CN103569144A

CN103569144A - 活动侧窗及铁路机车

Info

Publication number: CN103569144A
Application number: CN201210260734.4A
Authority: CN
Inventors: 曹细清; 高云峰
Original assignee: CNR Datong Electric Locomotive Co Ltd
Current assignee: CRRC Datong Co ltd
Priority date: 2012-07-25
Filing date: 2012-07-25
Publication date: 2014-02-12

Abstract

本发明公开了一种活动侧窗及铁路机车。其中活动侧窗，包括：侧窗本体、用于安装在铁路机车侧墙上的矩形框架结构的侧窗固定支架和用于使所述侧窗本体开启在任意位置达到平衡的随遇平衡装置，所述侧窗本体具有固定侧窗玻璃的侧窗边框，所述侧窗本体设置在所述侧窗固定支架的上部，且所述侧窗边框可沿所述侧窗固定支架的两侧边上下移动，所述随遇平衡装置设置在所述侧窗固定支架的下部。本发明应用于结构简单、使用灵活且拆装维修方便的铁路机车附件产品。

Description

活动侧窗及铁路机车

技术领域

本发明涉及铁路机车技术，尤其涉及一种活动侧窗及铁路机车。

背景技术

铁路机车上的活动侧窗对改善机车室内的工作环境具有重要作用。

现有的铁路机车上的活动侧窗一般是推拉式，对于上下推拉式侧窗，当侧窗开启到一定位置时，侧窗框架上设置的止挡部件都会将侧窗卡住以使其停止向下移动，从而实现侧窗能开启到设计时设定的位置。但是这种推拉式侧窗仅能稳定在设定的位置，而且在开启过程中需要较大力量才能开启；另一方面，在使用一段时间后，侧窗出现卡滞而难以推拉时，由于维修不便而往往导致整个侧窗报废。

发明内容

本发明提供一种结构简单、使用灵活而且维修方便的活动侧窗及铁路机车。

本发明的第一个方面是提供一种活动侧窗，包括：侧窗本体、用于安装在铁路机车侧墙上的矩形框架结构的侧窗固定支架和用于使所述侧窗本体开启在任意位置达到平衡的随遇平衡装置，所述侧窗本体具有固定侧窗玻璃的侧窗边框，所述侧窗本体设置在所述侧窗固定支架的上部，且所述侧窗边框可沿所述侧窗固定支架的两侧边上下移动，所述随遇平衡装置设置在所述侧窗固定支架的下部，所述随遇平衡装置包括：

横向导轨机构，与所述侧窗边框的底边连接；

弹簧机构，包括至少一个弹簧体，所述弹簧体的固定端固定在侧窗固定支架下部的一侧边上；

摇杆机构，分别与所述横向导轨机构和所述弹簧体的自由端连接，且铰接在所述侧窗固定支架上，当侧窗框架沿侧窗固定支架上下移动时，所述摇杆机构绕与所述侧窗固定支架铰接的铰接点旋转，与所述横向导轨机构连接的端部沿侧窗边框的底边运动，与所述弹簧体的自由端连接的端部沿所述弹簧体的伸缩方向运动。

本发明的另一个方面是提供一种铁路机车，包括如上述的活动侧窗，所述活动侧窗通过侧窗固定支架安装在所述铁路机车的侧墙上。

本发明通过摇杆机构将侧窗本体的上下活动时产生的力矩变化由弹簧机构的弹性力矩变化得到平衡，使得侧窗本体可以推拉到任意位置时都能够达到平衡，从而在侧窗固定支架无需设置止挡装置即可实现侧窗本体平衡，有利于简化侧窗本体及侧窗固定支架的结构设计，还可减少侧窗本体与侧窗固定支架之间的卡滞；进一步地，通过在摇杆机构与横向导轨机构之间设置滚轮，使得推拉中将滑动运动转换为滚动运动，减轻了侧窗本体的推拉力量，便于机车行驶中随时调整侧窗本体的开启程度；通过采用四连杆结构使得随遇平衡装置占用较小的空间就能实现侧窗本体较大的开启范围；而且本发明中随遇平衡装置的各个零部件拆装非常方便，制造工艺简单，有利于降低机车产品侧窗的制造成本。

附图说明

图1为本发明活动侧窗实施例一的结构示意图；

图2为图1中随遇平衡装置的结构示意图；

图3为图2中横向支架与弹簧机构的连接结构示意图；

图4为图2中摇杆机构的结构示意图；

图5为本发明活动侧窗实施例二中随遇平衡装置的结构示意图；

图6为图2或图5所示随遇平衡装置一种安装结构局部示意图；

图7为图2或图5所示随遇平衡装置另一种安装结构局部示意图；

图8为图7中横向导轨机构的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。

图1为本发明活动侧窗实施例一的结构示意图，如图1所示，本实施例的活动侧窗包括：侧窗本体100、随遇平衡装置101以及用于安装在铁路机车侧墙上的矩形框架结构的侧窗固定支架102，侧窗本体100具有固定侧窗玻璃的侧窗边框110，侧窗本体100设置在侧窗固定支架102的上部，且侧窗边框110可沿所述侧窗固定支架102的两侧边上下移动，所述随遇平衡装置101设置在所述侧窗固定支架102的下部，即随遇平衡装置位于侧窗本体的下方，用于使侧窗本体100开启在任何位置时都能够达到平衡状态，即侧窗本体100开启后，能够在任意位置都能够处于平衡状态而达到随遇平衡。本发明中的侧窗固定支架的上部分安装侧窗本体，下部分安装随遇平衡装置，即随遇平衡装置安装在侧窗本体的下方，一方面不影响侧窗本体的上下推拉，另一方面还可节约安装空间，从而不会影响机车内司乘人员的活动空间。

图2为图1中随遇平衡装置的结构示意图，图3为图2中横向支架与弹簧机构的连接结构示意图，如图1~3所示，随遇平衡装置101包括：横向导轨机构40、弹簧机构20和摇杆机构10，其中，横向导轨机构40，与侧窗边框110的底边连接；弹簧机构20，包括至少一个弹簧体21，所述弹簧体的固定端固定在侧窗固定支架下部的一侧边上；摇杆机构10，分别与所述横向导轨机构40和所述弹簧体21的自由端连接，且铰接在所述侧窗固定支架102上，当侧窗边框110沿侧窗固定支架102上下移动时，所述摇杆机构10绕与所述侧窗固定支架铰接的铰接点旋转，与所述横向导轨机构40连接的端部沿侧窗边框的底边运动，与所述弹簧体的自由端连接的端部沿弹簧体的伸缩方向运动。实际应用中，弹簧机构和摇杆机构可直接分别安装在侧窗固定支架的两侧边上，也可通过随遇平衡装置中增设的横向支架30与侧窗固定支架30固定，从而上述弹簧机构20和摇杆机构10可通过增设的横向支架30与侧窗固定支架102的连接，以便于随遇平衡装置的安装拆卸及维修，同时还有利于将弹簧体21的自由端23限制在平行于横向支架30的横梁32运动，避免弹簧体21在拉伸或压缩过程中产生弯曲。

上述实施例中的横向支架30包括依次固定连接或成一体结构的第一固定边31、第二固定边33和横梁32，第一固定边31与侧窗固定支架102的一侧边固定连接，第二固定边33与侧窗固定支架102的另一侧边固定连接，横梁32与第二固定边33的连接处形成向内侧突出的突出结构34，在该突出结构34上设置有将所述摇杆机构10铰接在所述横向支架30上的铰接孔35。

上述实施例中的弹簧机构20还包括垂直于弹簧体21伸缩方向的且与每个弹簧体的自由端23连接的导向部件，导向部件的端部设有滑槽241，导向部件通过滑槽241与横向支架30的横梁32连接并可在横梁32上滑动。具体应用中，弹簧体21的固定端22固定在所述第一固定边31上，弹簧体21的自由端23可直接连接在摇杆机构10上，也可以通过导向部件24连接在摇杆机构10上。所述导向部件24还通过连接件50与所述摇杆机构10连接，连接件50一端铰接在所述摇杆机构10上，另一端与所述导向部件24固定连接，具体可以采用螺栓或销连接。整个平衡装置装配之后，侧窗本体上下移动时，通过横向导轨机构40推动摇杆机构10绕其与横向支架铰接点转动，连接件50绕其与摇杆机构10的铰接点转动，从而带动导向部件24沿横梁32运动压缩或拉伸弹簧体。工作时，摇杆机构10通过连接件50推拉导向部件24，导向部件24可在横梁32上滑动，从而压缩或拉伸弹簧体21，压缩或拉伸后的弹簧体21的弹力变化依次通过导向部件24和连接件50传递给连接件50与摇杆机构10的铰接端部，从而该铰接端部的受到的作用力相对于铰接点15的力矩变化能够平衡侧窗本体上下移动时侧窗本体对摇杆机构的压力相对于铰接点15的力矩变化，使得侧窗本体能够在停留的任意位置达到平衡，而且侧窗本体的上下移动相对现有技术中的上下推拉式侧窗的上下移动要轻便的多。

图4为图2中摇杆机构的结构示意图，如图4所示，摇杆机构10包括依次连接的第一连杆11、第二连杆12、第三连杆13和第四连杆14，其中第一连杆11未与第二连杆12连接的端部17与所述横向导轨机构40连接，第四连杆14未与第三连杆13连接的端部16铰接在所述横向支架30的横梁32上，所述第二连杆12、第三连杆13和第四连杆14之间的连接为铰接，第一连杆11与第二连杆12的连接为固定连接，该固定连接的连接点，即摇杆机构10与横向支架30之间铰接点15设置在所述横向支架上的铰接孔35处以使第一连杆和第二连杆可绕所述铰接孔同步旋转。当第一连杆绕铰接孔旋转时，第二连杆12通过第三连杆13将力矩传递给第四连杆14，第四连杆14可绕与横梁32的铰接点旋转，从而将摇杆机构传递的力矩稳定地传递给弹簧机构。具体应用中，第一连杆11与第二连杆12可以为一体结构，也可为分体结构，当为一体结构时，第一连杆11与第二连杆12一体结构可绕所述横向支架上的铰接孔35旋转运动，当为分体机构时，安装时，可以根据侧窗本体移动的空间需求调整第一连杆和第二连杆之间的夹角从而满足随遇平衡装置的安装空间限制，使得随遇平衡装置在较小的空间内即可实现较大范围的旋转角度，即实现侧窗本体较大范围的推拉，而且通过第三连杆和第四连杆将作用力的传递方向进行改变，一方面使作用力稳定地传递给弹簧机构，另一方面还可进一步减小摇杆机构占用的空间，因此，采用上述多连杆结构的摇杆机构具有作用力传递稳定和占用空间较小的特点。

图5为本发明活动侧窗实施例二中随遇平衡装置的结构示意图，本实施例中的随遇平衡装置与图2中的随遇平衡装置的不同之处在于：摇杆机构10为双臂梁结构，双臂梁结构的旋转支点铰接在所述横向支架30上的铰接孔35处，所述双臂梁结构可绕与所述横向支架的铰接点15旋转运动。该双臂梁可以采用单连杆，也可以采用两连杆形成，采用两连杆可以调整两梁臂的夹角以使摇杆机构的旋转时不会占用太大的空间，采用双臂梁结构的摇杆机构具有结构简单，安装方便的特点。

上述图2和图5所示的随遇平衡装置中的摇杆机构与侧窗固定支架之间的铰接点15可设置在侧窗固定支架的一侧边上，也可铰接在上述的横向支架形成的突出结构上以减少摇杆机构的旋转占用的空间。

图6为图2或图5所示随遇平衡装置一种安装结构局部示意图，如图6所示，横向导轨机构40与所述摇杆机构10之间铰接，所述侧窗边框110的底边具有滑轨，横向导轨机构40具有滑轨槽，或者侧窗边框110的底边具有滑轨槽，而横向导轨机构40具有滑轨，当侧窗边框沿侧窗固定支架上下移动时，滑轨与滑轨槽之间可以相对滑动。横向导轨机构40通过铰接方式与摇杆机构10连接，横向导轨机构40相当于相对侧窗边框110滑动的滑块而沿侧窗边框的底边滑动。当侧窗本体100上下移动时，横向导轨机构40沿侧窗本体的边框底部滑动，带动摇杆机构10绕支点15旋转，从而将侧窗本体100对摇杆机构的支点的力矩变化传递给另一端连接的弹簧机构，再由弹簧机构平衡该力矩变化。

实际应用中，也可使横向导轨机构40固定在侧窗边框110的底边上，通过滚轮转换侧窗本体相对随遇平衡装置的运动。

图7为图2或图5所示随遇平衡装置另一种安装结构局部示意图，图8为图7中横向导轨机构的结构示意图，如图7和8所示，横向导轨机构40固设在所述侧窗边框110的底边上，所述横向导轨机构设有导轨槽41，所述摇杆机构上装设有滚轮，当侧窗边框沿侧窗固定支架上下移动时，所述滚轮可在所述导轨槽41中滚动。将随遇平衡装置中的横向导轨机构40固定安装在侧窗边框110上，当侧窗本体100上下移动时，带动横向导轨机构40上下移动，进一步推动装配在摇杆机构10上的滚轮60在横向导轨机构40设置的导轨槽41中滚动，从而将横向导轨机构40的上下移动的力矩变化传递到摇杆机构10，再通过摇杆机构10传递到弹簧机构，从而使弹簧机构通过拉伸或压缩改变弹性力矩以实现对该力矩变化的平衡。通过设置滚轮60，使随遇平衡装置与侧窗边框之间的相对滑动变成滚动，有利于减轻推拉侧窗本体所需的力量，使得本发明的活动侧窗推拉开启非常轻便，适于行车中，机车司乘人员随时打开机车的侧窗本体。

本发明实施例的活动侧窗通过摇杆机构将侧窗本体的上下移动时产生的力矩变化由弹簧机构的弹性力矩变化得到平衡，使得侧窗本体可以上下推拉到任意位置时都能够达到平衡，从而在侧窗固定支架无需设置止挡装置即可实现侧窗本体平衡，有利于简化侧窗本体及侧窗固定支架的结构设计，还可减少侧窗本体与侧窗固定支架之间的卡滞；进一步地，通过在摇杆机构与横向导轨机构之间设置滚轮，使得推拉中将滑动运动转换为滚动运动，减轻了侧窗本体的推拉力量，便于机车行驶中随时调整侧窗本体的开启程度；通过采用四连杆结构使得随遇平衡装置占用较小的空间就能实现侧窗本体较大的开启范围；而且本发明中随遇平衡装置的各个零部件拆装非常方便，制造工艺简单，有利于降低机车产品侧窗的制造成本。

本发明实施例还提供一种铁路机车，包括上述实施例中的活动侧窗。该活动侧窗安装在机车的侧墙上，通过侧窗本体的侧窗边框相对于侧窗固定支架的侧边上下移动实现侧窗本体的开启，通过随遇平衡装置使得侧窗本体开启在任何位置时能够达到平衡，从而实现随遇平衡。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其进行限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims

1.一种活动侧窗，其特征在于，包括：侧窗本体、用于安装在铁路机车侧墙上的矩形框架结构的侧窗固定支架和能够控制所述侧窗本体开启在任意位置达到平衡状态的随遇平衡装置，所述侧窗本体具有用于固定侧窗玻璃的侧窗边框，所述侧窗本体设置在所述侧窗固定支架的上部，且所述侧窗边框可沿所述侧窗固定支架的两侧边上下移动，所述随遇平衡装置设置在所述侧窗固定支架的下部，所述随遇平衡装置包括：

横向导轨机构，与所述侧窗边框的底边连接；

2.根据权利要求1所述的活动侧窗，其特征在于，所述随遇平衡装置还包括横向支架，所述横向支架与所述侧窗固定支架的两侧边连接固定，所述弹簧体和摇杆机构分别通过所述横向支架与侧窗固定支架连接。

3.根据权利要求2所述的活动侧窗，其特征在于，所述横向支架包括依次固定连接或成一体结构的第一固定边、横梁和第二固定边，第一固定边与侧窗固定支架的一侧边固定连接，第二固定边与侧窗固定支架的另一侧边固定连接，横梁与第二固定边的连接处形成向内侧突出的突出结构，在该突出结构上设置有将所述摇杆机构铰接在所述横向支架上的铰接孔，所述弹簧体的固定端固定在所述第一固定边上。

4.根据权利要求3所述的活动侧窗，其特征在于，所述弹簧机构还包括垂直于所述弹簧体伸缩方向的且与每个弹簧体的自由端连接的导向部件，所述导向部件的端部设有滑槽，所述导向部件通过该滑槽与所述横向支架的横梁连接并可在所述横梁上滑动，所述摇杆机构通过所述导向部件与所述弹簧体的自由端连接。

5.根据权利要求4所述的活动侧窗，其特征在于，所述摇杆机构与所述导向部件之间通过连接件连接，所述连接件一端铰接在所述摇杆机构上，另一端与所述导向部件固定连接。

6.根据权利要求3~5中任一项所述的活动侧窗，其特征在于，所述摇杆机构包括端部依次连接的第一连杆、第二连杆、第三连杆和第四连杆，未与第二连杆连接的第一连杆的端部与所述横向导轨机构连接，未与第三连杆连接的第四连杆的端部铰接在所述横向支架的横梁上，第一连杆与第二连杆固定连接或成一体结构，当为固定连接时，连接点设置在所述横向支架上的铰接孔处以使第一连杆和第二连杆可绕所述铰接孔同步旋转，当成一体结构时，该第一连杆和第二连杆形成的一体结构铰接在所述横向支架上的铰接孔处，且可绕所述横向支架上的铰接孔旋转运动，所述第二连杆、第三连杆和第四连杆之间的连接为铰接。

7.根据权利要求3~5中任一项所述的活动侧窗，其特征在于，所述摇杆机构为双臂梁结构，所述双臂梁结构的旋转支点铰接在所述横向支架上的铰接孔处，所述双臂梁结构可绕所述横向支架上的铰接孔旋转运动。

8.根据权利要求1~5中任一项所述的活动侧窗，其特征在于，所述横向导轨机构固设在所述侧窗边框的底边上，所述横向导轨机构设有导轨槽，所述摇杆机构上装设有滚轮，当侧窗本体沿侧窗固定支架上下移动时，所述滚轮可在所述导轨槽中滚动。

9.根据权利要求1~5中任一项所述的活动侧窗，其特征在于，所述横向导轨机构与所述摇杆机构之间铰接，所述侧窗边框的底边具有滑轨，且所述横向导轨机构具有滑轨槽，或者所述侧窗边框的底边具有滑轨槽，且所述横向导轨机构具有滑轨，当侧窗边框沿侧窗固定支架上下移动时，滑轨与滑轨槽之间可相对滑动。

10.一种铁路机车，其特征在于，包括如权利要求1~9中任一项所述的活动侧窗，所述活动侧窗通过侧窗固定支架安装在所述铁路机车的侧墙上。