专利名称：具有自恢复力的车钩缓冲装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种具有自恢复力的车钩缓冲装置，尤其是指一种适用 于铁路重载运输的、具有自恢复能力以提高车辆运行安全性的车钩缓冲装 置。
背景技术：
车钩缓冲装置是机车车辆最重要的部件之一，其主要由车钩和缓冲器两 部分构成。其中，车钩用来实现机车车辆之间的连挂，传递牵引力、冲击力，以及使车辆之间保持一定距离；缓冲器用来缓和车辆在运行中由于机车牵引 力的变化或在起动、制动及调车作业时车辆相互碰撞而引起的纵向冲击和振 动，以耗散车辆之间的冲击和振动，从而减轻对车辆结构和装载货物的破坏 作用。如图1所示，为目前机车现有的车钩缓冲装置l的结构原理图。车钩缓 冲装置l主要包含有车钩ll、钩尾销12、钩尾框13以及缓冲器14，其中， 车钩11通过钩尾销12与钩尾框13相连接，缓冲器14容置在所述钩尾框13 内并嵌卡于车钩箱16中。所述缓冲器14的缓冲器前挡板143顶抵于车钩11 的连接端，其后(自车钩11的连接端朝向钩尾框13后壁132的方向为后) 依序设置前缓冲器弹簧141、前从板144、后缓冲器弹簧142以及后从板145， 所述后从板145同时顶抵于所述钩尾框D的后壁132。机车车辆在各种曲线线路上运行时，上述车钩缓冲装置的车钩11能够相对钩尾框13发生偏转，形成一定的偏转角度，以保证机车车辆平稳、顺 利地运行。然而，上述车钩缓冲装置由于不可避免的几何偏差的影响，在机车车辆实施制动迫使上述车钩缓冲装置1受压时，上述车钩11同样会相对钩尾框13发生偏转，形成偏转角度，此时，车钩缓冲装置1将受到相邻两车辆相挤压的作用力(即压縮力)，同时车钩缓冲装置1还会对相邻两车辆 施以与之相对应的反作用力，由于偏转角度的存在，所述反作用力在车辆的 侧向上会产生一个分力，即对机车运行有害的侧向力，并且，车钩缓冲装置 所受到的压縮力的越大，偏转角度就会越大，进而产生的侧向力就越大，对 机车运行造成的危害就越大，例如在铁路重载运输中，所述压縮力可以达到1500kN以上，由此造成的侧向力存在使机车出现脱轨的危险。 实用新型内容本实用新型的目的是提供一种具有自恢复力的车钩缓冲装置。 为达上述目的，本实用新型提供的具有自恢复力的车钩缓冲装置具有车 钩、钩尾销、钩尾框以及缓冲器所述车钩通过所述钩尾销与所述钩尾框相 连接，所述缓冲器容置于所述钩尾框并嵌卡于车钩箱中；所述缓冲器的缓冲 器前挡板顶抵于所述钩尾框的前壁，其后依序设置前缓冲器弹簧、前从板、 后缓冲器弹簧以及后从板，所述后从板同时顶抵于所述钩尾框的后壁；所述 车钩尾部的左右两侧分别径向凸出形成有凸肩，所述钩尾框的前壁对应所述 凸肩处设有穿孔，所述穿孔内穿设有顶杆，所述顶杆的第一端顶抵所述缓冲 器前挡板。在本实用新型中，所述顶杆的第二端与所述车钩的凸肩之间形成一间隙。在本实用新型中，所述顶杆与所述缓冲器前挡板相顶抵的表面为圆弧面。在本实用新型中，所述顶杆对应所述缓冲器前挡板的第一端设有能使所 述顶杆卡止于所述穿孔一端的凸块。在本实用新型中，所述缓冲器前挡板上对应所述顶杆的部位形成有凹穴，所述顶杆顶抵于所述凹穴内。在本实用新型中，所述穿孔为阶梯孔，且所述阶梯孔的大径端对应所述缓冲器前挡板；所述顶杆为一与所述阶梯孔相配合的阶梯轴，所述阶梯轴的 大径部位的顶端顶抵所述缓冲器前挡板。综上所述，本实用新型的具有自恢复力的车钩缓冲装置具有下述优点1、 本实用新型的车钩缓冲装置于机车车辆在曲线线路上运行时，相邻 两车辆之间的车钩发生偏转，所述车钩尾部一侧的凸肩将顶抵所述顶杆的第 二端，并使所述顶杆的第一端顶抵所述缓冲器前挡板，此时，由于前缓冲器 弹簧无正向压縮，所述顶杆在顶抵所述缓冲器前挡板使所述缓冲器前挡板发 生倾斜变形时，由于前缓冲器弹簧仅受到所述顶杆的作用力，因此该前缓冲 器弹簧将产生与之相对应的反作用力，该反作用力相对较小，并通过所述顶 杆对车钩实施偏转角度的限制，构成约束所述车钩偏转的自恢复力，由于该 自恢复力相对较小，使车钩能够偏转规定的角度，进而使机车车辆能够顺利、 平稳地通过曲线线路。当机车车辆进行制动时，即车钩受到较大的压縮力并发生偏转时，所述车钩尾部一侧的凸肩同样将通过顶杆顶抵所述缓冲器前挡板，此时，由于前 缓冲器弹簧己经产生了正向压縮，所述顶杆在顶抵所述缓冲器前挡板使所述 缓冲器前挡板发生倾斜变形时，作用于所述顶杆上的反作用力将是车钩施加 于前缓冲器弹簧的正向压縮力和顶杆施加的压力之和，因此所述顶杆上将受 到较大的反作用力，该较大的反作用力构成了作用于所述车钩凸肩上的较大 的自恢复力，该较大的自恢复力将车钩的偏转角度控制在规定的范围内，即 对车钩的偏转施加了较大的限制力，使得车辆在制动过程中产生的侧向力不 致对机车运行产生有害影响，实现机车车辆自动对正的功能，从而有效地提 高了车辆制动过程中，机车车辆运行的安全性。2、 本实用新型的所述顶杆与所述凸肩之间形成有间隙，使所述车钩能够形成一个很小的偏转角度，进而满足机车车辆在小曲线上进行摘挂钩的需求。3、 本实用新型的所述顶杆与所述缓冲器前挡板相顶抵的第一端上设有 所述凸块，能够在所述前缓冲器弹簧的顶推作用下，使所述顶杆卡止于所述 穿孔的一端，保证所述顶杆始终与所述缓冲器前挡板相顶抵；此外，由于所 述顶杆与所述缓冲器前挡板相顶抵的表面为圆弧面，使得所述顶杆在顶抵所 述缓冲器前挡板使所述缓冲器前挡板发生倾斜变形时，能够保证所述顶杆与 所述缓冲器前挡板之间平滑移动，进而保证工作的平稳、可靠性，并减小摩 擦部件的磨损。4、 本实用新型的所述钩尾框的前壁，除了用来设置穿孔以穿设所述顶杆 外，还加强了钩尾框的刚性以及结构稳定性。
以下附图仅旨在于对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用 新型的范围。其中，图1为现有的车钩缓冲装置的结构示意图；图2为本实用新型的车钩缓冲装置的结构示意图；图3为图2中I处的局部放大图；图4为沿图2中A-A线的剖视示意图；图5为本实用新型的车钩缓冲装置在曲线线路上运行时的结构示意图； 图6为本实用新型的车钩缓冲装置在制动时的结构示意图； 图7A、图7B为本实用新型的前缓冲器弹簧产生自恢复力的受力分析示 意图，其中，图7A表示车辆在曲线线路上运行时，即前缓冲器弹簧不受正 向压縮时所产生的自恢复力，图7B表示车辆在制动时，即前缓冲器弹簧受 到正向压縮时所产生的自恢复力。
具体实施方式
为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照 附图说明本实用新型的具体实施方式
。如图2所示，本实用新型的具有自恢复力的车钩缓冲装置2具有车钩21 、 钩尾销22、钩尾框23以及缓冲器24。其中，所述车钩21的尾部通过所述钩 尾销22与所述钩尾框23的前端相连接，所述缓冲器24容置在所述钩尾框 23内并嵌卡于车钩箱27中。所述缓冲器24的缓冲器前挡板243顶抵于所述 钩尾框23的前壁231，其后(自钩尾框23的前壁231朝向其后壁232的方 向为后)依序设置前缓冲器弹簧241、前从板244、后缓冲器弹簧242以及后 从板245，所述后从板245同时顶抵于所述钩尾框23的后壁232。在图2所示的平面上，所述车钩21尾部的左右两侧分别径向凸出形成 有凸肩211，所述钩尾框23的前壁231对应所述凸肩211处设有穿孔233， 所述穿孔233内穿设有顶杆26，所述顶杆26的第一端261顶抵所述缓冲器 前挡板243，在机车车辆正常工作状态下，所述顶杆26的第二端262位于所 述车钩2i的凸肩211后部，并与凸肩211之间形成一定间隙L，所述间隙L 使得所述车钩21能够形成一个很小的自由偏转角度，能够满足机车车辆在 小曲线上进行摘挂钩的需求。其中，所述钩尾框23的前壁231，除了用来设 置穿孔233以穿设所述顶杆26外，还加强了钩尾框23的刚性以及结构稳定性。请一并参阅图3、图4所示，所述顶杆26对应所述缓冲器前挡板243的 第一端261设有凸块263，从而在前缓冲器弹簧241的顶推作用下，使所述 顶杆26卡止于所述穿孔233的一端，能够保证所述顶杆26始终与所述缓冲 器前挡板243相顶抵；此外，所述缓冲器前挡板243上对应顶杆26的部位形 成有凹穴246，所述顶杆26顶抵于所述凹穴246内，且所述顶杆26与所述 凹穴246相顶抵的表面为圆弧面，使得所述顶杆26在顶抵所述缓冲器前挡 板243使所述缓冲器前挡板243发生倾斜变形时，能够保证所述顶杆26与所 述缓冲器前挡板243之间平滑移动，进而保证工作的平稳、可靠性，并减小摩擦部件的磨损。本实用新型的穿孔还可以设置为阶梯孔，所述阶梯孔的大径端对应所述 缓冲器前挡板，并且所述顶杆为一与所述阶梯孔相配合的阶梯轴，所述阶梯 轴的大径部位的顶端顶抵所述缓冲器前挡板，所述顶杆与所述缓冲器前挡板 相顶抵的表面为圆弧面。本实用新型对此结构并不加以限制，任何能够使所 述顶杆在前缓冲器弹簧的顶推作用下，卡止于所述穿孔一端的结构皆应涵盖 在本实用新型的保护范围之内。本实用新型的其它结构可参考现有的车钩缓冲器结构，在此不进行赘 述。本实用新型的工作原理是如图5所示，当机车车辆在曲线线路上运行时，相邻两车辆之间的车钩21将发生偏转，车钩21的中心线与缓冲器24 的中心线不在同一直线上，形成偏转角度a，所述车钩尾部一侧的凸肩211 将顶抵所述顶杆26的第二端262，所述顶杆26的第一端261顶抵所述缓冲 器前挡板243，此时，由于前缓冲器弹簧241无正向压縮，所述顶杆26在顶 抵所述缓冲器前挡板243使所述缓冲器前挡板243发生倾斜变形时，前缓冲 器弹簧241仅受到所述顶杆26的作用力，因此该前缓冲器弹簧241将产生与 之相对应的反作用力，该反作用力相对较小，并通过所述顶杆26对车钩21 实施偏转角度的限制，构成约束所述车钩21偏转的自恢复力，由于该自恢 复力相对较小，使车钩21能够偏转规定的角度，进而使机车车辆能够顺利、 平稳地通过曲线线路。如图6所示，当机车车辆进行制动时，即车钩21受到较大的压缩力并 发生偏转时，所述车钩21尾部一侧的凸肩211同样将通过顶杆26顶抵所述 缓冲器前挡板243，此时，由于前缓冲器弹簧241已经产生了正向压縮，所 述顶杆26在顶抵所述缓冲器前挡板243使所述缓冲器前挡板243发生倾斜变 形时，作用于所述顶杆26上的反作用力将是车钩21施加于前缓冲器弹簧241 的正向压縮力和顶杆26施加的压力之和，因此所述顶杆26上将受到较大的反作用力，该较大的反作用力构成了作用于所述车钩21的凸肩211上的较 大的自恢复力，该较大的自恢复力将车钩21的偏转角度e控制在规定的范 围内，即对车钩的偏转施加了较大的限制力，使得车辆在制动过程中产生的 侧向力不致对机车运行产生有害影响，实现机车车辆自动对正的功能，从而 有效地提高了车辆制动过程中，机车车辆运行的安全性。为了进一步说明本实用新型的车钩缓冲装置在车辆制动时与车辆在曲 线线路上运行时所产生的自恢复力的不同，请一并参阅图7A、图7B所示。 其中，图7A表示车辆在曲线线路上运行时，即前缓冲器弹簧241不受正向 压縮，仅受顶杆26所施加的作用力&时，前缓冲器弹簧241发生倾斜变形 所产生的自恢复力f^图7B表示车辆在制动时，即前缓冲器弹簧241同时 受到正向压縮力F和顶杆26所施加的压力R时，前缓冲器弹簧241发生相 同倾斜变形所产生的自恢复力f"取前缓冲器弹簧241的刚度为k，则前缓冲器弹簧241正向压縮h后，自恢复力fhf2大致存在下述函数关系f2-6+h.k。由此可知，前缓冲器弹簧241在没有正向压縮时，即车辆在曲线线路上运行 时，发生倾斜变形所产生的自恢复力f,较小；而在受到正向压縮时，即车辆 在制动时'，发生相同倾斜变形所产生的自恢复力f2较大。以上所述，仅为本实用新型的具体实施例，并非用以限定本实用新型的 范围，即大凡依本实用新型申请专利范围及说明书内容所作的等同变化与修 饰，皆应仍属本实用新型专利涵盖的范围内。
权利要求1、一种具有自恢复力的车钩缓冲装置，其特征在于，所述具有自恢复力的车钩缓冲装置具有车钩、钩尾销、钩尾框以及缓冲器；所述车钩通过所述钩尾销与所述钩尾框相连接，所述缓冲器容置于所述钩尾框并嵌卡于车钩箱中；所述缓冲器的缓冲器前挡板顶抵于所述钩尾框的前壁，其后依序设置前缓冲器弹簧、前从板、后缓冲器弹簧以及后从板，所述后从板同时顶抵于所述钩尾框的后壁；所述车钩尾部的左右两侧分别径向凸出形成有凸肩，所述钩尾框的前壁对应所述凸肩处设有穿孔，所述穿孔内穿设有顶杆，所述顶杆的第一端顶抵所述缓冲器前挡板。
2、 如权利要求1所述的具有自恢复力的车钩缓冲装置，其特征在于， 所述顶杆的第二端与所述车钩的凸肩之间形成一间隙。
3、 如权利要求1所述的具有自恢复力的车钩缓沖装置，其特征在于， 所述顶杆与所述缓冲器前挡板相顶抵的表面为圆弧面。
4、 如权利要求1或2或3所述的具有自恢复力的车钩缓冲装置，其特 征在于，所述顶杆对应所述缓冲器前挡板的第一端设有能使所述顶杆卡止于 所述穿孔一端的凸块。
5、 如权利要求4所述的具有自恢复力的车钩缓冲装置，其特征在于， 所述缓冲器前挡板上对应所述顶杆的部位形成有凹穴，所述顶杆顶抵于所述 凹穴内。
6、 如权利要求1或2或3所述的具有自恢复力的车钩缓冲装置，其特 征在于，所述穿孔为阶梯孔，且所述阶梯孔的大径端对应所述缓冲器前挡板； 所述顶杆为一与所述阶梯孔相配合的阶梯轴，所述阶梯轴的大径部位的顶端 顶抵所述缓冲器前挡板。
专利摘要本实用新型涉及一种具有自恢复力的车钩缓冲装置，其具有车钩、钩尾销、钩尾框以及缓冲器；所述车钩通过所述钩尾销与所述钩尾框相连接，所述缓冲器容置于所述钩尾框并嵌卡于车钩箱中；所述缓冲器的缓冲器前挡板顶抵于所述钩尾框的前壁，其后依序设置前缓冲器弹簧、前从板、后缓冲器弹簧以及后从板，所述后从板同时顶抵于所述钩尾框的后壁；所述车钩尾部的左右两侧分别径向凸出形成有凸肩，所述钩尾框的前壁对应所述凸肩处设有穿孔，所述穿孔内穿设有顶杆，所述顶杆的第一端顶抵所述缓冲器前挡板。在车钩受到拉伸时，本实用新型能够对车钩的偏转施加小的自恢复力；在车钩受到压缩时，能够对车钩的偏转施加大的自恢复力。
文档编号B61G9/04GK201321052SQ20082023379
公开日2009年10月7日 申请日期2008年12月23日 优先权日2008年12月23日
发明者张江田 申请人:中国北车集团大同电力机车有限责任公司