方向上的行程距离可以从约3.75英寸增加到大于4.5英寸。在距离W经测量为约10.75英寸所在的实施例中，联接器60在联接过程期间相对于中梁14在单一纵向方向上的行程可以为约5英寸。尽管对联接器60进行上述改变，但是并未改变形成锁定机构75的传统部件。 [0077] 正如本领域技术人员容易领会的，这种改善的设计转化为使在有轨车厢10上的两个联接器60的行程累积增加到约10英寸，并且不对有轨车厢10的总长度造成任何改变。正如本领域技术人员将进一步领会的，增加联接器60的纵向行程的长度的能力容易转化为距离的增加，在该距离内每个牵引组件20能够有效地操作以缓冲和吸收在联接和相关操作期间施加到有轨车厢10的撞击载荷。 [0078] 常规地，联接器60优选包括锁销支架(locklifter shelf)84。然而，研究已经表明，当联接器60相对于中梁12的纵向行程增加(尤其是增加到本发明可能达到的程度)时，常规设计且构造的锁销支架在联接操作期间能够并且通常不干涉和/或撞击中梁12。 [0079] 为了有利地允许联接器60在联接操作期间相对于中梁12在单一方向上的纵向行程更长，优选地，本发明的锁销支架84与常规设计相比降低。在图10示出的形式中，锁销支架84的长度L已经从常规设计的架降低约0.5英寸，以允许联接器60在联接操作期间相对于中梁12在单一方向上的纵向行程更长。 [0080] 在图10的优选实施例中，锁销支架84的长度L在联接器60的底部边缘86的上方在约1.875英寸和约2.0英寸之间延伸。当然，在不减小或严重不脱离本发明的该新颖方面和整体范围的情况下，其他实施例可以包括具有其他尺寸(例如小于2英寸)的长度L的支架，但是相对于常规的2.375英寸仍然减小，以最小化联接器60和有轨车厢10的中梁12之间的干涉，同时允许联接器30在铁道联接期间的行程增加。 [0081] 如图6所示，联接器60的杆部66界定纵向延伸或水平的键槽88，该键槽的大小设计为允许联接器键50向两端延伸穿过该键槽由此将联接器60可操作地连接到轭部42。轭部42的排列的键槽48和在联接器杆部66中的相应的键槽88具有大于联接器键50的尺寸的纵向尺寸。 [0082] 键槽88朝向相对两端界定止挡部92和94，该止挡部用于限制联接器键50在牵引组件40的操作期间能够在键槽内行进的程度。明显地，键槽88的纵向长度(即，在止挡部92、94之间的水平距离)增加超过在常规联接器中的键槽的长度以允许联接器60在联接操作期间的行程更长。当牵引组件40在牵引位置中时，联接器键50接触由在轭部42的壁46、46′中的键槽48界定的前止挡部52，由此朝向中梁的开口端拖动轭部42和牵引装置组件100。当牵引组件40在缓冲(buff)位置中时，联接器键50与轭部42的止挡部52、54或联接器60杆部66中的键槽88的止挡部92、94之间基本没有接触，使得联接器键50未处在应力下。类似地，当牵引组件40在中间位置中时，在联接器键50上基本没有应力。 [0083] 在常规联接器中，在联接器中的键槽的水平长度经测量为约6.875英寸。如提到的，由本发明的联接器杆部66界定的键槽88的长度(即，止挡部92、94之间的水平距离)增加超过在常规联接器杆部中的键槽的长度，以允许联接器键50的纵向行程更长。在优选实施例中，由联接器杆部66界定的键槽88的止挡部92、94之间的水平长度为约9.000英寸。因此，在联接操作期间，本发明的联接器60的杆部66相对于常规联接器布置可以朝向牵引装置组件100向内行进更远的距离。在该实施例中，与在常规联接器中的键槽相比，键槽88的长度增加约2.75英寸。在本发明的其他实施例中，在不减小或不脱离本发明的精神和新颖范围的情况下，能够以其他方式使在联接操作期间朝向牵引装置组件的联接器行程增加，以使联接器行程能够更长。在替换实施例中，键槽88的长度可以大于8.0英寸。 [0084] 在本发明的优选实施例中，当与该联接器结合使用其它常规零部件时，有利地实现了每个联接器60的行程或冲程增加，这导致对在联接器的头部64上的突起部78的改变和/或修改的大部分以及键槽88的总长度的增加。即，关节74和锁定机构75的已知的和测试的操作性质已经全部有利地包含在联接器60中而不必引起对联接器设计的改变。 [0085] 在本发明中，牵引装置组件100有利地使用每个能量吸收/联接系统20的联接器的增加的行程或冲程，以在比迄今为止已知范围行程更长的行程期间有利地减缓施加到有轨车厢10(图1)的显著较高的撞击力，同时保持有轨车厢10的总长度大致恒定。在本发明中，每个系统20的牵引装置组件100能够以与联接器60可操作地相结合的方式相对简单地安装，而不需要引起对中梁12的容纳部30的设计改变或修改，并且由此使有轨车厢10(图1)的总长度保持恒定并且未改变。一旦牵引装置组件100处于在中梁12中的合适位置，标准支撑构件101(图2和图4)就可以附装到在壁24和26上的法兰25和29，以分别支撑在容纳部30内的牵引装置组件100以及与联接器60可操作地相关联。 [0086] 如图11所示，牵引装置组件100包括轴向细长中空金属壳体106，该壳体界定用于牵引装置组件100的纵向轴线108。壳体106由在第一端或闭合端112处的端壁110封闭并且朝向轴向排列的第二端或开口端114开口。在示出的实施例中，壳体106包括两对相接的并且大致平行的壁107、107′和109、109′(图12)，这些壁从闭合端112朝向开口端114延伸并且界定在壳体106内的中空腔室115(图12和图13)。如图12所示，壳体壁107、107′和109、109′为壳体腔室115提供大致矩形或箱形的横截面结构以用于壳体腔室的主要纵长部分。 [0087] 此外，如图13所示，壳体106朝向开口端114设置有多个(图15中仅示出一个)等角度隔开并且纵向延伸的锥形内侧成角度摩擦表面116。在壳体106上的锥形内侧成角度摩擦表面116的每一者朝向纵向轴线108和牵引装置壳体106的闭合端112聚拢。优选地，壳体106设置有三个等间隔纵向延伸的锥形内侧成角度摩擦表面116，但是在不减小或不脱离本发明的精神和新颖方面的情况下，可以设置更多锥形表面。 [0088] 在图13示出的实施例中，牵引装置组件100还设置有摩擦离合器组件120，该摩擦离合器组件用于耗散轴向地指向牵引装置组件100的牵引力或撞击力，其中，由有轨车厢10的联接操作或常规操作引起上述力(图1)。在图13示出的实施例中，摩擦离合器组件120包括多个摩擦构件或制动箍122，该摩擦构件或制动箍绕着轴线108布置并且可操作地结合牵引装置壳体106的开口端114。如图14中以示例的方式所示，摩擦离合器组件120可以设置有三个等角度隔开的摩擦构件122，但是在不减小或不脱离本发明的精神和新颖方面的情况下，可以设置更多摩擦构件。简言之，在图13和14中以示例的方式示出的实施例中，形成摩擦离合器组件120的一部分的摩擦构件122的数量与在壳体106上的锥形内侧成角度摩擦表面116的数量相同。 [0089] 在图15中以示例的方式示出的实施例中，每个摩擦构件122具有轴向或纵向隔开的第一端124和第二端126。此外，每个摩擦构件122具有外侧或外部锥形滑动表面128。如本领域技术人员将领会的，在壳体106上的每个内侧成角度摩擦表面116与在每个摩擦构件122上的每个外侧锥形滑动表面128相结合以在它们之间界定了第一成角度摩擦滑动表面 129。第一摩擦滑动表面129相对于牵引装置组件100的纵向轴线108以角度θ布置。第一摩擦滑动表面129相对于牵引装置组件100的纵向轴线108的角度θ的范围在约1.5度到约5度之间。在优选实施例中，第一摩擦滑动表面129相对于牵引装置组件100的纵向轴线108的角度θ的范围在约1.7度到约2度之间。 [0090] 在示出的实施例中，摩擦离合器组件120还包括楔形构件或致动器130，该楔形构件或致动器布置为相对于壳体106的开口端114轴向移动。如图11、图13和图15所示，优选地，楔形构件130的外端132具有大致平坦的表面，该表面延伸超过壳体106的开口端114一定的距离，该距离经测量约4.5英寸之间，并且该外端适于挤压或抵靠牵引组件40的从动部56(图3)使得在有轨车厢10的操作期间施加到联接器60的牵引力或撞击力轴向地施加到牵引装置组件100。如已知的，楔形构件130布置为可操作地结合摩擦构件122。 [0091] 返回至图15，楔形构件或致动器130界定多个外侧锥形或成角度摩擦表面137，该表面布置为可操作地结合离合器组件120的摩擦构件122。尽管在图15中仅示出一个摩擦表面137，但是在楔形构件130上的摩擦表面137的数量等于在形成离合器组件120一部分的构件122的摩擦表面的数量。如本领域技术人员将领会的，在楔形构件130上的每个外侧成角度摩擦表面137结合在每个摩擦构件122上的内侧成角度滑动表面127以界定在它们之间的第二成角度摩擦滑动表面139。该第二摩擦滑动表面139相对于牵引装置组件100的纵向轴线108以角度β布置。优选地，摩擦离合器组件130的第二摩擦滑动表面139相对于牵引装置组件100的纵向轴线108的角度β的范围在约32度到约45度之间。 [0092] 楔形构件130由任何合适的金属材料制成。此外，如图13、图14和图15所示，楔形构件或致动器130界定大致在中心处的纵向延伸的孔131。 [0093] 如图13、图14和图15所示，壳体106朝向开口端114设置有一系列径向内弯止挡部突缘113，该突缘113彼此之间沿周向等角度隔开。楔形构件130朝向其后端包括一系列径向外凸突缘133，该突缘133彼此之间等角度布置并且在相邻摩擦构件122之间延伸以可操作地接合在壳体106上的突缘113的后部并且便于组装牵引装置组件100。 [0094] 如图15所示，牵引装置组件100还包括弹簧座或从动部140，该弹簧座或从动部布置在壳体106的中空腔室115内并且布置为大致正交于或大致垂直于牵引装置组件100的纵向轴线108。弹簧座140适于在壳体106的腔室115内往复纵向或轴向移动并且具有第一表面142，该表面与每个摩擦构件122的第二端或后端126可操作地相关联。如图13所示，弹簧座 140还具有第二表面或弹簧接触表面144。 [0095] 轴向细长弹性体弹簧组件150在牵引装置壳体106的腔室115内大致对心并且可滑动，并且形成弹性柱以用于在牵引装置组件100的轴向压缩期间存储、耗散和返回传递或施加到楔形构件130的自由端132的能量。弹簧组件150的一端以与壳体106的端壁110相接触的关系布置。弹簧组件150的第二端压靠或推靠弹簧座140的表面144以响应于联接器60(图2)将撞击力传递给牵引装置组件100而阻碍摩擦构件122和楔形构件140向内移动。 [0096] 弹簧组件150在牵引装置组件100组装期间预压缩并且用于：1)保持摩擦离合器组件120的部件(包括摩擦构件122和楔形构件130)在牵引装置组件100操作期间和牵引装置组件100不操作的时间段期间均彼此之间可操作地相结合并且位于牵引装置壳体106内；2)保持楔形构件130的自由端132压靠从动部56；以及3)保持从动部56压靠在中梁12上的止挡部23(图2)。在示出的实施例中，弹簧组件150结合摩擦离合器组件120能够吸收并且耗散高达约900,000磅(1bs)的轴向地指向它们的撞击力或能量。 [0097] 在图13所示的形式中，弹簧组件150构造为具有多个个体单元或弹簧152，该单元或弹簧152以彼此之间轴向堆叠的关系布置。在图13所示的形式中，弹簧组件150包括五个弹簧152和刚性的分离器板153，该板布置在堆叠的弹簧中两个轴向相邻的个体弹簧152之间。将领会，在不严重减小或脱离本发明的新颖本质和真实范围的情况下，可以将多于五个的弹簧152以彼此之间轴向堆叠的关系布置。 [0098] 如以下将更详细地讨论，在轴向相邻的弹簧152之间的分离器板153的目的在于在牵引装置组件100的撞击事件期间，在板153的相对侧上的不同动态弹性吸收特性提供给弹簧152，以优化动态损失功时机(work opportunity)。为了实现该期望的效果，板153是特别坚硬的，并且优选由钢等制造。如图13所示，分离器板153分别具有大致平坦的并且大致平行的上弹簧接合表面154和下弹簧接合表面156。在一种形式中，在板153上的弹簧接合表面154和156之间分开的距离为约0.375英寸和约0.5英寸。在优选实施例中，在牵引装置组件 10的操作期间，与布置在板153的上弹簧接合表面154与弹簧座140的弹簧接合表面144之间的弹簧152相结合相比，布置在板153的下表面156和壳体106的下壁110之间的弹簧152彼此结合以提供对压缩的更大的阻力。 [0099] 每个缓冲单元或弹簧152包括弹性体垫160。优选地，每个垫160具有的结构在平面图中补偿壳体腔室115的结构。在优选的形式中，每个垫160在平面图中具有大致矩形的形状并且其大小设计为优化中空腔室115的矩形区域，其中，弹簧组件150响应于对牵引装置组件100轴向地施加的载荷或撞击力可滑动地在中心处沿轴向向两端移动。优选地，每个弹性体垫160具有两个隔开的并且大致平坦的表面162和164。如图13所示，任何两个轴向相邻的垫160的平坦的表面162与轴向相邻的垫160的平坦的表面164相邻接并且压靠该平坦的表面164。优选地，板153具有大致矩形结构，该结构允许其响应于施加在弹簧组件150上的轴向载荷在与弹簧152的移动相同的方向上在腔室115内自由移动。 [0100] 优选地，每个弹性体垫160以及由此每个弹簧152构造为使得响应于施加在其上的撞击力或载荷的其径向延展受到壳体109的壁的限制，由此增强弹簧组件150的吸收能力。再次返回至图12，优选地，每个垫160构造为在垫延展以接合壳体壁107和107′之前，使得垫 160的径向或向外延展将受到壳体壁109和109′的限制。在优选实施例中，在牵引装置组件 100的操作期间，尤其是布置为更靠近于弹簧座140的那些垫160将响应于施加在其上的撞击载荷而径向地延展到使该垫刚性接合和/或接触壳体壁109和109′的内表面的程度，由此增强弹簧组件150的布置为最靠近弹簧座140的那些垫160的吸收能力。在本发明的一种形式中，通过细长引导杆162使垫160在牵引装置组件100的操作期间保持为彼此之间相对于纵向轴线108大致轴向排列(图12)。 [0101] 优选地，每个弹性体垫160由聚酯材料制造，该聚酯材料具有的肖氏硬度D(Shore D)硬度计硬度在约40到60之间并且弹性应变和塑性应变之比为约1.5到1。用于生成每个弹簧单元152的加工过程和方法涉及生成预成形块，将该块预压缩到大于该预成形坯的预成形高度的30％，由此将该预成形坯转变为弹性体弹簧。 [0102] 在本发明的一个实施例中，包括弹簧组件150的个体弹簧152的硬度计硬度彼此之间可以不同。即，在弹簧座140和板153之间布置的弹簧152的累积硬度计硬度与在壳体端壁110和板153之间布置的弹簧152的累积硬度计硬度可以不同。然而，如提到的，优选地，在壳体端壁110和板153之间的弹簧152的累积硬度计硬度比在弹簧座140和板153之间的弹簧 152的累积硬度计硬度大或硬。这种设计允许将牵引装置组件100的功能性和性能特性“精细地调节”至特定环境，其中，在每个有轨车厢10上的能量吸收/缓冲组件20将被使用并且起作用。 [0103] 如图11、图12和图13所示，优选地，相对较大的矩形开口170在牵引装置壳体106的壁107中形成。该开口170的大小设计为使得弹簧单元152和板153的一个或多个可以在与牵引装置组件100的纵向轴线108大致正交地延伸的方向上被插入穿过该开口170并且进入壳体106的中空腔室115。壳体壁107′还可以设置有开口172。优选地，开口172的周缘174界定比开口170的周缘173更小的区域。 [0104] 如上所述，在弹簧152之间的刚性分离器板153的目的在于在牵引装置组件100的撞击事件期间将在板153的相对侧上的不同动态弹性吸收特性提供给弹簧152，以优化动态损失功时机。图16是由常规摩擦/弹性体牵引装置组件实现的力的示意性曲线图。而图17是包含上述弹簧组件150的牵引装置组件实现的力的示意性曲线图，其中，该弹簧组件构造有位于其相对端之间的分离器板153。图16和图17之间的对比快速且容易地显示弹簧组件150如何在牵引装置组件100的撞击事件期间最小化动态损失功时机，其中，该弹簧组件150构造有布置在弹簧组件150的相对端之间的分离器板153。 [0105] 如在本文且全文中使用的，短语“损失功时机”意味着并且指代在牵引装置组件的联接器力水平在给定行程期间大幅下降或减小。在图16中的点A-B和C-D之间的虚线示出的区域表示常规牵引装置组件的损失功时机。图17示意性表示体现本发明的原理和教导的牵引装置组件的针对给定行程的联接器力水平。图17中的点A、B、C、D和E类似于图16中的点A、B、C、D和E处示意性地表示的针对给定行程的联接器力水平。与图17中所示的针对给定行程的联接器力水平相比，图16中示出的针对给定行程的联接器力水平示出体现本发明的那些特征和教导的牵引装置组件在牵引装置组件100的撞击事件期间如何最小化损失功时机。例如，在图17示出的实施例中，在点D和E之间的距离示意性地表示由体现本发明的教导和原理的牵引装置组件提供的额外功时机。 [0106] 图18示意性地示出本发明的能量吸收/联接系统20的性能，该系统包含能够移动至少4.5英寸的上述联接器60，并且，牵引装置组件100如图15所示地设计，其中，该弹簧组件150构造为以与第一摩擦滑动表面129和第二摩擦滑动表面139分别相对于纵向轴线108的角度θ和β相结合的方式起作用，使得在楔形构件130相对于牵引装置壳体106在向内轴向或纵向方向上行进约3.9英寸的范围期间，牵引装置组件100能够连续地和反复地承受在不超过约600,000磅的力水平的情况下施加到牵引装置组件的约70,000英尺磅(ft-lbs.)的能量。 [0107] 或者，如图19所示，牵引装置组件100的弹簧组件150构造为以与第一摩擦滑动表面129和第二摩擦滑动表面139分别相对于纵向轴线108的角度θ和β可操作地相结合的方式起作用，使得在楔形构件130相对于牵引装置壳体106在向内轴向或纵向方向上行进不超过4.5英寸的范围期间，牵引装置组件100能够连续地和反复地承受在不超过约900,000磅的力水平的情况下施加到牵引装置组件的约110,000英尺磅的能量。 [0108] 简言之，牵引装置组件100的弹簧组件150构造为以与第一摩擦滑动表面129和第二摩擦滑动表面139分别相对于纵向轴线108的角度θ和β可操作地相结合的方式起作用，使得在楔形构件130相对于牵引装置壳体106在向内轴向方向上行进不超过4.5英寸的范围期间，牵引装置组件能够连续地和反复地承受在未超过约900,000磅的力水平的情况下施加到牵引装置组件的约75,000英尺磅至110,000英尺磅的能量。 [0109] 在本发明中，在有轨车厢10上的中梁14的设计未改变的情况下，与在有轨车厢10上的每个牵引组件40相关联的联接器60构造为使得联接器能够在一个轴向方向上实现在约4.5英寸之间的纵向或水平移动范围。在联接器60的纵向移动中的该增加之后由牵引装置组件100利用。即，在本发明中，在有轨车厢10上的中梁14的设计未改变的情况下，牵引装置组件100使用联接器60的行程的增加以在楔形构件130相对于牵引装置壳体106在向内轴向或纵向方向上行进不超过4.5英寸的范围期间，能够连续地和反复地承受在不超过约900,000磅的力水平的情况下施加到牵引装置组件的约70,000英尺磅到约110,000英尺磅的能量。 [0110] 本发明还涉及用于使两个有轨车厢彼此联接的方法。该方法包括以下步骤：为每个有轨车厢提供成对的牵引组件40，牵引组件朝向有轨车厢10的相对端部设置并且彼此之间一致地操作，以便提供大于8.5英寸的累积纵向行程，在该行程期间施加到有轨车厢10的能量被吸收，同时保持有轨车厢的总长度恒定。每个牵引组件40包括彼此之间被布置成纵向布置且可操作的关系的联接器60和牵引装置组件100。每个联接器60具有从杆部66纵向延伸的头部64。联接器60的头部64包括：关节74，其用于将联接器60可拆卸地连接到相邻有轨车厢10′的第二有轨车厢联接器60′；鼻端69和聚集面76，该聚集面从鼻端69延伸以用于接合在相邻有轨车厢10′上的第二有轨车厢60′的关节40′。将联接器60构造为允许在联接器60的操作期间在单一纵向方向上行进至少4.5英寸。 [0111] 优选地，每个牵引组件40的牵引装置组件100具有中空金属壳体106，该壳体在第一端114处开口并且朝第二端112闭合。将该壳体106构造为安装在标准大小(24.625英寸)的容纳部30内，该容纳部由在有轨车厢10上的中梁14界定。壳体106界定一系列锥形纵向延伸的内表面116，该表面向壳体的第一端114开口并且从该第一端114延伸。一系列摩擦构件122朝向壳体106的第一端114围绕壳体106的纵向轴线108等距地隔开。每个摩擦构件122分别具有轴向隔开的第一端124和第二端126以及在第一端124和第二端126之间延伸的外表面128。在每个摩擦构件122上的外表面128与在壳体106上的锥形纵向延伸内表面116相关联以界定在它们之间的第一成角度摩擦滑动表面129。 [0112] 将楔形构件130布置为相对于壳体106的第一端114的轴向移动。楔形构件130界定一系列外锥表面137，该外锥表面围绕壳体106的纵向轴线108等距地隔开并且该外锥表面的数量等于摩擦构件122的数量。在楔形构件130上的每个外锥表面137与在每个摩擦构件122上的内表面127可操作地相关联以界定在它们之间的第二成角度摩擦滑动表面139。当楔形构件130相对于壳体106轴向地向内移动时，楔形构件130提供对摩擦构件122的径向指向力，由此增加在摩擦构件122和壳体106之间的摩擦。 [0113] 将弹簧座140布置在壳体106内。将弹簧座140的一个表面142布置为与每个摩擦构件122的第二端126可操作地接合。将弹簧组件150布置在壳体106的闭合端112和弹簧座140的第二表面144之间。弹簧组件150的目的是为了存储、耗散和返回由联接器60施加到牵引装置组件100的能量。优选地，将每个牵引组件40的牵引装置组件100构造为在联接器相对于中梁在向内轴向方向上行进约4.5英寸的范围期间，连续地和反复地承受在不超过900,000磅的力水平的情况下施加到牵引装置组件100的高达约110,000英尺磅的能量。该方法还包括以下步骤：将联接器60的头部64构造为使得头部64的后表面80与鼻端69分开约 10.75英寸的纵向距离。优选地，将联接器头部64构造为具有锁销支架84，该锁销支架布置在联接器60的底部边缘86上方约1.875英寸处。优选的方法还包括以下步骤：将联接器60的杆部66构造为具有闭合端槽88，该槽具有约8英寸的纵向长度。 [0114] 上述类型的能量吸收/联接系统的并入和实施例允许在有轨车厢10的每端处的牵引组件40以现有技术中迄今为止未知的方式实施。更具体地，上述类型的能量吸收/联接系统的组合和实施例将允许有轨车厢10的每个牵引组件40的行程增加，在该行程期间吸收、耗散和返回来自碰撞有轨车厢的撞击载荷的能量，同时保持有轨车厢的总长度大致恒定。因此，由于过多纵向载荷放置在货运车厢上，故上述类型的能量吸收/联接系统与车厢10上的每个牵引组件40的组合及该系统的实施例保护货运车厢的完整性，尤其在该纵向载荷超过AAR设定的设计载荷时车厢彼此联接的情况下。 [0115] 显然，本发明的能量吸收/联接系统的结构：1)不需要对现有中梁设计进行改变；2)提供距离的显著增加，在该距离内可以吸收在两个碰撞车厢之间的能量；以及3)在将有轨车厢的总长度有利地保持为恒定的同时，有利地实现上述优点。因此，本发明的实施例及其与有轨车厢的组合不影响合格的轨道和装载设施，同时在不损失列车效率的情况下显著地提高性能，其中，轨道和装载设施通常限制在一辆列车中可以彼此接合的有轨车厢的数量。 |
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