轨卡组件的制作方法

上述这种轨卡组件大体上可以分成两种基本类型。第一种类型例如在EP 0272874和WO 2009/013239中所示，具有两个可叠加的主体：下部主体固定到轨座上，上部主体一方面覆盖轨道底部(rail foot)的一部分而另一方面覆盖下部主体。在这种类型的轨卡中，通过独立的扣紧构件，来分别把下部主体固定在轨座上和把上部主体扣紧在下部主体上。在大部分的示例中，下部主体焊接到(钢制的)轨座，而上部主体通过一个或多个螺栓紧固到下部主体。第二种基本类型例如在GB 1599873和EP 0258049中所示，也具有两个可叠加的主体，但是上部主体和下部主体都通过相同的紧固件固定到轨座上，所述紧固件通常为螺栓或螺柱。第一种基本类型用于为重型移动机械来紧固轨道，所述重型移动机械例如港口中的门式起重机。由于第二种基本类型的特点是更加紧凑，所以第二种基本类型更加节省，用于为轻型移动机械来紧固轨道，所述轻型移动机械例如小仓库中的桥式起重机。

两种类型的轨卡组件都是基于一个非常简单的原理来紧固轨道。这是为了使轨道有足够的自由可以垂直移动和转动移动，使得当把轨道稳固保持在侧向移动的适当位置时，可以调节起重机的轮子并且防止局部的约束(constraint)；因此名为“柔性装配”。其他过度刚性保持轨道的方法之所以易于失败，是因为巨大的力量会直接穿过这些连接，从而造成连接处的松动、焊接和螺栓的破裂等等。通过确保轨道仍然可以有限的垂直移动的同时，使用轨卡锁住轨道的侧向移动，从而实现该柔性装配。主体部件通过弹性压缩构件的朝向下的表面来覆盖轨道底部，以提供对于轨道底部的弹性垂直夹合(clamping)，从而获得这种弱性垂直夹合。轨卡进一步与轨道凸缘的侧面硬性相接啮合。侧面相接没有任何弹性，使得完全抑制了轨道的侧向移动。

扣紧轨卡时，在覆盖的主体部件和轨道底部之间压紧弹性构件，并且该覆盖的主体部件由于该压缩而具有反作用力，使得易于支持覆盖轨道底部的主体背离轨道。第一种基本类型的轨卡组件中的下部主体可以阻止这种背离移动，当扣紧上部主体时所述下部主体已经固定在轨座上，并且因而下部主体可以支持上部主体。然而，在第二种基本类型的轨卡组件中缺少这种固定的支持。在后面这种组件中，上部主体和下部主体通过使用相同的紧固件扣紧而同时紧固到轨座上，并且如果对于扣紧不采用预防措施，结果是轨卡被扣紧但与轨道底部没有侧向接触。因此，当扣紧第二种基本类型的轨卡时，当前的做法是通过两个阶段来扣紧所述轨卡。在第一个阶段，通过例如手或手动工具(扳手)来轻微扣紧轨卡组件的紧固件(如螺母及螺栓)。作为对轨道底部和覆盖的主体部件之间被压紧的弹性构件的反应，后者主体部件背离轨道底部，因而失去与轨道底部侧面的接触。为了使主体再与轨道底部的侧面相接，要用锤子敲击主体的背面。其后通过例如扳手来紧密地扣紧紧固件。上述锤子的敲击确保所述轨卡与轨道底部侧向接触，这确保了紧密地侧向固定住轨道。

另外，不能通过拧紧扳手而只能通过经校准的扭矩扳手来扣紧上述这种轨卡。后者扭矩扳手中是通过扳手来逐渐建立扭矩。而使用拧紧扳手则不是这种情况，拧紧扳手的扭矩是突然产生的，产生剧烈的撞击力(因而名字是拧紧扳手)。使用拧紧扳手会造成所述卡主体部件的任意移动，甚至在锤子敲击之后也是如此。然而使用经校准的扭矩扳手要消耗时间。

显然，适当的固定第二种基本类型轨卡组件要依赖于操作者的技巧，当轨卡装配不恰当地时，有不利影响。另外，锤子的敲击是额外的装配步骤，增加了安装的时间，必须使用经校准的扭矩扳手也是如此。

本发明的目的是克服第二种基本类型轨卡组件的上述问题。

本发明因而提供了如所附的权利要求中描述的轨卡组件。根据本发明的轨卡组件包括可叠加的第一主体和第二主体，所述第一主体和第二主体被设置为通过连接件与轨座以可拆卸方式扣紧。所述第一主体包括适合与轨道底部侧面相接的相接面。所述第一主体和第二主体中的任一个包括突出构件和弹性构件。所述突出构件被设置为从相接面突出，以覆盖轨道的底部。所述弹性构件附着到所述突出构件的朝向下的表面上，并且适合于插入轨道底部和突出构件之间，以提供对轨道底部的弹性夹合。所述第一主体和第二主体包括用于接收所述连接件的对应孔。一个孔为椭圆形，椭圆形的长轴沿着与所述相接面倾斜的方向延伸，使得所述第一主体可以位于第二主体的不同位置上。所述第一主体和第二主体包括第一对应表面，所述第一对应表面被设置为组装时向所述第一主体和第二主体之间提供传力接触(force transmitting contract)。

根据本发明的一个方面，所述第一主体和第二主体包括第二对应表面，所述第二对应表面被设置为当扣紧所述组件时，在相互之间形成传力啮合。所述第二表面的方向是椭圆形孔的长度(extent)方向，并且当在与长轴垂直(竖直)的平面上考虑时，倾斜角度是相对于水平面的20°到85°。后者倾斜的角度可以是30°或大于30°和/或可以是80°或小于80°，可能是70°或小于70°。

根据另一个方面，所述第一表面水平延伸，或者当在相同平面上考虑时，倾斜角度是相对于水平面小于20°。后者倾斜的角度可以是15°或小于15°，可能是10°或小于10°和/或可以是大于0°，可能是大于1°，可能是大于2°。

具有上述设置，可以有利的获得如下特征：所述第二表面互相之间的啮合生成对于所述第一主体的净合力(net resulting force)，所述净合力的方向朝向轨道，并且当与所述连接件扣紧时，抵制所述第一主体向背离所述轨道底部侧面方向的向后移动(backing movement)。已经证明了可以通过使用拧紧扳手来正确安装根据本发明的轨卡，而不需要任何进一步的干预手段，例如锤子敲击等等。因此，相对于现有技术，将根据本发明的轨卡组件安装在正确位置容易地多，并且也节省时间。

本发明的其他有利方面在从属权利要求中描述。

参考附图更加详细地描述本发明的各方面，其中相同的参考数字指示相同的特征，其中：

图1表示根据本发明的轨卡组件的透视图；

图2表示图1轨卡组件的俯视图；

图3表示图1轨卡组件沿着与椭圆形孔的长轴垂直的Z-Z线的截面图；

图4A和4B分别表示图2和3中在所述卡组件中起作用的力；

图5A和5B表示非扣紧状态(图5A)和扣紧状态(图5B)时，在轨道底部安装图1-3的轨卡组件；

图6表示根据本发明的另一个轨卡组件的分解透视图；

图7表示图6的轨卡组件的透视图，其中第二主体被部分截去。

图1-3表示根据本发明的轨卡组件1的第一种实施方式，所述轨卡组件1包括第一主体10和第二主体11，所述第二主体11可叠加地位于第一主体10之上。所述第一主体10由第一部件12和第二部件13组成，所述第一部件12用于覆盖轨座，例如工字梁(flanged girder)(没有显示)，所述第二部件13与第一部件构成整体，用于覆盖轨道底部(或凸缘(flange))(没有显示)。所述第二主体11被设置为覆盖所述第一部件12。因而有利地，所述第一主体10包括水平下部表面120，所述水平下部表面120被设置为依靠传力接触而位于所述轨座上，并且有力地延伸遍及所述第一部件12。有利地，所述第一主体还包括基本上竖直延伸的相接面121，所述相接面121被设置为与轨道底部的侧面(竖直面)相接。有利地，所述相接面121被设置在所述下部表面120的边缘。

所述第一主体的第二部件形成从所述相接面121突出的构件13。弹性压缩构件14(图1中的断线所示)可以由弹性体材料(例如天然或合成橡胶)制成，并附着在所述突出构件13的朝向下的表面130上，从而弹性压缩构件14从表面130向下突出，以有利地向轨道底部提供嵌入式支撑表面141(见图3)。弹性构件14适于插入所述轨道底部和所述突出构件13之间，以提供对于轨道的弹性夹合。

因此所述轨卡1的功能是通过所述相接面121在侧向方向上刚性夹合轨道，而通过弹性压缩构件14在竖直方向上提供部分弹性。可以方便地注意到如本领域已知的，在轨道的下面可以另外再提供弹性压缩垫。显然，所述相接面121与轨道底部的侧面直接传力接触。

所述第一主体10包括位于所述第一部件12上的孔122。所述孔122是从所述第一部件12的下表面120延伸到上表面123的贯穿孔，孔的大小用于接收可能的螺纹紧固件9，所述螺纹紧固件9可以由螺栓90或螺柱和螺母91组成(如图3中的断线所示)。所述第二主体11被设置为覆盖所述第一主体10的第一部件12，并包括与所述第一主体10的孔122对应的孔112，并且孔的大小用于接收相同的紧固件9。所述第二主体11上的孔112是从所述第二主体11的上表面110延伸到下表面111的贯穿孔。因此所述紧固件9被设置为把第一主体10与轨座以及第一主体和第二主体互相之间紧固起来。可以方便地注意到如果需要的话，通过拧开紧固件9，第一主体和第二主体两者都可以去掉或调整。

如果所述紧固件9是螺栓，螺栓头部会与扣紧轨卡1的座(例如工字梁)传力接触。如果是螺柱，螺柱会紧固到座上。不论哪种情况，可以方便地注意到根据本发明的轨卡组件涉及如上述的第二种基本类型，其中用于把所述第一主体和第二主体互相之间扣紧的紧固件，也用于把所述组件和座扣紧。

所述第一主体的孔122为椭圆形，椭圆形的长轴150沿着与所述相接面121倾斜的方向延伸，因此与轨道的长度方向倾斜。长轴150和相接面121之间合适的角度值为20°与50°之间，有利地为不大于45°。所述第二主体11的孔112与紧固件90的形状相适应，并且通常为圆形(圆柱形)，大小可以与紧固件90的相应部件的大小相符。所述孔122和孔112被设置为相互配合，以使得所述第一主体10可以相对于第二主体11，在沿着长轴150的方向上位于不同的位置。

有利地，所述第一主体10的上表面123围绕椭圆形的孔122，并且有利地，所述第二主体11的下表面111围绕圆形的孔112。组装时，这些表面123和111传力接触，使得紧固件9的张力被传输到所述第二主体11上，并且通过接触面123和111传输到所述第一主体10上。

有利地，所述第一主体10的上表面123在相对于长轴150方向的水平面上倾斜。这种情况下，所述第二主体11的下表面111也互补性地倾斜。可以方便地注意到沿着通过长轴150的截面，所述第一主体10的第二部件12和所述第二主体11两者都是楔形，以使得所述第一主体10的下表面120和所述第二主体11的上表面110，在第一主体和第二主体之间的所有相对位置上都保持水平，因而防止紧固件9的弯曲。倾斜表面123，使得所述第一主体10的第二部件12的楔形在朝向轨道的长轴150方向上增加厚度，例如从所述第一主体10的侧面126向相对的侧面127，增加楔形的厚度。显然，所述第二主体11的楔形互补，以在朝向轨道的长轴150方向上减少厚度。所述主体具有这种形状，如果轨道倾向于朝向主体10的侧向移动时，主体10会在紧固件9的区域内，倾向于朝向椭圆形孔122的长度方向上和主体10增加厚度的方向上移动。这具有增加紧固件9的张力的作用，因而增加了所述第一主体10、第二主体11和轨座之间的磨擦力，以进一步抵制轨道的侧向移动。所述第一主体10的上表面123相对于长轴150方向水平面上的合适的倾斜角度为1°和20°之间，有利地为15°或小于15°，有利地为10°或小于，有利地为至少2°，有利地为4°和7°之间。

在与长轴150垂直的方向151(如沿着与长轴150垂直的平面的截面)上，所述第一主体的上表面123可以是水平的。或者，除了如上述在轴150的方向上倾斜之外，上表面123还可以在轴151的方向上倾斜。有利地，当从与轴150垂直的平面上考虑时，前者相对于水平面的倾斜角度γ小于20°(图4B)，角度有利地小于或等于15°。例如角度γ的合适的值是4°。倾斜的原理是使得所述第一主体10的第一部件12在轴151的方向上成楔形，并且在接近轨道的方向(即在接近相接面121的方向)上厚度增加。所述第二主体11在轴151方向上的楔形互补，以确保上表面110在沿着第一主体和第二主体之间的所有相对位置上保持水平。当所述卡扣紧到轨座上时，紧固件9的张力通过第二主体11向第一主体10施加合力，这是沿着轴151的方向，因而使得第一主体10偏向轨道。

根据本发明的一个方面，所述第一主体10包括第二上表面124，所述上表面124有利地被安置在上表面123的边缘，并且有利地被安置在椭圆形孔122和突出构件(第二部件)13和/或相接面121之间。第二上表面124沿着椭圆形孔122的长度方向上延伸，并且具有相对于水平面的斜坡，当从与长轴150垂直的方向151上考虑时，斜坡的方向与上表面123相同但是倾斜角度不同。倾斜第二上表面124，使得所述第一主体10(第二部件12)在接近轨道的方向(例如沿着轴151)上(即在接近相接面121的方向上)厚度增加。使用时，第二表面124形成对于所述第二主体11的第二下表面114的支撑面，有利地第二下表面114的形状与第一主体10的第二表面124互补。

有利地，第二表面124和114中的每一个都分别与第一主体和第二主体的第一表面123和111相连，即第一表面和第二表面分别共用一个边。

有利地，所述第二表面124和114相对于水平面的倾斜角度β在20°和85°之间。有利地，从与轴150垂直的平面来测量时，所述角度β至少是30°，并且有利的是80°或小于80°，有利的是70°或小于70°。合适的β的值在40°到50°之间。尽管如图1‐3的实施例中所描述的，表面124和114有利地是平面，但是可以方便地注意到由沿着如上述相同的角度β而形成的楼梯台阶型表面(stair stepped surface)或者合适的凹面和凸面的组合，也可以获得相同的效果。然而由于生产中平面表面的成本效益最好，所以优选是平面表面。

所述第二表面124、114(即从与轴150垂直的平面来测量，所述第二表面的延伸)并没有特殊的限定，但是有利地是至少4mm，有利地是至少5mm。

可以方便地注意到在图1‐3的实施例中，所述第二表面114、124的倾角β具有与所述第一表面123、111的倾角γ相同的感觉(sense)，但是却更加显著，即在与轴150垂直的相同平面上，所述第二表面的倾角大于所述第一表面的倾角。

具有上述配置的情况下，可以使得当用紧固件9开始组装轨卡1时，所述第二主体11的第二表面114会与所述第一主体10的第二表面124迅速进行传力啮合，当扣紧紧固件9时，由于弹性构件14的压缩而抵制所述第一主体10的向后移动。

现在参考图4A‐B来描述可理解的所获得的最好效果。由于对应的第二表面124和114，紧固件9通过所述第二主体11向所述第一主体10施加净合力F_R，所述净合力的方向基本上在与长轴150垂直的平面上并且方向指向轨道和轨座，即所述净合力F_R经过所述第一主体10，具有向下并相对于水平面有所倾斜的方向以指向轨道。因此净合力F_R具有指向轨座的非零(nonzero)竖直分力F_RV和指向轨道8的非零水平分力F_RH，在图4A中使用线8来表示与相接面121邻接的轨道的侧面位置。水平分力F_RH还可以分解成与轨道的长度方向平行的(水平)分力F_RL和与之横切的(水平)分力F_RT。由所述第一主体10的弹性构件14的压缩而产生的反作用力R_M具有向上的竖直分力R_MV和背离轨道的水平分力R_MH。从图4A‐B的力图可以看出横切水平分力F_RT可抵制造成向后移动的水平分力R_MH，并且竖直分力F_RV可抵制R_MV的向上移动。由于F_RT使得所述第一主体10保持朝向轨道，所以应该理解地是当开始扣紧所述紧固件9时，长度分力F_RL有利地抵制所述第一主体10针对扣紧扭矩C旋转的倾向。

因此应该理解地是，由所述第二表面124和114产生的效果从一开始就发挥作用，即在刚刚开始扣紧轨卡1时，正是在这一时刻紧固件9的不充分张力在下表面120和轨座之间并且同样地也在第一主体上表面123和第二主体下表面111之间提供充分的摩擦力，以抵消向后移动和可能发生的转动。

可以方便地注意到一旦所述第二表面124和114进行传力接触，即当开始扣紧组件时，有利的在两个第二表面之间不发生(实质的)相对位移。

有利的，F_R与水平面的角度α在20°和85°之间，并且有利地是至少30°，并有利地是至多70°。可以方便地注意到F_R是由所述第二主体11和第一主体10的相互作用造成的总净力(net force)。当开始扣紧紧固件时，净合力几乎全部是由所述第二表面124和114之间的啮合产生。

为了获得指向轨道的净合力，有利地，所述第二表面114、124和可能的第一表面111、123的啮合部件的形状相对于轴150而言是不对称的。可以方便地注意到如GB 1599873的图7‐9的配置具有对称设置的表面11a、11b和12a、12b，使得易于将第一主体和第二主体置于椭圆形孔的轴的中心。因而在所述第一主体上的任何合力都朝向孔的中心而不是朝向轨道。

可以方便地注意到当紧固件还没有被拉紧时，或者当开始拉紧时，所述第二表面124和114提供的力会抵制所述第一主体的向后移动和可能的转动。当用紧固件9在可操作的张力下组装所述卡时，由表面123和111沿着轴151倾斜产生的力会更加显著并且起作用(take over)。尽管后者的倾斜不太显著，但是由于表面123和111的接触面积远远大于第二表面124和114的接触面积，所以会获得较大的合力。

有利地，当所述第二主体11的圆孔112尺寸公差(tolerance)比贯穿孔112的紧固件9的部分(如螺柱或螺栓90)的尺寸小时，会使得抵制向后移动的作用加强。相对于紧固件90的对应尺寸(直径)，圆孔112的合适公差的特大尺寸(oversize)是0.7mm或小于0.7mm，有利地是0.6mm或小于0.6mm，有利地是0.5mm或小于0.5mm。另外，或者作为另一种选择，与椭圆形孔122的轴150和第一主体10的第二表面124之间的尺寸(距离)相比，孔112的中心线152和第二主体11的第二表面114之间的尺寸(距离)的公差的正偏差(即特大尺寸)有利地是至少0.1mm，有利地是至少0.25mm。后者公差的正偏差有利地是小于或等于1mm，有利地是小于或等于0.5mm。具有这种公差，可以确保当装配轨卡组件时，甚至在紧固件9拧紧之前，第二表面会立即进行啮合。为了同样的目的，另外，或者作为上述的另一种选择，第二主体11的第二表面114的倾斜可以稍微小于第一主体10的第二表面124的倾斜。

有利地，第二主体11的第二表面114的形状相对于横向正中面而言是不对称的，所述横向正中面即包含孔112的中心线152并且与轴150垂直的平面。即，第二表面114有利地具有几何中心116，所述几何中心116从横向正中面朝向背离轨道的一侧偏移(offset from)。这可以从图2中看出，所述第二主体11的第二表面114基本上(substantially)位于由轴150和151形成的第三象限III中，即该象限相对于轴150在轨道这边，而相对于轴151则背离轨道。因此几何中心116也位于第三象限III中。

在所述第一主体和第二主体的表面123和111的末端、在第二表面124和114的对面，可以分别有凹槽125和对应的突出件115。凹槽125和突出件115与轴150平齐(align)。在凹槽125和突出件115之间存在充分的作用，使得在两者之间基本没有传力接触。凹槽125和突出件115的作用仅仅是为了确保当组装轨卡时，所述第二主体11的方向是正确的。

可以方便地注意到提供第二表面124和114特别可以允许使用拧紧扳手来扣紧紧固件9。使用这种拧紧扳手会即刻扣紧/拧紧紧固件，因而没有充分的时间通过表面123和111的作用来正确地安置轨卡。这些情况下，所述第二表面124和114确保了会立刻起作用。

在包括如图1‐3中上述三种不同的轨卡组件的试验中，测试了将拧紧扳手用于上述轨卡的适用性。设计第一种轨卡组件用于35kN的力，而设计另两种轨卡组件分别用于75kN和125kN。在这三种轨卡中，β角在40°到50°之间变化，γ角是4°，并且表面123在轴150方向上的倾斜在4°到7°之间变化。如图5A所示来分别组装这三种轨卡中的每一种，图中轨卡置于钢板座件82上以与轨道8的底部相接。在轨道8和钢板82之间放置弹性垫81是本领域常用的。安装轨卡1，使得把所述第一主体10的相接面121放置依靠在轨道底部的侧面83上。由图5A可以看出，当螺栓90和螺母91没有扣紧时，弹性构件14倚靠在轨道8的凸缘上，组件从座件82上抬起，根据弹性构件14的大小和轨道的几何结构而保留2mm与6mm之间的空隙。装配之后，使用拧紧扳手来扣紧螺母。这种扣紧使得弹性构件14被挤压，直到所述第一主体10与座件82全面接触。如图5B所示，使用测试的三种轨卡都可以观察到，当使用拧紧扳手并且甚至不需要用手或其他方法把所述卡保持在位置上时，轨卡会跟轨道8的侧面83保持正确的相接。如果没有所述第二表面则不会发生这种情况，这是由于挤压弹性构件会使其受到相当大的挤压，通常在原始厚度的20％到50％之间，这反之造成了向后移动，使得轨卡跟轨道底部侧面之间失去接触。

根据本发明的轨卡组件2的第二个实施例示于图6和7中。卡组件2和卡组件1的区别在于用于覆盖轨道底部的构件13是与所述第二主体21构成整体，而不是与第一主体20构成整体。然而，所述第一主体20中仍然包括相接面121。第一主体20上的第二表面124和第二主体上的第二表面114的方向与卡组件1的方向相同，所以净合力也相同。所述第二表面的作用是抵制当开始扣紧时所述第一主体20背离轨道的向后移动和所述第一主体20由于张力力矩产生的相对于轨座的转动。相对于轨卡组件1，卡组件2更庞大也更重，因此可能从工业角度来看兴趣不大。

所述第一主体和第二主体中的一种或两种都可以由铸铁或其他的钢来制成。