[实用新型]一种铁路车辆及其关节连接器

说明书

技术领域

本实用新型涉及铁路车辆技术领域，特别是涉及一种用于铁路车辆及其关节连接器。

背景技术

关节连接器为一种车辆间的连接装置，用于连接相邻车辆，对于铁路车辆，关节连接器的使用使得相邻车辆可以共同支承在一个转向架上，从而节省转向架数量，降低列车质量。

请参考图1，图1为现有技术中一种典型的关节连接器结构。

该关节连接器(美国ASF公司提供的一种关节连接器)，包括凸关节10、凹关节20、主销30、中心销40、销轴块50、从板60、楔块70、球环80和球座90等。

凸关节10朝向凹关节20的一端形成连接端，凹关节20具有用于容置所述连接端的安装腔201；当凸关节10的连接端置入凹关节20的安装腔201后，能够通过主销30贯穿所述凸关节10和凹关节20，以实现两者的连接；主销30在垂向上延伸，以使得凸关节10和凹关节20能够绕主销30在转动。同时，在凸关节10的连接端还设有安装孔，安装孔为半球形的孔状结构，主销30能够贯穿所述安装孔，并通过挤压安装的销轴块50实现主销30与安装孔的紧密配合；主销30的下端还连接有中心销40，中心销40与主销30同轴设置，且直径小于主销30，通过中心销40可以贯穿凹关节20的下端面。

详细地，销轴块50上带有销轴块弹簧，使得销轴块50能够挤压安装在凸关节10的安装孔内，与主销30配合实现拉伸载荷的传递；此时，凸关节10的安装孔与销轴块50的配合面构成第一转动副。凹关节20在其安装腔201的底部还设有球环80和球座90，在垂向上，球环80与球座90夹装在凸关节10与凹关节20之间，用于传递车辆的垂向载荷；球环80与球座90的配合面形成第二转动副。凸关节10与凹关节20之间还设有从板60和楔块70，从板60与凸关节10的连接端配合，楔块70插装在从板60与凹关节20之间，楔块70的作用是在纵向磨耗发生后自动下落，以消除凸关节10与凹关节20之间的纵向间隙，从板60和楔块70用于传递压缩载荷；凸关节10与从板60之间的配合面构成第三转动副。

组装时，可以首先将销轴块50挤压安装在凸关节10的安装孔内；然后，将球环80和球座90放置在凹关节20的安装腔201的底部；接着，放入楔块70，并用专用的撬棍将楔块70向上顶起；再放入从板60，将凸关节10推入凹关节20的安装腔201内，并顶紧从板60和楔块70；最后，可以安装中心销40、主销30和固定销，抽出撬棍。

上述关节连接器的工作原理如下：

1、转动功能：如上所述，凸关节10与从板60之间、凸关节10与销轴块50之间、球环80与球座90之间的三对配合面构成了三个转动副，实现了关节连接器的水平、侧向和垂向转动。

2、力的传递：关节连接器主要传递车辆之间的拉伸载荷、压缩载荷和垂向载荷，传递路径如下：

拉伸载荷：凸关节10→销轴块50→主销30→凹关节20；

压缩载荷：凸关节10→从板60→楔块70→凹关节20；

垂向载荷：凸关节10→球环80→球座90→凹关节20。

在上述关节连接器中，主销30仅在拉伸载荷传递过程中受力，但是，在整个力的传递过程中，主销30仍然是强度储备最低的部件，尤其在主销30与凸关节10的连接处、以及主销30与凹关节20的连接处容易产生应力集中，影响关节连接器的可靠性。

因此，亟需针对上述技术问题，提供一种具有更高可靠性的铁路车辆的关节连接器。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种铁路车辆及其关节连接器，具有较高的使用可靠性。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种铁路车辆的关节连接器，包括具有安装腔的凹关节和以后端铰接在所述安装腔内的凸关节，还包括上挡块和下挡块，两者均固定在所述安装腔内，并分别处于所述安装腔的前端的上下两侧；所述上挡块和所述下挡块的后端面均为能够与所述凸关节配合的球面。

采用本实用新型的关节连接器，在拉伸载荷传递过程中，凸关节将拉伸载荷作用于上挡块和下挡块，进而通过上挡块和下挡块向前拉动凹关节，进而将拉伸载荷传递至凹关节；与现有技术中采用牵引销实现拉伸载荷传递的形式相比，本实用新型的上挡块和下挡块能够对拉伸载荷进行合理分配，然后由上下两侧传递至凹关节，使得上挡块、下挡块以及凹关节的受力较为均匀，能够有效避免应力集中，从而提高关节连接器的可靠性。

可选地，所述安装腔在其底壁的前端形成安装槽，所述下挡块的下部固定安装在所述安装槽内，所述下挡块的上部能够伸出所述安装槽，以便上部的后端面形成与所述凸关节配合的球面。