专利名称：长行程高性能摩擦车钩组件的外壳的制作方法
技术领域：
本发明总地涉及用于吸收通常由装配和在轨道结构上的列车编车期间铁路全部车辆所遇到的缓冲和牵引震动的摩擦式车钩组件，本发明涉及具有更长行程的摩擦式车钩组件。
背景技术：
摩擦式车钩组件广泛地用于美国铁路工业以通过吸收在必须满足美国铁路(AAR)规准的各机构的要求的牵引和缓冲条件下的震动而提供对铁路车辆的保护。在一个方面，车钩在其使用期内必须能够维持最小吸震能力，该最小吸震能力由AAR标准M-901-G规定为在落锤实验中测得至少是36000英尺磅。在另一方面，AAR要求这些车钩所实现的动作具有不超过500000磅的作用于货车底梁的反压，以防止车钩柄的故障。在另一方面，车钩必须配合在长度为24.62英寸的标准铁路车辆凹穴中。
均由本发明受让人享有并援引于此以供参考的5152409、5590797和3368698号美国专利涉及共用的摩擦车钩，它们与具有一对前止动件和一对后止动件的铁路车辆中央底梁对齐地安装。这些车钩包括整个配合在前止动件和后止动件之间并具有靠近一对前止动件设置的敞开的前部以及与一对后止动件啮合的封闭的后部的外壳。可压缩的缓冲部件被定位在外壳的后部。摩擦吸震部件被设置在外壳的前部。车钩还包括弹性释放机构，用来连续地将摩擦吸震部件从可压缩吸震部件向外推动，由此在这些车钩受压后释放该摩擦缓冲部件。可压缩吸震部件典型地为5152409和5590797号美国专利中所公开的所有弹性配置以及3368698号美国专利中所公开的液压组件。
现已知某些铁路要求通过允许大约4.75英寸的加长行程而实现对铁路车辆的更好保护以满足需要。同时，在当前使用的车钩的行程仅为3.25英寸的同时，具有这种加长行程的车钩必须配合在长度为24.625英寸的相似车钩凹穴中。
发明内容
本发明提供一种具有较高吸震能力并配合在中央底梁中的标准24.62英寸长车钩凹穴(draft gear pocket)中的铁路车辆的摩擦车钩组件(draft gearassembly)。摩擦车钩组件具有一端封闭并在另一端敞开的组件。外壳具有靠近封闭端的双后腔室以及靠近与双后腔室敞开连通的敞开端的前腔室。
双后腔室具有靠近封闭端的较大的第一后部以及较小的第二后部以及一对设置在第一和第二后部中间以允许第二部分配合在一对后止动件之间的凸脊部分。
第一后部适于容纳具有一对弹性组件的可压缩吸震部件，弹性组件纵向地从第二部分向敞开的前部延伸。
使用双后腔室允许设置更长的弹性组件，所述的弹性组件与其它部件结合以允许4.75英寸的更长行程距离并且更重要的是允许摩擦车钩组件获得更高的吸震性能同时配合在长度为24.625英寸的标准车钩凹穴中。
或者，第二后部适于容纳作为液压组件或公知的弹性垫堆或其任何组合的可压缩吸震部件。
另外，敞开端可提供有包括用于直接连接于该铁路车辆的车钩(coupler)的标准轭特征的延伸部分。
因此本发明的一个主要目的是提供一种通过在牵引和缓冲条件下吸震而保护铁路车辆的摩擦车钩组件。
本发明的另一个目的是提供一种在当前使用车钩组件时具有较高吸震能力的摩擦车钩组件。
本发明另一个目的是提供一种具有较高吸震性和较长行程距离的摩擦车钩组件。
本发明又一个目的是提供一种具有较高吸震能力和较长行程距离并同时配合在24.625英寸长的凹穴中的摩擦车钩组件。
本发明的另一目的是提供一种具有较高吸震能力并具有较长行程距离、能够直接安装到铁路车辆车钩的摩擦车钩组件。
对本领域内技术人员而言，通过对下面更详细说明的理解，本发明的这些和各种其它目的和优点将变得更明显，尤其是当结合附图和所附权利要求进行说明时。
图1是特别示出将本发明的摩擦车钩组件安装在24.625英寸长的铁路车辆凹穴中的立体图；图2是本发明的摩擦车钩组件的纵向横截面图；图3是具有用来直接安装至铁路车辆车钩的整体式轭部分的本发明的摩擦车钩组件的立体图。
具体实施例方式
在对本发明进行更详细的说明前，要注意为了阐明具有相似功能的相似部件，在若干附图中以相同标号表示它们，这在附图中已示出。
本发明通过采用新颖的、具有延伸后部的外壳结构使具有4.75英寸较长行程距离并配合在24.625英寸长的凹穴中的摩擦车钩组件具有较高吸震能力，这允许导致较长行程距离并更重要地更高吸震能力的较长弹性设计的调整。
参照本发明，如图1所示，总地以标号10表示的本发明摩擦车钩组件被设置在铁路车辆(未图示但在业内公知)的总地以标号100表示的中央底梁的凹进处102内。前止动件104和轴向相对的后止动件106安装于中央底梁100的各侧部103并形成24.625英寸的第一预定长度的车钩凹穴108。车钩109的钩臂112从典型车钩钩爪110延伸入凹穴102。车钩109总地沿中央底梁100的纵轴线116设置。车钩109的钩爪110啮合从第二铁路车辆或机车凸出的相似部分以连接诸铁路车辆而沿铁轨进行。前车钩从动结构114被设置在车钩臂112和摩擦车钩组件10中间以均匀地传递来自车钩钩爪110的震动。
摩擦车钩组件10包括总地以标号12表示的外壳，外壳12具有朝向后止动件106的第一封闭端以及朝向车钩109的第二敞开端。第一封闭端包括具有第一预定横截面和第二预定长度的第一后部13以及具有第二预定横截面和第三预定长度并轴向对齐于第一后部13的第二后部15。第二后部15被设置在封闭外壳12端部的底壁16附近。具有预定宽度的一对凸脊部分14分别被设置在第一和第二后部13、15中间并毗邻于后止动件106对的工作表面107。该对凸脊部分14使第一封闭端的第二后部15延伸入底梁100并通过后止动件106的工作表面107。要理解该第二后部15被至少部分地设置在该后止动件106中间。
具有第三预定横截面和第四预定长度的外壳12的第二敞开端的前部20被设置在第一后部13附近。该前部20轴向地相反于第一封闭端并被保持与第一封闭端的连通。较佳地，该第三预定横截面等于第一后部13的第一预定横截面。
第二后部15适于将总地以标号18表示的可压缩吸震装置容纳于内，可压缩吸震装置的一端靠近外壳12的底壁16的内表面22的至少一部分。
设置在底壁16内表面22附近的定位装置36用来在可压缩吸震部件18受压和延伸期间将可压缩吸震部件18的那一端居中地维持在外壳12的第二后部15中。
最佳地如图2所示，可压缩吸震部件18还延伸入第一后部13。
可压缩吸震部件18还包括3368698号美国专利所公开的至少一个吸震弹性件以及液压组件，或6488162号和6446820号美国专利公开的至少一个弹性垫堆，然而可压缩吸震部件18较佳地包括至少一个吸震弹性件28，可压缩吸震部件18更佳地包括分别作为第一和第二弹性部件28、28a的一对第一和第二弹性压缩装置。该对第一和第二弹性部件28、28a分别具有第五预定长度和第一和第二预定弹簧刚度以实现与具有第二后部15的外壳12结合的摩擦车钩组件10的较高吸震能力。
分别毗邻成对的第一和第二弹性件28、28a的座装置24配合在外壳12内并在其中纵向移动以在将作用力和释放力施加于车钩组件10期间分别挤压和释放可压缩吸震部件18。
总地以标号42表示的摩擦吸震装置被至少部分地设置在外壳12的前部20中。在施加足以使车钩组件10产生挤压的作用力时，摩擦吸震装置42吸收能量。
本领域内技术人员应当理解第一后部13的第二预定长度、前部20的第四预定长度、摩擦吸震装置42的暴露部分以及车钩从动结构114的预定厚度的叠加大至等于或稍小于车钩凹穴108的第一预定长度。
摩擦吸震装置42包括一对具有内摩擦表面48和啮合于外壳12的相对的外表面46的一对横向间隔设置的外固定板44。
具有外摩擦表面52和内摩擦表面54以及在外摩擦表面52和内摩擦表面54中间的至少一个基本平整边缘56的基本厚度均一的一对横向间隔设置的可移动板50被设置在摩擦车钩组件10的敞开端中。内表面54的一边缘56啮合座装置24。至少部分外摩擦表面52可移动地和摩擦地啮合外固定板44的内摩擦表面48。
具有外摩擦表面60和相对的内摩擦表面62的一对横向间隔的锥形板58被设置在该可移动板50附近。外摩擦表面60可移动地并摩擦地啮合于可移动板50的内摩擦表面54的至少一部分。
摩擦吸震装置42还包括具有可移动地并摩擦地啮合于锥形的固定板58的内摩擦表面62至少一部分的外摩擦表面66的至少一部分的一对横向间隔的楔形鞋64。楔形鞋64的一边68的至少一部分啮合于座装置24并且在其相对边具有预定锥形部分70。
提供具有一对匹配的削锥部分74以啮合楔形鞋64锥形部分的中央楔块72，以开始摩擦吸震装置42的摩擦啮合。
摩擦车钩组件10还包括啮合并纵向地在座装置24和中央楔块72之间延伸以当挤压摩擦车钩组件10的作用力撤去时，连续地从可压缩吸震装置18向外推动摩擦吸震装置42以释放摩擦吸震装置的弹簧释放装置。
在车钩钩爪110的碰撞中，缓冲震动从车钩臂112通过车钩从动结构114被传递至中央楔块72，使其作用楔形鞋62并由此同时压缩所有吸震部件。这些部分提供对轻缓冲震动的足够减震性。然而，在适当的行程后，车钩从动结构114毗邻于可移动板50的外端，引起通过楔形鞋64的动作被压在一起的可移动板50和固定板58、44之间的能量吸收摩擦。随着该动作的继续，由于楔形鞋64挤入吸震机构42，夹在一起的板的相邻表面之间的压力大量地增加。通过吸震机构的摩擦和压缩的能量吸收和散发将继续直至摩擦车钩组件10不再包含吸震部件18的挤压。吸震部件18延伸入外壳12的第二后部15实现较长的行程，并更重要地允许摩擦车钩组件10吸收来自车钩109的较高缓冲震动。
在释放摩擦车钩组件10的过程中，可压缩吸震部件18由座装置24保持对齐。
最佳地如图3所示，包含整体轭部分的摩擦车钩组件10的总地由标号200表示的外壳具有一对相对的第一从动结构孔220，它们被设置在第二敞开端的第一前部210中并具有第五预定长度和第一预定高度。第二前部216从第一前部210向外延伸并包含一对相对地定位的垂直边部分218。每个边部分218具有第六预定长度和第二预定高度的第二从动结构孔222以及以标准车钩栓(未图示)安装于车钩臂112的纵向设置的孔224。
如图1所示，一对相对设置的水平表面217较佳地被设置在形成类似盒结构的边部分218的中间，以在摩擦车钩组件10工作过程中加强这些垂直边部分218的结构整体性。
本领域内技术人员很容易理解可将一对相对的圆孔设置在该水平表面217内以便用车钩销(未图示)固定于作为标准F柄车钩的车钩109。
具有第二预定宽度的一对前凸脊部分211被分别设置在第一和第二前部210、216中间并靠近各前止动件104的工作表面105，其中摩擦车钩组件10位于整个牵引行程的端部。
尽管尤其结合附图对本发明的当前较佳实施例和各种替代性实施例进行了相当详细地描述，但要理解本领域内技术人员可不脱离所附权利要求范围或本发明精神地作出和/或构思出本发明的各种附加修正和/或改变。
权利要求
1.一种长行程高性能铁路车辆摩擦式车钩组件的外壳，所述摩擦式车钩组件能吸收一般在将这类铁路车辆连接于列车编组的操作时以及在所述列车编组在轨道结构上的正常操作时遇到的缓冲和牵引震动，这类缓冲和牵引震动由所述铁路车辆的车钩以及车钩从动结构传递，所述车钩从动结构具有第一预定厚度，所述车钩组件被设置在一对前止动件和轴向相对的一对后止动件中间的铁路车辆的中央底梁中，所述前止动件和后止动件形成24.625英寸的车钩凹穴，所述外壳包括(a)具有第一预定横截面和第二预定长度的第一部分、具有第二预定横截面以及与所述第一部分轴向对齐的第三预定长度的第二部分的第一端，所述第二部分由端壁封闭，具有预定宽度的一对凸脊部分被设置在所述第一和第二部分中间并靠近每个后止动件的工作表面；(b)具有靠近所述第一端的第一部分设置的第四预定长度的第二端，所述第二端轴向地相对于所述第一端并还与其所述第一部分敞开地连通；以及(c)藉此所述一对凸脊部分使所述第一端的所述第二部分延伸入所述底梁并通过所述一对后止动件的所述工作表面以定位在所述后止动件的中间，所述延伸实现所述车钩组件更长的行程，同时维持将所述车钩组件配合在所述24.625英寸凹穴中的能力。
2.如权利要求1所述的长行程高性能铁路车辆摩擦式车钩组件的外壳，其特征在于，所述端壁具有内表面。
3.如权利要求2所述的长行程高性能铁路车辆摩擦式车钩组件的外壳，其特征在于，所述第一端还包括设置在所述端壁的所述内表面附近的定位装置，以在所述可压缩吸震部件的压缩和延伸期间居中地保持设置在所述第一端的所述第二部分中的可压缩吸震部件的一端，所述一端与封闭所述外壳的所述第一端的所述端壁的所述内表面的至少一部分毗邻，所述可压缩吸震部件从所述端壁的所述内表面纵向地延伸入所述第一端的所述第一部分。
4.如权利要求3所述的长行程高性能铁路车辆摩擦式车钩组件的外壳，其特征在于，所述可压缩吸震部件包括至少一个具有第五预定长度的弹性压缩装置。
5.如权利要求4所述的长行程高性能铁路车辆摩擦式车钩组件的外壳，其特征在于，所述至少一个弹性压缩装置为弹性部件、液压组件、弹性垫堆及其组合中的至少一个。
6.如权利要求5所述的长行程高性能铁路车辆摩擦式车钩组件的外壳，其特征在于，所述至少一个弹性压缩装置为一对具有第一预定弹簧刚度的第一弹性部件以及具有第二预定弹簧刚度的第二弹性部件。
7.如权利要求3所述的长行程高性能铁路车辆摩擦式车钩组件的外壳，其特征在于，所述第一端的第一部分适于容纳具有其毗邻所述可压缩吸震部件的轴向相对端的一个表面的至少一部分并安装以在所述外壳内纵向移动的座装置，以在施加和释放作用于所述车钩组件上的力时分别挤压和释放所述可压缩吸震部件。
8.如权利要求1所述的长行程高性能铁路车辆摩擦式车钩组件的外壳，其特征在于，所述第二端适于至少部分地容纳摩擦吸震装置，以吸收压缩所述车钩组件时的能量，以及啮合于并纵向延伸于所述座装置和所述摩擦缓冲装置之间的弹性释放装置，以当压缩所述车钩组件的作用力撤去时从所述可压缩吸震装置连续向外推动所述摩擦吸震装置，从而释放所述摩擦吸震单元。
9.一种长行程高性能铁路的外壳
10.如权利要求1所述的长行程高性能铁路车辆摩擦式车钩组件的外壳，其特征在于，所述第二端还包括从其向外延伸的一对相对地设置的垂直边部分。
11.如权利要求10所述的长行程高性能铁路车辆摩擦式车钩组件的外壳，其特征在于，所述各对垂直边部分包括用标准车钩栓安装于所述车钩臂的纵向设置的孔。
12.一种长行程高性能铁路车辆摩擦式车钩组件的外壳，所述摩擦式车钩组件能吸收一般在将这类铁路车辆连接于列车编组的操作时在所述列车编组在轨道结构上的正常操作时遇到的缓冲和牵引震动，这类缓冲和牵引震动由所述铁路车辆的车钩传递，所述车钩组件被设置在一对前止动件和轴向相对的一对后止动件之间的铁路车辆的中央底梁中，所述前止动件和后止动件形成24.625英寸的车钩凹穴，所述外壳包括(a)具有第一预定横截面和第二预定长度的第一后部分、具有第二预定横截面以及与所述第一部分轴向对齐的第三预定长度的第二后部分的第一端，所述第二部分由端壁封闭，具有第一预定宽度的一对凸脊部分被设置在所述第一和第二后部分中间并靠近每个后止动件的工作表面；(b)具有第三预定横截面以及设置在所述第一端的所述第一部分附近的第四预定长度的第一前部分的第二端，所述第二端与所述第一端轴向地相对并还与其所述第一后部分敞开地连通，以及从所述第一前部向外延伸以安装于所述车钩的第二前部分；(c)藉此所述第一后部分的所述第二预定长度和所述第一前部分的所述第四预定长度的叠加等于或小于24.625英寸长度的车钩凹穴；以及(d)藉此所述一对后凸脊部分使所述第一端的所述第二后部分延伸入所述一对后止动件中间的底梁并通过其工作表面。
13.如权利要求12所述的长行程高性能铁路车辆摩擦式车钩组件的外壳，其特征在于，所述第二端包括具有设置在所述第一和第二前部分中间的第二预定宽度的一对前凸脊部分。
14.如权利要求12所述的长行程高性能铁路车辆摩擦式车钩组件的外壳，其特征在于，所述第一前部分包括具有第五预定长度和第一预定高度并毗邻于所述成对前凸脊部分的一对相对的第一从动结构孔。
15.如权利要求12所述的长行程高性能铁路车辆摩擦式车钩组件的外壳，其特征在于，所述第二前部分包括一对相对设置的垂直边部分。
16.如权利要求15所述的长行程高性能铁路车辆摩擦式车钩组件的外壳，其特征在于，所述第二端包括具有第六预定长度和第二预定高度的一对相对的第二从动结构孔，每个所述第二从动结构孔被设置在所述第一前部分和所述第二端的所述第二前部分的所述垂直边部分中的一个上。
17.如权利要求16所述的长行程高性能铁路车辆摩擦式车钩组件的外壳，其特征在于，所述一对所述第一从动结构孔的所述第五长度大于或等于所述一对所述第二从动结构孔的所述第六预定长度。
18.如权利要求17所述的长行程高性能铁路车辆摩擦式车钩组件的外壳，其特征在于，所述一对所述第一从动结构孔的所述第五预定长度大于所述一对所述第二从动结构孔的所述第六预定长度。
19.如权利要求15所述的长行程高性能铁路车辆摩擦式车钩组件的外壳，其特征在于，每个所述垂直边部分包括纵向设置的孔，以便用标准车钩栓安装于车钩臂。
20.如权利要求12所述的长行程高性能铁路车辆摩擦式车钩组件的外壳，其特征在于，所述第二前部分还包括设置在形成类似盒结构的所述垂直边部分中间的一对相对的水平表面。
21.如权利要求20所述的长行程高性能铁路车辆摩擦式车钩组件的外壳，其特征在于，所述第二端包括设置在所述相对的水平表面内的一对相对的孔，以便用标准车钩销固定于车钩臂。
22.如权利要求12所述的长行程高性能铁路车辆摩擦式车钩组件的外壳，其特征在于，所述第一前部分的第三预定横截面等于所述第一后部分的第一预定横截面。
23.如权利要求12所述的长行程高性能铁路车辆摩擦式车钩组件的外壳，其特征在于，所述第二敞开端适于完全地容纳摩擦减震装置，以在挤压所述车钩组件时吸收能量，以及接合于并纵向地在所述座装置和所述摩擦减震装置之间延伸的弹性释放装置，以当所施加的用于挤压所述车钩组件的力撤去后连续地从所述可压缩减震装置向外推动所述摩擦减震装置，从而释放所述摩擦减震装置。
24.一种高性能铁路车辆摩擦式车钩组件的外壳，所述摩擦式车钩组件能吸收一般在将这类铁路车辆连接于列车编组的操作时以及在所述列车编组在轨道结构上的正常操作时遇到的缓冲和牵引震动，这类缓冲和牵引震动由所述铁路车辆的车钩传递，所述车钩组件被设置在一对前止动件和轴向相对的一对后止动件之间的铁路车辆的中央底梁中，所述前止动件和后止动件形成24.625英寸的车钩凹穴，所述外壳包括(a)具有第一预定横截面和第二预定长度的第一端，所述第一端由端壁封闭，所述端壁毗邻于各所述后止动件的工作表面；(b)具有第三预定横截面和设置在所述第一端附近的第四预定长度的第一前部分的第二端，所述第二端轴向地相对于所述第一端并还与其敞开地连通，以及从所述第一前部分向外延伸以安装于所述车钩的第二前部分；以及(c)具有预定长度的一对相对的从动结构孔，所述一对相对的从动结构孔被设置在所述第二端内。
25.如权利要求24所述的高性能铁路车辆摩擦式车钩组件的外壳，其特征在于，所述一对所述相对的从动结构孔的所述预定长度等于所述高性能铁路车辆摩擦式车钩的行程距离。
26.如权利要求24所述的高性能铁路车辆摩擦式车钩组件的外壳，其特征在于，所述第二端包括具有设置在所述第一和第二前部分中间的第二预定宽度的一对前凸脊部分。
全文摘要
一种摩擦式车钩组件(10)包括具有敞开的前端和含有第一和第二后部分(13、15)以及设置在该第一和第二后部分中间的一对凸脊部分(14)的封闭后端并允许车钩组件(10)配合入预定长度的车钩凹穴中的外壳(12)。第一后部(13)适于容纳可压缩减震部件(18)，其一端毗邻有座结构，可压缩减震部件(18)从封闭后端的第二部分(15)向敞开的前部(20)纵向地延伸。敞开的前端适于容纳摩擦缓冲部件(42)，该摩擦缓冲部件(42)具有弹性释放机构(76)，用来从可压缩减震部件(18)连续向外推动摩擦减震部件(52)以在挤压该车钩组件(10)后释放该摩擦减震部件。敞开的前端可包括附加的边部分(50)以直接安装于车钩。
文档编号B61G9/22GK1910075SQ200580002555
公开日2007年2月7日 申请日期2005年1月14日 优先权日2004年1月16日
发明者H·R·索莫菲尔德, M·E·林 申请人:外博泰克控股股份有限公司