專利名稱：具有自恢復力的車鉤緩沖裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種具有自恢復力的車鉤緩沖裝置，尤其是指一種適用 于鐵路重載運輸的、具有自恢復能力以提高車輛運行安全性的車鉤緩沖裝 置。
背景技術：
車鉤緩沖裝置是機車車輛最重要的部件之一，其主要由車鉤和緩沖器兩 部分構成。其中，車鉤用來實現機車車輛之間的連掛，傳遞牽引力、沖擊力，以及使車輛之間保持一定距離；緩沖器用來緩和車輛在運行中由于機車牽引 力的變化或在起動、制動及調車作業時車輛相互碰撞而引起的縱向沖擊和振 動，以耗散車輛之間的沖擊和振動，從而減輕對車輛結構和裝載貨物的破壞 作用。如圖1所示，為目前機車現有的車鉤緩沖裝置l的結構原理圖。車鉤緩 沖裝置l主要包含有車鉤ll、鉤尾銷12、鉤尾框13以及緩沖器14，其中， 車鉤11通過鉤尾銷12與鉤尾框13相連接，緩沖器14容置在所述鉤尾框13 內并嵌卡于車鉤箱16中。所述緩沖器14的緩沖器前擋板143頂抵于車鉤11 的連接端，其后(自車鉤11的連接端朝向鉤尾框13后壁132的方向為后) 依序設置前緩沖器彈簧141、前從板144、后緩沖器彈簧142以及后從板145， 所述后從板145同時頂抵于所述鉤尾框D的后壁132。機車車輛在各種曲線線路上運行時，上述車鉤緩沖裝置的車鉤11能夠相對鉤尾框13發生偏轉，形成一定的偏轉角度，以保證機車車輛平穩、順 利地運行。然而，上述車鉤緩沖裝置由于不可避免的幾何偏差的影響，在機車車輛實施制動迫使上述車鉤緩沖裝置1受壓時，上述車鉤11同樣會相對鉤尾框13發生偏轉，形成偏轉角度，此時，車鉤緩沖裝置1將受到相鄰兩車輛相擠壓的作用力(即壓縮力)，同時車鉤緩沖裝置1還會對相鄰兩車輛 施以與之相對應的反作用力，由于偏轉角度的存在，所述反作用力在車輛的 側向上會產生一個分力，即對機車運行有害的側向力，并且，車鉤緩沖裝置 所受到的壓縮力的越大，偏轉角度就會越大，進而產生的側向力就越大，對 機車運行造成的危害就越大，例如在鐵路重載運輸中，所述壓縮力可以達到1500kN以上，由此造成的側向力存在使機車出現脫軌的危險。 實用新型內容本實用新型的目的是提供一種具有自恢復力的車鉤緩沖裝置。 為達上述目的，本實用新型提供的具有自恢復力的車鉤緩沖裝置具有車 鉤、鉤尾銷、鉤尾框以及緩沖器所述車鉤通過所述鉤尾銷與所述鉤尾框相 連接，所述緩沖器容置于所述鉤尾框并嵌卡于車鉤箱中；所述緩沖器的緩沖 器前擋板頂抵于所述鉤尾框的前壁，其后依序設置前緩沖器彈簧、前從板、 后緩沖器彈簧以及后從板，所述后從板同時頂抵于所述鉤尾框的后壁；所述 車鉤尾部的左右兩側分別徑向凸出形成有凸肩，所述鉤尾框的前壁對應所述 凸肩處設有穿孔，所述穿孔內穿設有頂桿，所述頂桿的第一端頂抵所述緩沖 器前擋板。在本實用新型中，所述頂桿的第二端與所述車鉤的凸肩之間形成一間隙。在本實用新型中，所述頂桿與所述緩沖器前擋板相頂抵的表面為圓弧面。在本實用新型中，所述頂桿對應所述緩沖器前擋板的第一端設有能使所 述頂桿卡止于所述穿孔一端的凸塊。在本實用新型中，所述緩沖器前擋板上對應所述頂桿的部位形成有凹穴，所述頂桿頂抵于所述凹穴內。在本實用新型中，所述穿孔為階梯孔，且所述階梯孔的大徑端對應所述緩沖器前擋板；所述頂桿為一與所述階梯孔相配合的階梯軸，所述階梯軸的 大徑部位的頂端頂抵所述緩沖器前擋板。綜上所述，本實用新型的具有自恢復力的車鉤緩沖裝置具有下述優點1、 本實用新型的車鉤緩沖裝置于機車車輛在曲線線路上運行時，相鄰 兩車輛之間的車鉤發生偏轉，所述車鉤尾部一側的凸肩將頂抵所述頂桿的第 二端，并使所述頂桿的第一端頂抵所述緩沖器前擋板，此時，由于前緩沖器 彈簧無正向壓縮，所述頂桿在頂抵所述緩沖器前擋板使所述緩沖器前擋板發 生傾斜變形時，由于前緩沖器彈簧僅受到所述頂桿的作用力，因此該前緩沖 器彈簧將產生與之相對應的反作用力，該反作用力相對較小，并通過所述頂 桿對車鉤實施偏轉角度的限制，構成約束所述車鉤偏轉的自恢復力，由于該 自恢復力相對較小，使車鉤能夠偏轉規定的角度，進而使機車車輛能夠順利、 平穩地通過曲線線路。當機車車輛進行制動時，即車鉤受到較大的壓縮力并發生偏轉時，所述車鉤尾部一側的凸肩同樣將通過頂桿頂抵所述緩沖器前擋板，此時，由于前 緩沖器彈簧己經產生了正向壓縮，所述頂桿在頂抵所述緩沖器前擋板使所述 緩沖器前擋板發生傾斜變形時，作用于所述頂桿上的反作用力將是車鉤施加 于前緩沖器彈簧的正向壓縮力和頂桿施加的壓力之和，因此所述頂桿上將受 到較大的反作用力，該較大的反作用力構成了作用于所述車鉤凸肩上的較大 的自恢復力，該較大的自恢復力將車鉤的偏轉角度控制在規定的范圍內，即 對車鉤的偏轉施加了較大的限制力，使得車輛在制動過程中產生的側向力不 致對機車運行產生有害影響，實現機車車輛自動對正的功能，從而有效地提 高了車輛制動過程中，機車車輛運行的安全性。2、 本實用新型的所述頂桿與所述凸肩之間形成有間隙，使所述車鉤能夠形成一個很小的偏轉角度，進而滿足機車車輛在小曲線上進行摘掛鉤的需求。3、 本實用新型的所述頂桿與所述緩沖器前擋板相頂抵的第一端上設有 所述凸塊，能夠在所述前緩沖器彈簧的頂推作用下，使所述頂桿卡止于所述 穿孔的一端，保證所述頂桿始終與所述緩沖器前擋板相頂抵；此外，由于所 述頂桿與所述緩沖器前擋板相頂抵的表面為圓弧面，使得所述頂桿在頂抵所 述緩沖器前擋板使所述緩沖器前擋板發生傾斜變形時，能夠保證所述頂桿與 所述緩沖器前擋板之間平滑移動，進而保證工作的平穩、可靠性，并減小摩 擦部件的磨損。4、 本實用新型的所述鉤尾框的前壁，除了用來設置穿孔以穿設所述頂桿 外，還加強了鉤尾框的剛性以及結構穩定性。


以下附圖僅旨在于對本實用新型做示意性說明和解釋，并不限定本實用 新型的范圍。其中，圖1為現有的車鉤緩沖裝置的結構示意圖；圖2為本實用新型的車鉤緩沖裝置的結構示意圖；圖3為圖2中I處的局部放大圖；圖4為沿圖2中A-A線的剖視示意圖；圖5為本實用新型的車鉤緩沖裝置在曲線線路上運行時的結構示意圖； 圖6為本實用新型的車鉤緩沖裝置在制動時的結構示意圖； 圖7A、圖7B為本實用新型的前緩沖器彈簧產生自恢復力的受力分析示 意圖，其中，圖7A表示車輛在曲線線路上運行時，即前緩沖器彈簧不受正 向壓縮時所產生的自恢復力，圖7B表示車輛在制動時，即前緩沖器彈簧受 到正向壓縮時所產生的自恢復力。
具體實施方式
為了對本實用新型的技術特征、目的和效果有更加清楚的理解，現對照 附圖說明本實用新型的具體實施方式
。如圖2所示，本實用新型的具有自恢復力的車鉤緩沖裝置2具有車鉤21 、 鉤尾銷22、鉤尾框23以及緩沖器24。其中，所述車鉤21的尾部通過所述鉤 尾銷22與所述鉤尾框23的前端相連接，所述緩沖器24容置在所述鉤尾框 23內并嵌卡于車鉤箱27中。所述緩沖器24的緩沖器前擋板243頂抵于所述 鉤尾框23的前壁231，其后(自鉤尾框23的前壁231朝向其后壁232的方 向為后)依序設置前緩沖器彈簧241、前從板244、后緩沖器彈簧242以及后 從板245，所述后從板245同時頂抵于所述鉤尾框23的后壁232。在圖2所示的平面上，所述車鉤21尾部的左右兩側分別徑向凸出形成 有凸肩211，所述鉤尾框23的前壁231對應所述凸肩211處設有穿孔233， 所述穿孔233內穿設有頂桿26，所述頂桿26的第一端261頂抵所述緩沖器 前擋板243，在機車車輛正常工作狀態下，所述頂桿26的第二端262位于所 述車鉤2i的凸肩211后部，并與凸肩211之間形成一定間隙L，所述間隙L 使得所述車鉤21能夠形成一個很小的自由偏轉角度，能夠滿足機車車輛在 小曲線上進行摘掛鉤的需求。其中，所述鉤尾框23的前壁231，除了用來設 置穿孔233以穿設所述頂桿26外，還加強了鉤尾框23的剛性以及結構穩定性。請一并參閱圖3、圖4所示，所述頂桿26對應所述緩沖器前擋板243的 第一端261設有凸塊263，從而在前緩沖器彈簧241的頂推作用下，使所述 頂桿26卡止于所述穿孔233的一端，能夠保證所述頂桿26始終與所述緩沖 器前擋板243相頂抵；此外，所述緩沖器前擋板243上對應頂桿26的部位形 成有凹穴246，所述頂桿26頂抵于所述凹穴246內，且所述頂桿26與所述 凹穴246相頂抵的表面為圓弧面，使得所述頂桿26在頂抵所述緩沖器前擋 板243使所述緩沖器前擋板243發生傾斜變形時，能夠保證所述頂桿26與所 述緩沖器前擋板243之間平滑移動，進而保證工作的平穩、可靠性，并減小摩擦部件的磨損。本實用新型的穿孔還可以設置為階梯孔，所述階梯孔的大徑端對應所述 緩沖器前擋板，并且所述頂桿為一與所述階梯孔相配合的階梯軸，所述階梯 軸的大徑部位的頂端頂抵所述緩沖器前擋板，所述頂桿與所述緩沖器前擋板 相頂抵的表面為圓弧面。本實用新型對此結構并不加以限制，任何能夠使所 述頂桿在前緩沖器彈簧的頂推作用下，卡止于所述穿孔一端的結構皆應涵蓋 在本實用新型的保護范圍之內。本實用新型的其它結構可參考現有的車鉤緩沖器結構，在此不進行贅 述。本實用新型的工作原理是如圖5所示，當機車車輛在曲線線路上運行時，相鄰兩車輛之間的車鉤21將發生偏轉，車鉤21的中心線與緩沖器24 的中心線不在同一直線上，形成偏轉角度a，所述車鉤尾部一側的凸肩211 將頂抵所述頂桿26的第二端262，所述頂桿26的第一端261頂抵所述緩沖 器前擋板243，此時，由于前緩沖器彈簧241無正向壓縮，所述頂桿26在頂 抵所述緩沖器前擋板243使所述緩沖器前擋板243發生傾斜變形時，前緩沖 器彈簧241僅受到所述頂桿26的作用力，因此該前緩沖器彈簧241將產生與 之相對應的反作用力，該反作用力相對較小，并通過所述頂桿26對車鉤21 實施偏轉角度的限制，構成約束所述車鉤21偏轉的自恢復力，由于該自恢 復力相對較小，使車鉤21能夠偏轉規定的角度，進而使機車車輛能夠順利、 平穩地通過曲線線路。如圖6所示，當機車車輛進行制動時，即車鉤21受到較大的壓縮力并 發生偏轉時，所述車鉤21尾部一側的凸肩211同樣將通過頂桿26頂抵所述 緩沖器前擋板243，此時，由于前緩沖器彈簧241已經產生了正向壓縮，所 述頂桿26在頂抵所述緩沖器前擋板243使所述緩沖器前擋板243發生傾斜變 形時，作用于所述頂桿26上的反作用力將是車鉤21施加于前緩沖器彈簧241 的正向壓縮力和頂桿26施加的壓力之和，因此所述頂桿26上將受到較大的反作用力，該較大的反作用力構成了作用于所述車鉤21的凸肩211上的較 大的自恢復力，該較大的自恢復力將車鉤21的偏轉角度e控制在規定的范 圍內，即對車鉤的偏轉施加了較大的限制力，使得車輛在制動過程中產生的 側向力不致對機車運行產生有害影響，實現機車車輛自動對正的功能，從而 有效地提高了車輛制動過程中，機車車輛運行的安全性。為了進一步說明本實用新型的車鉤緩沖裝置在車輛制動時與車輛在曲 線線路上運行時所產生的自恢復力的不同，請一并參閱圖7A、圖7B所示。 其中，圖7A表示車輛在曲線線路上運行時，即前緩沖器彈簧241不受正向 壓縮，僅受頂桿26所施加的作用力&時，前緩沖器彈簧241發生傾斜變形 所產生的自恢復力f^圖7B表示車輛在制動時，即前緩沖器彈簧241同時 受到正向壓縮力F和頂桿26所施加的壓力R時，前緩沖器彈簧241發生相 同傾斜變形所產生的自恢復力f"取前緩沖器彈簧241的剛度為k，則前緩沖器彈簧241正向壓縮h后，自恢復力fhf2大致存在下述函數關系f2-6+h.k。由此可知，前緩沖器彈簧241在沒有正向壓縮時，即車輛在曲線線路上運行 時，發生傾斜變形所產生的自恢復力f,較小；而在受到正向壓縮時，即車輛 在制動時'，發生相同傾斜變形所產生的自恢復力f2較大。以上所述，僅為本實用新型的具體實施例，并非用以限定本實用新型的 范圍，即大凡依本實用新型申請專利范圍及說明書內容所作的等同變化與修 飾，皆應仍屬本實用新型專利涵蓋的范圍內。
權利要求1、一種具有自恢復力的車鉤緩沖裝置，其特征在于，所述具有自恢復力的車鉤緩沖裝置具有車鉤、鉤尾銷、鉤尾框以及緩沖器；所述車鉤通過所述鉤尾銷與所述鉤尾框相連接，所述緩沖器容置于所述鉤尾框并嵌卡于車鉤箱中；所述緩沖器的緩沖器前擋板頂抵于所述鉤尾框的前壁，其后依序設置前緩沖器彈簧、前從板、后緩沖器彈簧以及后從板，所述后從板同時頂抵于所述鉤尾框的后壁；所述車鉤尾部的左右兩側分別徑向凸出形成有凸肩，所述鉤尾框的前壁對應所述凸肩處設有穿孔，所述穿孔內穿設有頂桿，所述頂桿的第一端頂抵所述緩沖器前擋板。
2、 如權利要求1所述的具有自恢復力的車鉤緩沖裝置，其特征在于， 所述頂桿的第二端與所述車鉤的凸肩之間形成一間隙。
3、 如權利要求1所述的具有自恢復力的車鉤緩沖裝置，其特征在于， 所述頂桿與所述緩沖器前擋板相頂抵的表面為圓弧面。
4、 如權利要求1或2或3所述的具有自恢復力的車鉤緩沖裝置，其特 征在于，所述頂桿對應所述緩沖器前擋板的第一端設有能使所述頂桿卡止于 所述穿孔一端的凸塊。
5、 如權利要求4所述的具有自恢復力的車鉤緩沖裝置，其特征在于， 所述緩沖器前擋板上對應所述頂桿的部位形成有凹穴，所述頂桿頂抵于所述 凹穴內。
6、 如權利要求1或2或3所述的具有自恢復力的車鉤緩沖裝置，其特 征在于，所述穿孔為階梯孔，且所述階梯孔的大徑端對應所述緩沖器前擋板； 所述頂桿為一與所述階梯孔相配合的階梯軸，所述階梯軸的大徑部位的頂端 頂抵所述緩沖器前擋板。
專利摘要本實用新型涉及一種具有自恢復力的車鉤緩沖裝置，其具有車鉤、鉤尾銷、鉤尾框以及緩沖器；所述車鉤通過所述鉤尾銷與所述鉤尾框相連接，所述緩沖器容置于所述鉤尾框并嵌卡于車鉤箱中；所述緩沖器的緩沖器前擋板頂抵于所述鉤尾框的前壁，其后依序設置前緩沖器彈簧、前從板、后緩沖器彈簧以及后從板，所述后從板同時頂抵于所述鉤尾框的后壁；所述車鉤尾部的左右兩側分別徑向凸出形成有凸肩，所述鉤尾框的前壁對應所述凸肩處設有穿孔，所述穿孔內穿設有頂桿，所述頂桿的第一端頂抵所述緩沖器前擋板。在車鉤受到拉伸時，本實用新型能夠對車鉤的偏轉施加小的自恢復力；在車鉤受到壓縮時，能夠對車鉤的偏轉施加大的自恢復力。
文檔編號B61G9/04GK201321052SQ20082023379
公開日2009年10月7日 申請日期2008年12月23日 優先權日2008年12月23日
發明者張江田 申請人:中國北車集團大同電力機車有限責任公司