专利名称：一种铁路货车钩缓装置的钩尾框的制作方法
技术领域：
本发明涉及铁路货车钩緩装置技术领域，具体涉及一种铁路货车钩緩装置 的钩尾框。
背景技术：
钩緩装置是铁道车辆的重要部件，主要由车钩、钩尾框、钩尾销、从板、
緩冲器组成；在车辆运行过程中，车辆间的牵引力依次由车钩、钩尾销、钩尾 框、緩冲器、从板传递到车体。其中，钩尾框是安装从板、緩沖器并连接车钩 的零部件，承受车辆牵引力；钩尾销为扁销，通过钩体和钩尾框的钩尾销孔将 二者连接在一起；钩尾销螺栓为专用螺栓，托起钩尾销，防止其从钩体及钩尾 框中脱落(出)。
可见，钩尾框是铁道车辆的重要连接部件，铁道车辆通过车钩连接起来， 车钩通过钩尾销与钩尾框连接，从而保证列车车辆之间连接，组成列车运输货 物并传递牵引力。因此，钩尾框的强度储备及钩尾销承载结构的安全可靠性， 对于保证铁路运输的安全具有重要意义。
目前，我国运行的60t级货车主要安装13A型、13B型钩尾框。随着我国 铁路货车提速、重载的进一步发展，其逐渐暴露出强度不足、可靠性不高的问 题，易发生钩尾框断裂及钩尾销螺栓折断而造成列车分离的事故，简述如下
请参见图1,该图是现有13A型钩尾框的结构示意图。如图1所示，钩尾 框体1的头部下方设置挂耳2，其上开设螺栓孔21,用以安装钩尾销螺栓。该 13A型钩尾框，采用单个钩尾销螺栓承载钩尾销的结构方式，具有较大缺陷， 这是因为钩尾销螺栓在运用中可能承受瞬间过大的垂向作用力，因承受剪切 力能力不强，易引起钩尾销螺栓折断而造成钩尾销脱落，从而引发列车分离事 故。同时，钩尾框体l采用铸造工艺，由于铸造缺陷的存在，尤其是钩尾框后弯角部位结构容易出现砂眼、气孔等铸造缺陷，易使得钩尾销在车辆运用中形 成疲劳裂紋。
请参见图2，该图是现有13B型钩尾框的结构示意图。该13B型钩尾框结 构与13A型钩尾框类似，采用三个钩尾销螺栓承载钩尾销的结构，其强度得 到了加强，但仍存在钩尾销螺栓折断的可能。另外，13B型钩尾框仍采用铸造 工艺，未解决钩尾框自身强度不足的问题。
随着铁路货车运行速度、牵引吨数的增力口，钩尾框在运用过程中不断受到 瞬间过大、高频次的载荷；因自身强度及钩尾销承载结构强度不足，13A型、 13B型钩尾框断裂事故逐渐增多，已不能适用我国铁路货运发展需求。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种铁路货车钩緩装置的钩尾框，可提高钩尾销承 载结构强度，提高钩尾框的安全可靠性。
为解决以上技术问题，本发明提供的铁路货车钩緩装置的钩尾框，包括钩 尾框体，头部设置有钩尾销孔，用于安装与车钩连接的钩尾销；还包括钩尾销 托，安装在所述钩尾框体头部下方，用于承载所述钩尾销；所述钩尾销托的承 载部位上表面形状与钩尾销下表面形状相对应，使钩尾销托与钩尾销之间为面 接触。
优选地，所述钩尾框体头部下方固定有销托承台；所述销托承台设置有承 载凹槽，用于插入并支撑所述钩尾销托。
优选地，所述钩尾销托两侧分别设置有承载凸缘；所述承载凹槽中部间断， 两侧的所述承载凹槽分别支撑相应侧的所述钩尾销托承载凸缘。
优选地，所述承载凹槽的深度大于所述钩尾销托承载凸缘的厚度。
优选地，所述钩尾销托头部及所述销托承台头部的相应位置上分别设置有 定位孔，用于安装钩尾销托的锁止机构。
优选地，所述钩尾销托的尾部两侧分别设置有限位凸肩，用于限制所述钩尾销托的插入距离。
优选地，所述钩尾框体头部下方设置有销托安装孔，用于旋入所述钩尾销
托；所述销托安装孔两侧分别设置有销托承台，与所述销托安装孔形成定位槽； 所述钩尾销托两侧分别设置有承载凸缘，旋入所述定位槽时由所述销托承台支撑。
优选地，所述定位槽的深度大于所述钩尾销托承载凸缘的厚度。 优选地，所述销托承台上设置若干定位孔，用于安装钩尾销托的锁止机构。 优选地，所述钩尾销托上部设置有承载凸台；所述钩尾销托承载凸台的顶 面形状与所述钩尾销的下表面形状相对应。 优选地，所述钩尾框体为锻造。
与现有技术相比，本发明对钩尾框的钩尾销承载结构进行改进，钩尾销由 钩尾销托承载，从而提高钩尾销承载结构强度，提高钩尾框的安全可靠性，这 是因为钩尾销托强度高，为钩尾销螺栓的3倍以上；同时，钩尾销托与钩尾 销间为面接触，钩尾销托受力较为均衡；由此，能确保使用安全，不会发生钩 尾销托折断而导致钩尾销脱落的问题，防止发生列车分离事故。特别地，钩尾 销托锁止后不会产生转动、窜动现象，确保使用状态下的牢靠、稳定，提高安 全可靠性。此外，钩尾销托承载结构便于组装和分解，有利于列纟企作业。
本发明的另一方面是，钩尾框体采用锻造工艺制造其材料选择上优于铸 造钩尾框，可提高钩尾框的整体力学性能，防止发生钩尾框断裂而导致列车分 离事故；同时，锻造钩尾框的疲劳寿命极大地加强，进一步增强钩尾框的安全 可靠性。锻造技术已经成熟，有利于规模生产；随着锻造钩尾框寿命增加，其 性价大大提高，有利于降低铁路货车的使用成本。
图1是现有13A型钩尾框的结构示意图； 图2是现有13B型钩尾框的结构示意图；图3是本发明钩尾框第 一 实施例的结构示意图4是图3中第一种钩尾销托的结构示意图5是图4的左一见图6是图4的俯视图7是图3中第 一种销托承台的结构示意图； 图8是图7的左浮见图9是图3中第二种钩尾销托、销托承台的结构示意图1 O是本发明钩尾框第二实施例中钩尾框体的结构示意图11是图10的左视图12是图IO的A向局部一见图13是本发明钩尾框第二实施例中钩尾销托的结构示意图14是图13的左浮见图15是图13的俯^L图16是本发明钩尾框第三实施例的结构示意图； 图17是图16中钩尾销托的主视图； 图18是图17的左一见图。
具体实施例方式
本发明的基本构思是钩尾框体头部下方安装钩尾销托，其承载部位的上 表面形状与钩尾销下表面形状相对应，使钩尾销托与钩尾销之间为面接触。
在本发明中，所述钩尾销托可直接安装在钩尾框体上，即直接安装方式； 也可安装在与钩尾框体固定的安装座(如销托承台)上，即间接安装方式。以 下结合附图与实施例进行说明。
请参见图3,该图是本发明钩尾框第一实施例的结构示意图。该实施例中， 钩尾框体1头部下方设置有销托承台4，它的上面安装插入式的钩尾销托3, 用以承载钩尾销(图未示)；所述钩尾销托3承载部位的上表面形状与钩尾销下表面形状相对应，使钩尾销托3与钩尾销之间为面接触。特别地，钩尾销托 3与销托承台4之间设置有螺栓螺母组合5，其作为钩尾销托的锁止机构，用 以防止钩尾销托3滑动。
所述钩尾销托3、销托承台4的具体形状可为多种，以保证支撑可靠、安 装方便为准，下面举例说明。
请同时参见图4-6,其中图4是图3中第一种钩尾销托的结构示意图；图5 是图4的左视图；图6是图4的俯视图。该钩尾销托3，包括底壁31和两侧壁32， 其中所述两侧壁32的上部分别向外延伸，形成承载凸缘33，用以提供被支撑 部位。显然，钩尾销托3也可近似为一平板，其两侧形成承载凸缘33,在此不 再赘述。本实施例中，钩尾销托3两侧设置承载凸缘33，可提高承载能力，防 止钩尾销脱落。
特别地，底壁31上面设置有承载凸台34，用于承载钩尾销；并且，所述承 载凸台33的顶面形状与钩尾销下表面形状相对应，使得钩尾销托3与钩尾销之 间为面接触。由于在钩尾销托3上设置承载凸台21,可适应车辆通过垂直曲线 时钩尾销垂直转角的需要，使钩尾销托3受力更均匀，保证钩尾销受力状态和 使用条件不变。
如图4-6所示，钩尾销托3尾部两侧分别设置有限位凸肩35，用于限制所 述钩尾销托3的插入距离，以方便钩尾销托3安装。
与上述钩尾销托3结构相对应，钩尾框的销托承台4上面设置承载凹槽，用 以可靠地支撑钩尾销托3，如下所述。
请同时参见图7-8，其中图7是图3中第一种销托承台的结构示意图；图8 是图7的左视图。为方便安装钩尾销托3，钩尾框体l头部下方尾销孔ll处设置 销托承台4，以便承载钩尾销托3，其中，所述销托承台4设置有承载凹槽41, 用于支撑插入的钩尾销托3。
本实施例中，承载凹槽41为"U"型槽，具体设计为分体结构(即"U"型槽底部间断)，以便于钩尾框体l的加工、制造；钩尾销托3从后面插入钩尾 框体l头部下方，其两侧承载凸缘33分别由相应的侧承载凹槽41支撑，并使得 钩尾销托3横向定位。
优选地，所述承载凹槽41的深度及宽度分别大于所述承栽凸缘33的厚度 和宽度；使得销托承台4上方留有一定空间，保证钩尾销组装后钩尾销托3 与钩尾框承台4的顶面和侧面留有间隙，以适应车辆通过垂直曲线时钩尾销垂 直转角的需要，消除通过垂直曲线时钩尾销托3承受钩尾销带来的弯矩。
如图6-7所示，为实现钩尾销托3与销托承台4之间的定位，设置有钩尾 销托的锁止机构。具体地，所述钩尾销托3头部设置有销托定位孔36,所述 销托承台4头部的位置上设置有承台定位孔42，用于安装定位用的螺栓螺母 组合5;插入螺栓后，可限制钩尾销托3后串，并可防止其丢失。
组装钩緩装置时，先从钩尾框1头部钩尾销孔11下方组装钩尾销；然后， 将钩尾销托3沿承载凹槽41从后方插入，直至下方；为防止钩尾销托3脱出， 在钩尾销托3完全插入钩尾框1后，插入限位螺栓；再拧紧螺母，并采用定位 焊焊固，起到防盗和防零件丢失的作用。拆卸过程与上述安装过程相反，不再 赘述。
请参见图9，该图是图3中第二种钩尾销托、销托承台的结构示意图。其中 销托承台4为整体结构，位于钩尾框体l头部下方，上面设置承载凹槽41;在承 载凹槽41凹槽安装钩尾销托3;所述钩尾销托3为一平板，顶部设置有承载凸台 34。与上述第一种钩尾销托3、销托承台4结构相同，也在钩尾销托3头部设置 有销托定位孔36，在销托承台4头部的位置上设置有承台定位孔42，用于安装 螺栓螺母组合5，在此不再赘述。
需说明的是，为提高耐磨性能、强度及使用寿命，钩尾销托3采用E级铸 钢制造；为P争低制造成本、提高生产效率，保证使用性能和制造精度，要求采 用精密铸造或锻造工艺制造。以上所述钩尾框，钩尾销采用钩尾销托3的承载结构，具有以下优点钩 尾销托3强度高(约为钩尾销螺栓的3倍)，且与钩尾销间为面接触，能确保使 用安全，不会发生钩尾销托3折断而导致钩尾销脱落的问题；通过螺栓紧固， 能将钩尾销托3锁死，防止钩尾销托3产生转动、窜动等现象，保证钩尾销托3 在使用状态下牢靠、稳定；这种结构，便于组装和分解，有利于列抬r作业。
特别地，为提高钩尾框疲劳使用寿命及强度储备，钩尾框体1均采用E 级锻钢制造。同时，借鉴16型、17型锻造钩尾框的设计和运用经验，使钩尾 框框身和尾部的主要结构尺寸与16型、17型锻造钩尾框相同，以进一步提高 钩尾框强度储备，满足产品的互换性要求；此外，在结构设计上，则尽量方便 锻造、加工及焊接工艺的制造要求。
所述钩尾框体1采用锻造工艺，具有以下优点由于锻造钩尾框所用材料 优于铸造钩尾框，可提高钩尾框的整体力学性能，使得锻造钩尾框的疲劳寿命 得到极大加强，增强其使用可靠性；锻造钩尾框制造技术已经成熟，具备规模 生产能力，有利于降低制造成本；进一步地，随着钩尾框使用寿命的增加，其 性价比提高，可降低铁路货车的使用成本。
上述钩尾框中增加了销托承台4,使得钩尾框体1头部厚度有所增加，但 与13型、13A型和13B型钩尾框比较，其最大轮廓尺寸小于仍13型、13A 型和13B型挂耳处的最大尺寸。特别地，可采用过渡结构设计，使该部分厚 度逐步过渡，直到钩尾框体1与从板的接触部位，提高该部位的结构强度和制 造工艺性。此外，因钩尾框体1头部与车钩配合部尺寸与13型、13A型和13B 型钩尾框相同，可保证钩尾框体1的互换性。
上述钩尾框中，钩尾框体l为锻造，钩尾销由钩尾销托3承载，由此可有 效地解决针现有钩尾框自身强度及钩尾销承载方式强度不足等问题。其中，钩 尾销托3可采用插入式结构，也可采用旋入式结构；前者已如前所述，以下对 后者简要说明。请同时参见图10-12,其中图IO是本发明钩尾框第二实施例中钩尾框体 的结构示意图；图11是图IO的左视图；图12是图IO的A向局部视图。该 实施例中，钩尾框体1头部下方设置有销托安装孔12;并在销托安装孔12两 侧分别设置有销托承台4，具体可设计为花瓣形。该销托承台4与销托安装孔 12形成定位槽121，以便安装钩尾销托3;安装时，钩尾销托3从钩尾框体1 下方装入，旋转到工作位置后再固定，形成钩尾销承载机构。
特别地，钩尾框体1头部下方的销托承台4上设置若干个承台定位孔42, 用于安装钩尾销托的锁止机构，其优选为铆钉(图未示出)。当钩尾销推出到 定位槽121位置后，铆钉可防止钩尾销托3转动而脱落。
与销托安装孔12中的销托承台4相对应，本实施例中的钩尾销托3两侧 也设置有承载凸缘33,简述如下。
请同时参见图13-15,其中图13是本发明钩尾框第二实施例中钩尾销托 的结构示意图；图14是图13的左视图；图15是图13的俯视图。该实施例中， 所述钩尾销托3两侧分别设置有承载凸缘33,具体设计为花瓣形，以与销托 承台4的形状对应。当钩尾销托3在销托安装孔12中旋入，当承载凸缘33 在定位槽121到位时，由销托承台4支撑承载凸缘33。钩尾销托3上部设置 有承载凸台34,其顶面形状与钩尾销下表面形状相对应，且钩尾销托3具有 两个承载凸缘33,可提高钩尾销托3的结构强度，提高防止钩尾销脱落的可 靠性。
与第一实施例的插入式结构相同，本实施例中，销托承台4上方留有一定 空间，即定位槽121的深度大于承载凸缘33的厚度。由此，保证钩尾销组装 后钩尾销托3与钩尾框承台4的顶面和底面的间隙，以适应车辆通过垂直曲线 时钩尾销垂直转角的需要。
同样地，本实施例中钩尾销托3采用E级铸钢、精密铸造工艺制造，提 高强度、制造精度和耐磨性；钩尾框体l为锻造，以增强钩尾框的自身强度；在此不再赘述。
组装钩缓装置时，先从钩尾销孔11下方组装钩尾销；然后将钩尾销托3 装入销托安装孔12内；旋转钩尾销托3，使承载凸缘33与定位槽121对齐； 再组装4个定位铆钉，防止钩尾销托3旋转后脱出。拆卸过程与上述安装过程 相反，不再赘述。
此外，钩尾销托3也可以其它方式安装在钩尾框体1上，兹举一例说明。 请同时参见图16-18，其中图16是本发明钩尾框第三实施例的结构示意 图；图17是图16中钩尾销托的主视图；图18是图17的左视图。本实施例中，钩 尾框体1头部下方设置有两对挂耳2，其上开设有若干螺栓孔21;钩尾销托3上 部设置有承载凸台34，其顶面形状与钩尾销下表面形状相对应；同时，钩尾销 托3设置销托定位孔36，用于安装螺栓螺母组合5，使得钩尾销托3可靠固定在 钩尾框体l的头部下方。此种钩尾销承载结构，同样可以防止钩尾销脱落，在 此不再赘述。
本实施例中，钩尾框体l为锻造，其结构、尺寸与上述第一、第二实施例 相同，以便提高钩尾框体l自身强度。
上述钩尾框(即13B型锻造钩尾框)，具有以下优点
其一、强度储备高。在保证设计强度与13B型钩尾框(铸造)强度相当 的前提下，借鉴16型、17型锻造钩尾框的设计经验，使13B型锻造钩尾框的 框身高度、框身宽度、尾部厚度等与16型、17型锻造钩尾框一致，进一步提 高钩尾框的强度储备。
其二、互换性好。13B型锻造钩尾框的结构型式、轮廓尺寸及配合尺寸 满足13型、13A型及13B型车钩緩冲装置结构要求，可与13型、13A型及 13B型钩尾框(铸造)互换，保证车钩緩冲系统配件的互换性；在组装使用时， 无需改变现有作业过程及方法，可充分利用现有工装和设备，便于钩緩装置的 组装与分解、运用与维护。由于13B型锻造钩尾框主要结构尺寸与16型、17型锻造钩尾框相同，可保证检测样板与13A、 13B型钩尾框及16型、17型钩 尾框的统一性和互换性。
其三、结构安全可靠。13B型锻造钩尾框可防止原13型、13A型、13B 型钩尾销螺栓折断造成钩尾销脱落而引起的车钩分离问题，具有防止钩尾销脱 落的功能，可提高车钩緩沖装置的可靠性，保证铁路运输安全。
其四，在保证产品性能的前提下，13B型锻造钩尾框充分考虑锻造、机加 及焊接工艺，提高了产品的工艺性。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式 不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为 准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内， 还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
权利要求
1、一种铁路货车钩缓装置的钩尾框，包括钩尾框体，头部设置有钩尾销孔，用于安装与车钩连接的钩尾销；其特征在于，还包括钩尾销托，安装在所述钩尾框体头部下方，用于承载所述钩尾销；所述钩尾销托的承载部位上表面形状与钩尾销下表面形状相对应，使钩尾销托与钩尾销之间为面接触。
2、 如权利要求1所述的铁路货车钩緩装置的钩尾框，其特征在于，所述钩尾框体头部下方固定有销托承台；所述销托承台设置有承载凹槽，用于插入并支撑所述钩尾销托。
3、 如权利要求2所述的铁路货车钩緩装置的钩尾框，其特征在于，所述钩尾销托两侧分别设置有承载凸缘；所述承载凹槽中部间断，两侧的所述承载凹槽分别支撑相应侧的所述钩尾销托承载凸缘。
4、 如权利要求3所述的铁路货车钩緩装置的钩尾框，其特征在于，所述承载凹槽的深度大于所述钩尾销托承载凸缘的厚度。
5、 如权利要求2所述的铁路货车钩緩装置的钩尾框，其特征在于，所述钩尾销托头部及所述销托承台头部的相应位置上分别设置有定位孔，用于安装钩尾销托的锁止机构。
6、 如权利要求2所述的铁路货车钩緩装置的钩尾框，其特征在于，所述钩尾销托尾部两侧分别设置有限位凸肩，用于限制所述钩尾销托的插入距离。
7、 如权利要求1所述的铁路货车钩緩装置的钩尾框，其特征在于，所述钩尾框体头部下方设置有销托安装孔，用于旋入所述钩尾销托；所述销托安装孔两侧分别设置有销托承台，与所述销托安装孔形成定位槽；所述钩尾销托两侧分别设置有承载凸缘，旋入所述定位槽时由所述销托承台支撑。
8、 如权利要求7所述的铁路货车钩緩装置的钩尾框，其特征在于，所述定位槽的深度大于所述钩尾销托承载凸缘的厚度。
9、 如权利要求7所述的铁路货车钩緩装置的钩尾框，其特征在，所述销托承台上设置若干定位孔，用于安装钩尾销托的锁止机构。
10、如权利要求l-9任一项所述的铁路货车钩緩装置的钩尾框，其特征在于，所述钩尾销托上部设置有承载凸台；所述钩尾销托承载凸台的顶面形状与所述钩尾销的下表面形状相对应。
11 、如权利要求1-9任一项所述的铁路货车钩緩装置的钩尾框，其特征在，所述钩尾框体为锻造。
全文摘要
本发明公开一种铁路货车钩缓装置的钩尾框，包括钩尾框体，头部设置有钩尾销孔，用于安装与车钩连接的钩尾销；还包括钩尾销托，安装在所述钩尾框体头部下方，用于承载所述钩尾销；所述钩尾销托的承载部位上表面形状与钩尾销下表面形状相对应，使钩尾销托与钩尾销之间为面接触。因钩尾销托强度高，且与钩尾销之间为面接触，其受力较为均衡；这有利于提高钩尾销承载结构强度，提高钩尾框的安全可靠性。
文档编号B61G9/00GK101475017SQ20091000871
公开日2009年7月8日 申请日期2009年1月21日 优先权日2009年1月21日
发明者丛盛国, 岩 姜, 孟庆民, 崔英俊, 王俊龙, 龙 陈 申请人:齐齐哈尔轨道交通装备有限责任公司