仰颈式车钩的制作方法
【专利摘要】本实用新型属于铁路货车用车钩的【技术领域】，具体是一种仰颈式车钩，解决了现有车钩存在的问题，其包括钩头、钩身以及钩尾，钩头的水平中心线比钩身的水平中心线仰起35~50mm，钩身前部有仰起部位与钩头连接，钩头钩舌下部设置有下延式防脱台，下延式防脱台的内外部轮廓与车钩钩舌牵引面的外形轮廓相同，底部为筋板状平台。本实用新型使铁路货车地板面或集装箱承载面距轨面的高度以及空重车的重心高度适当降低，方便了货物或集装箱装卸，提高了车辆的动力学性能。
【专利说明】仰颈式车钩
【技术领域】
[0001]本实用新型属于铁路货车用车钩的【技术领域】，具体涉及一种仰颈式车钩。
【背景技术】
[0002]铁路货车车钩的用途是通过它使铁路货车车辆之间、机车之间实现连接，编组成列车，并传递列车间在运行或调车编组作业时所产生的牵引力。
[0003]目前，我国铁路货车用车钩按连挂后的相互关系可分为刚性车钩和非刚性车钩两类。刚性车钩是指两车钩连挂后不能在垂直方向上下相对移动、两车钩联锁成近视为一杆体，要求车辆采用具有弹性支撑功能的冲击座，以适应两车钩中心线距轨面高度不一致及车辆通过垂直曲线时车辆连挂的要求，如我国提速重载货车使用的16、17型车钩等。非刚性车钩是指两车钩连挂后相互间能在垂直方向上下移动，可适应两车钩中心线距轨面高度不一致及车辆通过垂直曲线时车辆连挂的要求，如我国13、13A、13B型车钩等。
[0004]上述车钩结构形式均为平直型，即车钩钩头中心线与车钩钩身中心线重合，由于铁路货车车钩距轨面的高度(空车)要求在880mm，因此装用上述车钩的铁路货车的地板面或集装箱承载面距轨面的高度一般在1080mm以上，使车辆空车和重车的重心高度较高，影响车辆动力学性能。
[0005]同时，随着我国铁路重载运输的进一步发展，铁路货车载重量不断加大，从60t、70t发展到目前的80t，铁路货车空、重车车钩高度相差越来越大，在日常运用中达到了IOOmm以上，车钩连挂时钩舌牵引部位搭接量变小，车钩分离现象呈逐渐增加趋势，影响了铁路货物运输的有序进行，并在一定程度上制约了重载提速的发展，因此在空重车车钩高度相差较大(两连挂车钩钩舌在垂直方向上下相对位移较大)时，当车辆通过垂直曲线时需要采取有效措施来提高车钩防分离的可靠性。
[0006]而我国目前70t级货车广泛采用的16、17型车钩为刚性车钩，两车钩连挂后在垂直方向的上下相对移动仅靠具有弹性支撑功能的冲击座来适应，当两车钩中心线距轨面高度相差较大以及车辆通过垂直曲线时，也无法满足车辆连挂的需要。
[0007]此外，我国现有车钩钩尾销孔均没有衬套，其表面虽然进行了提高表面硬度的淬火处理，但由于钩尾销孔与钩尾销之间的磨耗较大，其耐磨性仍不能满足日常使用要求。此夕卜，车钩钩尾销孔磨损后只能采用焊补加工等难于控制质量并损伤本体的传统维修方法，不方便检修和维护，影响维修效率和质量，不适应换件修、状态修的要求。
[0008]既有车钩钩体下方均设置了磨耗板，以防止钩体磨耗，但既有钩体磨耗板均采用Q235-A材质，其耐磨性较差，使用寿命短,增加了检修工作量和成本。
[0009]既有13系列车钩钩尾端部为平面，可以使车钩在运行中经常保持正位，但其曲线通过性能差；既有16、17型车钩钩尾端部为球面，曲线通过性能较好，但保持正位能力稍差。同时13系列车钩钩身外形横断面尺寸较小，钩尾端部与钩尾销孔边缘距离较小，其钩体拉伸破坏强度为3100kN，在日常应用中车钩钩身经常出现弯曲变形或裂纹故障，给车辆运用带来了安全隐患。[0010]车钩在车辆上的安装位置及受力状态如图1、2、3所示。
【发明内容】
[0011]本实用新型所要解决的技术问题:
[0012]a.通过对车钩结构形式进行创新设计，使铁路货车的地板面或集装箱承载面距轨面的高度降低35mm，以方便货物或集装箱装卸，同时使车辆空车和重车重心高度适当降低，提高动力学性能。
[0013]b.在空、重车车钩高度相差较大(两连挂车钩钩舌在垂直方向上下相对位移较大)时使车辆能够安全通过垂直曲线，避免因车钩高度相差较大而导致车辆分离，提高列车连挂的可靠性。
[0014]c.避免车钩钩尾销孔磨损后的焊补加工，适应换件修、状态修的要求，方便检修和维护，减少检修工作量。
[0015]d.显著提高钩体磨耗板的耐磨性，延长使用寿命，减少检修工作量。
[0016]e.通过对车体钩身外形结构进行优化，提高车钩钩身的抗拉强度，减少弯曲变形和裂纹故障。同时，通过对尾部结构进行优化，使车钩在运行中能够兼顾保持正位和曲线通过性能。
[0017]本实用新型采用如下的技术方案实现:
[0018]仰颈式车钩，包括钩头、钩身以及钩尾，钩头的水平中心线比钩身的水平中心线仰起35飞0mm，钩身前部有仰起部位与钩头连接，仰起部位的仰角12?16°，仰起部位的起始点距车钩钩肩距离为135?150mm，钩头钩舌下部设置有厚度为23?25mm下延式防脱台，下延式防脱台的内外部轮廓与车钩钩舌牵引面的外形轮廓相同，底部为筋板状平台；钩尾尾部端面包括中间的圆弧形端面和两侧对称设置的自动对中凸肩平面。
[0019]所述车钩钩尾销孔加装材质为DMnl3的合金锻钢钩尾销衬套，以过盈方式压装于钩尾销孔内。
[0020]所述钩身底部设置材质为27SiMn的钩体磨耗板。
[0021]所述的钩身为腔体结构，腔体上部和侧面的壁厚相等，上部和侧面的壁厚小于下
部的壁厚。
[0022]钩身长度方向形状为V形，从尾部宽度170mm过渡到钩身与钩头接触部位的203mm ;钩身上部和侧面壁厚为17?20mm，下部壁厚为22?25mm。
[0023]本实用新型与现有技术相比具有如下有益:
[0024]a.通过对车钩进行创新设计，使铁路货车地板面或集装箱承载面距轨面的高度以
及空重车的重心高度适当降低，方便了货物或集装箱装卸，提高了车辆的动力学性能。同
时，该仰颈式车钩可与我国既有货车车钩实现安全连挂，并能够使连挂车辆顺利通过半径
为145_的水平曲线线路，可以在铁路货车的设计中广泛采用，具有较大的经济和社会效.、
Mo
[0025]b.在空、重车车钩高度相差较大(两连挂车钩钩舌在垂直方向上下相对位移较大)时能够使车辆安全通过垂直曲线，不会发生因车钩高度相差较大而导致的车辆分离故障，提高了列车连挂的可靠性，保障了铁路货物运输的有序进行。
[0026]c.车钩钩尾销孔加装材质为DMnl3的合金锻钢衬套，显著提高了其耐磨性，在磨耗后可以方便更换，同时避免了钩尾销孔本体的磨耗和焊补加工，方便了运用、维护及检修。
[0027]d.采用材质为27SiMn的钩体磨耗板，显著提高了耐磨性，降低了检修工作量和成本。
[0028]e.通过对车钩钩身铸造结构和横断面结构尺寸进行优化设计，使车钩钩体最小破坏载荷达到了 4005kN，显著提高了抗拉强度。钩身尾部设计自动对中凸肩和圆弧形端面，使车钩在运行中经常保持正位，同时改善了车辆的曲线通过性能。
【专利附图】
【附图说明】
[0029]图1为车钩在车辆上的安装位置示意图，
[0030]图2为车钩牵引状态示意图，
[0031]图3为车钩压缩状态示意图，
[0032]图4为本实用新型的主视图，
[0033]图5为本实用新型的俯视图，
[0034]图6为本实用新型的侧视图，
[0035]图中:1_车钩；2_冲击座；3_中梁(牵引梁);4_前从板座；5_钩尾框托板；6-后从板座；
[0036]1.1-钩头，1.2-钩肩，1.3-钩身，1.4_钩尾，1.5_钩尾销衬套，1.6_钩体耐磨板，
1.7-下延式防脱台，1.8-圆弧形端面，1.9-自动对中凸肩平面。
【具体实施方式】
[0037]结合附图对本实用新型的【具体实施方式】作进一步说明。
[0038]a.将车钩钩头仰起，使钩头水平中心线高于车钩钩身水平中心线，在满足车钩连挂高度(空车880mm)的基础上降低铁路货车的地板面或集装箱承载面距轨面的高度以及车辆空、重车重心高度。同时为了在车辆受到较强冲击、缓冲器压缩量较大时，避免车钩钩身仰起部位与车钩冲击座顶部接触造成车钩卡死，使车钩的钩肩首先与冲击座接触，该仰颈式车钩钩身仰起部位的仰角设定为12?16°，优选16°，仰起部位的起始点距车钩钩肩距离为135?150mm，优选135mm，钩头的水平中心线比钩身的水平中心线高35飞Omm，优选35mm0
[0039]为了保证在装用国内通用货车冲击座时，连挂车辆可以顺利通过半径为145mm的水平曲线线路，车钩钩身与钩头连接部位的宽度设定为203mm。
[0040]为了保证该仰颈式车钩能与国内既有13系列以及16、17型车钩实现安全连挂，车钩牵引轮廓线和外形关键尺寸与既有13B型车钩相同，钩头零部件可与13B型车钩互换，方便了制造、检修及运用维护。
[0041]b.在车钩钩头下部设置下延式防脱台，相当于把车钩钩舌加长了 140mm，下延式防脱台的内外部轮廓与车钩钩舌牵引面的外形轮廓相同，底部为筋板状平台，下延式防脱台厚度为23?25mm，优选23mm，在空重车车钩高度相差较大以及车辆通过垂直曲线时，车钩均可进行可靠连挂，不会发生车辆分离故障。
[0042]c.车钩钩尾销孔加装材质为DMnl3的合金锻钢衬套，以过盈方式压装于钩尾销孔内，显著提高其耐磨性，同时在衬套磨耗后可以方便更换，避免车钩钩尾销孔本体的磨耗和焊补加工。
[0043]d.钩体磨耗板采用材质为27SiMn的钩体磨耗板，显著提高耐磨性，降低检修工作量和成本。
[0044]e.通过对车钩钩身铸造结构和横断面结构尺寸进行优化设计，使车钩钩身和钩头结合部位实现平滑过渡，钩身长度方向形状为V形，从尾部宽度170mm过渡到钩身与钩头接触部位的203mm ;钩身为腔体结构，腔体上部和侧面的壁厚相等，上部和侧面的壁厚小于下部的壁厚，钩身壁厚尺寸(上部和侧面壁厚厚度为20mm，下部壁厚为25mm)，对钩体尾部结构进行了创新，取消了钩尾端部工艺孔，增加了钩尾销孔的直径和承载面积，以上综合措施使车钩钩体最小破坏载荷达到了 4005kN，显著提高了抗拉强度。
[0045]f.钩身尾部有自动对中凸肩和圆弧形端面，使车钩在运行中经常保持正位，同时改善车辆及列车的曲线通过性能。
【权利要求】
1.一种仰颈式车钩，包括钩头(1.1)、钩身(1.3)以及钩尾(1.4)，其特征在于钩头(1.0的水平中心线比钩身(1.3)的水平中心线仰起35?50mm，钩身(1.3)前部有仰起部位与钩头(1.1)连接，仰起部位的仰角12?16°，仰起部位的起始点距车钩钩肩距离为135?150mm，钩头钩舌下部设置有厚度为23?25mm下延式防脱台(1.7)，下延式防脱台的内外部轮廓与车钩钩舌牵引面的外形轮廓相同，底部为筋板状平台；钩尾尾部端面包括中间的圆弧形端面(1.8)和两侧对称设置的自动对中凸肩平面(1.9)。
2.根据权利要求1所述的仰颈式车钩，其特征在于车钩钩尾销孔加装材质为DMnl3的合金锻钢钩尾销衬套(1.5)，以过盈方式压装于钩尾销孔内。
3.根据权利要求1或2所述的仰颈式车钩，其特征在于钩身底部设置材质为27SiMn的钩体磨耗板(1.6)。
4.根据权利要求3所述的仰颈式车钩，其特征在于钩身为腔体结构，腔体上部和侧面的壁厚相等，上部和侧面的壁厚小于下部的壁厚。
5.根据权利要求4所述的仰颈式车钩，其特征在于钩身长度方向形状为V形，从尾部宽度170mm过渡到钩身与钩头接触部位的203mm ;钩身上部和侧面壁厚为17?20mm，下部壁厚为 22?25mm。
【文档编号】B61G3/10GK203580984SQ201320776931
【公开日】2014年5月7日 申请日期:2013年12月2日 优先权日:2013年12月2日
【发明者】刘文胜, 谢剑锋, 秦忠义, 刘俊雷, 张春发, 郭树平, 吴秀娟 申请人:太原轨道交通装备有限责任公司