轻质牵引臂

发明领域

本发明总体上涉及铁路机车的改进牵引臂。特别是，不受所示出和描述 的特殊用途的限制，本发明涉及较轻质牵引臂。

相关技术描述

有轨车牵引臂是一种位于中心梁和有轨车联接器之间的盒状件。牵引臂 位于中心梁的每一端，作为下部机身的一部分，沿着有轨车体的长度延伸； 因此每一辆有轨车都采用两个牵引臂。牵引臂和中心梁一样焊接在有轨车体 的下部机身上。牵引臂起到将中心梁与有轨车联接器联接起来和将牵引与缓 冲(纵向)负荷通过此节有轨车传送到下一节有轨车的多重作用。此外，牵 引臂提供有轨车体与转向架之间的联接，这种方式在有轨车的两端支持了有 轨车体。

在中心梁的每一端，牵引臂的内侧端安装焊接在中心梁上。牵引臂的外 侧端具有一个浇铸成一体的撞锤或安装焊接在牵引臂上的分离撞锤组件。组 合联接器及其轭铁安置在牵引臂的外侧端，通过撞锤形成的开口。组合联接 器与轭铁由牵引键固定在牵引臂上，牵引键延伸通过一对对齐的牵引键槽、 撞锤的键孔和联接器与轭铁中的配合孔。

除了传统上位于牵引臂的各侧壁的一对对齐的牵引臂键槽，牵引臂也包 括在牵引臂内的前端和后端的牵引突出部，中央板，一个为容纳从铁路机车 转向架向外延伸的中枢销或螺栓的中空中枢销孔。中央板在转向架承梁上为 中央转筒提供联接。

常规上，牵引臂由铸钢制造。牵引臂因此占据了铁路机车总重量的相当 大一部分。由于保证安全和轨道条件在运输货物时有重量上的限制，那些放 置在有轨车内或车上的货物的数量受到有轨车体，转向架和其它有轨车部件 的影响。由此，铁路机车的减重，包括牵引臂的减重，将会导致铁路线业主 货物总容量的增加。故降低牵引臂重量而不削减强度具有很强的可取性。

发明概述

因此，本发明的目的是通过降低牵引臂的整体重量来降低铁路机车的重 量。此发明的另一个目的是在不降低强度的前提下降低牵引臂的重量。

简言之，本发明涉及的是通过在中央板的中枢销孔周围和中枢鞘柱上去 掉金属，同时在中央板上的中枢销孔的内侧和外侧设置支撑件而减轻牵引 臂。支撑件和中央板组成一体并从中央板向位于牵引臂的上表面和下表面之 间的近似中点延伸。在中枢销孔的内侧和外侧设置支撑件更好地处理来自有 轨车体承梁的横向负荷，要比传统的牵引臂更有效。由此，所形成的牵引臂 结构比传统的牵引臂更轻，更好地承受来自有轨车体的负荷。

本发明的全部目的、方面和优点只有在全面阅读此详细说明和透彻理解 发明后才能被理解。因此，为完成此详细说明，关于发明的详细描述和优选 的实施例在附图的简要说明之后给出。

附图的简要说明

本发明优选的实施例将针对附图进行描述。附图中，以下各图具有下述 特点：

图1是本发明的牵引臂的平面图

图2是图1中牵引臂的侧视图

图3是图1中牵引臂的端视图

图4是图1中牵引臂沿4-4线的局部剖视图

在附图中，各图中的相同结构使用了相同的标号。

优选实施例的描述

参考图1，其示出了本发明的牵引梁或者牵引臂20的平面图。图2说 明了牵引臂20的侧视图。参考图1和图2，牵引臂20是浇铸的且通常是由 高强度B级钢制造。牵引臂20绝大部分是中空的细长的长方体，通常包括 一个垂直开口内侧端22和垂直开口外侧端24，一对相对的竖直侧面26和 28，水平上表面30和局部开口的水平下表面32。每一侧面26和28沿着下 表面32终止于向外延伸的下部凸缘34，凸缘34上限定了许多安装孔60。

沿着下表面靠近内侧端22的是一个中央板36，它形成具有中枢销孔38 的中枢销柱76。中央板36可与有轨车转向架承梁上的中央滚筒相配合，而中 枢销孔38的大小和形状制成用来容纳中枢销(未示出)，中枢销从有轨车转 向架伸出，由此可旋转地将牵引臂20与有轨车转向架承梁连接。内侧端22配 合在中心粱内并焊接在其上(未示出)，外侧端24或者配合并焊接在撞锤组 件上(未示出)或与撞锤40铸造成一体。在底层32上外侧端24处上安置 了一个铸造的一体弹簧架41，用来容纳联接器托架组件(未示出)。运转中， 由于安装并焊接在铁路机车的下部机身上，牵引臂20位于中心梁和撞锤之 间并通过中枢销孔38连接到有轨车转向架上。

与传统的形式一样，牵引臂20的下表面32是开口的，在牵引空槽区54 中无金属层，以安置牵引齿轮(未示出)。此外，通过下表面32的开口56 位于前牵引突出部58与后牵引突出部46之间以安置轭铁(未示出)。如同 传统牵引臂，底层的其余部分仍用金属层密闭。

前牵引突出部58帮助吸收有轨车的缓冲负荷。前牵引突出部58与侧壁 26和28形成一体并从侧壁26和28的内表面向外伸出。前牵引突出部58形 成一个支撑面，此面能在运转中提供一个阻止牵引齿轮纵向运动的壁(未示 出)。牵引突出部58从侧壁26和28彼此相对并且在突出部58之间留出一 个缝隙或开口，以用来安装牵引齿轮。

后牵引突出部46与牵引臂20铸成一体并且从侧壁26和28的内表面突 出出来，同时沿着底表面远离侧壁26和28的内表面而向牵引臂20的纵轴 横向延伸。后牵引突出部46形成了一个支撑面，在运转中能阻止轭铁的纵 向运动。后牵引突出部46从侧壁26和28彼此相对并且在突出部之间留出 一个缝隙或开口，以用来安装轭铁。

牵引臂20的外侧端24包括了撞锤区42。撞锤区42可包括一个铸成的 撞锤40或一个安装并焊接在牵引臂20上的撞锤组件。当有轨车经受严重的 缓冲负荷时，即，牵引齿轮接触到底或走完全部行程时，撞锤40缓冲来自 联接器头(未示出)的撞击。参考图3，撞锤40的外侧端开口以容纳联接 器组件。侧壁26和28的下端部通过用作联接器托架的一体的弹簧架联接， 因此用来支撑联接器组件。撞锤40的外侧端上是一个与侧壁26和28及撞 锤40的水平顶壁72连成一体的撞锤面70。撞锤面70用作在经受严重缓冲 负荷过程中撞锤40与联接器接触时的一个支撑面。

正如在图2中所说明的，中央板36沿着下表面32与牵引臂20是一体 的并且从水平下表面32向外突出，末端形成与水平下表面32构成平行关系 的中央板表面94。注意到在与此发明的思想和范围相一致的情况下，中央 板36可以是焊在牵引臂20的下表面32的独立平板。

参考图4，优选的实施例中，材料中大部分从中央板36中，中枢销柱 76及中枢销孔38周围去掉。从结构上考虑，支撑件48和50定位在中枢销 孔38的内侧和外侧。支撑件48和50与牵引臂20的底表面32和侧壁26及 28铸成一体。如图1所示，一体的支撑件48和50垂直地从侧壁26和28横 向向外延伸。再参照图4，支撑件48和50从下表面32和中央板36向外延 伸进入牵引臂20内，达到上表面30与下表面32之间的近似中点处。支撑 件48和50被设计成厚度及强度均足以承受来自有轨车体的置于中央板36 的横向负荷，并且仍尽可能在结构上保持轻质。此外，支撑件48和50不仅 为牵引臂20提供在侧壁26和28之间的横向支撑，也给中枢销柱76及附带 的中枢销孔38以纵向支撑。优选的是，支撑件48和50的厚度为1和1／4英 寸。

参考图1，2和4，中央板36呈圆状并且包括设于中央的限定垂直中 枢销孔38的内中枢销柱76。中枢销柱76连接到包括多个横向延伸、纵向 取向的肋80、82、84、86的连接板78上，这些肋为中枢销柱提供足够 的纵向和横向支撑，而且同时降低围绕中央板的牵引臂的重量。在肋的一 端，每一个肋与中枢销柱76连成一整体。在相对的另一端，肋80和84与 侧壁26和28连成一整体，肋82和86与支撑件48和50连成一整体。每个 肋之间是由肋、中枢销柱76及中央板内壁85形成的凹部83。

参考图2和4，中枢销孔38包括设于中枢销柱76中央的上圆柱段88。 中枢销孔76的上圆柱段88延伸并终止在由牵引臂20的下表面32所形成的 同一个平面上。中枢销孔38进一步包括一个与上圆柱段88同轴设置并且直 径稍小一些的中圆柱段90。中枢销孔38更进一步包括一个与中圆柱段90 同轴设置并且直径稍大一些的下圆柱段92。中枢销孔38的下圆柱段92延 伸到中央板表面94。

很明显，从传统牵引臂的中央板上削减材料降低了牵引臂的重量而支撑 件48和50保持着牵引臂的强度。降低牵引臂重量而保持恒定的牵引臂强度 能够增加铁路机车载重量。

本发明的优选实施例能使本领域的普通技术人员利用本发明。在本发明 范围内的优选实施例的变形都是可行的。例如，为了更进一步降低牵引臂的 重量，牵引臂20的水平上表面30可以在中央板上和牵引臂的其他部位上开 口。因此，为了具体指出并明确要求保护本发明的主题，用如下的权利要求 书作为说明书的结尾。

发明背景