一种火车重载车钩缓冲对中装置的制作方法

本实用新型涉及铁路重载机车连接技术领域，特别是涉及了一种火车重载车钩缓冲对中装置。

背景技术：

车钩缓冲及对中装置是机车车辆的重要部件，主要用来缓解车辆在运行中由于机车速度的变化使车辆相互碰撞而引起的纵向冲击力以及车辆偏转时车钩能够随之摆动和复位，有效提高机车车辆运行的安全性，降低发生列车脱轨事故的概率，从而减轻对车辆结构和装载货物的破坏作用。

由于在重载货运铁路线路工况比较恶劣，而目前的缓冲及对中装置由于结构等原因，容易发生列车脱轨的事故。因此，缓冲及对中装置可靠性的问题亟待解决。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种火车重载车钩缓冲对中装置，解决现有缓冲对中装置可靠性不高的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供的技术方案如下：

本实用新型包括车钩、钩尾框、缓冲器以及主要由两组对中推杆及聚氨酯弹性体所组成的车钩对中机构，车钩尾部和钩尾框头部之间通过钩尾销铰接，车钩尾部为单板式结构，具体可以是整块单连接板，钩尾框头部为双板式结构，具体可以是上下两块平行的双连接板，车钩的单板式结构插在钩尾框双板式结构中间用钩尾销进行连接；

车钩尾部的两侧分别设置有对中凸肩，缓冲器安装在钩尾框的尾部内，车钩两侧对中凸肩处正对的钩尾框前壁和缓冲器前端面分别开有同轴的对中推杆安装孔和导杆通过孔，对中推杆安装孔用于对中推杆导向和车钩摆角限位，导杆通过孔用于导杆导向，车钩对中机构安装在对中推杆安装孔和导杆通过孔内。

所述的缓冲器包括前挡板、T型螺栓、中挡板、后挡板、芯轴、高分子弹簧和螺栓，前挡板、中挡板和后挡板均同轴依次套装在芯轴上，前挡板和中挡板之间以及中挡板和后挡板之间的芯轴上套有高分子弹簧，前挡板和中挡板端面边缘之间由T型螺栓和螺母轴向限位连接，中挡板和后挡板端面边缘之间由沉头螺钉和螺母轴向限位连接，高分子弹簧和前挡板端面之间设有用于调心的球面垫，所述导杆通过孔开设在对中凸肩正对的前挡板端面上。

前挡板上设有T型螺栓槽，以便缓冲器装入T型螺栓，所述中挡板上设置有长圆孔，连接前中挡板的两个T型螺栓在缓冲器装入钩尾框后从缓冲器上取出，从而使缓冲器前、后挡板时刻紧贴在钩尾框上，保证本实用新型的对中装置正常工作。

缓冲器主要由前、中、后挡板和置于前中挡板及中后挡板之间的两组高分子弹簧组成。缓冲器采用高分子弹簧做缓冲元件，承担车辆之间速度变化时产生的冲击力。

所述的车钩对中机构包括螺母、开口销、导杆、聚氨酯弹性体和对中推杆，对中推杆装在对中推杆安装孔中，导杆装在导杆通过孔中，对中推杆头端顶接到对中凸肩上，对中推杆尾端和导杆头端之间通过球面顶接；导杆尾端连接有螺母，开口销沿径向地穿过螺母和导杆进行限位，导杆中部和导杆通过孔内壁之间设置聚氨酯弹性体。

当相邻车辆发生偏转时，车钩随着摆动，其一侧的一组对中推杆头部受车钩对中凸肩压力作用在对中推杆安装孔中向右移动推压导杆头部，导杆头推压聚氨酯弹性体使其产生压缩变形。当车钩摆动到最大允许角度时，推杆头部压靠在钩尾框上，使其不能再向右移动，从而达到车钩最大摆角限位作用。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型克服了现有结构中借助高分子缓冲弹簧进行对中的使其受力不均匀问题，解决了现有缓冲对中装置可靠性不高的问题，能提高车钩缓冲对中功能的可靠性及车钩摆动的灵活性，进而有效提高机车车辆运行的安全性，降低发生列车脱轨事故的概率。

附图说明

图1为本实用新型结构的俯视图；

图2为本实用新型结构的侧视图；

图3为本实用新型钩尾框相关结构的俯视图；

图4为图3的侧视图；

图5为图4的左视图；

图6为本实用新型摆角位置状态之一示意图。

图7为本实用新型摆角位置状态之二示意图。

图8为钩尾框的侧视图；

图9为钩尾框的俯视图；

图10为车钩结构的侧视图。

图11为车钩结构的俯视图。

图中：1.钩尾框、2.球面垫、3.前挡板、4.T型螺栓、5.中挡板、6.后挡板、7.芯轴、8.高分子弹簧、9.螺栓、10.螺母、11.开口销、12.导杆、13.聚氨酯弹性体、14.对中推杆、15.钩尾销、16.车钩、17.对中凸肩、18.车钩对中机构、19.缓冲器、20.对中推杆安装孔、21.导杆通过孔。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

如图1和图2所示，本实用新型具体实施是包括车钩16、钩尾框1、缓冲器19以及主要由两组对中推杆14及聚氨酯弹性体13所组成的车钩对中机构18。车钩16如图10和图11所示，钩尾框1如图8和图9所示，车钩16尾部和钩尾框1头部之间通过钩尾销15铰接，具体实施的车钩16尾部为单连接板，钩尾框1头部为双连接板，车钩尾部的单连接板插在双连接板中间，开设通孔并由钩尾销贯穿连接，以钩尾销为中心摆动一定角度。

如图1和图2所示，车钩16尾部的两侧分别设置有对中凸肩17，缓冲器19安装在钩尾框1的尾部内，车钩两侧对中凸肩17处正对的钩尾框1前板和缓冲器19前端面分别开有四个同轴的对中推杆安装孔20和导杆通过孔21，每侧对中凸肩17各开设两个，总共具有四个，对中推杆安装孔20用于对中推杆14导向和车钩16摆角限位，导杆通过孔21用于导杆12导向，车钩对中机构18安装在对中推杆安装孔20和导杆通过孔21内。

如图3-图5所示，缓冲器19包括前挡板3、T型螺栓4、中挡板5、后挡板6、芯轴7、高分子弹簧8和螺栓9，前挡板3、中挡板5和后挡板6均同轴依次套装在芯轴7上，前挡板3和中挡板5之间以及中挡板5和后挡板6之间的芯轴7上套有高分子弹簧8，芯轴穿过前、中、后挡板及高分子弹簧，起导向作用。前挡板3前端依靠紧贴钩尾框1尾部的前内端面，前挡板3和中挡板5端面边缘之间T型螺栓4和螺母轴向限位连接，中挡板5和后挡板6端面边缘之间螺栓9和螺母轴向限位连接，高分子弹簧8和前挡板3端面之间设有用于调心的球面垫2，所述导杆通过孔21开设在对中凸肩17正对的前挡板3端面上。

钩尾框1尾部为具有前后内端面和侧壁的结构，缓冲器前、后挡板靠高分子弹簧的预紧力紧贴在钩尾框1尾部的前后内端面上。

前挡板3上设有T型螺栓槽，以便缓冲器装入T型螺栓4，中挡板上设置有长圆孔。当缓冲器装入钩尾框后，取下T型螺栓，使得前挡板始终与钩尾框贴紧，以保证缓冲器处于良好工作状态。

如图3-图5所示，车钩对中机构18包括螺母10、开口销11、导杆12、聚氨酯弹性体13和对中推杆14，对中推杆14装在对中推杆安装孔20中，导杆12装在导杆通过孔21中，对中推杆14头端顶接到对中凸肩17上；导杆12尾端连接有螺母10，开口销11沿径向地穿过螺母10和导杆12进行限位，导杆12中部和导杆通过孔21内壁之间设置聚氨酯弹性体13。安装在钩尾框中的两组对中推杆14头部紧贴在对中凸肩17上，杆体压在导杆头上。

导杆12插入聚氨酯弹性体13的孔中并一同安装在前挡板3的孔中，导杆12的头部压在聚氨酯弹性体13上，导杆尾部的螺纹部分穿过前挡板3的小孔并用螺母10拧紧到聚氨酯弹性体13的预紧尺寸，然后用开口销锁住螺母10。

对中推杆14的头部与车钩尾部的凸肩贴合，其杆部插在钩尾框对应的导向孔中并压在导杆12头部端面上，对中推杆14的杆端与导杆12头部接触面为球面，保证对中推杆14的推力均匀作用于聚氨酯弹性体13上。

环形的聚氨酯弹性体13安装在缓冲器的导杆通过孔21中，导杆12穿过聚氨酯弹性体13内孔和前挡板的导杆通过孔21，带孔螺母紧固导杆螺纹部分，同时使氨酯弹性体产生一定的预紧力，在达到要求的预紧力时用开口销穿过螺母和导杆上的孔进行限位。

本实用新型的工作过程是：

当相邻两辆车之间发生偏转时，车钩以钩尾销为中心转动以适应车辆的偏转，车钩尾部的凸肩随车钩一同转动，从而一侧凸肩会顶抵对应位置的两个对中推杆14(见图6和图7)，使得该对中推杆14向右侧移动，并推压聚氨酯弹簧13。当对中压杆14的头部到达钩尾框推杆孔左侧平面时，车钩摆角到达最大位置±12°。由于对中装置聚氨酯弹簧13的弹力只需要保证车钩在车辆偏转消失后使得车钩能够回复到中间位置即可，其弹力远小于缓冲器的预紧力，故而不会对缓冲器造成影响，从而保证缓冲器受力均匀。由于对中弹力较小，使得车钩摆动灵活，不会对车辆偏转造成约束，从而提高了本实用新型的可靠性，进而有效提高机车车辆运行的安全性，降低发生列车脱轨事故的概率。

当车辆偏转消失时，聚氨酯弹性体13压力消失，其弹力推动导杆12头部，导杆12头部推动对中推杆14，对中推杆14推动对中凸肩17，从而使车钩1摆回到中间位置，实现对中效果。如图6所示，是车钩处于中位时对中装置的状态，车钩两侧对中推杆14头部左端都与车钩尾部的凸肩贴合。

当对中推杆14头部压靠在钩尾框1上时不能再向右移动，此时车钩16摆动到最大允许角度，从而达到车钩1最大摆角限位作用。如图7所示，是车钩偏转12°角时对中装置的状态，此时下侧的对中推杆14右移，其头部右端贴到了钩尾框上对中推杆孔的左端，对中推杆14不能再向右移动，因此车钩摆角最大只能偏转12°，起到了摆角限位作用。

由此，本实用新型的车钩在对中过程中所需的力较小，因此本实用新型装置对缓冲器高分子弹簧受力不会产生影响，从而保证缓冲器受力均匀。

另外由于本实用新型不再利用高分子弹簧弹力，而是利用新增的氨酯弹性体的弹力对中，该弹性体弹力较小，从而使得车钩摆动更加灵活，不会使对中力对车钩偏转产生大的约束，有效提高机车车辆运行的安全性，降低发生列车脱轨事故的概率。