钩尾框、钩缓装置以及车辆的制作方法

本发明涉及铁路车辆技术领域，具体而言，涉及一种钩尾框、钩缓装置以及车辆。

背景技术：

目前，我国传统的铁路货车钩缓装置采用的钩尾框均为传统的aar标准钩尾框结构，该钩缓装置采用单一的缓冲器吸收纵向冲动，缓冲器安装在钩尾框内部，钩尾框设计的较长，占用较大的空间。

我国铁路货车钩缓装置采用的钩尾框主要有13型、16型、17型三个系列产品。这里以13型为例说明既有钩尾框的结构特点。钩尾框的总体结构见图1和图2，既有钩尾框均为框架式结构，上下两侧为框板1，中间镂空部分因要安装缓冲器，占用空间大，上下框板1截面不能设计的很大。因钩尾框的结构限制，继续提高钩尾框的整体结构强度有限。因钩尾框的体积较大，制造工艺难度高。目前的运用情况表明，钩尾框的尾部弯角2部位因长期承受较大的应力作用，经常出现疲劳裂纹，存在钩尾框断裂造成列车分离的重大事故的风险，车辆的运行存在安全隐患。

因此，在相关技术中，钩尾框的结构限制了钩缓装置的应用空间和结构形式，存在钩尾框无法满足使用需求的问题。

技术实现要素：

本发明提供一种钩尾框、钩缓装置以及车辆，以解决相关技术中的钩尾框无法满足使用需求的问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种钩尾框，钩尾框具有相对设置的第一端和第二端，钩尾框的第一端具有安装孔，钩尾框的第二端具有车钩连接部，钩尾框具有位于安装孔与车钩连接部之间的安装腔，安装孔用于容纳第一缓冲件，第一缓冲件的一端可活动地穿设于安装孔，安装腔用于容纳第二缓冲件。

进一步地，钩尾框包括相互连接的框体和筒体，筒体位于框体的一端，安装孔位于筒体的内部。

进一步地，筒体包括相互连接的环形筒板和端板，环形筒板的内壁形成安装孔的孔壁。

进一步地，框体和端板共同围成安装腔，第二缓冲件的一端与端板相贴合。

进一步地，框体的横截面形状为矩形，筒体的横截面形状为圆形，筒体的轴线沿框体的长度方向延伸。

进一步地，钩尾框还包括加强结构，加强结构设置于筒体。

进一步地，加强结构包括环形槽，环形槽沿筒体的周向设置在环形筒板的内壁上，环形槽位于环形筒板和端板的相交处。

进一步地，框体包括两个间隔设置的侧板，筒体设置在两个侧板之间。

进一步地，框体还包括连接板，连接板的一端与其中一个侧板连接，连接板的另一端与另一个侧板连接；和/或，车钩连接部为连接孔，连接孔设置在侧板上。

根据本发明的另一方面，提供了一种钩缓装置，钩缓装置包括：钩尾框，钩尾框为上述提供的钩尾框；缓冲组件，包括第一缓冲件和第二缓冲件；从板，位于钩尾框的安装腔内，从板的一端第二缓冲件相贴合；车钩，与钩尾框的车钩连接部连接，从板的另一端与车钩相抵接。

进一步地，第一缓冲件为柱状缓冲器，第二缓冲件为饼状缓冲器。

根据本发明的再一方面，提供了一种车辆，车辆包括上述提供的钩缓装置。

应用本发明的技术方案，钩尾框的第一端具有安装孔，钩尾框的第二端具有车钩连接部，车钩连接部用于与车钩连接。将第一缓冲件的一端可活动地穿设于安装孔，将第二缓冲件设置在安装孔与车钩连接部之间的安装腔内，利用第一缓冲件和第二缓冲件同时进行缓冲，能够提升钩缓装置的缓冲效果。采用上述结构，钩尾框能够满足使用需求，利用该钩尾框可以使得钩缓装置具有更大的应用空间以及更多的结构形式。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了相关技术提供的钩尾框的结构示意图；

图2示出了相关技术提供的钩尾框另一视角的结构示意图；

图3示出了根据本发明实施例提供的钩尾框的结构示意图；

图4示出了根据本发明实施例提供的钩尾框的剖视图；

图5示出了根据本发明实施例提供的钩尾框另一视角的剖视图；

图6示出了根据本发明实施例提供的钩尾框另一视角的结构示意图；

图7示出了根据本发明实施例提供的钩缓装置的结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

1、框板；2、尾部弯角；11、安装孔；12、车钩连接部；121、连接孔；13、安装腔；14、框体；141、侧板；142、连接板；15、筒体；151、环形筒板；152、端板；16、加强结构；161、环形槽；17、外凸结构；20、第一缓冲件；30、第二缓冲件；40、从板；50、车钩。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图3至图7所示，本发明实施例提供了一种钩尾框，钩尾框具有相对设置的第一端和第二端，钩尾框的第一端具有安装孔11，钩尾框的第二端具有车钩连接部12，车钩与车钩连接部12连接，以实现车钩与钩尾框的连接。钩尾框具有位于安装孔11与车钩连接部12之间的安装腔13，安装孔11用于容纳第一缓冲件20，第一缓冲件20的一端可活动地穿设于安装孔11，安装腔13用于容纳第二缓冲件30。

应用本实施例提供的钩尾框，利用第一缓冲件和第二缓冲件同时进行缓冲，能够提升钩缓装置的缓冲效果。采用上述结构，钩尾框能够满足使用需求，利用该钩尾框可以使得钩缓装置具有更大的应用空间以及更多的结构形式。

需要说明的是，钩缓装置设置在车厢与车厢之间，或者钩缓装置设置在车头与车厢之间。在本实施例中，第一缓冲件用于压缩时进行缓冲，第二缓冲件用于压缩和拉伸时进行缓冲。其中，压缩指的是车厢与车厢或车头相互靠近，拉伸指的是车厢与车厢或车头相互远离。

具体地，第一缓冲件20的缓冲方向和第二缓冲件30的缓冲方向均沿钩尾框的轴向设置。

如图3所示，钩尾框包括相互连接的框体14和筒体15，筒体15位于框体14的一端，安装孔11位于筒体15的内部。通过设置筒体15，利用筒体15的内孔形成安装孔11，具有结构简单，便于加工的优点，能够降低成本。

在其它实施例中，可将筒体15设置为半筒形，只要能够利用筒体15的内壁对第一缓冲件20进行限位和导向即可。

具体地，筒体15包括相互连接的环形筒板151和端板152，环形筒板151的内壁形成安装孔11的孔壁。第一缓冲件20的一端可活动地穿设于环形筒板151内，第一缓冲件20的端部对应端板152设置。在压缩缓冲时，第一缓冲件20的端部与端板152设置相抵接。并且，环形筒板151在第一缓冲件20压缩中起到了导向和限位的作用。

如图3所示，框体14和端板152共同围成安装腔13，第二缓冲件30的一端与端板152相贴合。通过设置第一缓冲件20，并利用安装腔13对第二缓冲件30进行容纳，在满足缓冲需求的前提下，能够缩小第二缓冲件30的体积。端板152增加了第二缓冲件30的接触面积，降低了载荷传递时第二缓冲件30与钩尾框间产生相互错位的几率。

在本实施例中，框体14的横截面形状为矩形，筒体15的横截面形状为圆形，筒体15的轴线沿框体14的长度方向延伸。钩尾框的框体14与尾部的筒体15结合部位采用矩形与圆柱结合的结构设计，增加了框体14的宽度，该种结构提高了两者之间结合后的结构强度，降低了钩尾框在载荷传递过程中该部位的结构应力，在本身能承受最大载荷(2250kn)作用下，其理论计算的最大结构应力为380mpa，远低于材料的本身的屈服极限690mpa(e级钢)，提高了钩尾框的使用寿命及运用的安全可靠性。传统钩尾框(如图1)在本身能承受最大载荷(2250kn)作用下，其理论计算的最大结构应力为680mpa，接近材料的本身的屈服极限690mpa(e级钢)，最大应力发生在尾部弯角2处(如图1)，运用过程中尾部弯角2处经常出现裂纹、折断等故障，为车辆运行带来严重的安全隐患。

在本实施例中，钩尾框还包括加强结构16，加强结构16设置于筒体15。筒体15处的载荷较集中，利用加强结构16对筒体15进行加强，能够保证钩尾框的结构强度。

需要说明的是，加强结构16包括但不限于加强筋、加强凸台等结构。

由于第一缓冲件20的一端可活动地穿设于环形筒板151内，若将加强结构16设置在筒体15内部，则需要保证加强结构16不会干涉第一缓冲件20运动。

在本实施例中，加强结构16包括环形槽161，环形槽161沿筒体15的周向设置在环形筒板151的内壁上，环形槽161位于环形筒板151和端板152的相交处。采用上述结构，既能利用环形槽161避免应力集中，环形槽161也不会干涉第一缓冲件20运动。

具体地，钩尾框的环形筒板151和端板152的相交处属于整个钩尾框应力最为集中的部位，通过设置环形槽161，有效降低了该部位的结构应力，提高了钩尾框的使用寿命。

如图3所示，框体14包括两个间隔设置的侧板141，筒体15设置在两个侧板141之间。利用两个侧板141和筒体15形成钩尾框的主体结构，具有结构简单、成本低以及便于加工的优点。

具体地，框体14还包括连接板142，连接板142的一端与其中一个侧板141连接，连接板142的另一端与另一个侧板141连接，保证框体14的结构强度。

在本实施例中，车钩连接部12为连接孔121，连接孔121设置在侧板141上。将销柱穿设在连接孔121内并与车钩连接，即可完成钩尾框与车钩的连接。

如图3和图4所示，为了保证钩尾框的连接强度，连接孔121处的侧板141的厚度大于其余位置的厚度。

在本实施例中，钩尾框的第二端具有外凸结构17，外凸结构17的外表面为曲面，保证钩尾框的第二端具有足够的连接强度。

如图7所示，本发明又一实施例提供了一种钩缓装置，该钩缓装置包括钩尾框、缓冲组件、从板40以及车钩50，钩尾框为上述提供的钩尾框。

其中，缓冲组件包括第一缓冲件20和第二缓冲件30，从板40位于钩尾框的安装腔13内，从板40的一端第二缓冲件30相贴合，车钩50与钩尾框的车钩连接部12连接，从板40的另一端与车钩50相抵接。

在本实施例中，第一缓冲件20为柱状缓冲器，第二缓冲件30为饼状缓冲器。

其中，该钩缓装置应用于国内、国外所有采用传统钩缓装置的铁路货车。

本发明再一实施例提供了一种车辆，该车辆包括上述提供的钩缓装置。在本实施例中，车辆为铁路货车。

通过实施例提供的装置，具有以下有益效果：

(1)通过在框体14的尾部设置圆柱形状的筒体15，实现了饼状缓冲器和柱状缓冲器的安装，提高了载荷传递过程中缓冲器与钩尾框之间配合的稳定性。

(2)采用矩形与圆柱结合的结构设计，增加了侧板141的宽度，提高了钩尾框侧板141与尾部结合部位的结构强度，降低了钩尾框在载荷传递过程中该部位的结构应力，提高了钩尾框的使用寿命。

(3)通过设置环形槽161，有效降低了与柱状缓冲器配合端面应力集中部位的结构应力，提高了钩尾框的使用寿命。

(4)该装置不影响传统车辆牵引梁内的结构，能与传统车辆钩缓装置进行整体互换使用。

(5)该装置制造成本低，便于实施，性价比高。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。