專利名稱：軛架和彈性體牽引裝置的組合的制作方法
技術領域：
本發明整體涉及有軌車輛的牽引裝置組件，更具體地說，本發明涉及一種具有安裝在有軌車輛的軛架內的可壓縮彈性體彈簧的牽引裝置組件，該牽引裝置組件用于緩沖在該有軌車輛的組裝和操作過程中通常會遇到的動態沖擊力。
背景技術：
眾所周知，使用具有可壓縮彈性體彈簧的牽引裝置組件緩沖在組裝和操作有軌車輛時遇到的撞擊和牽引動態沖擊力。通常，可壓縮 彈性體彈簧包括利用板間隔開的彈性體墊的疊層結構。彈性體墊和板 在有軌車輛的中空底梁內設置成與軛架的縱向中心軸線橫交。各個彈
性體墊沿著縱向中心軸線朝向牽引裝置組件的后部受到壓縮以緩沖 撞擊動態沖擊力，并且沿著同一縱向軸線朝著牽引裝置的前部伸長以 至少緩沖牽引動態沖擊力。在彈性體墊壓縮和伸長期間，各個板沿著 縱向中心軸線移動。彈性體墊由例如橡膠等熱固性材料、或由熱塑性 共聚多酯材料制成。由Wilmington, Delaware的E丄DuPont de Nemours & Co.制造的整體品牌為HYTREL的共聚多酯材料是牽引裝 置領域常用的材料。
此外，已知的是，難以在緩沖撞擊和牽引動態沖擊力時維持彈 性體彈簧的橫向剛度或穩定性。維持該穩定性的一個常用方法是使各 個彈性體墊和板形成有中心孔并且使金屬桿穿過所有的彈性體墊和 板。然而，中心桿的使用增加了牽引裝置的制造成本。
另一個常用方法是將彈性體彈簧安裝到牽引裝置殼體內，并且 將金屬板的大小設定為使金屬板鄰接殼體的內壁表面，從而在彈性體 彈簧受到壓縮時提供需要的軸向引導。然而，殼體的使用增加了該牽 引裝置的安裝成本，并且殼體重量的增加導致有軌車輛的承載重量降 低。
中心桿和殼體的組合還與用于維持彈性體彈簧的橫向穩定性的 邊緣引導件一起使用或者不與該邊緣引導件一起使用。因為始終需要 提高各個有軌車廂的承載能力，所以與殼體和/或桿相關的重量不利 地影響該承載能力。
此外，不斷的提高承載能力需求增加了操作和組裝列車編組時 能量吸收組件所受到的動態沖擊力。這樣，更大的動態沖擊力直接傳 遞到安裝在牽引裝置殼體內的可壓縮彈性體彈簧上。此外，已經知道 的是，在組裝列車編組時超過規定的最大速度會進一步增加各個牽引 裝置組件要吸收并緩沖的動態沖擊力。
在構思和設計本發明之前，已經做出努力針對在修車場將單個 有軌車廂進行"溜放(humping)"以建造列車編組期間產生的更高的動態沖擊力提供保護，在建造列車編組期間，在駝峰上將一個有軌
車廂推向另一個等待的有軌車廂，該有軌車廂可能以比2至4MPH 的AAR限速更高的速度行駛。授予Barker等人的美國專利No. 6,446,820披露了一種這樣的牽引裝置組件其具有軛架、車鉤隨動 件、后隨動件、前彈性構件和后彈性構件。軛架具有上止動件和下止 動件。車鉤隨動件被偏壓在上止動件和下止動件上。牽引裝置組件還
包括穿過軛架、后彈性構件和后隨動件延伸的中心桿。然而，己經發 現，在重復使用期間，中心桿不足以維持后彈性構件的軸向對準度， 從而造成彈性體墊和板的橫向穩定性喪失并且還造成牽引裝置組件 的性能和可靠性降低。還發現，該牽引裝置組件不能阻止后彈性構件 的過度壓縮，從而還造成可靠性降低和維護成本增加。
另一個現有牽引裝置組件采用與中心底梁的內側豎直壁面鄰接 的板，從而不需要殼體，然而，該方法因底梁壁面的磨損顧慮或固定 到各個板的引導邊緣上的抗磨構件的額外安裝成本而成為一些有軌 車輛操作者不期望使用的方法。
因此，始終需要如下成本低且可靠的牽引裝置組件其使用可 壓縮彈性體彈簧并且能夠吸收高動態沖擊力而無需使用中心金屬桿
或殼體來進行引導。
發明內容
本發明通過提供用于緩沖在組裝和操作有軌車輛時遇到的撞擊 和牽引動態沖擊力的新式牽引裝置組件來克服現有技術裝置的缺點。 根據本發明的一個方面，牽引裝置組件包括可移除地安裝到有軌車輛
主體的中空中心底梁內的細長軛架。軛架具有軛架頭部，其適于與 車鉤柄的端部連接；尾端，其在軸向上與軛架頭部相對； 一對細長的 大致平行的間隔開的上帶構件和下帶構件，其均具有內表面、外表面、 前端和后端，各個帶構件的后端與軛架的尾端結合，并且各個帶構件 的前端與軛架頭部結合。在上帶構件與下帶構件之間與軛架的縱向中 心軸線橫交地設置后隨動件。后隨動件的大小設定為在牽引裝置組 件處于緩沖撞擊動態沖擊力的位置上時，后隨動件抵靠在形成于軛架的尾端內的牽引裝置座以及固定到中心底梁上的一對后止動件上。還 設置前車鉤隨動件。前車鉤隨動件與軛架的縱向中心軸線橫交地設置 在上帶構件與下帶構件之間。前車鉤隨動件的大小設定為在牽引裝 置組件處于緩沖牽引動態沖擊力的位置上時，前車鉤隨動件抵靠在形 成于與中心底梁接合的撞擊盒內的一對前止動件上。在前車鉤隨動件 與后隨動件之間與軛架的縱向中心軸線軸向對準地設置細長的可壓 縮彈性體彈簧。可壓縮彈性體彈簧包括疊層結構，疊層結構具有由預 定多個板狀構件間隔開的預定多個彈性體墊。預定多個彈性體墊和預 定多個板狀構件均在中心底梁內設置成與軛架的中心軸線橫交。預定 多個彈性體墊均沿著縱向中心軸線朝向后隨動件受到壓縮以緩沖撞
擊動態沖擊力，并且沿著縱向中心軸線朝向前車鉤隨動件受到壓縮以 緩沖牽引動態沖擊力。預定多個板狀構件在緩沖撞擊和牽引動態沖擊
力時沿著縱向中心軸線移動。
根據本發明的另一方面，牽引裝置組件包括相對于軛架的縱向 中心軸線對準地設置在前車鉤隨動件與后隨動件之間的一對細長的 可壓縮彈簧。在該對細長的可壓縮彈簧的內端之間設置中心板。
根據本發明的另一方面，牽引裝置組件包括軛架，該軛架具有 后壁、從后壁向牽引裝置組件的前端延伸的上壁、和從后壁朝向牽引 裝置組件的前端延伸的下壁。在軛架的后壁與牽引裝置組件的前端之 間設置前車鉤隨動件。前車鉤隨動件具有與牽引底梁的前止動件接觸 的一對止動件接觸表面、以及位于止動件接觸表面之間的車鉤支撐表 面。在前車鉤隨動件與軛架的后壁之間設置前可壓縮彈性構件。在軛
架的后壁與牽引裝置組件的后端之間設置后可壓縮彈性構件。前可壓 縮彈性構件和后可壓縮彈性構件的至少之一包括彼此同軸且串聯設 置的預定多個彈性體墊。預定多個彈性體墊均具有周向側表面和一對 軸向端部。一對軸向端部均具有設置成與縱向中心軸線垂直的平坦表 面。預定多個隔板狀構件設置成使得各個隔板狀構件設置在一對彈性 體墊之間。各個隔板狀構件具有與一個彈性體墊的平坦端面鄰接的第 一平坦表面、以及與相鄰彈性體墊的平坦端面鄰接的相對第二平坦表 面。預定多個彈性體墊和隔板狀構件一起形成具有縱向中心軸線和預定初始高度的多層疊層結構。預定多個彈性體墊在緩沖撞擊和牽引動
態沖擊力時沿著縱向中心軸線壓縮和伸長，從而使預定多個隔板狀構
件沿著縱向中心軸線移動。與疊層結構的縱向中心軸線同心的穿過預
定多個隔板狀構件而形成軸向孔。存在固定到預定多個隔板狀構件上
并且圍繞軸向孔的周緣設置的裝置，用于將預定多個隔板狀構件與一
對彈性體墊中每一個彈性體墊進行機械互鎖。在后可壓縮彈性構件的
后方設置后隨動件。最后，設置用于將后可壓縮彈性構件的后端安裝
到后隨動件的內表面上的裝置。
根據本發明的另一方面，提供與牽引裝置組件結合的后隨動塊，
該牽引裝置組件可以安裝到有軌車輛的軛架內以緩沖在組裝和操作 有軌車輛時遇到的撞擊和牽引動態沖擊力。牽引裝置組件包括沿軸向
安裝到軛架內的至少一個可壓縮彈性體彈簧。后隨動塊包括與彈性可 壓縮彈簧的端部鄰接的內表面。后隨動塊的后表面的大小設定為使其 與后止動件、前止動件、和車鉤柄端中至少一個鄰接。還設置用于將 可壓縮彈性體彈簧的端部定位到后隨動塊上的定位裝置。定位裝置是 凸爪、突出部、孔和螺紋孔中至少一個。
本發明的目的
因此，本發明的主要目的之一是提供一種用于緩沖在操作有軌 車輛時遇到的撞擊和牽引動態沖擊力的牽引裝置組件。
本發明的另一個目的是提供一種使用可壓縮彈性體彈簧的鐵路 牽引裝置組件。
本發明的另一個目的是提供一種使用具有機械互鎖的彈性體墊
和金屬板的可壓縮彈性體彈簧的鐵路牽引裝置組件。
本發明的另一個目的是提供這樣一種鐵路牽引裝置組件其使 用在前車鉤隨動件與后隨動件之間沿軸向安裝到有軌車輛的軛架內
的可壓縮彈性體彈簧。
本發明的另一個目的是提供這樣一種鐵路牽引裝置組件其使 用沿軸向安裝在有軌車輛的軛架內并在各端部分別與前車鉤隨動件 和后隨動件連接的可壓縮彈性體彈簧。
14本發明的另一個目的是提供這樣一種鐵路牽引裝置組件其使 用在前車鉤隨動件與后隨動件之間沿軸向安裝到有軌車輛的軛架內 并由中心板間隔開的可壓縮彈性體彈簧。
本發明的另一個目的是提供這樣一種鐵路牽引裝置組件其使 用安裝在軛架內的前可壓縮彈性體彈簧以及安裝在軛架與后隨動件 之間的后可壓縮彈性體彈簧。
除了本發明的已經在上面一定程度地具體描述的幾個目的和優 點之外，對于相關領域的技術人員而言，尤其是在結合附圖和所附權 利要求書考慮上述描述的情況下，本發明的各種其他目的和優點將更 加顯而易見。
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圖1是根據本發明的一個實施例構造的牽引裝置組件的等軸測
視圖2是安裝在中心底梁內的圖1的牽引裝置組件的平面剖視圖3是用于圖1的牽引裝置組件并根據本發明的一個實施例構 造的后隨動件或前隨動件的等軸測視圖4是用于圖1的牽引裝置組件并根據本發明的另一個實施例 構造的后隨動件或前隨動件的等軸測視圖5是根據本發明另一實施例構造的牽引裝置組件的等軸測視
圖6是用于圖5的牽引裝置組件的中心板的等軸測視圖7是根據本發明另一實施例構造的牽引裝置組件的等軸測視
圖8是示出對圖1的牽引裝置組件和圖10-圖11所示的現有技 術牽引裝置組件進行一個比較測試的結果的曲線圖9是示出對圖1的牽引裝置組件和圖10-圖11所示的現有技 術牽引裝置組件進行另一個比較測試的結果的曲線圖-，
圖IO是現有技術牽引裝置組件的前等軸測視圖；以及
圖11是圖10的牽引裝置組件的后等軸測視圖。
具體實施方式
在更詳細地描述本發明之前，應該注意到，為了描述清楚和便 于理解，在附圖所示的全部視圖中用相同的附圖標記表示具有相同功 能的相同部件。應該理解到，有軌車輛的定義適用于但不限于客運有軌車、貨 運有軌車、機車等有軌車輛。參考圖1至圖9所示的各個實施例來描述實施本發明的最佳實 施方式。然而，本發明不限于所描述的實施例，本領域的技術人員將 理解到，在不脫離本發明基本概念的情況下，本發明的許多其它實施 例也是可行的，并且任何此類成果也將落入本發明的范圍內。可以預 想到，本發明的其它形式和構造可以容易地包含于本發明的教導中， 并且為了說明和披露目的而不是為了限定范圍，僅示出并描述幾個特 定的構造。本發明提供一種牽引裝置組件，該牽引裝置組件用于緩沖在組 裝和操作有軌車輛(未示出，但是在現有技術中是已知的)時遇到的 撞擊和牽引動態沖擊力。此外，牽引裝置組件在后隨動塊50和前車 鉤隨動塊60之間與整體標記為20的傳統軛架相結合地安裝。傳統上， 軛架20可移除地安裝到有軌車輛主體(未示出)的中空中心底梁2 內。圖示的軛架20為用于標準AAR的E型車鉤的傳統軛架，例如， 如授予Elliott等人的美國專利No. 4,095,065所披露的軛架，該專利 的教導通過引用并入本文。簡要地說，軛架20包括具有一對鍵槽壁 24的軛架頭部22。軛架20的尾端26在軸向上與軛架頭部22相對， 并且具有形成于內部的傳統牽引裝置座28。細長的上帶構件30以傳 統的方式設置在軛架頭部22與尾端26之間。上帶構件30具有水平 布置的平坦內表面32、水平布置的外表面34和一對豎直布置的側緣 36，在圖1中僅示出一個側緣36。此外，細長的下帶構件40以傳統 的方式設置在軛架頭部22與尾端26之間并且以大致平行的方式與上 帶構件30間隔開。類似地，下帶構件40具有水平布置的平坦內表面圖1中僅示 出一個側緣46。作為本領域的傳統技術，后隨動件50設置在上帶構件30和下 帶構件40之間，并且與軛架20的縱向中心軸線21橫交。后隨動件 50的大小設定為在牽引裝置組件70位于緩沖撞擊動態沖擊力的位 置上時，后隨動件50抵靠在軛架20的牽引裝置座28以及固定到中 心底梁2上的一對后止動件3上。前車鉤隨動件60也設置在上帶構件30和下帶構件40之間，并 且與軛架20的縱向中心軸線21橫交。前車鉤隨動件60的大小設定 成在牽引裝置組件70位于緩沖牽引動態沖擊力的位置上時，前車 鉤隨動件60抵靠在一對前止動件8上，該前止動件形成于與中心底 梁2接合的撞擊盒5的后部6上。前車鉤隨動件60還以傳統的方式 抵靠在車鉤10的柄12上。下面，參考圖1-圖4，描述根據本發明一個實施例的整體標記 為70的牽引裝置組件，該牽引裝置組件包括定位于后隨動件50和前 車鉤隨動件60之間的多個可壓縮彈性體墊、以及置于可壓縮彈性體 墊之間的板，以吸收和緩沖經由車鉤柄12施加到牽引裝置組件70 上的撞擊和牽引動態沖擊力。優選地，該多個可壓縮彈性體墊和板形成整體標記為102的細 長的可壓縮彈性體彈簧，該可壓縮彈性體彈簧由同時提交的發明名稱 為"Compressible Elastomeric Spring (可壓縮彈性體彈簧)"的共同待審的美國No.__披露。目前還優選的是，提供如共同待審的美國No.___"Plate For A Compressible Elastomeric Spring (用于可壓縮彈性體彈簧的板)"所披露的板，并且提供如共同待審的美國No.__"Elastomeric Pad For A Compressible Elastomeric Spring(用于可壓縮彈性體彈簧的彈性體墊)"所披露的彈性體墊。這樣， 為了簡潔起見，在本申請中將省略對可壓縮彈性體墊、板以及彈簧 102內的可壓縮彈性體墊和板之間的 連接裝置的詳細描述。簡要地 說，可壓縮彈性體彈簧102包括預定的多個可壓縮彈性體墊110和隔 板狀構件190，這些可壓縮彈性體墊和隔板狀構件一起形成具有預定初始高度的多層疊層結構，從而在緩沖撞擊和牽引動態沖擊力時預定 的多個可壓縮彈性體墊110中的每一個可壓縮彈性體墊沿著中心軸線21壓縮和伸長，因而使得預定的多個隔板狀構件190中的每一個 隔板狀構件沿著中心軸線21移動。為了使用可壓縮彈性體彈簧102， 牽引裝置組件70還包括用于在緩沖撞擊和牽引動態沖擊力時保持可 壓縮彈性體彈簧102的軸向對準度的軸向對準保持裝置、以及用于以 不結合的方式將各個可壓縮彈性體墊110與各個隔板狀構件190的鄰 接表面連接在一起的連接裝置。本發明想到，軸向對準保持裝置可以包括穿過預定多個隔板狀 構件190的每一個隔板狀構件而形成的軸向孔180、以及位于軸向孔 180的周緣上或緊靠該周緣而設置的多個第一凸爪170a和第二凸爪 170b。軸向對準保持裝置還可以包括形成于各個可壓縮彈性體墊110 的第一軸向端部的表面內的第一凹槽130、以及形成于可壓縮彈性體 墊110的第二軸向端部的表面內的第二凹槽140，其中，預定的多個 第一凸爪170a各自容納在第一凹槽130內，并且預定的多個第二凸 爪170b各自容納在第二凹槽140內。軸向對準保持裝置可以額外地包括一對突出部130，至少一個突 出部與各個可壓縮彈性體墊110的相應軸向端部形成一體并且固定 在相應軸向端部的表面上，其中各突出部130延伸到鄰接設置的隔板 狀構件l卯的各個軸向孔180中，并且突出部130的大小設定為使其 與各個凸爪170a、 170b摩擦接合。已經發現，為了在降低牽引裝置組件70的重量和成本并消除底 梁磨損顧慮的同時針對更高的動態沖擊載荷提供目前期望的保護，軸 向對準裝置應該包括組合的如下部件凸爪170a、 170b，其預定地 設置成與隔板狀構件190的表面大致垂直；軸向孔180;突出部130， 其形成在可壓縮彈性體墊110的各個軸向端部上，與各個凸爪170a、 170b摩擦接合并延伸到軸向孔180中；以及凹槽140，其大小設定為 使其可以在內部容納各個凸爪170a、 170b。然而，本發明想到，軸向對準保持裝置可以包括如下的預定多個隔板狀構件這些隔板狀構件的各個豎直側緣193a、 193b與中心 底梁2的各個內側豎直表面4以鄰接關系設置。在操作中，這些豎直 側緣193a、 193b將為彈簧102的操作提供周緣引導。當期望減少內 側豎直表面4和豎直側緣193a、 193b的磨損(其中，這些豎直側緣 193a、 193b緊靠各個內側豎直表面4設置)時，將抗磨構件198以 傳統的方式固定到至少一個隔板狀構件l卯的各個豎直側緣193a、 193b上。
此外，本發明想到，軸向對準保持裝置可以包括至少一對構件 199，該構件199固定到至少一個隔板狀構件190上并且向外延伸至 各個水平邊緣195a、 195b之外，以分別與上帶構件30的側緣36和 下帶構件40的側緣46鄰接。在操作中，該至少一對構件199能將各 個帶構件30、40保持在一對構件199之間，并在可壓縮彈性體墊110 壓縮和伸長時提供引導。該至少一對構件199之一可以形成為與至少 一個隔板狀構件190成一體的一對豎直間隔開的凸緣，從而在能夠將 彈簧102安裝到軛架20上的同時也容易制造。
根據牽引裝置組件70的應用場合和吸收能力需要，還可以結合 凸爪170a、 170b并借助豎直側緣193a、 193b和/或構件198、 199提 供周緣引導。
本發明也可以采用如下的定位裝置該定位裝置用于將可壓縮 彈性體彈簧102的后端定位在后隨動件50的內表面52上。這種定位 裝置的具體布置方式將取決于具體應用場合和可壓縮彈性體彈簧 102的構造。在圖3的實例中，當可壓縮彈性體彈簧102未設置有端 板構件150從而使可壓縮彈性體墊110露出時，可以在后隨動件50 的內表面52上設置凸爪170，然后在形成過程期間將后隨動件剛性 地固定到可壓縮彈性體彈簧102上，從而提供可以簡單地安裝到軛架 20中的單件式組件。凸爪170可以與后隨動件50形成為一體，或在 利用例如鋼等傳統金屬材料制造后隨動件50時，例如利用焊接法將 凸爪170剛性地固定到內表面52上。
在圖3-圖4的另一實例中，后隨動件50可以設置有形成于內表 面52上的中心孔54，該中心孔54的大小設定為使其能夠容納端部
19可壓縮彈性體墊110的突出部130，或者設置有中心孔54a,該中心 孔54a的大小設定為使其能夠至少容納該板狀構件190的凸爪170a、 170b。可以理解到，可以用容納凸爪170a、 170b的凹槽54a、 64a或 多個小孔54b、 64b來代替中心孔54a。在圖3-圖4的另一實例中， 可以在內表面52上形成多個孔56來操作性地容納設置在板狀構件 190上的突出部160a、 160b。在圖3-圖4的另一個實例中，可以在 內表面52上形成或固定一對突出部58，以便與設置在板狀構件150、 190中的一對對準孔188操作性地接合。此外，如圖5和圖7最佳地 示出，還可以在內表面52上設置螺紋孔或孔59a，穿過端部板狀構 件150、 190與形成于后隨動件50內的螺紋孔或孔59a對準地形成互 補孔，從而能夠利用緊固件218將可壓縮彈性體彈簧102固定連接至 后隨動件50。有利地，可以在該端部板狀構件150、 190中設置至少 一對對準孔188，或者可以設置其它孔。還可以使用容納于孔188和 螺紋孔59a內的突出部58組合。
為了簡潔起見，應該理解到，前車鉤隨動件60可以設置有用于 將可壓縮彈性體彈簧102的前端定位在內表面62上的上述元件。
將本發明的圖1-圖4的使用突出部160a和160b、凸爪170a和 170b、突出部130以及凹槽140的牽引裝置組件70與授予Barker的 美國專利No. 6,446,820所披露的牽引裝置組件進行比較測試，本發 明牽引裝置組件70提高了緩沖撞擊和牽引動態沖擊力時的性能，上 述美國專利披露的內容通常稱為"雙包裝(twin pack)"并在圖10-圖11中被標記為現有技術。更重要的是，測試出乎意料地表明本發 明提供的性能提高程度高于預期的程度。在圖8的一個實例中，將能 量輸入(施加到牽引裝置組件上的能量)與牽引裝置組件在吸收所施 加的能量時所展現的反作用力進行比較，與"雙包裝"的性能(線 214b)相比，本發明的牽引裝置組件70的性能(線214a)在最大反 作用力處提高了約200%。在圖9的另一個實例中，與"雙包裝"(環 216b)相比，本發明的牽引裝置組件70(環216a)能夠在使行程(travel) 減少約30%的情況下吸收沖擊力。可以評估出，由于板狀構件150、 190與可壓縮彈性體墊110的新型連接以及可壓縮彈性體墊100的材料使得能夠保證可壓縮彈性體彈簧102的軸向對準度和相關橫向穩 定性，從而有助于該性能改進。
下面，參考圖5-圖6描述根據本發明的另一實例的整體標記為 72的牽引裝置組件。牽引裝置組件72包括一對可壓縮彈性體彈簧和 中心板200，如圖6最佳地示出，中心板設置在各個可壓縮彈性體彈 簧的內側端部之間。目前優選的是，使用構造成與可壓縮彈性體彈簧 102大致相同(除了長度較小以外)的一對可壓縮彈性體彈簧102a 和102b，但是對于相關領域的技術人員而言顯而易見的是，可以在 圖5的牽引裝置組件72中使用包括傳統盤簧在內的任意現有彈簧裝 置，然而這不應該理解為是本發明牽引裝置組件72的限制因素。
因此，進一步結合一對可壓縮彈性體彈簧102a和102b示出和 描述本發明。
使用一對可壓縮彈性體彈簧102a和102b減小了彈簧的長度， 更具體地說，簡化了各個可壓縮彈性體彈簧的組件形成工藝。此外， 一對可壓縮彈性體彈簧102a和102b以及中心板200的組合提供了如 下新型裝置其用于在緩沖撞擊和牽引動態沖擊力時保持一對可壓縮 彈性體彈簧102a和102b中的每一個可壓縮彈性體彈簧沿著軛架20 的縱向軸線21的軸向對準度。
該軸向對準保持裝置可以包括中心板200的各個豎直側緣203a、 203b，各個豎直側緣與中心底梁2的各個內側豎直表面以鄰接關系設 置。或者，中心板200的各個豎直側緣203a、 203b可以利用傳統的 抗磨構件(未示出)設置成緊靠中心底梁2的各個內側豎直表面4， 該抗磨構件固定到各個豎直側緣203a、 203b上，并且與中心底梁2 的各個內側豎直表面4以鄰接關系設置。
目前優選的是使用軛架20來提供可壓縮彈性體彈簧102a和 102b的軸向對準度。這可以通過采用具有一對凸緣209的中心板200 來實現，至少一個凸緣209與各個水平邊緣205a、 205b—體地形成 并固定到各個水平邊緣205a、 205b上。 一對凸緣209以彼此間隔開 的關系設置，并且還分別與上帶構件30的側緣36和下帶構件40的 側緣46以鄰接關系設置。 一對凸緣209在豎直方向上對準，與軛架20的一側相鄰，并且與中心板200形成為一體，而另一對豎直對準 的凸緣209在牽引裝置組件72和中心板200被安裝到軛架20上之后 必須例如借助緊固件209a而可移除地安裝到中心板200上。
牽引裝置組件72還包括用于以不結合的方式將各個可壓縮彈性 體彈簧102定位到中心板200的各個表面202上的裝置，在圖5-圖6 中僅示出一個表面202。為了簡潔起見，這可以根據將可壓縮彈性體 彈簧102的外端定位在后隨動件50或前車鉤隨動件60上的各個上述 實施例實現。.因此，中心板200可以設置有如下元件中的至少一者 中心孔204、形成于中心板200的各個表面202上的多個孔206、以 及固定到中心板200的各個表面202上或與各個表面202成一體的一 對突出部208。此外，也可以提供螺紋孔207，用于借助傳統螺紋緊 固件(未示出)將各個端部板狀構件150、 190固定到表面202上。
根據圖7所示的本發明的另一實施例，提供整體標記為74的牽 引裝置組件，該牽引裝置組件實質上是對圖10-圖11的現有技術的 美國專利No. 6,446,820的改進。該牽引裝置組件包括軛架、車鉤隨 動件、后隨動件、前彈性構件和后彈性構件。軛架具有上止動件和下 止動件。車鉤隨動件被偏壓在軛架的上止動件和下止動件上。牽引裝
置組件還包括穿過軛架、后彈性構件和后隨動件延伸的中心桿。"雙 包裝"設計的有利之處在于不需要牽引裝置殼體。然而，巳經發現， 在重復使用期間，中心桿不足以維持后彈性構件的軸向對準度，從而 造成牽引裝置組件的性能變差并且穩定性降低。
本發明通過如下方式改進了 "雙包裝"使用構造成與可壓縮 彈性體彈簧102大致相同的前可壓縮構件和后可壓縮構件中的至少 之一 (優選地使用上述構件的組合)，根據軛架210的構造確定可壓 縮彈性體墊IIO和板狀構件150、190的數目，并且將附圖標記為102c 的后可壓縮構件以上述方式固定到軛架210的后壁212以及后隨動件 50上，以便在緩沖牽引動態沖擊力時使后隨動件50朝向前隨動件60 移動。
因此，本發明消除了在"雙包裝"中使用的中心桿，從而有利 地降低了牽引裝置組件的重量和成本并且改進了使用性能。雖然已經就安裝在標準AAR的E型車鉤軛架20內的牽引裝置 組件示出了本發明，但是對于本領域的技術人員而言顯而易見的是， 本發明可以應用于標準AAR的F型和R型車鉤軛架。
可以理解到，在上述牽引裝置組件70、 72或74中，可以用如 發明名稱為"Compressible Elastomeric Spring (可壓縮彈性體彈簧)"
的共同待審的美國No.___中的圖l-圖2最佳地示出的多個彈簧100
來代替各個彈簧102-102d。在該實施例中，如果對于特定的應用而 言需要的話，板狀構件150的鄰接表面可以簡單地連接或剛性地固定 到彈簧之間以維持彈簧疊層結構的軸向對準度。僅作為實例，板狀構 件150的外表面154可以設置有多個第二突出部160，并且相對的板 狀構件150可以設置有大小設定為分別容納所述多個第二突出部160 的多個孔159。孔159和第二突出部160可以具有緊公差，以至少顯 著地降低或消除一對相鄰設置的板狀構件150之間的總體橫向移動。
已經以全面、清楚、精確和準確的方式描述了本發明，以使所 屬領域的任意技術人員能夠作出和使用本發明。應該理解到，本領域 的技術人員可以在不脫離所附權利要求書所限定的精神和范圍的情 況下做出本發明具體描述的實施例的部件的變型、修改、等同物和替 代物。
權利要求
1.一種牽引裝置組件，其用于緩沖在組裝和操作有軌車輛時遇到的撞擊和牽引動態沖擊力，所述牽引裝置組件包括(a)細長的軛架，其被可移除地安裝到有軌車輛主體的中空中心底梁內，所述軛架具有軛架頭部，其適于與車鉤柄的端部連接；尾端，其在軸向上與所述軛架頭部相對；一對細長的大致平行的間隔開的上帶構件和下帶構件，其都具有內表面、外表面、前端和后端，所述上帶構件和所述下帶構件的后端與所述軛架的尾端連接，并且所述上帶構件和所述下帶構件的前端與所述軛架頭部連接；(b)后隨動件，其與所述軛架的縱向中心軸線橫交地設置在所述上帶構件與所述下帶構件之間，所述后隨動件的大小設定為在所述牽引裝置組件處于緩沖撞擊動態沖擊力的位置上時，所述后隨動件抵靠在形成于所述軛架的尾端內的牽引裝置座以及固定到所述中心底梁上的一對后止動件上；(c)前車鉤隨動件，其與所述軛架的縱向中心軸線橫交地設置在所述上帶構件與所述下帶構件之間，所述前車鉤隨動件的大小設定為在所述牽引裝置組件處于緩沖牽引動態沖擊力的位置上時，所述前車鉤隨動件抵靠在形成于與所述中心底梁接合的撞擊盒內的一對前止動件上；以及(d)細長的可壓縮彈性體彈簧，其相對于所述軛架的中心軸線軸向對準地設置在所述前車鉤隨動件與所述后隨動件之間，所述可壓縮彈性體彈簧包括疊層結構，所述疊層結構具有由預定多個隔板狀構件間隔開的預定多個彈性體墊，所述預定多個彈性體墊和所述預定多個隔板狀構件均在所述中心底梁內設置成與所述軛架的所述縱向中心軸線橫交，其中，所述預定多個彈性體墊均沿著所述縱向中心軸線朝向所述后隨動件受到壓縮以緩沖撞擊動態沖擊力，并且沿著所述縱向中心軸線朝向所述前車鉤隨動件受到壓縮以緩沖牽引動態沖擊力，所述預定多個隔板狀構件在緩沖撞擊和牽引動態沖擊力時均沿著所述縱向中心軸線移動。
2. 根據權利要求1所述的牽引裝置組件，其中，所述牽引裝置組件還包括用于在緩沖撞擊和牽引動態沖擊力時保持所述可壓縮彈性體彈簧軸向對準的軸向對準保持裝置。
3. 根據權利要求2所述的牽引裝置組件，其中，所述軸向對準保持裝置包括(a) 軸向孔，其穿過所述預定多個隔板狀構件中的每一個隔板狀構件而形成；(b) 預定多個第一凸爪，至少一個所述第一凸爪與所述預定多個隔板狀構件中的每一個隔板狀構件形成一體并且固定到所述隔板狀構件的第一表面上，所述預定多個第一凸爪圍繞所述多個隔板狀構件中的每一個隔板狀構件的所述軸向孔的周緣設置，并且相對于所述第一表面以預定角度向外延伸，以將所述預定多個隔板狀構件中的每一個隔板狀構件連接到相鄰彈性體墊之一的軸向端部上；以及(c) 預定多個第二凸爪，至少一個所述第二凸爪與所述預定多個隔板狀構件中的每一個隔板狀構件形成一體并且固定到所述隔板狀構件的第二表面上，所述預定多個第二凸爪圍繞所述多個隔板狀構件中的每一個隔板狀構件的所述軸向孔的周緣設置，并且相對于所述第二表面以預定角度向外延伸，以將所述預定多個隔板狀構件中的每一個隔板狀構件連接到相鄰彈性體墊中的相對彈性體墊的軸向端部上。
4. 根據權利要求3所述的牽引裝置組件，其中，所述軸向對準保持裝置還包括第一凹槽，其形成于所述相鄰彈性體墊之一的軸向端部的表面內；以及第二凹槽，其形成于所述相鄰彈性體墊中的所述相對彈性體墊的軸向端部的表面內，所述預定多個第一凸爪均容納在所述第一凹槽內，并且所述預定多個第二凸爪均容納在所述第二凹槽內。
5. 根據權利要求3所述的牽引裝置組件，其中，所述軸向對準保持裝置還包括一對突出部，至少一個突出部一體地形成于各個彈性體墊的相應軸向端部并固定到所述軸向端部的表面上，所述一對突出部中的每一個突出部延伸到鄰接設置的隔板狀構件的各個軸向孔中，并且所述突出部的大小設定為使其與相應的所述預定多個第一凸爪和所述預定多個第二凸爪摩擦接合。
6. 根據權利要求2所述的牽引裝置組件，其中，所述軸向對準保持裝置包括所述預定多個隔板狀構件中的每一個隔板狀構件，所述預定多個隔板狀構件具有與所述中心底梁的各個內側豎直表面以鄰接關系設置的各個豎直側緣。
7. 根據權利要求2所述的牽引裝置組件，其中，所述軸向對準保持裝置包括所述預定多個隔板狀構件中的每一個隔板狀構件，所述預定多個隔板狀構件具有豎直側緣，各個豎直側緣緊靠所述中心底梁的各個內側豎直表面設置；以及抗磨構件，其固定到所述各個豎直側緣上，并且與所述中心底梁的所述各個內側豎直表面以鄰接關系設置。
8. 根據權利要求2所述的牽引裝置組件，其中，所述軸向對準保持裝置包括一對凸緣，至少一個凸緣一體地形成于并固定到所述預定多個隔板狀構件中的至少一個隔板狀構件上，并且向外延伸到所述隔板狀構件的水平設置的邊緣之外，所述一對凸緣以彼此間隔開的關系設置，并且還與所述上帶構件和所述下帶構件的各個豎直側緣以鄰接關系設置。
9. 根據權利要求1所述的牽引裝置組件，其中，所述牽引裝置組件包括用于將所述可壓縮彈性體彈簧的后端定位到所述后隨動件的內表面上的定位裝置。
10. 根據權利要求9所述的牽引裝置組件，其中，所述定位裝置包括預定多個凸爪，至少一個所述凸爪一體地形成于所述后隨動件上并固定到所述后隨動件的內表面上，所述預定多個凸爪延伸到形成所述可壓縮彈性體彈簧的后端部的彈性體墊的露出軸向端部中。
11. 根據權利要求IO所述的牽引裝置組件，其中，所述定位裝置還包括(a) 軸向孔和軸向螺紋孔之一，其形成于所述后隨動件的所述內表面中，并且使所述預定多個凸爪圍繞所述軸向孔和軸向螺紋孔之一的周緣進行定位并相對于所述內表面以預定角度向外延伸；以及(b) 突出部，至少一個所述突出部一體地形成于形成所述可壓縮彈性體彈簧的后端并與所述后隨動件的所述內表面鄰接的所述彈性體墊的所述露出軸向端部上，并且固定到所述露出軸向端部上，所述突出部的大小設定為使其均沿軸向延伸到所述軸向孔和軸向螺紋孔之一中并與圍繞所述周緣定位的所述預定多個凸爪摩擦接合。
12. 根據權利要求9所述的牽引裝置組件，其中，所述定位裝置包括(a) 附加的一對板狀構件，所述附加的一對板狀構件均具有第一大致平坦表面，其與形成所述可壓縮彈性體彈簧的所述后端部的彈性體墊的露出軸向端部鄰接并連接到所述露出軸向端部上；以及相對的第二大致平坦表面，其與所述后隨動件的所述內表面鄰接；(b) 預定多個凸爪，至少一個所述凸爪一體地形成于所述附加的一對板狀構件中的每一個板狀構件上并固定到所述第二大致平坦表面上，所述預定多個凸爪相對于所述第二大致平坦表面以預定角度向外延伸；(c) 凹槽或多個孔，其形成于所述后隨動件的所述內表面中，并且與所述預定多個凸爪對準并操作性地接合。
13. 根據權利要求9所述的牽引裝置組件，其中，所述定位裝置包括(a) 附加的一對板狀構件，所述附加的一對板狀構件均具有第一大致平坦表面，其與形成所述可壓縮彈性體彈簧的所述后端部的彈性體墊的露出軸向端部鄰接并連接到所述露出軸向端部上；以及相對的第二大致平坦表面，其與所述后隨動件的所述內表面鄰接；(b) 預定多個突出部，至少一個所述突出部一體地形成于所述附加的一對板狀構件中的每一個板狀構件上并固定到所述第二大致平坦表面上；(C).多個孔，其形成于所述后隨動件的內表面中，各個孔與所述預定多個突出部中的相應突出部對準，并且所述孔的大小設定為使其操作性地容納所述預定多個突出部中的相應突出部。
14. 根據權利要求1所述的牽引裝置組件，其中，所述牽引裝置組件包括用于將所述可壓縮彈性體彈簧的前端定位在所述前車鉤隨動件的內表面上的定位裝置。
15. 根據權利要求1所述的牽引裝置組件，其中，所述牽引裝置組件的大小設定為與24.625英寸長的套配合。
16. —種牽引裝置組件，其可安裝到有軌車輛的軛架內以緩沖在組裝和操作有軌車輛時遇到的撞擊和牽引動態沖擊力，所述牽引裝置組件包括(a) —對細長的可壓縮彈簧，其相對于所述軛架的縱向中心軸線對準地設置在前車鉤隨動件與后隨動件之間；以及(b) 中心板，其位于各個細長的可壓縮彈簧的內端之間。
17. 根據權利要求16所述的牽引裝置組件，其中，至少一個所述一對細長的可壓縮彈簧包括疊層結構，所述疊層結構具有由預定多個板狀構件間隔開的預定多個彈性體墊，所述預定多個彈性體墊和所述預定多個板狀構件均在中心底梁內設置成與所述軛架的縱向中心軸線橫交，所述預定多個彈性體墊均沿著所述縱向中心軸線朝向所述后隨動件受到壓縮以緩沖撞擊動態沖擊力，并且沿著所述縱向中心軸線朝向所述前車鉤隨動件受到壓縮以緩沖牽引動態沖擊力，并且所述預定多個板狀構件在緩沖撞擊和牽引動態沖擊力時均沿著所述縱向中心軸線移動。
18. 根據權利要求16所述的牽引裝置組件，其中，所述牽引裝置組件包括用于在緩沖撞擊和牽引動態沖擊力時保持所述一對細長的可壓縮彈簧中的每一個可壓縮彈簧沿著所述軛架的縱向中心軸線對準的對準保持裝置。
19. 根據權利要求18所述的牽引裝置組件，其中，所述對準保持裝置包括所述中心板，所述中心板具有與所述中心底梁的各個內側豎直表面以鄰接關系設置的各個豎直側緣。
20. 根據權利要求18所述的牽引裝置組件，其中，所述對準保持裝置包括一對凸緣，至少一個凸緣一體地形成于并固定到所述中心板的各個水平邊緣上，所述一對凸緣以彼此間隔開的關系設置，并且還與所述軛架的上帶構件和下帶構件的各個邊緣以鄰接關系設置。
21. 根據權利要求16所述的牽引裝置組件，其中，所述牽引裝置組件包括用于以不結合的方式將所述細長的可壓縮彈簧的內端定位在所述中心板的相應表面上的裝置。
22. —種牽引裝置組件，其用于具有車鉤構件的有軌車輛，所述牽引裝置組件設置在所述有軌車輛的牽引底梁內，所述牽引底梁具有前止動件和后止動件，所述牽引裝置組件包括(a)軛架，其具有后壁、從所述后壁向所述牽引裝置組件的前端延伸的上壁、和從所述后壁朝向所述牽引裝置組件的前端延伸的下壁；(b)前車鉤隨動件，其設置在所述軛架的所述后壁與所述牽引裝置組件的所述前端之間，所述前車鉤隨動件具有與所述牽引底梁的前止動件接觸的一對止動件接觸表面和位于所述止動件接觸表面之間的車鉤支撐表面；(C)前可壓縮彈性構件，其設置在所述前車鉤隨動件與所述軛架的所述后壁之間；(d) 后可壓縮彈性構件，其設置在所述軛架的所述后壁與所述牽引裝置組件的后端之間；(e) 所述前可壓縮彈性構件和所述后可壓縮彈性構件中的至少之一包括(i) 預定多個彈性體墊，其彼此同軸且串聯地設置，所述預定多個彈性體墊均具有周向側表面和一對軸向端部，所述一對軸向端部均具有設置成與縱向中心軸線垂直的大致平坦表面；(ii) 預定多個隔板狀構件，其均設置在一對所述彈性體墊之間，所述預定多個隔板狀構件均具有與一個彈性體墊的大致平坦端面鄰接的第一大致平坦表面、以及與相鄰彈性體墊的大致平坦端面鄰接的相對第二平坦表面，從而使所述預定多個彈性體墊和隔板狀構件一起形成具有縱向中心軸線和預定初始高度的多層疊層結構，所述預定多個彈性體墊在緩沖撞擊和牽引動態沖擊力時沿著所述縱向中心軸線壓縮和伸長，從而使所述預定多個隔板狀構件沿著所述縱向中心軸線移動；以及(iii) 軸向孔，其與所述疊層結構的所述縱向中心軸線同心地穿過所述預定多個隔板狀構件而形成；以及(iv) 固定到所述預定多個隔板狀構件上并且圍繞所述軸向孔的周緣設置的裝置，其用于將所述預定多個隔板狀構件與一對彈性體墊中的每一個彈性體墊進行機械互鎖；(f) 后隨動件，其設置在所述后可壓縮彈性構件的后方；以及(g)用于將所述后可壓縮彈性構件的后端連接到所述后隨動件的內表面上的裝置。
23. —種后隨動塊，其與牽引裝置組件相結合，所述牽引裝置組件可安裝到有軌車輛的軛架內以緩沖在組裝和操作有軌車輛時遇到的撞擊和牽引動態沖擊力，所述牽引裝置組件包括沿軸向安裝到所述軛架內的至少一個可壓縮彈性體彈簧，所述后隨動塊包括(a) 內表面，其與所述可壓縮彈性體彈簧的端部鄰接；(b) 后表面，其大小設定為使其與后止動件、前止動件、和車鉤柄端中的至少一個鄰接；以及(C)用于將所述可壓縮彈性體彈簧的所述端部定位到所述后隨動塊的所述內表面上的定位裝置，所述定位裝置是凸爪、突出部、孔和螺紋孔中的至少一者。
全文摘要
一種牽引裝置組件(10)，其可安裝到有軌車輛的軛架(20)內以緩沖在組裝和操作有軌車輛時遇到的撞擊和牽引動態沖擊力，該牽引裝置組件包括與軛架的縱軸線對準地設置在前車鉤隨動件(60)與后隨動件(50)之間的可壓縮彈簧(102)。還可以提供被中心板(200)或軛架的壁(212)間隔開的一對軸向對準的可壓縮彈簧(102a、102b)。
文檔編號B61G9/06GK101674968SQ200880014230
公開日2010年3月17日 申請日期2008年5月1日 優先權日2007年5月1日
發明者喬納森·馬洛, 大衛·邁爾, 布拉德利·安德森, 瓦吉赫·卡尼奧, 羅納德·斯普雷尼斯, 邁克爾·E·林, 邁克爾·J·莫里亞蒂 申請人:西屋控股公司