专利名称：铁路车辆耦合器接头轮廓量规和方法
技术领域：
本发明涉及铁路车辆耦合器，更具体而言，涉及用于测量铁路车辆耦合器接头的方法和设备。
背景技术：
E型耦合器是用于铁路货车的标准耦合器。作为标准耦合器，在美国，要求这些耦合器的所有制造商按照标准规格来生产耦合器。标准的铁路车辆耦合器应在不考虑制造商的情况下可完全互换。另外，来自任何制造商的I禹合器应该能够与来自任何其他国内制造商的耦合器容易连接。美国铁路协会(Associationof American Railroads,AAR)已经米用了铁路f禹合器的标准。耦合器必须包括能够使其容纳钩舌(knuckle)的具体几何形状和尺寸，并且该几何形状必须使得当钩舌与铁路车辆耦合和分离时，该钩舌能够自由地工作。可以使用量规来检查耦合器的这些尺寸与特征，以使其符合AAR标准。当以规定的方式将量规施加到耦合器时，应确定耦合器的某些尺寸落在可允许的偏差或公差范围内。例如,牵引凸耳量规(pulling lug gauge)可旋转地连接到钩舌,这与钩舌的连接类似。当该牵引凸耳量规旋转到测量位置时，耦合器的牵引凸耳应放置在该量规的某一凸耳容纳部分中。这便确保了牵引凸耳布置在能够使钩舌进行正常工作并且与该牵引凸耳接合以支持铁路车辆牵伸力的位置中。现在的量规并不适合检验铁路车辆耦合器的所有临界尺寸。
发明内容
本发明的启示包括能够测量铁路车辆耦合器接头的上牵引凸耳面上的轮廓和缓冲肩的铁路车辆耦合器接头轮廓量规。根据本发明的特定实施例，铁路车辆耦合器接头轮廓量规包括被构造为可旋转地耦合到耦合器接头的圆柱部分。该铁路车辆耦合器接头轮廓量规还包括牵引凸耳测量部分，以及被构造为在测量期间与耦合器接头的上牵引凸耳的轮廓面对准的轮廓测量表面。该耦合器接头轮廓量规还可包括被构造为与该耦合器接头的缓冲肩对准的凸部分。根据本发明的另一实施例，测量铁路车辆耦合器接头的方法包括将耦合器接头可旋转地连接到耦合器接头轮廓量规。该耦合器接头轮廓量规包括牵引凸耳容纳部分、圆柱部分和轮廓测量表面。该轮廓测量表面可与耦合器接头的上牵引凸耳的轮廓面对准。
本发明特定实施例的技术优点包括能够检查铁路车辆耦合器的前面轮廓，以确保钩舌将恰当地装配到铁路车辆耦合器，并且当钩舌与连接到相邻铁路车辆的铁路车辆耦合器耦合和分离时，确保该钩舌能够正常工作。本发明特定实施例的另一技术优点在于包括轮廓表面的部分，其中该轮廓表面可通过诸如焊接之类的传统耦合技术耦合到现有的牵引凸耳量规。随着下面的附图、描述及权利要求书，其它技术优点对本领域技术人员则是显而易见的。此外，尽管上面已经列举了具体的优点，但是各种实施例可包括所列举优点的全部、某些或者不包括所列举的优点。
通过结合附图的详细描述，将会更为透彻、清楚地理解本发明的实施例。图I是根据本发明实施例的可被测量的铁路车辆耦合器接头的立体图。 图IA是切除图I的铁路车辆耦合器接头的一部分以示出上牵引凸耳的侧视图。图2是传统牵引凸耳量规的立体图。图3是根据本发明特定实施例的牵引凸耳和轮廓量规的立体4示出了根据本发明的特定实施例的铁路车辆耦合器接头、牵引凸耳和轮廓量规。
具体实施例方式通过参考附图的图I至图4，可以最佳地理解本发明的示例性实施例及其优点。图I示出了铁路车辆耦合器接头10。铁路车辆耦合器接头10可以是E型耦合器、F型耦合器、EF型耦合器或者其它类型耦合器的一部分。图中示出了 E型耦合器接头。耦合器接头10包括护臂14。相对的护臂14是耦合器接头10的钩舌侧。前面12位于钩舌侧与护臂14之间。耦合器接头10可被构造为容纳钩舌(未示出)。钩舌可以旋转的方式被延伸穿过钩耳16的销孔18的销(未示出)容纳且保持。当销延伸穿过销孔18和钩舌中的相应销孔时，它可以受销保护装置20的保护。上缓冲肩22与下缓冲肩24位于钩耳16后面。上、下缓冲肩22与24 —起形成了用于容纳钩舌的腔。缓冲肩22与24可以吸收铁路车辆经受缓冲(牵引)运动时从钩舌对接面传递的载荷。下牵引凸耳26从与下缓冲肩24邻接的耦合器接头10的下部延伸。上牵引凸耳28从与上缓冲肩22邻接的耦合器接头10的上部延伸。上牵引凸耳28的至少一部分通常可与下牵引凸耳26的一部分对准。当将钩舌装配到耦合器接头10时，牵引凸耳26与28可与钩舌的相应牵引表面啮合。该啮合能够使牵引凸耳26与28吸收从邻接轨道车上的相配合耦合器的相应钩舌传递的牵引载荷。上牵引凸耳28包括上牵引凸耳面30。上牵引凸耳面30是总体上从上缓冲肩22延伸到上牵引凸耳28的下侧的轮廓表面。上牵引凸耳凹入34与上牵引凸耳面30邻接。在一些情况下，上牵引凸耳面30的轮廓表面的一部分可能会变大或变形，使得钩舌不能恰当地连接到耦合器接头10，或者当钩舌被连接时也不能正常工作。因此，根据本发明的实施例，可以通过使用轮廓量规来确保上牵引凸耳面30符合适当的钩舌连接与操作。图IA示出了上牵引凸耳面30的轮廓。该轮廓可由三部分组成，每部分具有不同的半径。上牵引凸耳28上部的第一半径X可约为O. 63英寸。该半径可过渡到上牵引凸耳28中部的第二半径Y (可约为2. 75英寸)。2. 75英寸的半径可过渡到上牵引凸耳28下部的第三半径Z(可约为I. 00英寸)。其它实施例可以包括具有其它合适或者期望尺寸、半径或构造的上牵引凸耳面轮廓。图IA也参照了上牵引凸耳28的后表面33，其中该后表面33也可被测量以确保合适的构造。下牵引凸耳26可具有以类似的方式被测量的类似后表面，耦合器接头10的表面几何形状与尺寸应该能够使钩舌进行适当的装配与工作。因此，应该检验耦合器接头10的几何形状，以确保它仍然能够与钩舌适当地装配。该检验亦应该确定钩舌与耦合器接头10能够正常工作。例如，上牵引凸耳28的几何形状及尺寸不应该妨碍其与钩舌的装配及钩舌的工作。
钩舌(及邻接耦合器上的相同对应物)可通过接触邻接耦合器的护臂来工作。在连接操作过程中，耦合器接头10的钩舌和与其相对的钩舌可分别向内旋转足够的角度，将这两个钩舌锁定在彼此后方的适当位置处，使得耦合器接头10与邻接的耦合器恰当连接。可滑动地配置在各耦合器接头12内的锁定元件(未示出)可通过该啮合激活，以在耦合器接头10内部向下滑动，并且将钩舌锁定在适当的位置处，从而将两个铁路耦合器连接在一起。耦合器接头10可单独、整体浇铸形成。它可以由经淬火与回火的E级钢构成。由于用来形成耦合器接头10的钢铸件制造工艺的本质不精密，所以应该检验耦合器接头10的几何形状，以确保耦合器接头10能够与钩舌相配。当耦合器接头10与其它部件接合和/或与其它耦合器相配时，这种检验也应该确定该耦合器接头10能否正常运作。也必须确保耦合器接头10符合某些规格。可以使用量规来控制耦合器接头10的公差，以测量和确定耦合器接头10某些特征的正确定位及尺寸。例如，如果在浇铸期间，上牵引凸耳面30形成了与光滑轮廓相对立的尖点，则耦合器接头10不可能适当地容纳钩舌并被连接到钩舌。此外，尽管钩舌被连接到耦合器接头10，但是由于它会受原本应为上述光滑轮廓的上牵引凸耳面30中的尖点、变形或瑕疵的妨碍而不能正常工作。根据本发明的实施例，可以通过使用量规来发现除了上牵引凸耳面30的尖点以外的问题。例如，如果允许上牵引凸耳面30在浇铸期间或在随后的整理工艺期间膨胀，则它会占据本应该是耦合器接头10的自由空间(钩舌应该能够在该自由空间内部移动)。换言之，该钩舌不能够进行正确地旋转，以与连接到邻接铁路车辆的配合耦合器耦合或分离。图2示出了传统的牵引凸耳量规(也被称作缓冲肩量规)。传统的牵引凸耳量规40包括上凸耳容纳部分44和下凸耳容纳部分42。凸耳容纳部分42与44在测量操作期间测量耦合器接头10的上、下牵引凸耳26与28。当传统的牵引凸耳量规40恰当地放置在耦合器接头10中时，它可以确定上、下牵引凸耳26与28是否被恰当地形成和/或相对于耦合器接头10的其它部件位于适当的位置处。如果传统的牵引凸耳量规40装配在耦合器接头10中且上、下牵引凸耳26与28恰当地位于凸耳容纳部分42与44，则它可以确定上、下牵引凸耳26与28是否被恰当地形成且位于耦合器接头10中的适当位置处。传统的牵引凸耳量规40可以适当地确定上、下牵引凸耳26与28的正确位置，但是它不能提供与缓冲肩22或牵引凸耳面30有关的信息。图3示出了根据本发明实施例的测量上牵引凸耳28的轮廓表面的仪器。牵引凸耳和轮廓量规60也可被称作缓冲肩量规。它可包括轮廓测量表面68。轮廓测量表面68可包括凸部分65。轮廓测量表面68和凸部分65 —起可对上缓冲肩22和上牵引凸耳面30进行三维测量。根据特定的实施例，传统的牵引凸耳量规40可被修正以包括轮廓测量表面68，从而产生牵引凸耳和轮廓量规60。牵引凸耳和轮廓量规60也可包括量规销孔62、下牵引凸耳容纳部分64和上牵引凸耳容纳部分66。轮廓测量表面68包括半径A和B。半径A和B可以是允许轮廓测量表面68仿效上牵引凸耳面30的任何适合半径。在某些实施例中，半径A可约为5/8(0. 625)英寸，且半径B可约为2. 75英寸。在一些实施例中，半径A和B的每一者可以具有±0. 002英寸或+0. 004英寸的公差。半径A和B可以被构造为仿效上牵引凸耳面30的半径，以允许在轮廓测量表面68与上牵引凸耳面30之间存在较小的间隙。
半径A可与上牵引凸耳28的上部相对应，并且半径B可与上牵引凸耳28的下部相对应。轮廓测量表面68可被标注为使得当牵引凸耳和轮廓量规60与耦合器接头10恰当地配合时，可以确定上牵引凸耳面30和上缓冲肩22是否被恰当地形成及存在，以不妨碍耦合到耦合器接头10的钩舌的装配与操作工作。牵引凸耳和轮廓量规60还可包括凸部分65。凸部分65可布置在轮廓测量表面68的、半径为A的部分上方。凸部分可被形成为与耦合器接头10的上缓冲肩22对准。轮廓测量表面68可以是轮廓测量部分69的表面。轮廓测量部分69可以耦合到传统的牵引凸耳量规40。上述耦合可通过任何合适的耦合技术来实现，包括将轮廓测量部分69焊接到牵引凸耳测量面66。此外，牵引凸耳和轮廓量规60可单独、整体浇铸形成，或者可被加工为单独的整体工件。牵引凸耳和轮廓量规60也可包括穿过圆柱部分70的量规销孔62。当将上牵引凸耳轮廓量规40连接到耦合器接头10时，当牵引凸耳和轮廓量规60耦合到耦合器接头10时，量规销孔62可以容纳销，以确保耦合器接头10符合某些规格。例如，当牵引凸耳和轮廓量规60连接到耦合器接头10时，操作员可以将牵引凸耳和轮廓量规60旋转到耦合器接头10中的适当位置处，以确保轮廓测量表面68与上牵引凸耳面30之间存在间隙。在特定的实施例中，量规销孔62的中心线从轮廓测量表面68的边缘开始，可约为
3.460英寸(公差为-O. 004英寸)，如图3中的尺寸D所示。在一些实施例中，销孔的中心线从半径A与半径B之间的轮廓过渡开始，可约为3. 500英寸(公差为-O. 004英寸)，如图3中的尺寸E所示。如图3中明显地示出，特定的实施例包括能够同时检查上牵引凸耳面和牵引凸耳的合适构造及位置的量规。图4示出了被连接到铁路车辆耦合器接头10的牵引凸耳和轮廓量规60。牵引凸耳和轮廓量规60被示为从测量位置向外旋转，以更好地解释其特征以及它们如何与耦合器接头10的相应特征对准。牵引凸耳和轮廓量规60可通过从图4中所示的位置开始逆时针旋转而放置在测量位置处。当牵引凸耳和轮廓量规60发生逆时针旋转时，上、下牵引凸耳26与28应该与上、下牵引凸耳容纳部分64与66相配合。可穿过旋转销孔18和量规销孔62来容纳旋转销量规52。在这样的构造中，牵引凸耳和轮廓量规60可绕旋转销量规52旋转。当牵引凸耳和轮廓量规60发生旋转时，轮廓测量表面68应该清理铁路车辆耦合器接头10的上牵引凸耳面30和缓冲肩22。轮廓测量表面68与上牵引凸耳面30之间的间隙可小于等于约O. 5英寸。在一些实施例中，该间隙可小于约O. 25英寸。在一些情况下，可接受的铁路车辆耦合器接头10甚至可以轻轻地接触轮廓测量表面68，以产生可接受的配合。因此，在一些情况下，不会存在可测量的间隙。在一些情况下，只要存在任何可接受的间隙，无论该间隙多大，轮廓测量表面68也就能够在不与上牵引凸耳面发生接触的情况下自由旋转。然而，如果由于轮廓测量表面68受上牵引凸耳面30形状的妨碍，而使牵引凸耳和轮廓量规60不能清理上牵引凸耳28或不能恰当地装配到耦合器接头10中，则耦合器接头10可能会因不满足铁路耦合器的使用规格而被视为不合格。在这种情况下，可以对该耦合器接头进行进一步的加工或修正，以使其满足适当的规格。尽管已经详细地描述了本发明及其优点，但是应该理解，在不违背权利要求书所 界定的本发明的本质和范围的情况下，可以作出各种改变、替代及更换。
权利要求
1.一种铁路车辆耦合器接头轮廓量规，包括 圆柱部分，所述圆柱部分被构造为可旋转地耦合到耦合器接头； 牵引凸耳测量部分；以及 轮廓测量表面，所述轮廓测量表面被构造为在测量期间与所述耦合器接头的上牵引凸耳的轮廓面对准。
2.根据权利要求I所述的铁路车辆耦合器接头轮廓量规，其中所述轮廓面布置在上缓冲肩过渡到所述耦合器接头的所述上牵引凸耳中的位置处。
3.根据权利要求I所述的铁路车辆耦合器接头轮廓量规，其中所述铁路车辆耦合器量规包括单一的、完整的主体。
4.根据权利要求I所述的铁路车辆耦合器接头轮廓量规，还包括凸部分，所述凸部分被构造为在测量期间与所述耦合器接头的上缓冲肩对准。
5.根据权利要求I所述的铁路车辆耦合器接头轮廓量规，其中所述轮廓测量表面包括第一轮廓部分，所述第一轮廓部分具有大于等于约O. 623英寸并且小于等于约O. 627英寸的第一半径。
6.根据权利要求5所述的铁路车辆耦合器接头轮廓量规，其中所述轮廓测量表面包括第二轮廓部分，所述第二轮廓部分具有约等于2. 75英寸的第二半径。
7.根据权利要求I所述的铁路车辆耦合器接头轮廓量规，其中所述铁路车辆耦合器接头轮廓量规由钢构成。
8.根据权利要求I所述的铁路车辆耦合器接头轮廓量规，其中所述圆柱部分包括贯穿所述圆柱部分的销孔，所述销孔被构造为容纳用于使所述铁路车辆耦合器接头量规和所述耦合器接头可旋转地耦合的销。
9.根据权利要求I所述的铁路车辆耦合器接头轮廓量规，其中所述轮廓测量表面被构造为在测量期间，确保所述轮廓测量表面与所述耦合器接头的所述上牵引凸耳的所述轮廓面之间的间隙
10.根据权利要求9所述的铁路车辆耦合器接头轮廓量规，其中所述轮廓测量表面被构造为在测量期间，允许在所述轮廓测量表面与所述上牵引凸耳的所述轮廓面之间存在约O. 25英寸的间隙。
11.一种测量所述耦合器接头的方法，包括 将耦合器接头可旋转地耦合到耦合器接头轮廓量规，所述耦合器接头轮廓量规包括牵引凸耳测量部分、圆柱部分和轮廓测量表面；以及 使所述轮廓测量表面与所述耦合器接头的上牵引凸耳的轮廓面对准。
12.根据权利要求11所述的方法，还包括在所述铁路车辆耦合器量规的所述轮廓测量表面与所述耦合器接头的所述轮廓面之间形成间隙。
13.根据权利要求12所述的方法，其中所述间隙小于等于约O.5英寸。
14.根据权利要求13所述的方法，其中所述间隙小于等于约O.25英寸。
15.根据权利要求11所述的方法，还包括使所述耦合器接头的所述上牵引凸耳与所述牵引凸耳测量部分对准。
16.根据权利要求11所述的方法，还包括使所述耦合器接头轮廓量规的凸部分与所述耦合器接头的上缓冲肩对准。
17.根据权利要求11所述的方法，其中所述轮廓测量表面包括第一轮廓部分，所述第一轮廓部分具有大于等于约O. 623英寸并且小于等于约O. 627英寸的第一半径。
18.根据权利要求17所述的方法，其中所述轮廓测量表面包括第二轮廓部分，所述第二轮廓部分具有约等于2. 75英寸的第二半径。
19.根据权利要求11所述的方法，其中将所述耦合器接头可旋转地耦合到所述耦合器接头轮廓量规的步骤还包括容纳穿过贯穿所述圆柱部分的销孔的销。
20.根据权利要求11所述的方法，还包括使所述耦合器接头的下牵引凸耳与所述耦合器接头轮廓量规的所述牵引凸耳测量部分对准。
全文摘要
一种铁路车辆耦合器接头轮廓量规(60)，包括被构造为可旋转地耦合到耦合器接头的圆柱部分(70)。该铁路车辆耦合器接头轮廓量规还包括牵引凸耳测量部分、以及被构造为在测量期间与该耦合器接头的上牵引凸耳(30)的轮廓面对准的轮廓测量表面(68)。该耦合器接头轮廓量规还可包括被构造为与该耦合器接头的缓冲肩对准的凸部分(65)。
文档编号B61G3/04GK102892660SQ201180007655
公开日2013年1月23日 申请日期2011年1月21日 优先权日2010年1月27日
发明者凯文·S·斯勒 申请人:麦科恩威特尔莱伊公司