專利名稱：有軌車車鉤系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明主要關(guān)于有軌車，更具體的是，關(guān)于有軌車車鉤系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
有軌車車鉤系統(tǒng)設置在有軌車的兩端，使得能夠?qū)⑦@這種有軌車的一端與相鄰設置的另一輛有軌車的一端相連接。這些車鉤的接合部分在鐵路技術(shù)領(lǐng)域被稱為鉤舌。例如， 在美國專利No. 4024958 ；4206849 ；4605133和5582307中教導了鐵路貨運車廂鉤舌。在很多情況下，當有軌車車鉤發(fā)生故障時，替換的車鉤必須從機車經(jīng)運輸至少火車一部分的長度，這可能會高達25、50甚至100節(jié)火車車廂的長度。故障的車鉤的修理可能是需要很大勞動強度的，可能有時是在很嚴酷的天氣下，并且可能導致火車的延誤。

發(fā)明內(nèi)容
具體的實施例提供了能夠?qū)嶋H上至少消除或減少一些關(guān)于以上系統(tǒng)和方法的缺點和問題的有軌車車鉤系統(tǒng)和方法。根據(jù)具體的實施例，一種有軌車車鉤包括從鉤身部分延伸出來的車鉤頭部。所述車鉤頭部構(gòu)造為連接到第一鉤舌，以將所述有軌車車鉤連接到相鄰的有軌車的第二有軌車車鉤。所述車鉤頭部包括鼻部和聚集面，所述聚集面從所述鼻部延伸出來，以接合連接到所述第二有軌車車鉤的第二鉤舌。所述車鉤頭部包括從所述鼻部朝向所述鉤身部分延伸的鉤腕部分。所述車鉤頭部包括具有背面的鉤肩部分，其中，所述鉤肩部分的背面與所述鉤腕部分的鼻端之間的距離小于11英寸。所述車鉤頭部包括在所述車鉤的底部邊緣上方小于2 英寸的鎖銷支架。所述鉤身部分包括具有大于8英寸的長度的鍵槽。特定實施例的技術(shù)優(yōu)點包含被重新配置成在有軌車連接過程中允許更長距離行進的有軌車車鉤。在一些實施例中，車鉤具有減小了約1.25英寸的寬度。通常，在特定實施例中，車鉤鉤肩的背面移動了 1.25英寸。此外，在特定的實施例中，鎖銷支架向下移動了約0. 5英寸，以防止它受到?jīng)_擊座的牽引梁的撞擊。在一些實施例中，鉤身槽被延長了約 2. 125英寸來更加允許更長的行程。這些改動使得車鉤能夠允許更長的行程，同時仍使得車鉤能夠與已有部分(例如現(xiàn)有的鎖和鉤舌)的構(gòu)造一同工作。更長的行程同樣使得車鉤緩沖裝置在連接中吸收更多能量。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員，其他技術(shù)優(yōu)點也會通過附圖、描述和權(quán)利要求而變得更加清楚。此外，雖然上文中已經(jīng)列舉了特定優(yōu)點，但是各種各樣的實施例可以包含上述優(yōu)點中的全部、一部分或者沒有上述優(yōu)點。


為了更加完整地了解本發(fā)明及其優(yōu)點，現(xiàn)在結(jié)合附圖進行以下描述，其中圖1是通常的有軌車車鉤的俯視圖；圖2是圖1的有軌車車鉤的側(cè)視圖；圖3是根據(jù)特定實施例的有軌車車鉤的局部視圖；圖4是圖3的有軌車車鉤的局部立體圖；圖5是根據(jù)特定的實施例的有軌車車鉤和沖擊座的立體視圖；圖6是在鎖定位在有軌車車鉤的鎖孔中的狀態(tài)下根據(jù)特定的實施例的有軌車車鉤的視圖；圖7是圖6的有軌車車鉤的另一個視圖；圖8是圖6的有軌車車鉤的另一個局部截面圖；圖9是通常的有軌車車鉤的局部視圖；圖10是根據(jù)特定實施例的有軌車車鉤的局部視圖；圖11是根據(jù)特定實施例的與車鉤組件相接合的有軌車車鉤的局部視圖；圖12是傳統(tǒng)有軌車車鉤的鉤身的側(cè)視圖；圖13是根據(jù)特定實施例的有軌車車鉤的鉤身的側(cè)視圖。
具體實施例方式圖1和圖2示出了根據(jù)標準車鉤制造商機械委員會(Mechanical Committee of Standard Coupler Manufacturers)所設置的標準的用于貨運鐵路車廂的車鉤10。車鉤 10被靜止地安裝在固定到有軌車中梁的兩端的鉤尾框上，從而使得它可以在有軌車一端的下方向外延伸，以與在相鄰有軌車一端下方向外延伸的類似的車鉤相接合。車鉤10在從鉤身20延伸出來的前端包括通常ν型的車鉤頭12。鉤身20包括鉤身槽23，并且適合于裝配并連接到鉤尾框上，其中鉤尾框固定到在有軌車下方沿縱向軸延伸整個長度的中梁的每端處。在傳統(tǒng)的車鉤中，鉤身槽23大約長6. 875英寸。車鉤頭12具有豎直鉤舌14，其可旋轉(zhuǎn)地釘銷連接在車鉤頭12的外側(cè)末端上，以形成車鉤頭12的第一腿部，而車鉤12的第二腿部包括具有孔17的固定的和剛性的鉤腕部分 16。車鉤10也包括第一成角度的聚集面(gathering surface) 18，當相鄰的兩節(jié)有軌車相靠近時，在與車鉤10類似的匹配的車鉤上的豎直鉤舌14將會撞擊該第一成角度的聚集面 18。當豎直鉤舌14與另一個車鉤的成角度的聚集面18相碰撞時，該豎直鉤舌14和相對的豎直鉤舌14都會向內(nèi)樞軸旋轉(zhuǎn)到足以將它們在對方后面彼此鎖定到位的角度，從而使得車鉤10能夠被適當?shù)剡B接到一起?？苫瑒拥夭贾迷诿總€車鉤頭12中的鎖定構(gòu)件可以通過接合而被激活以在車鉤頭12內(nèi)向下滑動并且將豎直鉤舌14鎖定到位，以由此將兩輛有軌車連接到一起。車鉤10還附加地包含鏈片15 (chain lug)。為保證成功的連接，兩輛有軌車可以被安置在直的長軌道上，并且兩個車鉤(比如車鉤10)可以被至少大致上朝向與軌道平行并與有軌車的末端垂直的方向，以面向彼此?；鶞蕦挾萕是從鉤腕部分16的鼻端21延伸到背面22的距離。因為在連接過程中的大沖擊力，不管是否是由于在連接過程中火車行駛速度高于5英里每小時，都可能在背面附近22產(chǎn)生裂痕(例如，在一些情況下是沖擊座撞擊的結(jié)果)。為了降低車鉤上的這些裂痕和其他磨損，在特定實施例中，可以減小車鉤的相同寬度W，以允許在連接期間由于更高的能量吸收而得到更長的行駛距離。圖3描述了根據(jù)特定實施例的車鉤30。車鉤30包括具有末端34的鉤腕部分32。 車鉤30也包括車鉤鉤肩(horn)的背面36。如上面所描述，為了減少在車鉤上和背面36附近的裂痕和其他磨損，可以減小鉤腕部分的末端34與背面36之間的距離W。在所描述的實施例中，這個距離W約為10. 75英寸，這表現(xiàn)出從常規(guī)車鉤的距離上大約減少了 1.25英寸。 因為連接過程導致車鉤在從相鄰車鉤接合到緩沖裝置組件(例如，彈簧和其他組件)完全被壓縮和固定的時間之間行進，所以以此種方法減小距離允許車鉤系統(tǒng)組件(例如，車鉤、 鉤尾框和緩沖裝置)在連接過程中在緩沖裝置固定之前的行程增加了大約1.25英寸。這個額外的行程使得車鉤緩沖裝置能夠吸收更大的力并增加了連接過程中的能量吸收。在一些實施例中，這個額外的行程可能會吸收100000到200000磅的增加的能量。額外的行程也會降低車鉤在連接過程中沖撞有軌車沖擊座的可能性。 雖然在實施例中距離W大約10. 75英寸，其他實施例可能包含具有另外一個尺寸 (例如少于11英寸)的距離W，但是仍舊從常規(guī)的12英寸減小了，以在有軌車連接過程中能夠允許更長距離的行程。在一些實施例中，車鉤在連接過程中的行駛距離可能會從大約 3. 75英寸增加到大于4. 5英寸。在距離W約為10. 75英寸的實施例中，行駛距離可以約為 5英寸。車鉤30可以被通過由鐵或其他合金的鑄造過程來生產(chǎn)。鑄造過程可以包含在砂箱中在上砂箱和下砂箱之間的模腔。砂(例如濕型砂)可以被用來定義模腔的內(nèi)邊界壁。 模腔可以通過使用模型來形成，并且可以包含用于允許融化的合金進入模腔的澆注系統(tǒng)。 通常，模腔可以以使得鑄造的車鉤可以具有在這里關(guān)于特定實施例描述的構(gòu)造的方式來成形。圖4示出了圖3的車鉤30的局部視圖。圖5示出了根據(jù)特定實施例的車鉤50和沖擊座60。鉤腕部分54的末端52和背面56之間的距離W大約是10. 75英寸，這允許在有軌車的連接過程中車鉤50對沖擊座60 的行程增加了約1. 25英寸。如上面討論的例子，這使得緩沖裝置在它變得固定之前能夠吸收更多的能量并且降低了車鉤50由于沖擊座60對背面56的潛在沖撞而受到?jīng)_撞力的概率。圖6和7示出了根據(jù)具有上述類似減小的寬度以在連接過程中允許更長行程的特定實施例的、修改的車鉤70。車鉤70被描述為示出了允許減小的寬度的修改構(gòu)造。車鉤 70的表面72已經(jīng)被重新構(gòu)造并且朝向車鉤的前面74的末端移動從而來適應這個減小的寬度。表面72加寬了其中在操作過程中鎖80定位在其中的鎖孔的寬度。因此，車鉤構(gòu)造的調(diào)整必須仍舊能夠提供足以容納鎖80的鎖孔，同時仍能提供鎖80和表面72之間的間隙。 在一些實施例中，該間隙大約是1/32英寸。如圖7和8所描述的，充分的間隙C仍然存在。 因此，在特定實施例中的構(gòu)造的改變?nèi)耘f使得車鉤能夠與已有部分(例如已經(jīng)存在的鎖和鉤舌)的構(gòu)造一同工作。圖8是圖6的車鉤70的部分截面圖。車鉤70在車鉤鉤肩背面具有壁厚T(例如， 面對著沖擊座的那一側(cè))。在傳統(tǒng)車鉤中，該壁厚約為0.73英寸。為了適應在上述車鉤中減小的寬度來允許更長的行程，在一些實施例中，車鉤壁厚被降低到大約0.43英寸。雖然在此實施例中，壁厚減小了約0. 30英寸到約0. 43英寸，但是其他實施例可以包括不同的壁厚，但是同時仍舊能夠從傳統(tǒng)的0. 73英寸減小到適應減小的車鉤寬度，以在有軌車連接過程中允許更長行程。 圖9描述了具有鎖銷支架102的傳統(tǒng)車鉤100。在一些例子中，支架102可能在車鉤的行程中(例如在有軌車連接過程中)與牽引梁相干涉。鎖銷支架在車鉤底部邊緣以上距離M的位置。在傳統(tǒng)車鉤中，這個距離M可能大約為2. 375英寸。給定上述特定實施例中的減小的寬度，為了允許車鉤在連接過程中更遠的行程，在特定實施例中，這個支架被降低了長度L，使得其為在車鉤的底部邊緣上方距離為M-L的位置。在一些實施例中，這個長度L可以約為0.5英寸。圖10描述了根據(jù)特定實施例的車鉤10。車鉤110包含一個已經(jīng)從它在傳統(tǒng)車鉤中的位置降低了大約0. 5英寸的支架112，以允許在連接過程中更長的行程而不會與牽引梁發(fā)生干涉。在此實施例中，這個支架被降低了大約0. 5英寸，使得在車鉤的底部邊緣上方的距離M大約為1.875英寸。其他實施例可能包含將支架降低了不同的量來最小化在連接過程中與牽引梁的干涉。在一些實施例中，支架可能會在車鉤的底部邊緣上方小于2英寸。圖11描述了圖10的車鉤110的另外一個視圖。車鉤110具有如上面對于其他車鉤描述的減小的寬度W(在這個例子中是10. 75英寸)來允許更長的行程。同樣也描述了鎖銷組件114和示出了沖擊座120與車鉤接合操作的的連接組件。如圖示，如上文參照圖 11描述的支架112的降低(在這個情況下是0. 5英寸)給車鉤提供了更多空間，以使其行進而不與沖擊座120相撞。圖12描述了傳統(tǒng)車鉤的鉤身130的側(cè)視圖。鉤身130包括鉤身槽132。鉤身槽 132通常具有6. 875英寸的長度。圖13描述了根據(jù)特定的實施例的車鉤的鉤身140的側(cè)視圖。鉤身140包括了鉤身槽或者鍵槽142。鉤身槽142的長度被增加到超過傳統(tǒng)車鉤中的鍵槽的長度，以允許車鉤更長的行程，這也如上所述通過減小的車鉤寬度而促進。鉤身槽142的長度L大約是9. 000 英寸。這個增加了的槽長度為在有軌車連接過程中將車鉤連接到鉤尾框的鍵提供了更多的空間。在如上所述具有更長行程車鉤變化的特定實施例中，如果鍵槽沒有被延長，那么鉤尾框可能接觸到中梁的前從板座，這可能會停止緩沖裝置。雖然在這個實施例中，鍵槽142的長度L增加了大約2. 125英寸包括等于約9. 000英寸，但是在其他實施例中的鍵槽的長度可以以其他方式增加，從而允許了更長的車鉤行程。在一些實施例中，鉤身槽的長度可以長于8英寸。特定實施例的技術(shù)優(yōu)點包括被重新配置成在有軌車連接過程中允許更長距離行進的有軌車車鉤。在一些實施例中，車鉤具有減小了約1.25英寸的寬度。通常，在特定實施例中，車鉤鉤肩的背面移動了 1.25英寸。此外，在特定的實施例中，鎖銷支架向下移動了約0. 5英寸，以防止它受到?jīng)_擊座的牽引梁的撞擊。在一些實施例中，鉤身槽被延長了約 2. 125英寸來更加允許更長的行程。盡管已經(jīng)參考特定實施例詳細描述了本發(fā)明，但是應該理解可以在不超出本發(fā)明的精神和范圍的情況下作出各種修改、替換和改變。本發(fā)明在鉤舌和形狀的制造過程、用在制造過程中的一個或多個內(nèi)芯的構(gòu)造和配置中預期到很大的靈活性。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以確定很多其他的修改、替換、變化和改變，并且本發(fā)明意圖包括落入權(quán)利要求的精神 和范圍內(nèi)的所有的這種修改、替換、變化和改變。
權(quán)利要求
1.一種有軌車車鉤，包括從鉤身部分延伸出來的車鉤頭部，所述車鉤頭部構(gòu)造為連接到第一鉤舌，以將所述有軌車車鉤連接到相鄰的有軌車的第二有軌車車鉤；所述車鉤頭部包括鼻部和聚集面，所述聚集面從所述鼻部延伸出來，以接合連接到所述第二有軌車車鉤的第二鉤舌；所述車鉤頭部包括從所述鼻部朝向所述鉤身部分延伸的鉤腕部分； 所述車鉤頭部包括具有背面的鉤肩部分，其中，所述鉤肩部分的背面與所述鉤腕部分的鼻端之間的距離小于11英寸；所述車鉤頭部包括在所述車鉤的底部邊緣上方小于2英寸的鎖銷支架；以及所述鉤身部分包括具有大于8英寸的長度的鍵槽。
2.一種有軌車車鉤，包括從鉤身部分延伸出來的車鉤頭部，所述車鉤頭部構(gòu)造為連接到第一鉤舌，以將所述有軌車車鉤連接到相鄰的有軌車的第二有軌車車鉤；所述車鉤頭部包括鼻部和聚集面，所述聚集面從所述鼻部延伸出來，以接合連接到所述第二有軌車車鉤的第二鉤舌；所述車鉤頭部包括從所述鼻部朝向所述鉤身部分延伸的鉤腕部分；并且所述車鉤頭部包括具有背面的鉤肩部分，其中，所述鉤肩部分的背面與所述鉤腕部分的鼻端之間的距離小于約11英寸。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的有軌車車鉤，其中，所述鉤肩部分的背面與所述鉤腕部分的鼻端之間的距離約為10. 75英寸。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的有軌車車鉤，其中，所述車鉤頭部包括在所述車鉤的底部邊緣上方小于約2英寸的鎖銷支架。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的有軌車車鉤，其中，所述鉤身部分包括具有大于約8英寸的長度的鍵槽。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的有軌車車鉤，其中，所述車鉤具有這樣的構(gòu)造在連接到所述相鄰有軌車的所述第二有軌車車鉤的過程中，允許相對于有軌車沖擊座大于約4. 5英寸的行進距離。
7.—種制造有軌車車鉤的方法，包括鑄造從鉤身部分延伸出來的車鉤頭部，所述車鉤頭部構(gòu)造為連接到第一鉤舌，以將所述有軌車車鉤連接到相鄰的有軌車的第二有軌車車鉤；所述車鉤頭部包括鼻部和聚集面，所述聚集面從所述鼻部延伸出來，以接合連接到所述第二有軌車車鉤的第二鉤舌；所述車鉤頭部包括從所述鼻部朝向所述鉤身部分延伸的鉤腕部分；并且所述車鉤頭部包括具有背面的鉤肩部分，其中，所述鉤肩部分的背面與所述鉤腕部分的鼻端之間的距離小于約11英寸。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，所述鉤肩部分的背面與所述鉤腕部分的鼻端之間的距離約為10. 75英寸。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，所述車鉤頭部包括在所述車鉤的底部邊緣上方小于約2英寸的鎖銷支架。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，所述鉤身部分包括具有大于約8英寸的長度的鍵槽。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，所述車鉤具有這樣的構(gòu)造在連接到所述相鄰有軌車的所述第二有軌車車鉤的過程中，允許相對于有軌車沖擊座大于約4. 5英寸的行進距離。
12.—種有軌車車鉤，包括從鉤身部分延伸出來的車鉤頭部，所述車鉤頭部構(gòu)造為連接到第一鉤舌，以將所述有軌車車鉤連接到相鄰的有軌車的第二有軌車車鉤；所述車鉤頭部包括鼻部和聚集面，所述聚集面從所述鼻部延伸出來，以接合連接到所述第二有軌車車鉤的第二鉤舌；所述車鉤頭部包括從所述鼻部朝向所述鉤身部分延伸的鉤腕部分；并且所述車鉤頭部具有這樣的構(gòu)造在連接到所述相鄰有軌車的所述第二有軌車車鉤的過程中，允許相對于有軌車沖擊座大于約4. 5英寸的行進距離。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的有軌車車鉤，其中，所述車鉤頭部包括具有背面的鉤肩部分，其中，所述鉤肩部分的背面與所述鉤腕部分的鼻端之間的距離小于約11英寸。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的有軌車車鉤，其中，所述車鉤頭部包括在所述車鉤的底部邊緣上方小于約2英寸的鎖銷支架。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的有軌車車鉤，其中，所述鉤身部分包括具有大于約8英寸的長度的鍵槽。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種有軌車車鉤系統(tǒng)和方法。有軌車車鉤包括從鉤身部分延伸出來的車鉤頭部。車鉤頭部構(gòu)造為連接到第一鉤舌，以將有軌車車鉤連接到相鄰的有軌車的第二有軌車車鉤。車鉤頭部包括鼻部和聚集面，聚集面從鼻部延伸出來，以接合連接到第二有軌車車鉤的第二鉤舌。車鉤頭部包括從鼻部朝向鉤身部分延伸的鉤腕部分。車鉤頭部包括具有背面的鉤肩部分，其中，鉤肩部分的背面與鉤腕部分的鼻端之間的距離小于11英寸。車鉤頭部包括在車鉤的底部邊緣上方小于2英寸的鎖銷支架。
文檔編號B61G3/00GK102159440SQ200980136542
公開日2011年8月17日 申請日期2009年9月17日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月17日
發(fā)明者喬治·S·克雷戈托恩, 蘭德爾·W·斯庫達拉, 斯科特·P·莫帝諾, 理查德·G·麥克米倫, 約瑟夫·L·蓋格萊丁諾 申請人:麥科恩威特爾萊伊公司