專利名稱：捷接卡圈連接結構的制作方法
技術領域：
本發明總地說來是涉及軌道車聯接器的結構，更具體地說，本發明是涉及一種改進的無間隙掛鉤結構，采用這種結構，可以從中央車桿中卸下標準聯接器的卡圈、從動塊和車鉤，重新裝入捷接卡圈掛鉤連接件，從而將軌道車的連接裝置從聯接器改變成掛鉤而不必改動標準的中央車桿。反之也然。
軌道車通過連接構件、也就是掛鉤或聯接器連接在一起。掛鉤是一種早就知道的、在鐵路工業上用來將兩輛或多輛軌道車之間半永久地連接起來的整體組件。聯接器是每輛車中的獨立組件，相鄰的軌道車間彼此互相連接而形成一個連接的車組。在上述這兩種結構中，掛鉤或聯接器的鉤體和銜接端延伸進入軌道車的中央車桿中，中央車桿固定在軌道車上而將縱向載荷傳遞給軌道車。
本發明旨在改進中央車桿的結構，將其從標準的聯接器結構改裝成無間隙的掛鉤結構而不必改動中央車桿本身。所謂無間隙意思是指掛鉤以一種可使縱向運動或移動減至最小的方式接納在中央車桿內。但是，由于在越過曲道和斜坡時，在一列車中相繼排列的軌道車必須適應車與車之間的相對運動，因此對于每輛車必須有以傾斜、側滑和滾動的方式作相對于聯接器構件的運動的措施，而且，必須卸下掛鉤部件、進行修理和/或重新裝入一個合格的標準中央車桿的措施，以便認可對于標準的AAR型連接系統的改動，反之也然。
在無間隙的掛鉤結構中，掛鉤以不作相對于車體的縱向運動或將相對于車體的縱向運動減至最小的方法固定。這種無間隙的結構通常是通過在袋形鑄件(固定在中央車桿上)的后壁和緊靠著掛鉤的銜接端的從動塊之間設置一錐形的楔形墊片而獲得的。袋形鑄件的后外壁支承表面依次與一組中央車桿的側壁后擋塊相毗鄰，以便間接地傳送緩沖載荷，一般是通過掛鉤銷將拉力傳給中央車桿側壁的前擋塊。當施加拉力時，楔形墊片在重力的作用下向下移動而保持無間隙系統，因此，楔形墊片的向下重量強迫從動塊離開袋形鑄件的端壁而緊緊地靠到聯接器鉤體的銜接端止;此時，所有的載荷則通過聯接銷而傳到前擋塊上。當車子被推動時，緩沖載荷將聯接構件強迫壓向從動塊、楔形墊片和袋形鑄件端壁上，并通過這些構件將載荷傳到后擋塊上。這種無間隙掛鉤系統如Altherr等人的美國專利No.4，700，850和No.4，456，133所示。
這種無間隙結構的一個問題是連接系統的前、后中央車桿擋塊是剛性固定的，通常是用焊接法焊到中央車桿的內面。因此，軌道車被嚴格地限制采用一種類型的聯接器結構。當要將中央車桿改變成適合標準的掛鉤結構時，除非要化費大量的時間和財力來除掉前擋塊。另一個問題是，一旦已改變成掛鉤結構，便很難反過來又改回標準的聯接器結構，理由與上面相同。在鐵路運輸作業中，最好是擁有能從標準的聯接器結構改變成無間隙掛鉤而不須作更多的改動的軌道車。而且也希望有一種可利用現有的中央車桿的前、后擋塊以便使緩沖拉力的分布更徹底地通過整個中央車桿而不犧牲聯接器的轉動性能的可拆卸的掛鉤固定結構。
因此，本發明的一個目的是提供一種改進的掛鉤固定結構，它能夠在卸下標準的聯接器、卡圈和車鉤后可互換地裝入到標準的車桿端部里而不必對中央車桿或者車桿端部作任何改動。
本發明的另一個目的是提供一種無間隙的固定結構，采用這種結構，拉力載荷可更徹底、更均勻地分布到中央車桿上。
下面結合附圖詳細說明本發明，附圖中，

圖1是本發明的最佳實施例的平面剖視圖;
圖2是本發明的裝置的側視圖，為了清楚表示起見，某些零件沿圖1中的2-2線部分剖開;
圖3是捷接卡圈連接件的頂視圖;
圖4是捷接卡圈連接件的側視圖;
圖5是捷接卡圈連接件的前視圖。
如圖1和圖2所示，部件5表示一般的垂直銷無間隙掛鉤聯接器的結構。掛鉤12在縱向固定在軌道車下面的中央車桿10的開口端11中沿其縱向軸線延伸。中央車桿10是標準結構的，它是一個倒U字形凹形件，由頂壁8、側壁21、22和倒U形下開口底部9處向外翻轉的凸緣20、23組成。掛鉤12帶有一個開孔(或銷孔)14，開孔14由凹形的內彎曲面15形成并延伸通過和垂直于掛鉤的縱軸線。掛鉤銜接端16帶有外凸面17和內凹面18。銷25是一個長棒，它帶有與捷接卡圈鑄件30中開孔28的圓柱形表面27相配合的圓柱外表面26。承銷塊80帶有一個與銷25的后凸外表面19相毗鄰的凹形圓柱形前表面81和一個與掛鉤銜接端16的內彎曲表面18相毗鄰的外凸背面82。
袋形鑄件46安裝在中央車桿10的內部并位于與捷接卡圈鑄件30的后壁33在縱向上相隔預定距離處。袋形鑄件46帶有一個通常是平的斜內后壁47、一個內底面49和一個與隔板70的前表面71相毗鄰的外后壁表面48。從動塊50位于袋形鑄件46中并帶有一個與掛鉤銜接端16的凸形曲面17相毗鄰的凹形前表面51。從動塊50還帶有一個后表面52和一個座落在袋形鑄件的底面3上、以保持從動塊50的凹形前表面51與掛鉤12的銷孔14相對稱的底面57。楔形墊片60帶有一個通常是與從動塊50的后平面52相毗鄰的大體上是平的前表面62和與袋形鑄件46的內后壁47相毗鄰的大體上是平的后表面64。中央車桿的側壁21和22帶有凹槽(未示出)，以便在安裝時支承楔形墊片60。袋形鑄件46的后壁48支承在隔板70的前表面71上。隔板70是一個剛性的矩形殼體，它含有能耐受加到中央車桿10上的沖擊載荷的剛性框件。隔板70含有兩個有足夠強度的垂直板74、75，它們由模板件76、77支承在互相隔開的平行位置上。垂直板74、75從中央車桿10的開口底部9向上凸起、與中央車桿頂壁8的內表面4相鄰接。橫板件76和77的強度不是太大，并且位于隔板件70高度的中央并與其相垂直。隔板70取代了使用標準聯接器結構時所用的卡圈和車鉤(未示出)。隔板70的后表面72與中央車桿10的后擋塊90、91相毗鄰。代替使用隔板件70，可將袋形鑄件46鑄成一個長形件，使它實際上帶有一個固有的隔離部分，以便使袋形鑄件的后壁48與后擋塊90、91相毗鄰。由于鑄造零件的尺寸一致性差，最好采用帶有同時鑄出的隔離部分70的標準袋形鑄件46。
根據本發明，掛鉤12通過一個整體的捷接卡圈連接件30使其在垂直方向、橫向和縱向上都對中地位于中央車桿10之內，而連接件30則是橫向延伸地位于中央車桿10之內、并且完全與掛鉤12的銜接端16的縱向部位相密合。掛鉤的銜接端16穿過捷接卡圈30的通道(或空腔)27。
整體的捷接卡圈30含有上凸緣31、下凸緣32和背壁33。組裝時，將捷接卡圈30裝入中央車桿10中，使其后側壁的邊緣34和35與中心車桿10的內壁2和3相接觸，以便控制掛鉤組件的側向移動。捷接卡圈連接件30的外凸緣表面36和37分別與車桿的內頂壁4和支承槽件120的內表面105相接觸，支承由螺栓固定到中央車桿10的外翻凸緣20和23上的槽件120。上凸緣31和下凸緣32都帶有基本上是平面的且大致是水平的掛鉤接合表面40和41。掛鉤接合表面40帶有一個頌斜的前部分43和傾斜的后部分45，而掛鉤的接觸表面41則帶有傾斜的前部分42和傾斜的后部分44。接觸表面部分42、43、44和45分別在各個與接觸表面41和42的水平部分的平面成銳角的平面上形成傾斜狀態，以便使中央車桿10中的掛鉤12在工作時有一定的間隙、可稍為偏離直角方向。捷接卡圈30的上、下凸級31和32還分別帶有垂直孔28、29，孔28、29彼此互相對齊。形成出孔28、29是為了接納將掛鉤12連接到捷接卡圈30上的垂直連接銷25。垂直連接銷25穿過捷接卡圈30中的孔28、29和掛鉤12的開孔14。
捷接卡圈30帶有與位于車桿端部150處的中央車桿前擋塊100和102的外表面110和111相鄰接的后壁前表面38和39。擋塊100和102可以和標準的車桿端部鑄件整體鑄出，也可以先制好然后焊接或栓接等辦法剛性地固定到中央車桿10上。前表面38和39帶有深切角，以便減少上、下凸緣31、32與后壁33交接邊(示為一圓角)處的圓角38a和39a的力矩、從而在外力從捷接卡圈30傳送到前擋塊100和102時降低圓角處的應力。
為了使掛鉤12的球形銜接端16穿過車桿端部鑄件150的通道140，前擋塊100和102帶有切出的弧形部位104和106，這樣就允許掛鉤12的直徑最大部位通過、而同時又盡可能地提供最大的承受來自捷接卡圈30的前表面38和39的載荷的橫截面積。
掛鉤12的開孔14帶有用以接納垂直連接銷25的前邊緣26的第一凹形垂直側壁15和形狀與承銷塊80相對應的球形第二側壁18，第二側壁18是在掛鉤12的銜接端16上形成的。掛鉤的開孔14中接納了一個形狀與其相對應的承銷塊80，承銷塊80帶有一個用以接納垂直的圓柱形連接銷25的后邊緣19的第一凹形垂直側面81和一個承接到掛鉤銜接端16的形狀與其球形互補的后表面18上的球形第二側面82。上述垂直連接銷25、承銷塊80、捷接卡圈30和從動塊16的結構允許中央車桿10內的掛鉤12可在水平上和垂直上轉動一定角度。
垂直連接銷25和捷接卡圈30由支承槽件120夾持在中央車桿10的開口底部9的位置上，支承槽件120由螺栓固定到中央車桿10的外翻凸緣20和23上。
使用時，來自掛鉤12的縱向拉力通過垂直連接銷25傳到捷接卡圈30上。捷接卡圈30又通過捷接卡圈30的前表面38和39間的界面將縱向拉力傳到車桿端部前擋塊100和102的前表面110和111上，然后再傳到中央車桿10上。來自掛鉤12的緩沖載荷直接傳給從動塊50、楔形墊片60和袋形鑄件46，然后傳給隔板70，最后傳給中央車桿的后擋塊90和91。未經緩沖的載荷由垂直連接銷25或捷接卡圈30承擔。
當縱向拉力從垂直連接銷25傳到捷接卡圈30上時，可利用的承力面積比現有技術的水平拉鍵和車桿側邊鑄件大得多。現有技術的接觸面積僅僅分布在水平拉鍵的線性弧形前邊緣。在本發明的垂直銷接結構中，接觸面積顯著增加，因為面積88、89和110、111分別有較大的相互作用，所以，總的說來，降低了中央車桿10和連接銷25的應力集中。
因此，本發明的結構能夠適當地處理掛鉤12和中央車桿10之間的載荷傳遞問題而不必用普通的焊接方法將捷接卡圈30剛性地固定到中央車桿10上。
由于上述結構能夠方便的安裝和拆卸，因此消除了改裝導軌車的焊接工序。本裝置的安裝方法如下將隔板件70和袋形鑄件46放入中央車桿10中，并將它們推靠到后擋塊90和91上，然后用螺栓將支承板160固定到外翻凸緣20和23上，以便使隔板件70和袋形鑄件46固定到中央車桿10上;將楔形墊片60靠到袋形鑄件的后表面47上但保持該楔形墊片在較高的位置上;將從動塊16放入袋形鑄件46中;將捷接卡圈30放入中央車桿10中，并將其推靠到前擋塊100和102上。然后用螺栓寬松地將支承槽件120固定到外翻凸緣20和23上，使捷接卡圈30臨時固定到中央車桿10上;將承銷塊80裝入掛鉤12的銜接端，然后將掛鉤12的銜接端16穿過捷接卡圈30而到達與從動塊16相接觸的位置;將一個杠桿(未示出)安裝到槽180里，使掛鉤保持在它的位置上;卸下支承槽件120，然后將垂直連接銷25插入到夾持件的開口28、29以及已放入承銷塊80的掛鉤開口14中;再將支承槽件120橫過中央車桿10的開口頂部9固定好，以便使捷接卡圈30和垂直連接銷25保持在中央車桿內;卸下杠桿，然后讓楔形墊片60落入袋形鑄件46中它的位置上。若要拆卸上述裝置，則進行相反的操作。
權利要求
1.一種將標準的軌道車中央車桿裝置從采用卡圈、車鉤和位于袋形鑄件的從動塊的聯合器結構改變成無間隙的排鉤結構、而不必改變中央車桿的方法，其改進包括下列步驟從中央車桿上卸下卡圈、車鉤、聯接器銷和聯接器臂，完整地留下含有前、后內擋塊的中央車桿；將一個隔板件和一個袋形鑄件放入到上述中央車桿內，使上述隔板件與上述袋形鑄件相接觸而上述隔板件與一對中央車桿的后擋塊相鄰接；準備一個完全與上述聯接器的上述銜接端的縱向部分相配合的捷接卡圈；將上述捷接卡圈側向地放入到上述中央車桿內、使上述捷接卡圈與上述中央車桿的上述前擋塊相鄰接；將一個從動塊和楔形墊片放入上述的袋形鑄件中，使上述楔形墊片位于上述從動塊和袋形鑄件的后壁之間，上述楔形墊片只插入一部分以便提供工作間隙；將承銷塊插入到上述掛鉤的上述銜接端內；將上述掛鉤穿過上述捷接卡圈到達與上述從動塊相鄰接的位置；將上述楔形墊片進一步插入到上述從動塊和上述袋形鑄件的后壁之間而消除全部的間隙。
2.根據權利要求1的方法，其特征在于，上述中央車桿改裝成上述捷接卡圈結構的步驟還包括以橫過上述中央車桿的開口底部的方式固定上述支承機構、以達到固定上述捷接卡圈、上述袋形鑄件和上述隔板件的目的。
3.根據權利要求1的方法，其特征在于，上述中央車桿改裝成上述捷接卡圈結構的步驟還包括重新將上述聯接器的連接銷插入到上述捷接卡圈和上述掛鉤銜接端中的開口內從而使上述的掛鉤固定在上述的中央車桿內而不必改動上述的中央車桿。
4.一種軌道車用的改進的中央車桿結構和掛鉤結構，這種類型的結構帶有一個袋形鑄件、一個從動塊和位于上述袋形鑄件內的楔形墊片，上述袋形鑄件位于軌道車的帶開口底部的中央車桿內，上述掛鉤帶有連接到上述中央車桿內的銜接端，上述中央車桿帶有側壁，且前、后擋塊固定在止述側壁的內表面上，這種結構的改進包括綜合了一種捷接卡圈件、一種隔板件和無間隙掛鉤從動機構，使上述捷接卡圈、上述隔板和上述無間隙掛鉤機構一起結合到一個軌道車中央車桿內，以便允許上述掛鉤銜接端的縱向部分在上述捷接卡圈的范圍內。
5.根據權利要求4的結構，其特征在于，上述捷接卡圈含有一個垂直設置的背壁和水平設置的上、下壁，上述上壁和下壁分別帶有前、后邊緣，上述背壁帶有前表面、后表面和一對側邊緣，上述上、下壁的后邊緣分別連接到上述背壁前表面的上端和下端部，上述背壁的水平長度大于上述的上、下壁，上述背壁的水平長度大于上述的上、下壁，上述上、下壁位于上述背壁兩側邊的中央，上述背壁的側邊緣與上述中央車桿側壁的內表面相接觸，上述背壁帶有位于上述上、下壁間的中央以及上述背壁側邊緣間的中央的開口，上述上壁、下壁和背壁構成了一個接納上述掛鉤銜接端的空腔。
6.根據權利要求5的結構，其特征在于，上述上壁和下壁每一個都還含有一個垂直的圓形開口，這兩個圓形開口是互相對齊的，因此可垂直放入連接銷、以便將上述捷接卡圈連接到上述掛鉤上。
7.根據權利要求5的結構，其特征在于，上述上壁和下壁的內表面還帶有用以鄰接上述掛鉤銜接端的基本上是平面的水平接觸表面，上述接觸表面位于上述上、下壁各自的前、后邊緣之間。
8.根據權利要求7的結構，其特征在于，上述上、下壁各自的內表面含有相對的弧形開口部分。
9.根據權利要求8的結構，其特征在于，上述上壁和下壁分別含有相對的前、后斜壁厚度，上述前斜壁厚度從上述接觸表面向上述前邊緣逐漸減小，而上述后斜壁厚度從上述接觸表面向上述背壁的后表面逐漸減小。
10.根據權利要求9的結構，其特征在于，上述上壁和下壁與上述掛鉤聯接構件的上述銜接端相適應。
11.根據權利要求5的結構，其特征在于，上述的中央車桿側壁前擋塊與上述的捷接卡圈的背壁的上述前表面相毗鄰。
12.根據權利要求6的結構，其特征在于，橫過上述中央車桿的開口底部固定了一個支承構件以便將上述垂直連接銷和上述捷接卡圈固定到上述中央車桿內。
13.根據權利要求6的結構，其特征在于，在上述中央車桿內固定了一個聯接器或一個掛鉤的情況下，上述垂直連接銷的位置總是固定不變的。
14.根據權利要求6的結構，其特征在于，上述捷接卡圈的前表面與上述中央車桿的前擋塊相鄰接，因此拉力載荷可從上述捷接卡圈傳遞到上述中央車桿上。
15.根據權利要求4的結構，其特征在于，上述捷接卡圈與上述袋形鑄件中的上述從動塊相毗鄰而使上述銜接端與上述從動塊相接觸。
16.根據權利要求4的結構，其特征在于，上述隔板件和上述袋形鑄件是獨立的構件。
17.根據權利要求4的結構，其特征在于，上述隔板件和上述袋形鑄件是互相接觸的。
18.根據權利要求4的結構，其特征在于，上述隔板件與上述中央車桿的上述后擋塊是互相接觸的。
19.一種與軌道車的無間隙掛鉤連接件配合使用的中央車桿捷接卡圈構件，這種捷接卡圈構件用于將一個掛鉤構件側向地和垂直地平穩放入到一個中央車桿內而不必對該中央車桿進行改動，這種改進包括一個垂直設置的背壁和水平設置的上、下壁，上述上壁和下壁分別帶有前、后邊緣，上述背壁帶有一個上、下前表面、一個后表面和一對側邊緣，上述上壁和下壁的后邊緣分別與上述背壁的上、下前表面相連接。上述上、下壁位于上述背壁的兩個側邊緣的中間，上述背壁的側邊緣與上述中央車桿的側壁內表面相接觸;上述背壁帶有一個基本上位于上述上、下壁間和上述兩側邊緣間的中央的開孔;上述上壁和下壁帶有互相對直的圓形垂直開孔;上述背壁的水平長度大于上述上、下壁;上述上壁、下壁和背壁構成了一個空腔。
20.根據權利要求19的構件，其特征在于，上述上壁和下壁含有一個面向上述空腔的內表面，上述內表面帶有弧形的開口。
21.根據權利要求20的構件，其特征在于，上述上壁和下壁內表面的弧形開口使上述上壁和下壁與掛鉤構件的銜接端相適應。
22.根據權利要求21的構件，其特征在于，上述上壁和下壁帶有半圓形的前邊緣。
23.根據權利要求22的構件，其特征在于，上述上壁和下壁含有相對的朝前和朝后的弧形開口，上述朝前的開口在上述上、下壁的前邊緣和上述上、下壁的接觸表面之間是漸減地傾斜的，上述朝后的開口在上述上、下壁的后邊緣和上述上、下壁的接觸表面之間是漸增地傾斜的。
24.根據權利要求19的構件，其特征在于，上述隔板件和上述袋形鑄件是鑄成一個整體零件的。
全文摘要
本發明涉及一種軌道車的聯接器結構，它可以從中央車桿上卸下標準卡圈、從動塊和車鉤、換上捷接卡圈、隔板件和無間隙掛鉤機構而方便地將聯接器結構換成掛鉤結構且不必改動中央車桿。這種捷接卡圈、隔板和無間隙機構能夠精確地裝入原來由車鉤袋形鑄件占據的空間。掛鉤結構與聯接器具有同樣的轉動自由度。捷接卡圈設計上還能使中央車桿的拉力載荷分布更均勻。本發明還提供了一種快速地將斷裂的聯接器換成掛鉤結構的方法以便將它拉回修理車間。
文檔編號B61G5/02GK1074875SQ9211460
公開日1993年8月4日 申請日期1992年12月16日 優先權日1991年12月16日
發明者霍斯特·T·考夫霍爾得, 約翰·J·斯泰芬 申請人:阿姆斯泰德工業公司