具有过载保护功能的连杆的制作方法

具有过载保护功能的连杆的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及轨道车辆上的连杆类部件，用于减振降噪、传递牵引和制动力或固定其它部件位置，特别涉及具有过载保护功能的连杆。
【背景技术】
[0002]轨道车辆上连杆类部件很多，如齿轮箱扭力杆、电机吊杆、牵引拉杆、连接摇枕与构架的拉杆等等。一般起到减振降噪、传递牵引和制动力或固定其它部件位置的作用。对连杆类部件的基本要求是结构简单、使用可靠。
[0003]车辆在运行过程中发生异常事故，往往会产生很大的冲击载荷。如果轨道车辆上连杆类部件将冲击能量递给其它关键部件，将对车辆的关键部件的造成损害，提高事故的危害程度。为降低事故的危害程度保护车辆关键部件不受损害，一般采用在连杆上加设过载保护装置，在安全载荷的范围内具有过载保护装置的连杆可正常工作，当连杆所受的载荷超出安全载荷时，过载保护装置发生破坏，避免将巨大的冲击能量传递给其它关键部件，从而起到保护关键部件降低事故危害程度的作用。
[0004]现有技术中加设过载保护装置的连杆，有一部分是通过用安全销将端部套在一起的两个套管连接起来形成连杆，当连杆所受的载荷超过其安全载荷时，安全销受到的剪切力增大发生破坏，连杆的传递功能失效避免将具大的冲击能量传递到车辆的关键部件上。这种连杆的不足之处在于，安全销一直处于承受剪切力的疲劳状态，安全销与套管联接的抗疲劳性能差，在正常运行状态下可能发生提前失效，导致连杆的可靠性不高，使用寿命短。还有一部分是通过在连杆上设置薄弱段起到过载保护的作用，当连杆所受的载荷超过其安全载荷时，薄弱段被破坏，连杆失去传递功能失效，在连杆上设置薄弱段起到过载保护作用的不足之处在于当连杆长度较大，直径较小时，连杆的抗弯刚度较小连杆在安全载荷下发生压杆失稳的概率变大，连杆的可靠性低使用寿命短。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型提供一种可靠性更高、使用寿命更长的具有过载保护功能的连杆。
[0006]为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是:具有过载保护功能的连杆，包括左端装有左关节的左球头和右端装有右关节的右球头，其特征在于还包括连接杆，所述的连接杆的左端与左球头的右端固接，连接杆的右端与右球头的左端固接，所述的连接杆由钢管加工形成，所述的连接杆上至少设有一处颈部，所述的颈部为连接杆外径最小的部分，所述的连杆通过颈部的失稳或断裂实现过载保护。
[0007]优选的，所述的连接杆上设有两处颈部且分别设置在连接杆的左右两端附近。
[0008]优选的，所述的连接杆采用普通无缝钢管加工形成，所述的颈部为连接杆内径最大的部分。
[0009]优选的，所述连接杆采用精拉钢管加工形成，所述的颈部的内径与连接杆其它部位的内径相同。
[0010]优选的，所述的连接杆上设有一处颈部且设置在连接杆的中间部位。
[0011 ] 优选的，所述的连接杆左端与左球头右端以及连接杆的右端与右球头的的左端均通过热铆接工艺固定连接。
[0012]本实用新型的实现过载保护的原理是:在压力作用下，左球头和右球头将作用力传递至连接杆，当作用力超出安全载荷时颈部发生屈服，颈部失稳使整个连杆发生压杆失稳，从而实现压力作用下的过载保护。在拉力作用下，左球头和右球头将作用力传递至连接杆，当作用力超出安全载荷时，颈部发生断裂，从而实现拉力作用下的过载保护。
[0013]本实用新型的有益效果:
[0014]首先，连接杆使用钢管加工形成，选用直径较大的钢管加工成连接杆，在保持颈部截面积一定的情况下可增大连接杆的抗弯刚度，降低长度较大的连接杆在安全载荷下发生压杆失稳的概率，提高连杆的可靠性和使用寿命。
[0015]其次，颈部的横截面面积根据钢管的材质的不同而调整，屈服强度和抗拉强度更高的管材其加工成的连接杆的颈部横截面面积更小，即通过调节颈部的横截面面积来控制颈部的失稳临界力和抗拉强度，从而控制连杆的失稳临界力和抗拉强度，现实连杆在安全载荷时正常运行，在超过安全载荷时由颈部的失稳和断裂现实过载保护。在安全载荷下，连接杆受力均匀，颈部所受的作用力不会大于连接杆其它部分的所受的作用力，颈部与颈部两侧的连接杆杆体连接稳定，连接杆的可靠性高，颈部的耐疲劳性能强，连杆在安全载荷下发生失消的概率低，进一步提高了连杆的可靠性，延长了连杆的使用寿命。
【附图说明】
[0016]图1为实施例一中具有过载保护功能的连杆的结构示意图。
[0017]图2为实施例一中连接杆的结构示意图。
[0018]图3为实施例二中具有过载保护功能的连杆的结构示意图。
[0019]图4为实施例二中颈部设置在连接杆的中间部位的结构示意图。
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图对本实用新型的实施例做详细说明。
[0021]实施例一:
[0022]如图1和图2所示，具有过载保护功能的连杆100，包括左端装有左关节的左球头I和右端装有右关节的右球头2，还包括连接杆3，所述的连接杆3左端与左球头I右端以及连接杆3的右端与右球头的2的左端均通过热铆接工艺固定连接。所述的连接杆3采用普通无缝钢管加工形成，所述的连接杆3上设有两处颈部31且分别设置在连接杆3的左右两端附近，方便加工连接杆颈部的内径。所述的颈部31为连接杆3外径最小且内径最大的部分，所述的连杆100通过颈部31的失稳或断裂实现过载保护。
[0023]上述的连杆100在压力作用下，左球头I和右球头2将作用力传递至连接杆3，当作用力超出安全载荷时，颈部31发生屈服，颈部失稳使整个连杆发生压杆失稳，从而实现压力作用下的过载保护。在拉力作用下，左球头I和右球头2将作用力传递至连接杆3，当作用力超出安全载荷时，颈部31发生断裂，从而实现拉力作用下的过载保护。
[0024]连接杆3使用钢管加工形成，选用直径较大的钢管加工成连接杆3，可增大连接杆3的抗弯刚度，降低长度较大的连接杆在安全载荷下发生压杆失稳的概率，提高连杆的可靠性。颈部31的横截面面积根据钢管的材质的不同而调整，屈服强度和抗拉强度更高的管材其加工成的连接杆的颈部31横截面面积更小，即通过调节颈部31的横截面面积来控制颈部的失稳临界力和抗拉强度，从而控制连杆的失稳临界力和抗拉强度，现实连杆在安全载荷时正常运行，在超过安全载荷时由颈部的失稳和断裂现实过载保护。在安全载荷下，连接杆3受力均匀，颈部31所受的作用力不会大于连接杆其它部分的所受的作用力，颈部31与颈部两侧的连接杆杆体连接稳定，连接杆3的可靠性高，颈部31的耐疲劳性能强，连杆3在安全载荷下发生压杆失稳的概率低，进一步提高了连杆的可靠性，延长了连杆的使用寿命。
[0025]实施例二:
[0026]如图3和图4所示，实施例二与实施例一的不同之处在于，所述连接杆3采用精拉钢管加工形成，连接杆3上设有一处颈部31且设置在连接杆3的中间部位。所述的颈部31的内径与连接杆3其它部位的内径相同。精拉钢管壁厚公差控制严格，只需改变颈部31的外径尺寸就可对颈部31的横截面面积进行调整，现实对颈部31失稳临界力和抗拉强度的调节。
[0027]以上结合附图对本实用新型的实施例的技术方案进行完整描述，需要说明的是所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
【主权项】
1.具有过载保护功能的连杆(100)，包括左端装有左关节的左球头(I)和右端装有右关节的右球头(2)，其特征在于还包括连接杆(3)，所述的连接杆(3)的左端与左球头(I)的右端固接，连接杆(3)的右端与右球头(2)的左端固接，所述的连接杆(3)由钢管加工形成，所述的连接杆(3)上至少设有一处颈部(31)，所述的颈部(31)为连接杆(3)外径最小的部分，所述的连杆(100)通过颈部(31)的失稳或断裂实现过载保护。
2.根据权利要求1所述的具有过载保护功能的连杆(100)，其特征在于所述的连接杆(3)上设有两处颈部(31)且分别设置在连接杆(3)的左右两端附近。
3.根据权利要求2所述的具有过载保护功能的连杆(100)，其特征在于所述的连接杆(3)采用普通无缝钢管加工形成，所述的颈部(31)为连接杆(3)内径最大的部分。
4.根据权利要求1所述的具有过载保护功能的连杆(100)，其特征在于所述连接杆(3)采用精拉钢管加工形成，所述的颈部(31)的内径与连接杆(3)其它部位的内径相同。
5.根据权利要求4所述的具有过载保护功能的连杆(100)，其特征在于所述的连接杆(3 )上设有一处颈部(31)且设置在连接杆(3 )的中间部位。
6.根据权利要求1至权利要求5任一项所述的具有过载保护功能的连杆(100)，其特征在于所述的连接杆(3)左端与左球头(I)右端以及连接杆(3)的右端与右球头的(2)的左端均通过热铆接工艺固定连接。
【专利摘要】具有过载保护功能的连杆，包括左端装有左关节的左球头和右端装有右关节的右球头，其特征在于还包括连接杆，所述的连接杆的左端与左球头的右端固接，连接杆的右端与右球头的左端固接，所述的连接杆由钢管加工形成，所述的连接杆上至少设有一处颈部，所述的颈部为连接杆外径最小的部分，所述的连杆通过颈部的失稳或断裂实现过载保护。本实用新型提供的具有过载保护功能的连杆可靠性更高、使用寿命更长的。
【IPC分类】F16C7-02
【公开号】CN204610539
【申请号】CN201520317634
【发明人】张维亨, 倪世锋, 刘文松, 聂清明, 杜方孟, 吕士勇, 邹敏佳, 王鹏举, 陈天鸥, 郭红锋
【申请人】株洲时代新材料科技股份有限公司
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2015年5月18日