[发明专利]一种牵引缓冲装置及其牵引杆

说明书

技术领域

本发明涉及铁路货车技术领域，尤其涉及一种牵引缓冲装置及其牵引杆。

背景技术

如图1所示，图1为现有技术中牵引杆缓冲装置的结构示意图。

该牵引杆缓冲装置通常包括牵引杆100、钩尾销200、从板300、缓冲器400和钩尾框500等零部件，其主要作用是连接车辆、传递列车纵向力(牵引力和压缩力)以及缓和车辆间的纵向冲动，并通过安装牵引杆，消除车钩之间的连挂间隙，提高动力学性能。

牵引杆是用于固定编组列车车辆之间进行连接的装置，安装于车辆的端部。牵引杆具有高强度、低重量、无间隙等特点，不仅能满足重载列车的使用要求，而且减小了车辆间的纵向间隙，从而降低列车间的纵向冲动，改善列车纵向动力学性能，提高运行安全性，降低能源消耗。

如图2和图3所示，该牵引杆包括杆身1′、设于杆身1′两端的端部2′，端部2′上设有用于安装钩尾销200的安装孔21′，为了保证铸造工艺性，杆身1′设置了六个工艺孔11′，以方便芯体的定位和牵引杆内腔砂芯的清理。

上述牵引杆具有以下技术缺陷：

首先，如图4所示，该牵引杆的杆身1′呈箱型结构，其截面呈矩形结构，使得牵引杆的加工工艺较为简单，但是这种结构的临界压力较小，且整个牵引杆的重量较大；

其次，如图3和图5所示，该牵引杆的端部2′的外壁面具有纵向向外凸出的对中凸肩22′，该对中凸肩22′的左、右两侧均设有第一弧面23′，结合图1，牵引缓冲装置的从板300设有与对中凸肩22′对应的凹槽、第二弧面，安装时，对中凸肩22′与凹槽相配合，第一弧面23′与第二弧面相配合。当铁路货车沿直线行走时，对中凸肩22′与凹槽的对中作用使得各车体同轴设置，保证直线行走的稳定性；然而，当铁路货车拐弯时，两车体之间需要有一定的弯折角度，但此时第一弧面23′和第二弧面的配合、对中凸肩22′和凹槽的配合会阻止该弯折角度的产生，导致牵引杆端部2′和从板300承受不必要的附加外力，影响其工作稳定性；

再次，如图5和图6所示，杆身1′上的工艺孔11′的水平截面为长圆孔，该长圆孔包括中部的直线段111′及其两端的圆弧段112′，在工作过程中，直线段111′和圆弧段112′的连接处容易出现应力集中；

最后，如图7和图8所示，杆身1′的工艺孔11′设置垂向向内凸出的凸台12′，虽然增大了工艺孔11′的强度，但是当牵引杆内腔积水时，无法实现排水。

有鉴于此，亟待针对上述技术问题，对现有技术的牵引杆进行优化设计，保证其强度的前提下，减轻牵引杆的重量。

发明内容

本发明的目的为提供一种牵引杆，通过将杆身的横截面由矩形改进为第一鼓形，保证牵引杆强度的前提下，减轻牵引杆的重量。本发明的另一目的为提供一种应用该牵引杆的牵引缓冲装置。

为解决上述技术问题，本发明提供一种牵引杆，包括杆身及其两端的端部；所述杆身的横截面为内壁各方向到其形心的距离大致相同的第一鼓形结构，所述第一鼓形结构包括设于左、右的圆弧段，设于上、下的水平段，从所述圆弧段到所述水平段依次连接有过渡直线段、过渡圆弧段。

本发明将现有牵引杆的杆身的横截面由矩形改进为第一鼓形结构，该第一鼓形结构接近于圆形，其内壁各方向到其形心的距离大致相同，也即各点的柔度接近，使得杆身的各处具有接近相等的稳定性。由此可见，该牵引杆的杆身在保证临界压力的前提下，减小了杆身左右方向尺寸，克服了现有技术中浪费材料的现象，大大减小了杆身的重量。

优选地，所述过渡直线段与所述圆弧段、所述过渡圆弧段均相切，所述水平段与所述过渡圆弧段也相切。

优选地，所述圆弧段、所述过渡直线段和所述水平段的壁厚均相同。

优选地，所述端部的外壁面为球面。

优选地，所述端部与所述杆身之间设置纵向贯通的减重孔。

优选地，所述减重孔的横截面为第二鼓形结构，包括设于上、下的水平侧壁，和分别设于左、右的左弧形侧壁、右弧形侧壁。

优选地，所述端部的左壁、右壁设有减重槽。

优选地，所述杆身设有上下贯通的工艺孔，所述工艺孔的水平截面呈近似椭圆形结构，包括设于左、右的水平侧壁、设于两外侧的外弧形侧壁，以及连接所述水平侧壁、所述外弧形侧壁之间的过渡直线侧壁。

优选地，所述过渡直线侧壁与所述水平侧壁通过第一圆角连接，所述过渡直线侧壁与所述外弧形侧壁通过第二圆角连接，且所述过渡直线侧壁与所述第一圆角、第二圆角均相切。