專利名稱:帶中心摩擦板的拼合式楔形件牽引裝置的制作方法
本發(fā)明一般涉及能量吸收器，特別涉及一種牽引裝置，它具有一個中心摩擦板，在中心摩擦板的兩邊設(shè)有摩擦楔形件，以對外力產(chǎn)生阻力，并使由隨動件傳送的非正交載荷產(chǎn)生較小的不利影響。
板式摩擦牽引裝置在先有技術(shù)中是熟知的。美國專利No.4305514描述了這些裝置中的一種裝置的特征，它包括一個設(shè)置在其它各種部件之間的中心定位摩擦楔形件。這些部件包括一對可以移動的摩擦板，一對變窄的固定摩擦板，以及一對摩擦閘瓦，所有這些部件通常都設(shè)置在牽引裝置座罩的敞開端內(nèi)。在操作期間，起初隨動件對中心定位摩擦楔形件施力，后者向內(nèi)移動一預(yù)定量，而后嚙合摩擦板。摩擦楔形件本身布置在牽引裝置的中心線上，而摩摩板等距離地設(shè)置在兩邊。如先有技術(shù)中已經(jīng)熟知的，當(dāng)力正交于牽引裝置主軸線時，板式摩擦牽引裝置是最有效的。不用說，在實際商業(yè)環(huán)境中遇到的狀況并非經(jīng)常如此，特別是當(dāng)使用一個單獨中心定位摩擦楔形件時。任何牽引裝置的一個附加的最關(guān)鍵因素是;當(dāng)外部載荷(不管是正交的或非正交的)被撤消時，部件也會被釋放。
簡短說來，本發(fā)明是一種板式摩擦牽引裝置，它有一對摩擦楔形件，分別安置在牽引裝置的中心設(shè)置的主軸線的兩邊。一塊摩擦板沿主軸中心線設(shè)置于一對隔板之間，隔板依次接觸摩擦楔形件。這樣，摩擦楔形件在主軸線的兩邊離開主軸線而設(shè)置，從而可以更為有效地處理非正交的力。這是由于摩擦楔形件和配合的閘瓦具有相當(dāng)寬的位置。每個摩擦楔形件與其一邊上設(shè)置的閘瓦機構(gòu)相配合，閘瓦機構(gòu)依次與第一或第二磨損襯墊板相配合，磨損襯墊板依次與牽引裝置的座罩相接觸并固定在座罩上。一個釋放楔形件安置在摩擦板/摩擦楔形件結(jié)合體的下邊，一個彈簧座被置于摩擦部件和一系列金屬螺旋彈簧之間，金屬螺旋彈簧以它們?yōu)槿藗兪熘姆绞狡鹱饔谩Ｎ覀儼l(fā)現(xiàn)，將摩擦楔形件分離為兩個獨立的部件，可以使?fàn)恳b置對非正交載荷更好地起反應(yīng)。此外，摩擦楔形件和閘瓦之間的摩擦表面的角度，摩擦楔形件和釋放楔形件之間的摩擦表面的角度，閘瓦和彈簧座之間的摩擦表面的角度，對于一旦載荷撤消時部件獲得平穩(wěn)的釋放來說是重要的。
本發(fā)明的一個主要目的是提供一種包括兩個獨立的摩擦楔形件的牽引裝置，它能夠更好地處理非正交載荷，而且它在牽引裝置壓縮的初始半英寸期間嚙合其六個摩擦表面中的四個，這導(dǎo)致一種更加平穩(wěn)地運行的牽引裝置，并使磨損分配在數(shù)目更多的部件上。但本發(fā)明的另一個目的是提供各個摩擦表面之間的特殊關(guān)系，從而在外部載荷一旦撤消時提供一種簡單、有效而經(jīng)濟地消除牽引裝置上附加作用的機構(gòu)。本發(fā)明的又一個目的是提供一種其中摩擦楔形件安置在牽引裝置主軸線以外的牽引裝置，從而摩擦板受到保護，不受側(cè)向載荷的作用。
本發(fā)明的另一個目的是提供隔板，它們包圍摩擦板，使得摩擦板對牽引裝置的座罩沒有磨損。
參考附圖可以更好地理解本發(fā)明的下列說明。附圖中圖1是表示與底梁和承梁相關(guān)聯(lián)的牽引裝置的分解圖，為了簡化圖形，一部分部件被斷開，另一部分部件被省略;
圖2是牽引裝置的剖面圖;
圖3是圖2牽引裝置的頂視圖;
圖4至圖10是牽引裝置部件的平面圖圖11是牽引裝置的第二幅剖面圖，表示各種有關(guān)的角度。
圖1舉例說明摩擦牽引裝置10，表示它與底梁機構(gòu)12和一部分承梁機構(gòu)14的關(guān)系。隨動件機構(gòu)16的位置緊靠摩擦楔形件18a和18b。線20代表牽引裝置10的中心定位主軸線。應(yīng)當(dāng)理解，對于一切實用的目的來說，主軸線將牽引裝置分為對稱的兩半，并如圖2中可見，主軸線沿摩擦板機構(gòu)22的中心延伸。
如圖2中所示，牽引裝置10包括一個空心座罩機構(gòu)24，該座罩通常具有筒形體腔，帶有第一敞開端部26和第二閉合端部或底部28，主軸線20沿空心座罩機構(gòu)24的縱向中心設(shè)置。一個彈簧系統(tǒng)機構(gòu)30設(shè)置在該空心座罩機構(gòu)24的下部26a內(nèi)，靠近上述第二閉合端部28。該彈簧系統(tǒng)機構(gòu)30包括一個內(nèi)部螺旋彈簧32，一個中間螺旋彈簧34，一個外部螺旋彈簧36，以及第一、第二、第三、第四角部彈簧38a、38b、38c、38d。
一個摩擦系統(tǒng)機構(gòu)40設(shè)置在上述第一敞開端部26內(nèi)，它包括隨動的部件。首先，其中心沿上述主軸線20設(shè)置在摩擦板22有一個第一端部42和一個第二端部44，第一端部42從上述空心座罩機構(gòu)24向外伸出，第二端部44如圖所示與釋放楔形件46相接觸。該摩擦板22的兩邊設(shè)置有第一隔板48和第二隔板50。每個隔板具有位于上述第一敞開端部內(nèi)的第一端部54a和54b與靠近上述摩擦板第二端部44的第二端部52a和52b。可以理解，上述第一和第二隔板48和50相對于座罩機構(gòu)24固定，不能進行縱向運動，但可以承受側(cè)向壓力。
第一和第二摩擦楔形件18a和18b設(shè)置在上述隔板的兩邊，它們具有第一端部56a和56b與第二端部58a和58b。該第一端部56a和56b從上述空心座罩機構(gòu)伸出，而上述第二端部58a和58b的位置緊靠上述釋放楔形件46。在操作期間，楔形件18a和18b的角形表面59a和59b與上述釋放楔形件46的角形表面61a和61b相配合。在上述第一和第二摩擦楔形件的兩邊設(shè)置有第一和第二閘瓦60a和60b。每個閘瓦具有第一角形端部62a和62b與第二角形端部64a和64b，第一角形端部62a和62b與上述摩擦楔形件的角形部分19a和19b相配合，第二角形端部64a和64b與彈簧座66的角形部分65a和65b相配合。上述第一和第二閘瓦的兩邊設(shè)置有第一和第二磨損襯墊68a和68b。每個襯墊固定在上述座罩機構(gòu)24上，不能進行側(cè)向和縱向運動。
釋放楔形件46包括一個水平延伸的主體部分70與第一和第二變窄端部61a和61b，后者與上述摩擦楔形件的上述角形表面59a和59b相配合，由此形成一個相對于上述主軸線20的角度關(guān)系。
其中心有一個孔74的彈簧座66也包括角形表面65a和65b，它們?nèi)缜八鍪窃O(shè)計成與閘瓦的角形端部64a和64b相配合的，這樣就形成了相對于上述主軸線或中心線20的角度關(guān)系。彈簧座66壓靠在中間螺旋彈簧34和外部螺旋彈簧36上，并通過彈簧裝具83a和83b壓靠在角部螺旋彈簧38a、38b、38c、38d上。內(nèi)部螺旋彈簧32穿過孔74，直接壓靠在釋放楔形件46上，由此可以帶動其角形部分61a和61b壓靠到摩擦楔形件的相應(yīng)部分59a和59b上。
顯然，當(dāng)通過各個角形表面間的界線延伸到中心線20上時，各個角形表面就分別形成一個角度。
為了獲得本發(fā)明的牽引裝置實現(xiàn)商品化所必需的釋放特性，我已經(jīng)發(fā)現(xiàn)有三個角度是重要的。
參考圖11，我已經(jīng)鑒定了這些角度。第一個角度系統(tǒng)100或阿爾法角存在于摩擦楔形件的第一組角形部分19a和19b與上述閘瓦60a和60b的第一組角形部分62a和62b之間。我發(fā)現(xiàn)對于最佳性能來說，這個角度為47±2度。
閘瓦60a和60b的第二組角形部分64a和64b具有第二個角度系統(tǒng)102或貝塔角，該第二組角形部分與彈簧座66的角形部分65a和65b相配合。我發(fā)現(xiàn)對于牽引裝置的最佳性能來說，貝塔角為66±2度。
我發(fā)現(xiàn)的第三個重要的角度系統(tǒng)104或伽馬角存在于摩擦楔形件18a和18b的第二組角形表面59a和59b與釋放楔形件46的角形部分61a和61b之間。我發(fā)現(xiàn)，為了獲得最佳的釋放特性，伽馬角應(yīng)當(dāng)為約60±2度。
我的設(shè)計中找到的一個附加的特點是在第一和第二隔板48和50上裝有唇形部分94a、94b、94c和94d。如圖3和圖7中所見，這些唇形部分圍繞摩擦板22，從而在操作期間包住了摩擦板與座罩的摩擦接觸點，防止了其后的磨損。
在牽引裝置10受壓縮期間，始終接觸隨動件板16的摩擦楔形件18a和18b被推入座罩機構(gòu)24的敞開端26中。摩擦楔形件18a和18b作用在閘瓦60a和60b上，使它們楔住磨損襯墊板68a和68b。這樣，在壓縮的初始半英寸(這是在正常的牽引車運行中通常的移動量)期間，摩擦板是空著的。摩擦阻力只由楔形件和閘瓦產(chǎn)生，因此本發(fā)明在此處使用了六個摩擦表面中的四個，它們是第一、第二、第三、第四摩擦表面82、84、86、88，這四個摩擦表面是在摩擦楔形件移動的初始半英寸期間受到驅(qū)動的。這導(dǎo)致牽引裝置較為平穩(wěn)，磨損被分配在許多部件上，因而較為均勻地分配在那些承受磨損的部件上。最重要的是，因為摩擦楔形件18a和18b是離開裝置的主軸線而設(shè)置的，它們能夠更好地補償非正交的壓力。
在摩擦楔形件18a和18b移動約半英寸之后，隨動件機構(gòu)16接觸中心定位摩擦板機構(gòu)22，因而所有三個部件都開始移入座罩。顯然，這半英寸的移動嚙合了六個摩擦表面中的最后兩個，這就是第五摩擦表面92和第六摩擦表面94。摩擦楔形件18a和18b對隔板48和50的加楔作用，導(dǎo)致摩擦板22被擠壓在隔板之間，猶如摩擦板受力而擠入座罩。摩擦板22的兩個側(cè)面，每個摩擦楔形件18a和18b的平背面，以及每個閘瓦62a和62b對于每個磨損襯墊68a和68b的作用，形成每個牽引裝置的六個主要表面。顯然，這些表面分別嚙合和摩擦每個隔板的兩個側(cè)面和每個磨損襯墊板的一個側(cè)面。其它四個摩擦表面包括摩擦楔形件和閘瓦之間的摩擦表面與閘瓦和彈簧座接觸面之間的摩擦表面，它們雖然對整個裝置的操作仍很重要，但是影響比較小。
在此期間，始終保持與相應(yīng)的閘瓦接觸的彈簧座66被瓦推向座罩機構(gòu)24的底壁。這導(dǎo)致壓縮中間螺旋彈簧34、外部螺旋彈簧36和四個角部彈簧38。顯然，彈簧座66與兩個將四個角部彈簧38保持在位置中的彈簧裝具83a，83b相配合。如前所述，內(nèi)部彈簧32通過彈簧座66的孔74伸出，因而與彈簧座的任何運動都無關(guān)。
應(yīng)當(dāng)注意到，在摩擦楔形件18a和18b的輕微壓縮運動之后，釋放楔形件46受到其角形部分的接觸而在其后作為整體產(chǎn)生運動。內(nèi)部彈簧32受到釋放楔形件的此種運動的壓縮。對于摩擦楔形件18a和18b的給定位移來說，彈簧座66的稍大移動將導(dǎo)致摩擦板22在壓縮期間與彈簧座66分離并相對于彈簧座66向外移動。因此，摩擦楔形件18a和18b受到彈簧力和摩擦阻力，而摩擦板22只受到摩擦阻力。
當(dāng)壓縮力從牽引裝置撤消時，釋放程序就開始了。起初，為了克服摩擦楔形件18a和18b與隔板48和50之間的初始靜摩擦力，由于內(nèi)部螺旋彈簧32的作用并由于部件之間的各種角形關(guān)系，釋放楔形件46破壞了緊密的表面接觸。而后摩擦楔形件由于獨立的彈簧加在釋放楔形件46上的附加推力而被閘瓦推出座罩。同時，返回的彈簧座托住摩擦板，使其返回到初始位置。閘瓦也被彈簧座退回，并同時推動摩擦楔形件。
雖然為了舉例說明的目的上面只公開了本發(fā)明的一種特定的最佳實施例，但可以理解，處在附錄的權(quán)利要求
書范圍內(nèi)的本發(fā)明的各種變型或改型是完全可以預(yù)期的。
權(quán)利要求
1.一種沿其主軸方向有一條中心線的牽引裝置，它包括一個通常具有筒形體腔的空心座罩機構(gòu)，該座罩帶一個第一敞開端部和一個第二閉合端部；一個位于上述空心座罩機構(gòu)內(nèi)部而鄰近上述第二閉合端部的彈簧系統(tǒng)，該彈簧系統(tǒng)包括內(nèi)部螺旋彈簧、中間螺旋彈簧、外部螺旋彈簧和角部螺旋彈簧、一個位于上述第一敞開端部附近的摩擦系統(tǒng)，該摩擦系統(tǒng)包括一個沿上述主軸中心設(shè)置的摩擦板、設(shè)置在該摩擦板兩邊的第一和第二隔板、第一和第二摩擦楔形件、第一和第二閘瓦、第一和第二磨損襯墊板、一個釋放楔形件和一個彈簧座，其中，上述摩擦板有一個從上述空心座罩機構(gòu)向外伸出的第一端部和位于上述第一敞開端部內(nèi)部的第二端部，上述第一和第二隔板被固定而不能進行縱向運動但可以承受側(cè)向壓力，上述第一摩擦楔形件被設(shè)置在上述第一隔板的一邊而上述第二摩擦楔形件設(shè)置在上述第二隔板的一邊，每個上述第一和第二摩擦楔形件具有第一和第二角形部分，上述第一閘瓦設(shè)置在上述第一摩擦楔形件的一邊而上述第二閘瓦設(shè)置在上述第二摩擦楔形件的一邊，每個上述第一和第二閘瓦具有第一和第二角形部分，上述第一和第二磨損襯墊板設(shè)置在上述第一和第二閘瓦的兩邊并被固定在上述第一敞開端部上而不能進行縱向和側(cè)向運動，上述釋放楔形件具有一個水平延伸的主體部分并具有可以與上述摩擦楔形件的上述第二角形部分相配合的第一和第二角形部分，上述彈簧座具有一個中心孔和一個與上述閘瓦的上述第二角形部分相配合的角形部分。
2.權(quán)利要求
1所述的牽引裝置，其中上述摩擦楔形件的上述第一角形部分與上述閘瓦的上述第一角形部分相配合，形成一個相對上述中心線為約47±2度的角度。
3.權(quán)利要求
2所述的牽引裝置，其中上述閘瓦的上述第二角形部分與上述彈簧座的上述角形部分相配合，形成一個相對于上述中心線為約66±2度的角度。
4.權(quán)利要求
3所述的牽引裝置，其中上述摩擦楔形件的上述第二角形部分與上述釋放楔形件的上述角形部分相配合，形成一個相對于上述中心線為約60±2度的角度。
5.權(quán)利要求
1所述的牽引裝置，其中上述第一摩擦楔形件和上述第一隔板之間形成一個第一摩擦表面;上述第二摩擦楔形件和上述第二隔板之間形成一個第二摩擦表面;上述第一閘瓦和上述第一磨損襯墊之間形成一個第三摩擦表面;上述第二閘瓦和上述第二磨損襯墊之間形成一個第四摩擦表面;由此在上述第一和第二摩擦楔形件的初始半英寸移動中，上述第一、第二、第三和第四摩擦表面被嚙合。
6.權(quán)利要求
5所述的牽引裝置，其中上述第一隔板和上述摩擦板之間形成一個第五摩擦表面;上述第二隔板和上述摩擦板之間形成一個第六摩擦表面;由此在上述第一和第二摩擦楔形件機構(gòu)的上述初始的半英寸移動之后，上述第五和第六摩擦表面被嚙合。
7.權(quán)利要求
1所述的牽引裝置，其中上述第一和第二隔板具有包圍上述摩擦板的唇形部分，由此在操作期間防止了上述摩擦板和上述座罩機構(gòu)之間的摩擦接觸及隨后的磨損。
8.一種如權(quán)利要求
1中所述的牽引裝置，上述第一和第二閘瓦的上述第一角形部分可以與上述第一和第二摩擦楔形件的上述第一角形部分相配合;上述釋放楔形件具有可以與上述第一和第二摩擦楔形件的上述第二角形部分相配合。
9.權(quán)利要求
8的牽引裝置，其中上述摩擦楔形件的上述第一角形部分與上述閘瓦的上述第一角形部分相配合，形成一個相對于上述中心線為約47±2度的角度;上述閘瓦的上述第二角形部分與上述彈簧座的上述角形部分相配合，形成一個相對于上述中心線為約66±2度的角度;上述摩擦楔形件的上述第二角形部分與上述釋放楔形件的上述角形部分配合，形成一個相對于上述中心線為約60±2度的角度。
10.權(quán)利要求
9所述的牽引裝置，其中上述第一摩擦楔形件和上述第一隔板之間形成一個第一摩擦表面;上述第二摩擦楔形件和上述第二隔板之間形成一個第二摩擦表面;上述第一閘瓦和上述第一磨損襯墊之間形成一個第三摩擦表面;上述第二閘瓦和上述第二磨損襯墊之間形成一個第四摩擦表面;由此在上述第一和第二摩擦楔形件的初始半英寸移動中，上述第一、第二、第三和第四摩擦表面被嚙合;在上述第一隔板和上述摩擦板之間形成一個第五摩擦表面;在上述第二隔板和上述摩擦板之間形成一個第六摩擦表面;由此在上述第一和第二摩擦楔形件機構(gòu)的上述初始的半英寸移動之后，上述第五和第六摩擦表面被嚙合。
專利摘要
一種牽引裝置，它包括一個單獨的中心摩擦板和一對分開設(shè)置的摩擦楔形件。裝置內(nèi)形成了六個主要的摩擦表面，其中四個面在與隨動件接觸時被嚙合，其它兩個面在摩擦楔形件移動約半英寸后被嚙合。裝置內(nèi)形成了三組主要的角度，第一組在摩擦楔形件和閘瓦之間，第二組在摩擦楔形件和釋放楔形件之間，第三組在閘瓦和彈簧座之間。這三組角度互相配合，以保證在外力撤去后牽引裝置將會釋放。
文檔編號B61G9/00GK87107460SQ87107460
公開日1988年10月5日 申請日期1987年12月14日
發(fā)明者理查德·阿蘭·卡爾斯蒂特 申請人:采掘機械企業(yè)公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan