仰頸式車鉤的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于鐵路貨車用車鉤的【技術(shù)領(lǐng)域】，具體是一種仰頸式車鉤，解決了現(xiàn)有車鉤存在的問題，其包括鉤頭、鉤身以及鉤尾，鉤頭的水平中心線比鉤身的水平中心線仰起35~50mm，鉤身前部有仰起部位與鉤頭連接，鉤頭鉤舌下部設(shè)置有下延式防脫臺，下延式防脫臺的內(nèi)外部輪廓與車鉤鉤舌牽引面的外形輪廓相同，底部為筋板狀平臺。本發(fā)明使鐵路貨車地板面或集裝箱承載面距軌面的高度以及空重車的重心高度適當(dāng)降低，方便了貨物或集裝箱裝卸，提高了車輛的動力學(xué)性能。
【專利說明】仰頸式車鉤
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于鐵路貨車用車鉤的【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種仰頸式車鉤。
【背景技術(shù)】
[0002]鐵路貨車車鉤的用途是通過它使鐵路貨車車輛之間、機(jī)車之間實現(xiàn)連接，編組成列車，并傳遞列車間在運行或調(diào)車編組作業(yè)時所產(chǎn)生的牽引力。
[0003]目前，我國鐵路貨車用車鉤按連掛后的相互關(guān)系可分為剛性車鉤和非剛性車鉤兩類。剛性車鉤是指兩車鉤連掛后不能在垂直方向上下相對移動、兩車鉤聯(lián)鎖成近視為一桿體，要求車輛采用具有彈性支撐功能的沖擊座，以適應(yīng)兩車鉤中心線距軌面高度不一致及車輛通過垂直曲線時車輛連掛的要求，如我國提速重載貨車使用的16、17型車鉤等。非剛性車鉤是指兩車鉤連掛后相互間能在垂直方向上下移動，可適應(yīng)兩車鉤中心線距軌面高度不一致及車輛通過垂直曲線時車輛連掛的要求，如我國13、13A、13B型車鉤等。
[0004]上述車鉤結(jié)構(gòu)形式均為平直型，即車鉤鉤頭中心線與車鉤鉤身中心線重合，由于鐵路貨車車鉤距軌面的高度(空車)要求在880mm，因此裝用上述車鉤的鐵路貨車的地板面或集裝箱承載面距軌面的高度一般在1080mm以上，使車輛空車和重車的重心高度較高，影響車輛動力學(xué)性能。
[0005]同時，隨著我國鐵路重載運輸?shù)倪M(jìn)一步發(fā)展，鐵路貨車載重量不斷加大，從60t、70t發(fā)展到目前的80t，鐵路貨車空、重車車鉤高度相差越來越大，在日常運用中達(dá)到了IOOmm以上，車鉤連掛時鉤舌牽引部位搭接量變小，車鉤分離現(xiàn)象呈逐漸增加趨勢，影響了鐵路貨物運輸?shù)挠行蜻M(jìn)行，并在一定程度上制約了重載提速的發(fā)展，因此在空重車車鉤高度相差較大(兩連掛車鉤鉤舌在垂直方向上下相對位移較大)時，當(dāng)車輛通過垂直曲線時需要采取有效措施來提高車鉤防分離的可靠性。
[0006]而我國目前70t級貨車廣泛采用的16、17型車鉤為剛性車鉤，兩車鉤連掛后在垂直方向的上下相對移動僅靠具有彈性支撐功能的沖擊座來適應(yīng)，當(dāng)兩車鉤中心線距軌面高度相差較大以及車輛通過垂直曲線時，也無法滿足車輛連掛的需要。
[0007]此外，我國現(xiàn)有車鉤鉤尾銷孔均沒有襯套，其表面雖然進(jìn)行了提高表面硬度的淬火處理，但由于鉤尾銷孔與鉤尾銷之間的磨耗較大，其耐磨性仍不能滿足日常使用要求。此夕卜，車鉤鉤尾銷孔磨損后只能采用焊補加工等難于控制質(zhì)量并損傷本體的傳統(tǒng)維修方法，不方便檢修和維護(hù)，影響維修效率和質(zhì)量，不適應(yīng)換件修、狀態(tài)修的要求。
[0008]既有車鉤鉤體下方均設(shè)置了磨耗板，以防止鉤體磨耗，但既有鉤體磨耗板均采用Q235-A材質(zhì)，其耐磨性較差，使用壽命短,增加了檢修工作量和成本。
[0009]既有13系列車鉤鉤尾端部為平面，可以使車鉤在運行中經(jīng)常保持正位，但其曲線通過性能差；既有16、17型車鉤鉤尾端部為球面，曲線通過性能較好，但保持正位能力稍差。同時13系列車鉤鉤身外形橫斷面尺寸較小，鉤尾端部與鉤尾銷孔邊緣距離較小，其鉤體拉伸破壞強(qiáng)度為3100kN，在日常應(yīng)用中車鉤鉤身經(jīng)常出現(xiàn)彎曲變形或裂紋故障，給車輛運用帶來了安全隱患。[0010]車鉤在車輛上的安裝位置及受力狀態(tài)如圖1、2、3所示。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題:
a.通過對車鉤結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計，使鐵路貨車的地板面或集裝箱承載面距軌面的高度降低35mm，以方便貨物或集裝箱裝卸，同時使車輛空車和重車重心高度適當(dāng)降低，提高動力學(xué)性能。
[0012]b.在空、重車車鉤高度相差較大(兩連掛車鉤鉤舌在垂直方向上下相對位移較大)時使車輛能夠安全通過垂直曲線，避免因車鉤高度相差較大而導(dǎo)致車輛分離，提高列車連掛的可靠性。
[0013]c.避免車鉤鉤尾銷孔磨損后的焊補加工，適應(yīng)換件修、狀態(tài)修的要求，方便檢修和維護(hù)，減少檢修工作量。
[0014]d.顯著提高鉤體磨耗板的耐磨性，延長使用壽命，減少檢修工作量。
[0015]e.通過對車體鉤身外形結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，提高車鉤鉤身的抗拉強(qiáng)度，減少彎曲變形和裂紋故障。同時，通過對尾部結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，使車鉤在運行中能夠兼顧保持正位和曲線通過性能。
[0016]本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案實現(xiàn):
仰頸式車鉤，包括鉤頭、鉤身以及鉤尾，鉤頭的水平中心線比鉤身的水平中心線仰起35?50mm，鉤身前部有仰起部位與鉤頭連接，仰起部位的仰角12?16°，仰起部位的起始點距車鉤鉤肩距離為135?150mm，鉤頭鉤舌下部設(shè)置有厚度為23?25mm下延式防脫臺，下延式防脫臺的內(nèi)外部輪廓與車鉤鉤舌牽引面的外形輪廓相同，底部為筋板狀平臺；鉤尾尾部端面包括中間的圓弧形端面和兩側(cè)對稱設(shè)置的自動對中凸肩平面。
[0017]所述車鉤鉤尾銷孔加裝材質(zhì)為DMnl3的合金鍛鋼鉤尾銷襯套，以過盈方式壓裝于鉤尾銷孔內(nèi)。
[0018]所述鉤身底部設(shè)置材質(zhì)為27SiMn的鉤體磨耗板。
[0019]所述的鉤身為腔體結(jié)構(gòu)，腔體上部和側(cè)面的壁厚相等，上部和側(cè)面的壁厚小于下
部的壁厚。
[0020]鉤身長度方向形狀為V形，從尾部寬度170mm過渡到鉤身與鉤頭接觸部位的203mm ;鉤身上部和側(cè)面壁厚為17?20mm，下部壁厚為22?25mm。
[0021]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下有益:
a.通過對車鉤進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計，使鐵路貨車地板面或集裝箱承載面距軌面的高度以及空重車的重心高度適當(dāng)降低，方便了貨物或集裝箱裝卸，提高了車輛的動力學(xué)性能。同時，該仰頸式車鉤可與我國既有貨車車鉤實現(xiàn)安全連掛，并能夠使連掛車輛順利通過半徑為145_的水平曲線線路，可以在鐵路貨車的設(shè)計中廣泛采用，具有較大的經(jīng)濟(jì)和社會效益。
[0022]b.在空、重車車鉤高度相差較大(兩連掛車鉤鉤舌在垂直方向上下相對位移較大)時能夠使車輛安全通過垂直曲線，不會發(fā)生因車鉤高度相差較大而導(dǎo)致的車輛分離故障，提高了列車連掛的可靠性，保障了鐵路貨物運輸?shù)挠行蜻M(jìn)行。
[0023]c.車鉤鉤尾銷孔加裝材質(zhì)為DMnl3的合金鍛鋼襯套，顯著提高了其耐磨性，在磨耗后可以方便更換，同時避免了鉤尾銷孔本體的磨耗和焊補加工，方便了運用、維護(hù)及檢修。
[0024]d.采用材質(zhì)為27SiMn的鉤體磨耗板，顯著提高了耐磨性，降低了檢修工作量和成本。
[0025]e.通過對車鉤鉤身鑄造結(jié)構(gòu)和橫斷面結(jié)構(gòu)尺寸進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，使車鉤鉤體最小破壞載荷達(dá)到了 4005kN，顯著提高了抗拉強(qiáng)度。鉤身尾部設(shè)計自動對中凸肩和圓弧形端面，使車鉤在運行中經(jīng)常保持正位，同時改善了車輛的曲線通過性能。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]圖1為車鉤在車輛上的安裝位置示意圖，
圖2為車鉤牽引狀態(tài)示意圖，
圖3為車鉤壓縮狀態(tài)示意圖，
圖4為本發(fā)明的主視圖，
圖5為本發(fā)明的俯視圖，
圖6為本發(fā)明的側(cè)視圖，
圖中:1_車鉤；2_沖擊座；3_中梁(牽引梁)；4_前從板座；5_鉤尾框托板；6_后從板
座；
1.1-鉤頭，1.2-鉤肩，1.3-鉤身，1.4-鉤尾，1.5-鉤尾銷襯套，1.6-鉤體耐磨板，
1.7-下延式防脫臺，1.8-圓弧形端面，1.9-自動對中凸肩平面。
【具體實施方式】
[0027]結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】作進(jìn)一步說明。
[0028]a.將車鉤鉤頭仰起，使鉤頭水平中心線高于車鉤鉤身水平中心線，在滿足車鉤連掛高度(空車880mm)的基礎(chǔ)上降低鐵路貨車的地板面或集裝箱承載面距軌面的高度以及車輛空、重車重心高度。同時為了在車輛受到較強(qiáng)沖擊、緩沖器壓縮量較大時，避免車鉤鉤身仰起部位與車鉤沖擊座頂部接觸造成車鉤卡死，使車鉤的鉤肩首先與沖擊座接觸，該仰頸式車鉤鉤身仰起部位的仰角設(shè)定為12?16°，優(yōu)選16°，仰起部位的起始點距車鉤鉤肩距離為135?150mm，優(yōu)選135mm，鉤頭的水平中心線比鉤身的水平中心線高35飛Omm，優(yōu)選35mm0
[0029]為了保證在裝用國內(nèi)通用貨車沖擊座時，連掛車輛可以順利通過半徑為145mm的水平曲線線路，車鉤鉤身與鉤頭連接部位的寬度設(shè)定為203mm。
[0030]為了保證該仰頸式車鉤能與國內(nèi)既有13系列以及16、17型車鉤實現(xiàn)安全連掛，車鉤牽引輪廓線和外形關(guān)鍵尺寸與既有13B型車鉤相同，鉤頭零部件可與13B型車鉤互換，方便了制造、檢修及運用維護(hù)。
[0031]b.在車鉤鉤頭下部設(shè)置下延式防脫臺，相當(dāng)于把車鉤鉤舌加長了 140mm，下延式防脫臺的內(nèi)外部輪廓與車鉤鉤舌牽引面的外形輪廓相同，底部為筋板狀平臺，下延式防脫臺厚度為23?25mm，優(yōu)選23mm，在空重車車鉤高度相差較大以及車輛通過垂直曲線時，車鉤均可進(jìn)行可靠連掛，不會發(fā)生車輛分離故障。
[0032]c.車鉤鉤尾銷孔加裝材質(zhì)為DMnl3的合金鍛鋼襯套，以過盈方式壓裝于鉤尾銷孔內(nèi)，顯著提高其耐磨性，同時在襯套磨耗后可以方便更換，避免車鉤鉤尾銷孔本體的磨耗和焊補加工。
[0033]d.鉤體磨耗板采用材質(zhì)為27SiMn的鉤體磨耗板，顯著提高耐磨性，降低檢修工作量和成本。
[0034]e.通過對車鉤鉤身鑄造結(jié)構(gòu)和橫斷面結(jié)構(gòu)尺寸進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，使車鉤鉤身和鉤頭結(jié)合部位實現(xiàn)平滑過渡，鉤身長度方向形狀為V形，從尾部寬度170mm過渡到鉤身與鉤頭接觸部位的203mm ;鉤身為腔體結(jié)構(gòu)，腔體上部和側(cè)面的壁厚相等，上部和側(cè)面的壁厚小于下部的壁厚，鉤身壁厚尺寸(上部和側(cè)面壁厚厚度為20mm，下部壁厚為25mm)，對鉤體尾部結(jié)構(gòu)進(jìn)行了創(chuàng)新，取消了鉤尾端部工藝孔，增加了鉤尾銷孔的直徑和承載面積，以上綜合措施使車鉤鉤體最小破壞載荷達(dá)到了 4005kN，顯著提高了抗拉強(qiáng)度。
[0035]f.鉤身尾部有自動對中凸肩和圓弧形端面，使車鉤在運行中經(jīng)常保持正位，同時改善車輛及列車的曲線通過性能。
【權(quán)利要求】
1.一種仰頸式車鉤，包括鉤頭(1.1)、鉤身(1.3)以及鉤尾(1.4)，其特征在于鉤頭(1.0的水平中心線比鉤身(1.3)的水平中心線仰起35?50mm，鉤身(1.3)前部有仰起部位與鉤頭(1.1)連接，仰起部位的仰角12?16°，仰起部位的起始點距車鉤鉤肩距離為135?150mm，鉤頭鉤舌下部設(shè)置有厚度為23?25mm下延式防脫臺(1.7)，下延式防脫臺的內(nèi)外部輪廓與車鉤鉤舌牽引面的外形輪廓相同，底部為筋板狀平臺；鉤尾尾部端面包括中間的圓弧形端面(1.8)和兩側(cè)對稱設(shè)置的自動對中凸肩平面(1.9)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的仰頸式車鉤，其特征在于車鉤鉤尾銷孔加裝材質(zhì)為DMnl3的合金鍛鋼鉤尾銷襯套(1.5)，以過盈方式壓裝于鉤尾銷孔內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的仰頸式車鉤，其特征在于鉤身底部設(shè)置材質(zhì)為27SiMn的鉤體磨耗板(1.6)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的仰頸式車鉤，其特征在于鉤身為腔體結(jié)構(gòu)，腔體上部和側(cè)面的壁厚相等，上部和側(cè)面的壁厚小于下部的壁厚。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的仰頸式車鉤，其特征在于鉤身長度方向形狀為V形，從尾部寬度170mm過渡到鉤身與鉤頭接觸部位的203mm ;鉤身上部和側(cè)面壁厚為17?20mm，下部壁厚為 22?25mm。
【文檔編號】B61G3/10GK103693066SQ201310630609
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年12月2日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月2日
【發(fā)明者】劉文勝, 謝劍鋒, 秦忠義, 劉俊雷, 張春發(fā), 郭樹平, 吳秀娟 申請人:太原軌道交通裝備有限責(zé)任公司