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用于路货车的牵引杆

阅读:925发布:2020-05-11

专利汇可以提供用于路货车的牵引杆专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且一种用于使第一 铁 路货车与第二铁路货车相互连接的 牵引杆 。该牵引杆包括设置在牵引杆的相反的端部区域处的第一金属末端部和第二金属末端部。末端部被 锻造 并定形状成用于与第一铁路货车和第二铁路货车上的相应的牵引装置安装件相互连接。该牵引杆还包括使末端部相互连接并在末端部之间沿纵向方向延伸的长形柄。,下面是用于路货车的牵引杆专利的具体信息内容。

1.一种用于使第一路货车与第二铁路货车相互连接的牵引杆,所述牵引杆包括:
第一金属末端部和第二金属末端部,所述第一金属末端部和第二金属末端部设置在所述牵引杆的相反的端部区域处,所述末端部被锻造并定形状成用于与所述第一铁路货车和所述第二铁路货车上的相应的牵引装置安装件相互连接;以及
长形柄,所述长形柄使所述末端部相互连接并在所述末端部之间沿纵向方向延伸。
2.根据权利要求1所述的牵引杆,其中,所述末端部具有大致沿所述柄的所述纵向方向排列的晶粒。
3.根据权利要求1或2所述的牵引杆,其中,所述末端部中的至少一个末端部结合有孔以接纳所述牵引装置安装件中的相应一个牵引装置安装件的连接销。
4.根据权利要求3所述的牵引杆,其中,所述孔被铣磨加工到所述至少一个末端部中。
5.根据任一前述权利要求所述的牵引杆,其中,所述柄被锻造并与所述末端部一体地形成。
6.根据权利要求5所述的牵引杆,其中,所述柄包括沿所述纵向方向延伸并通过腹板相互连接的相对的凸缘。
7.根据权利要求6所述的牵引杆,其中,所述腹板沿着所述凸缘的相应的边缘延伸以形成大致C形截面。
8.根据权利要求5所述的牵引杆,其中,所述腹板沿着所述凸缘的相对的边缘的中间延伸以形成大致I形截面。
9.根据权利要求6所述的牵引杆,其中,所述腹板的第一部分沿着所述柄的第一部分并沿着所述凸缘的相应的下边缘延伸,并且所述腹板的第二部分沿着所述柄的第二部分并沿着所述凸缘的相应的上边缘延伸,并且所述腹板的第三部分使所述第一腹板部分与所述第二腹板部分相互连接并在所述凸缘的所述上边缘与所述下边缘之间延伸。
10.根据权利要求6至9中任一项所述的牵引杆,还包括连接至所述相对的凸缘的加强构件,所述加强件与所述腹板间隔开以形成中空的封闭部段。
11.根据权利要求10所述的牵引杆,其中,所述加强构件焊接至所述相对的凸缘。
12.根据权利要求10或11所述的牵引杆,其中,所述加强构件定形状成使得当连接至所述凸缘时,所述牵引杆的穿过所述柄和所连接的加强构件的截面的中性轴与使用中受挤压和牵引所引起的合成载荷大致对准。
13.根据权利要求6至12中的任一项所述的牵引杆,还包括设置在所述相对的凸缘之间的肋部。
14.根据从属于权利要求3的权利要求6至13中的任一项所述的牵引杆,其中,所述凸缘在上边缘与下边缘之间沿与所述至少一个末端部中的所述孔相同的方向延伸。
15.根据权利要求5所述的牵引杆,所述牵引杆由相互连接的第一部件和第二部件形成,每个部件均包括柄部和末端部部分,其中,所述第一部件和所述第二部件的所述柄部为大致C形,所述第一部件与所述第二部件的所述柄部在相互连接时形成了封闭的中空部段。
16.根据权利要求15所述的牵引杆,其中,所述第一部件和所述第二部件中的每一者的所述末端部部分中的至少一个末端部部分包括孔的一部分,所述孔的所述部分在所述部件相互连接时形成了穿过所述末端部的孔。
17.根据权利要求15或16所述的牵引杆,其中,所述第一部件与所述第二部件焊接在一起。
18.根据任一前述权利要求所述的牵引杆,其中,所述末端部包括相应的过渡区域,所述过渡区域允许在所述柄与所述末端部之间传递载荷。
19.根据任一前述权利要求所述的牵引杆,所述牵引杆能够相对于所述第一货车和第二货车中的一者旋转。
20.根据任一前述权利要求所述的牵引杆,其中,对所述牵引杆的至少一个表面应用局部淬火。
21.根据权利要求18所述的牵引杆,其中,所述至少一个表面是所述末端部中的至少一个末端部的外表面,并且所述局部淬火包括感应淬火或火焰淬火中的一者。
20.根据权利要求3以及从属于权利要求3的权利要求4至19中的任一项所述的牵引杆,其中,所述孔的所述表面被喷丸
21.一种制造牵引杆的方法,所述牵引杆具有设置在所述牵引杆的相反的端部区域处的第一金属末端部和第二金属末端部以及使所述末端部相互连接并在所述末端部之间沿纵向方向延伸的长形柄,所述方法包括对至少一个坯件锻造以形成所述牵引杆的所述末端部。
22.根据权利要求21所述的方法,其中,执行对所述末端部的所述锻造以使所述末端部的晶粒沿所述柄的所述纵向方向排列。
23.根据权利要求21或22所述的方法,还包括对所述牵引杆的所述柄进行锻造的步骤。
24.根据权利要求23所述的方法,其中,所述末端部和所述柄被锻造为一体式部件。
25.根据权利要求24所述的方法,其中,对所述柄进行锻造的所述步骤包括将对由腹板相互连接的两个凸缘进行锻造以形成大致C形截面。
26.根据权利要求25所述的方法,还包括将加强构件连接在所述凸缘之间以沿着所述柄的至少一部分形成封闭截面的步骤。
27.根据权利要求26所述的方法,其中,所述加强构件焊接至所述凸缘。

说明书全文

用于路货车的牵引杆

技术领域

[0001] 本公开涉及铁路货车,并且更具体地涉及形成用于使铁路货车相互连接的牵引装置的一部分的牵引杆。

背景技术

[0002] 长期以来,铁路货车被用于运输材料并且可以通过结合有牵引杆的牵引装置而联接至彼此。牵引杆在相反的端部处安装至设置在相应的货车上的牵引装置部件。
[0003] 传统地,呈中空截面的形式的铸造“固定”牵引杆已经被用来联接铁路货车。但是,对能够运输更重负载的更大货车的需求导致了对高能牵引杆的需要。
[0004] 本领域中还已知“旋转”牵引杆。特别地,旋转牵引杆的使用可以消除对联接器(即用于在使用固定牵引杆时允许货车的旋转)的需要。旋转牵引杆经受与固定牵引杆相同的拉伸载荷,并且除此之外,其还经受扭转载荷。由于这种另外的载荷,铸造的旋转牵引杆可能容易受到快速疲劳失效的影响。
[0005] 对背景技术的上述参考并不相当于承认该技术形成了本领域的普通技术人员的公共常识的一部分。上述参考也不意于限制文中所公开的牵引杆的应用。发明内容
[0006] 公开了一种用于使第一铁路货车与第二铁路货车相互连接的牵引杆。该牵引杆包括设置在牵引杆的相反的端部区域处的第一金属末端部和第二金属末端部。所述末端部被锻造并定形状成用于与第一铁路货车和第二铁路货车上的牵引装置安装件相互连接。该牵引杆还包括使所述末端部相互连接并在所述末端之间沿纵向方向延伸的长形柄。
[0007] 另外公开了一种制造牵引杆的方法,该牵引杆具有设置在牵引杆的相反的端部区域处的第一金属末端部和第二金属末端部以及使所述末端部相互连接并在所述末端部之间沿纵向方向延伸的长形柄。该方法包括对至少一个坯件锻造以形成牵引杆的末端部。附图说明
[0008] 现在将参考附图仅通过示例的方式描述各实施方式,在附图中:
[0009] 图1是典型的铁路货车联接装置的立体图。
[0010] 图2和图2b是根据本公开的实施方式的牵引杆的立体图。
[0011] 图3a和3b分别是包括加强构件的牵引杆的立体图和截面图。
[0012] 图4是牵引杆的另一实施方式的立体图。
[0013] 图5a和图5b是牵引杆的另一实施方式的立体图和截面图。
[0014] 图6a、图6b和图6c是牵引杆的另一实施方式的立体图和截面图。
[0015] 图7a和图7b是牵引杆的另一实施方式的立体图和截面图。
[0016] 图8a和图8b分别是典型的旋转牵引装置的立体图和截面图。
[0017] 图9是用于制造牵引杆的方法的实施方式的流程图

具体实施方式

[0018] 在以下详细描述中,参考了形成该详细描述的一部分的附图。该详细描述中所描述的、附图中所描绘的以及权利要求中所限定的说明性的实施方式并不意于进行限制。在不背离所呈现的主题的精神或范围的情况下,可以使用其他实施方式并且可以做出其他改变。容易理解的是,本公开的在文中总体上描述的并在附图中示出的各方面可以以众多不同的构型进行设置、替换、结合、分离和设计,所有这些都可以在本公开中设想。
[0019] 公开了一种用于使第一铁路货车与第二铁路货车相互连接的牵引杆。该牵引杆包括设置在牵引杆的相反的端部区域处的第一金属末端部和第二金属末端部。所述末端部被锻造并定形状成用于与第一铁路货车和第二铁路货车上的相应的牵引装置安装件相互连接。该牵引杆还包括使所述末端部相互连接并在所述末端部之间沿纵向方向延伸的长形柄。
[0020] 实际上,末端部的尺寸可能受设置在所连接的货车中的牵引装置的限制。对末端部进行锻造可以在不增加末端部的尺寸的情况下为所述末端部提供改善的强度性能和疲劳性能(例如,通过晶粒排列(grain alignment)、消除缺陷等)。
[0021] 在一些形式中,末端部具有大致沿柄的纵向方向排列的晶粒。晶粒的排列可以是如何进行锻造过程的结果。因此,用来铸造末端部的过程可以配置成产生具有所期望的排列的末端部。
[0022] 在一些形式中,末端部中的至少一个末端部结合孔以接纳相应的牵引装置安装件的连接销。
[0023] 在一些形式中,孔被铣磨到末端部(多个末端部)中。
[0024] 在一些形式中,柄被锻造并与末端部一体地形成。再次,柄的锻造可以被执行成使得晶粒以所期望的构型排列。
[0025] 在一些形式中,柄包括沿纵向方向延伸的相对的凸缘。柄可以通过腹板相互连接。
[0026] 在一些形式中,腹板沿着凸缘的相应的边缘延伸以形成大致“C形”的截面。
[0027] 在一些形式中,腹板沿着凸缘相对的边缘的中间延伸以形成大致“I形”截面。
[0028] 在一些形式中,腹板的第一部分沿着柄的第一部分并沿着凸缘的相应的下边缘延伸。腹板的第二部分沿着柄的第二部分并沿着凸缘的相应的上边缘延伸。腹板的第三部分使第一腹板部分与第二腹板部分相互连接并在凸缘的上边缘与下边缘之间延伸。
[0029] 在一些形式中,该牵引杆还包括连接相对的凸缘的加强构件。该加强构件与腹板间隔开以形成中空的封闭部段。传统的铸造牵引杆通常形成为包括中空截面。这样可以在不严重影响牵引杆的强度和传递扭转载荷的能力的情况下减小这种牵引杆的重量。换句话说,中空截面可以提供使用中所需要的较大的强度-重量比。但是,由于锻造过程的性质,难以形成具有中空截面的锻造牵引杆(即以单件的形式)。加强构件的添加为牵引杆提供了中空截面,这可以允许牵引杆获得具有这种截面的强度优势。
[0030] 在一些形式中,加强构件可以焊接至相对的凸缘。
[0031] 在一些形式中,加强构件定形状成使得在连接至凸缘时,牵引杆的穿过柄和所连接的加强构件的截面的中性轴(neutral axis)可以与使用中受挤压(puff)和牵引而引起的合成的压缩或拉伸载荷对准。将中性轴(即二次惯性矩)与使用中的合成载荷(例如由所连接的货车的挤压和牵引而产生)的轴线对准可以减小或避免柄的弯曲。
[0032] 在一些形式中,加强构件定形状成使得在连接至凸缘时,牵引杆的截面的中性轴可以与使用中的合成的压缩或拉伸载荷对准。
[0033] 在一些形式中,牵引杆还包括设置在相对的凸缘之间的肋部。
[0034] 在一些形式中,凸缘在上边缘与下边缘之间沿与末端部(多个末端部)中的至少一个末端部中的孔相同的方向延伸。
[0035] 在一些形式中,牵引杆由相互连接的第一部件和第二部件形成。每个部件都包括柄部和末端部部分。该第一部件和第二部件的柄部为大致C形形状,第一部件和第二部件的柄部在相互连接时形成了封闭的中空部段。
[0036] 在一些形式中,第一部件和第二部件中的每一者的末端部部分中的至少一个末端部部分包括孔的一部分。孔的所述部分在所述部件相互连接时形成了穿过末端部的孔。
[0037] 在一些形式中,牵引杆的第一部分与第二部分焊接在一起。
[0038] 在一些形式中,末端部包括相应的过渡区域,该过渡区域允许在柄与末端部之间传递载荷。
[0039] 在一些形式中,牵引杆能够相对于第一货车和第二货车中的一者旋转。
[0040] 在一些形式中,对牵引杆的至少一个表面应用局部淬火。
[0041] 在一些形式中,所述至少一个表面是末端部中的至少一个末端部的外表面,并且局部淬火包括感应淬火或火焰淬火中的一者。
[0042] 在一些形式中,孔的表面被喷丸
[0043] 另外公开了一种制造牵引杆的方法,该牵引杆具有设置在该牵引杆的相反的端部区域处的第一金属末端部和第二金属末端部以及使所述末端部相互连接并在所述末端部之间沿纵向方向延伸的长形柄。该方法还包括对至少一个坯件锻造以形成牵引杆的末端部。
[0044] 在一些形式中,执行对末端部的锻造以使末端部的晶粒沿柄的纵向排列。
[0045] 在一些形式中,该方法还包括对牵引杆的柄进行锻造的步骤。
[0046] 在一些形式中,末端部和柄作为被锻造为一体式部件。
[0047] 在一些形式中,对柄进行锻造的步骤包括对由腹板相互连接的两个凸缘进行锻造以形成大致C形截面。
[0048] 在一些形式中,包括使加强构件跨接凸缘以沿着柄的至少一部分形成封闭的截面的步骤。
[0049] 在一些形式中,加强构件焊接至凸缘。
[0050] 如以上关于锻造的末端部所陈述的,当与铸造牵引杆相比时,锻造牵引杆可以提供更大的部件整体性、洁净度和一致性(例如其不会经受与冷缩或异物夹杂有关的问题)。此外,由于在锻造过程中使用高度精炼的输入材料(例如在先进的制钢过程中产生的源坯料,所述先进的钢制造工艺包括真空脱气)的能力,锻造牵引杆可以具有提高的材料强度(即当与铸造牵引杆相比时)。
[0051] 牵引杆的锻造可以允许对牵引杆材料的晶粒排列进行控制。在使用中,牵引杆可能会在此方向上经受较大的拉伸载荷。晶粒在主应力方向(即柄的纵向方向)上的排列可以为牵引杆提供改善的强度性能和疲劳性能。这种晶粒排列可以额外地或者替代性地位于末端部中的一个末端部中的孔(即当存在孔时)附近的主应力方向上。在使用中,孔可能是高度应力集中的区域,并且因此,使晶粒沿这些应力的方向排列可以改善牵引杆的强度性能和疲劳性能。
[0052] 这种改善的强度性能和疲劳性能可能特别是与旋转牵引杆相关。旋转牵引杆除了经受固定牵引杆所经受的拉伸载荷以外,还可能经受扭转载荷(即由于货车在卸载过程期间的“倾卸”)。
[0053] 首先参照图1,公开了一种包括牵引杆110的牵引装置,该牵引杆110用于使第一铁路货车与第二铁路货车112相互连接。该牵引装置还包括两个牵引装置安装件116,每个牵引装置安装件116用于使牵引杆110与相应的货车112相互连接。牵引杆110是通常用于使货车相互连接的类型的固定铸钢牵引杆。在本说明书的上下文中,例如与通常呈用于联接两个货车的若干相互定部件的组件的形式的联接器相对,术语“牵引杆”用于描述在每个端部处销连接至货车的刚性部件。本领域的技术人员将能够理解牵引杆与联接器之间的区别。
[0054] 图8a和图8b中示出了两个牵引装置安装件。在这些附图中,铸造的旋转牵引杆810被示出为在其相应的末端部814中的每个末端部处与典型的旋转牵引装置安装件816(即为通常用于接纳旋转牵引杆的类型)相互连接。该布置在一个端部处包括“固定”的牵引装置安装件816b并且在另一端部处包括“旋转”的牵引装置安装件816a。每个牵引装置安装件816均包括牵拉组(draft pack)864以有助于对挤压和牵引载荷进行消散。
[0055] 在旋转端部处,末端部814a可以定形状成配装在与连接销866a连接的旋转套环内。该布置可以允许牵引杆810和套环868在固定于货车车身中的旋转轭状件862a内转动。因此可以允许牵引杆110和套环868相对于货车——牵引杆810和套环868固定在该货车中——自由地旋转。
[0056] 在固定端部处,牵引杆810通过连接销866b直接连接至轭状件862b。轭状件862b固定至货车并且不允许任何旋转运动(即在‘固定’端部处仅牵引杆810的挤压或牵拉运动是可以的)。
[0057] 在挤压中,所述两个牵引杆末端部814中的一个牵引杆末端部直接接合相应的牵拉组864或者相应的牵拉组从动件870(但从动件870并非总是存在)。在固定端部受牵拉载荷时,牵引杆810在正常应用中将载荷通过销866b传递至接合牵拉组864b的轭状件862b;或者在旋转端部的情况下,载荷从牵引杆810传递至销866a、再至旋转套环868、再至轭状件862a、再至牵拉组864a。
[0058] 现在参照图2a和图2b,公开了牵引杆210的实施方式,该牵引杆210包括设置在牵引杆210的相反端部区域处的第一金属末端部214和第二金属末端部214。末端部214被锻造并定形状成用于与第一铁路货车和第二铁路货车上的相应的牵引装置安装件相互连接。牵引杆还包括与末端部214相互连接并在末端部214之间沿纵向方向延伸的长形柄218。牵引杆210具体地定形状成使得牵引杆210的至少主要部分(末端部214和柄218)通过锻造过程形成为单件。在这方面,在锻造过程中形成的形状完全地或者基本上类似于最终的产品。因此,制造牵引杆210需要极少的机械加工甚至不需要机械加工。此外,牵引杆210由单件锻造意味着沿着载荷路径需要极少的焊接甚至不需要焊接(例如会使得在使用中当受到拉伸时焊接部可能将被拉开)。载荷路径中的焊接部可能会提供结构较弱的区域,这可能会减小牵引杆210的整体强度性能,在焊接部沿着载荷承载路径定位时(例如在货车的挤压和牵拉期间)尤其如此。
[0059] 尽管附图中没有示出,但是牵引杆210由钢形成并且可以锻造成使得其具有沿着柄218的纵向方向的晶粒排列。在使用中,由于柄218的两个端部处的力相反(即由于货车的挤压和牵拉),因此柄218可能经受纵向方向上的主应力。然而,牵引杆210并不限于具有沿着柄218的纵向方向的晶粒排列,并且本领域的技术人员应当理解的是,根据使用期间主应力的方向,其他的晶粒排列也是合适的。将牵引杆210形成为使得其具有在主应力方向上的晶粒排列可以为牵引杆提供改善的强度性能和疲劳性能。
[0060] 在示出的形式中,末端部214中的每个末端部都结合有孔220以接纳相应的牵引装置安装件216的连接销。然而,牵引杆210不限于此,并且例如仅一个末端部214可以结合有孔220,或者两个末端部214都没有结合孔220。类似地,每个末端部214可以结合多于一个孔(本实施方式中未示出)。在示出的形式中,孔220被铣磨到对应的末端部214中。在其他实施方式中,孔可以通过其他过程形成,并且例如可以在锻造过程期间一体地形成。
此外,孔220不限于具有圆形横截面,并且例如可以具有方形、矩形、三形、椭圆形等的截面。
[0061] 尽管柄218可以与末端部214分开成型,但是优选地,柄218也可以被锻造(即,除了末端部214被锻造以外)并与末端部214一体地形成。这种构型可以消除对末端部214和柄218进行焊接、或者以其它方式粘结或固定的需求,对末端部214和柄218进行焊接或者以其他方式粘结或固定在一些情况下可能会向牵引杆210中引入较弱的区域。
[0062] 柄218包括沿着柄218的纵向方向延伸的相对的两个凸缘222。凸缘222通过腹板224相互连接。在图2a和图2b中的实施方式的示出的形式中,腹板224沿着凸缘222的相应的边缘延伸以形成大致C形截面。在其他形式中,腹板224可以沿着凸缘222的相对两个边缘的中间延伸以形成大致I形截面(图7a和图7b中示出了该I形截面的示例,并且稍后将更详细地描述该I形截面)。腹板224可以向牵引杆210提供进一步的结构支撑
[0063] 在示出的形式中,腹板224还包括延伸穿过腹板224的孔口225。在该形式中,孔口225为圆形形状,然而在其他形式中,孔口可以为矩形、三角形、长形等。孔口225例如可以设置成用于排出可能会聚集在由凸缘222和腹板224在柄218中所形成的空间中的雨或者其他材料。
[0064] 凸缘222在上边缘与下边缘之间沿与孔220相同的方向延伸。在其他形式中,凸缘222可以在上边缘与下边缘之间相对于孔220中的至少一个孔的方向偏离一定角度地延伸。例如,凸缘222可以在上边缘与下边缘之间以与孔220中的至少一个孔的方向垂直的角度延伸(图6a至图6c中示出了该示例并且在下文将对其进行更详细的描述)。
[0065] 每个末端部214都包括过渡区域226,过渡区域226允许在柄218与末端部214之间传递载荷。在示出的形式中,过渡区域226具有平滑的轮廓,使得末端部214与柄218之间的载荷路径是平滑的。这样可以减少使用中的应力集中,并且可以改善牵引杆210的疲劳性能。末端部214中的一个或更多个末端部可以以不同的方式进行淬火(例如火焰淬火或感应淬火),这可以减少磨损、毛边和/或摩擦。这可以延长牵引杆210的磨损和/或疲劳寿命。类似地,末端部214中的一个或更多个末端部可以进行渗,这可以为末端部214提供自润滑性能。这可以改善对末端部214的磨损并且因此提高牵引杆210的疲劳寿命。可应用于末端部214和/或孔220的其他过程包括抛光或喷丸。
[0066] 牵引杆210构造成使得第一货车和第二货车中的至少一个货车(图2中未示出)能够相对于牵引杆210绕相应的末端部214旋转。从这个意义上讲,牵引杆210可以被认为是“旋转牵引杆”。旋转牵引杆可以排除对可旋转联接器的需要,当使用“固定牵引杆”时,需要该可旋转联接器来允许货车的旋转。这可以例如使得维护和零件费用的减少,并且还可以减少标准的“2件式组”(2-pack)(即两个货车与一个牵引装置)的总质量,该“2件式组”可以具有两个联接器(旋转的和固定的),在该组中的单个货车需要相对于该组的另一货车旋转的情况下,所述两个联接器可以用单个旋转牵引杆代替。
[0067] 现在参照图3a和图3b,示出了牵引杆310的另一实施方式。牵引杆310类似于先前的实施方式(在图2a和图2b中示出),并且也包括第一金属末端部314、第二金属末端部314以及使末端部314相互连接的长形柄318。每个末端部314都包括孔320和过渡区域326,该孔320用于接纳相应的牵引装置安装件的连接销,该过渡区域326允许在柄318与末端部314之间传递载荷。柄318包括通过腹板324相互连接以形成大致C形截面的相对的两个凸缘322。牵引杆310还构造成使得第一货车和第二货车(未示出)中的至少一者能够相对于牵引杆310绕相应的末端部314旋转。因此,如同图2a和图2b中示出的牵引杆210那样,牵引杆310也可以被认为是“旋转牵引杆”。
[0068] 牵引杆310还包括加强构件328,加强构件328连接至相对两个凸缘322,使得加强构件328和柄318形成了柄组件331。加强构件328与腹板324隔开以形成封闭的中空部段330(如上所述,中空部段可以为牵引杆310提供较大的强度-重量比)。在示出的形式中,加强构件328焊接329至凸缘322和末端部,使得其几乎完全封闭了形成在凸缘与末端部之间的空间。在其他形式中,加强构件328可以沿着凸缘322仅部分地延伸并紧固(例如化学地、机械地等)至凸缘322。加强构件328可以由与凸缘322相同的材料形成或者可以由与凸缘322不同的材料形成。
[0069] 加强构件328的添加可以提高包括在受到扭转载荷时柄的刚度。在没有加强构件328的情况下,牵引杆310的中性结构轴(即二次惯性矩)将会偏离使用中在受到拉伸或压缩(挤压或牵拉载荷)时的合成载荷的轴线。在这样的布置下,牵引杆310将容易受到影响而弯曲,这是不期望的,原因在于将牵引杆310在两个端部上连接至货车的销将不能被均匀地负载。加强构件328的存在使中性结构轴朝向合成载荷的轴线移动成使得中性结构轴与合成载荷的轴线对准,这避免或者至少减少了牵引杆310在受到拉伸或压缩时的弯曲。加强构件328定形状成在被焊接至牵引杆时确保了这种大致对准。本领域的技术人员应该理解的是,轴线的用以减小牵引杆弯曲的这种对准不一定精确,但是对准得越接近,牵引杆将越不可能弯曲。
[0070] 加强构件328作为单独元件的结合——加强构件328随后固定至柄318——使得柄318能够被首先成型为锻造部件,然而当加强构件328被附接时仍然允许牵引杆310具有封闭部段的结构性能。
[0071] 现在参照图4,示出了牵引杆410的实施方式。牵引杆410具有与图2a和图2b中示出的牵引杆的实施方式类似的形式,除了牵引杆410还包括设置在相对的凸缘422之间的肋部432。肋部432在凸缘422之间具有波浪形形式(即当从上方观察牵引杆时)。然而,在其他形式中,肋部可以例如垂直于凸缘422。在示出的形式中,肋部432与凸缘422和腹板424一体地形成(例如锻造)。在另一形式中,肋部432可以呈连接(例如焊接、紧固等)至凸缘422和/或腹板424的单独部件的形式。
[0072] 现在参照图5,公开了牵引杆510的另一实施方式(也具有与图2a、图2b、图2b和图4中示出的实施方式类似的形式),其中,腹板524的第一部分534沿着柄518的第一部分536并沿着凸缘522的相应的下边缘538延伸。腹板524的第二部分540沿着柄518的第二部分542并沿着凸缘522的相应的上边缘544延伸。腹板的第三部分546使第一腹板部分534与第二腹板部分540相互连接并在凸缘522的上边缘544与下边缘538之间延伸。这种“双边”锻造可以允许载荷路径的控制和平滑性,从而使得在使用中载荷路径通向牵引杆510的外壁。腹板524的自凸缘544的下边缘538至上边缘544的路径可以提供穿过牵引杆510中央部分的进一步的扭转刚度。尽管在示出的形式中没有被示出,但是牵引杆510的该实施方式还可以包括一个或者更多个加强构件(未示出)以为牵引杆510提供进一步的结构支承。
[0073] 现在参照图6,公开了牵引杆610的实施方式(具有与先前的实施方式中示出的形式类似的形式),牵引杆610由相互连接的第一部件646和第二部件648形成。在示出的形式中,第一部件646和第二部件648通过焊接的方式连接,然而,本领域的技术人员应该理解的是,可以使用各种形式的连接,例如包括临时固件、永久紧固件、锁定装置等。每个部件646、648都包括柄部650和末端部部分652,其中,第一部件646和第二部件648的柄部650为大致C形形状。以此方式,当第一部件646与第二部件648相互连接时,相应部件646、648的柄部650形成了封闭的中空部段654。在其他形式中,部件646、648中的至少一者还可以包括一个或者更多个如以上关于牵引杆610的其他形式所公开的加强构件628和/或肋部632。
[0074] 第一部件646和第二部件648中的每一者的末端部部分652都包括孔656的一部分。在其他形式中,末端部部分652中的仅一个末端部可以包括孔656的一部分。当部分646、648相互连接时,孔部654对准,使得穿过相应的末端部614形成了至少一个孔620。在使用中并且当销被接纳穿过孔620时,销可以帮助(即除了焊接、紧固件等以外)阻止第一部件646和第二部件648相对于彼此的运动。所示出的形式还包括位于孔部656附近的鳍状部658,鳍状部658在使用中(即当部件646、648经由例如焊接相互连接时)可以提供对旋转载荷的进一步阻抗。
[0075] 现在参照图7,示出了牵引杆710的另一实施方式(具有与先前的实施方式中示出的形式类似的形式),该牵引杆710包括“H形截面”类型的柄718。柄718被锻造成使得沿着凸缘722的上边缘744和下边缘738形成突出部760。以此方式,边缘738,744形成为使得其比凸缘722的中间部更厚,并且因此,柄718的拐角部处定位有更多的材料。这样可以在使用中为牵引杆710提供更大的扭转强度,同时有助于使牵引杆710的总重量最小(即由于将更少的材料用在凸缘722的中间部分处)。
[0076] 现在参照图9,示出了描绘制造根据本发明的实施方式的牵引杆的方法的流程图。所示出的方法包括预热坯料823,这可以通过感应炉来执行。坯料被预热至适于锻造的温度并且随后通过施加压力进行锻造864,以将坯料定形状成与预期产品大致相似的坯件(即具有大致相似的尺寸和形状)。在本实施方式中,通过锻造的方式制造整个牵引杆,并且因此预期的产品是牵拉杆。在其他实施方式中,可能仅末端部是通过锻造制造的,而牵引杆的柄是通过铸造过程制造的。在这样的实施方式中,末端部随后将通过例如焊接固定至柄。
[0077] 在锻造过程864之后,坯件被再次加热866并且随后进入另一锻造过程868(。在该另一锻造过程868中,坯件(具有粗糙的牵引杆形式)在例如敞开的模具中定形状,使得该坯件呈与牵引杆大致相同的形式。在本实施方式中,所制造的牵引杆包括由凸缘和相互连接的腹板形成的大致C形形状的截面。
[0078] 锻造过程964、968两者都可以以下述方式执行:至少末端部的晶粒沿牵引杆在使用时的主应力的方向排列。在由示出的方法制造的牵引杆中,晶粒沿牵引杆的柄的纵向轴线的方向排列。在另一形式中,牵引杆(或者牵引杆的部件)可以在单个锻造步骤中形成。
[0079] 在第二次锻造过程968之后,对牵引杆进行热处理970以提高牵引杆的材料的强度性能。之后将加强构件焊接972至牵引杆的凸缘以形成柄组件,该柄组件沿着牵引杆的柄的至少一部分具有封闭的截面。在这方面,通过示出的方法形成的牵引杆与图3a和图3b中示出的牵引杆相似。在其他实施方式中,牵引杆的凸缘可能没有焊接加强构件。在对加强构件进行焊接972之后,对牵引杆(包括加强构件)进行回火以提高其结构性能。
[0080] 在本发明的所附的权利要求中以及前述发明内容中,除由于表达语言或必要含义而在上下文另有要求的情况以外,否则词语“包含”被用于“包括”的含义,也就是说,上述特征可以与本发明的各种实施方式中的其他特征相关联。
[0081] 在不背离本发明的精神或范围的情况下,可以对先前描述的部件做出变型和改型。
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