述弧形面，凸台21的设置可以进一步增强球头设置轴向通孔2a位置的使用强度。
[0060]上述实施例中连接轴上弧形结构可以与连接轴7为一体结构，也可以与连接轴7为分体结构，以下实施例给出了连接轴7与弧形结构为分体结构的实施方式，具体描述如下。
[0061]在一种【具体实施方式】中，限位部件可以包括压块10，压块10具有向下凸起的球面，该球面形成连接轴7的弧形结构，压块10设有纵向中心通孔10a，连接轴7的下端部穿过纵向中心通孔1a连接球座12。并且限位部件还可以包括止挡件，止挡件设于连接轴7的顶端，且位于压块10的上方，以限定压块10向上的位移。止挡件可以为螺栓6，也可以为销子，只要能实现阻挡压块的上移即可。
[0062]当然，要实现对压块的止挡功能，螺栓6、销子5等止挡件的径向尺寸大于压块上纵向中心通孔的尺寸。也可以同时使用螺栓6和销子5，进一步增加固定的可靠性。当然，也可以在上述实施例的基础上，继续增加垫圈9，以配合各部件的安装。
[0063]随着球头2、压块10、球窝的长期配合使用，球头2、压块10、球窝均会出现不同程度的磨损，为了保证球头2与球窝相对位置的可靠定位，限位部件还进一步包括弹簧8，弹簧8轴向套装于连接轴7，且压装于止挡件与压块10之间。弹簧8可以为碟簧，也可以为螺旋弹貪。
[0064]止挡件、弹簧8等部件可以从中空内腔的上端开口组装至连接轴7。上端开口的尺寸满足装配需求，具体尺寸在此不做详述。
[0065]如上所述车辆连接装置固定于转向架上，为了实现车辆连接装置与转向架的快速装配，一般在车辆连接装置上设置定位销，转向架上设置定位孔。以下给出了定位销的一种设置方式。
[0066]在一种具体的实施方式中，车架连接轴7可以设计为阶梯轴，包括下端的大径段71和连接大径段71的小径段72，凹关节的安装腔的底壁设置有通孔，大径段71的直径大于通孔直径，小径段72的直径小于等于通孔直径；装配时，小径段72穿过通孔置于球头2的中空内腔，大径段71卡装于通孔外部，且至少部分伸至凹关节的外部。伸至凹关节外部的大径段71可以作为定位销实现与转向架的装配定位。
[0067]当然，凹关节3的通孔可以为阶梯通孔，如图4和图5所示，大径段71的直径大于阶梯通孔的小径孔直径，小于阶梯通孔的大径孔直径，故大径段71可以部分卡装于大径孔内部；小径段72直径小于小径孔的直径。
[0068]该实施方式将定位球头2与球座12的连接轴7、定位凹关节3与转向架的定位销合为一体，大大简化了车辆连接装置的结构，且有利于改善车辆连接装置力传递过程各部件的受力。
[0069]连接轴7的具体结构可以有多种结构，请参考4、图5，图4和图5中的连接轴7在大径段71的下部又增加一第三小径段73，即保证了大径段71与凹关节3固定强度，又避免在转向架上开设较大定位孔，提高转向架的强度。
[0070]在上述车辆连接装置的基础上，本文还提供了一种铁路车辆，包括转向架和固定于转向架上的车辆连接装置，所述车辆连接装置为上述任一实施例所述的车辆连接装置，所述凸关节I和所述凹关节3的两端部分别与前后两相邻车体固定连接。
[0071]以上对本发明所提供的一种铁路车辆及其车辆连接装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
【主权项】
1.一种车辆连接装置，包括凸关节(I)、凹关节(3)，其特征在于，所述凸关节(I)设置有球头(2)，所述球头(2)的球形表面向下凸起，所述凹关节(3)设置有球座(12)，所述球座(12)加工有与所述球头(2)配合的球窝，所述球窝开口向上；所述车辆连接装置还包括将所述球头(2)限位于所述球窝内的限位部件。2.如权利要求1所述的车辆连接装置，其特征在于，所述凹关节(3)的连接端部设置有安装腔，所述安装腔的腔壁内表面开设有安装孔，所述球座(12)具有与所述安装孔配合定位的安装部。3.如权利要求1所述的车辆连接装置，其特征在于，所述球头(2)具有上端开口的中空内腔以及连通所述中空内腔与球形外表面的轴向通孔(2a)，所述中空内腔的底部为弧形面；所述限位部件包括连接轴(7)，所述连接轴(7)的上端部具有与所述弧形面配合的弧形结构，所述连接轴(7)的下端部穿过所述轴向通孔(2a)固定连接所述球座(12)，并且所述连接轴(7)对应所述轴向通孔(2a)的轴段直径小于所述轴向通孔(2a)的孔径。4.如权利要求3所述的车辆连接装置，其特征在于，所述轴向通孔(2a)上端开口位置具有向内的凸台(21)，所述凸台(21)形成所述弧形面。5.如权利要求3所述的车辆连接装置，其特征在于，所述限位部件包括压块(10)，所述压块(10)具有向下凸起的球面，该球面形成所述连接轴(7)的弧形结构，所述压块(10)设有与所述轴向通孔(2a)同轴的纵向中心通孔(10a)，所述连接轴(7)的下端部穿过所述纵向中心通孔(1a)连接所述球座(12)； 所述限位部件还包括止挡件，所述止挡件设于所述连接轴(7)的顶端，且位于所述压块(10)的上方，以限定所述压块(10)向上的位移。6.如权利要求5所述的车辆连接装置，其特征在于，所述限位部件还包括弹簧，所述弹簧轴向套装于所述连接轴(7)，且压装于所述止挡件与所述压块(10)之间。7.如权利要求3至6任一项所述的车辆连接装置，其特征在于，所述连接轴(7)为阶梯轴，包括下端的大径段(71)和连接所述大径段(71)的小径段(72)，所述凹关节(3)的安装腔的底壁设置有与所述轴向通孔(2a)同轴的通孔，所述大径段(71)的直径大于所述通孔直径，所述小径段(72)的直径小于等于所述通孔直径；装配时，所述小径段(72)穿过所述通孔置于所述球头(2)的中空内腔，所述大径段(71)卡装于所述通孔外部，且至少部分伸至所述凹关节(3)的外部。8.如权利要求2至6任一项所述的车辆连接装置，其特征在于，所述凹关节(3)的安装腔底壁和所述球座(12)相对的两安装面其中一者设置有定位凹槽，另一者设置有与所述定位凹槽配合的定位凸起。9.如权利要求2至6任一项所述的车辆连接装置，其特征在于，所述球窝与所述球头(2)两者之一的配合表面上设置有自润滑耐磨材料层(4)，所述自润滑耐磨材料层(4)形成与另一者配合的球形表面。10.一种铁路车辆，包括转向架和固定于转向架上的车辆连接装置，其特征在于，所述车辆连接装置为权利要求1至9任一项所述的车辆连接装置，所述凸关节(I)和所述凹关节(3)的两端部分别与前后两相邻车体固定连接。
【专利摘要】本发明公开了一种铁路车辆及其车辆连接装置，该车辆连接装置，包括凸关节、凹关节，凸关节设置有球头，球头的球形表面向下凸起，凹关节设置有球座，球座加工有与球头配合的球窝，球窝开口向上；所述车辆连接装置还包括将所述球头限位于所述球窝内的限位部件；本文车辆连接装置拉伸载荷、压缩载荷、垂向载荷均通过球头与球窝之间的球形配合表面进行传递，即球形配合面形成的力传递表面，球形配合面的面积比较大，相应力承载面积就比较大，有利于载荷均匀传递，并且即使车辆连接装置处于比较大的转角状态下，球面接触也能够保证承载面具有比较大的接触面积，避免局部载荷过大出现承载件断裂现象，保证车辆运行安全性以及提高承载件的使用寿命。
【IPC分类】B61G1/00
【公开号】CN105151073
【申请号】CN201510455473
【发明人】李斌斌, 姜岩, 王长春, 代景安, 王岩, 于跃斌, 孟庆民, 魏鸿亮, 胡海滨
【申请人】齐齐哈尔轨道交通装备有限责任公司
【公开日】2015年12月16日
【申请日】2015年7月29日