CN104163178A - 一种新型轨道车辆用前端开闭机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及车辆设备机械制造技术领域，尤其涉及一种新型轨道车辆用前端开闭机构。包括：骨架组成、运动系统、头罩、电气集成及控制装置。按以下顺序进行组装：1、方形管通过焊接组装成骨架组成；2、上、下“X”形交叉转臂通过底座紧固到骨架组成上；3、左、右头罩组成与上、下“X”形交叉转臂连接；4、“S”形滑轨通过安装钣金与骨架组成配合；5、将电气控制模块与下“X”形交叉转臂组装；6、调整头罩导向臂与“S”形滑轨的位置，达到标准配合；7、将自动缩进装置、手动装置、限位装置完成组装；8、最后将电气控制及解锁装置组装，调试运动状态，使开闭能够达到标准要求。

Description

一种新型轨道车辆用前端开闭机构

技术领域

本发明涉及车辆设备机械制造技术领域，尤其涉及一种新型轨道车辆用前端开闭机构。

背景技术

目前，轨道车辆(例如：动车和高铁)是人们日常生活中出行常选用的交通工具，为了实现车辆的重联或者回送救援，通常在车辆的头尾两端同时安装前端开闭机构。前端开闭机构是动车组的重要部件，在车辆非重联状态下，开闭机构处于关闭状态，此时，前端头罩舱门关闭，使轨道车辆具有良好的空气动力学外形，以防止叶片、灰尘、冰雪的进入，并保护前端头罩内部的车钩和其他设施；在车辆重联状态下，通过轨道车辆用前端开闭机构打开位于轨道车辆头部的头罩以露出轨道车辆头部内设置的车钩，通过车钩实现两节车辆对接以及回送或救援。

常见的前端开闭机构通常占用较大空间，安装底座在车钩上部或下部。有直接旋转打开式和先后退再打开式两种，打开和关闭稳定性差，部分产品没有同止性，左、右头罩不能单独打开，只能适应部分工况。而且由于头型的限制，现有机构方案大多不能满足一次性旋转打开，要由一个旋转动作、平动加转动或者两个转动等多个动作来完成。开闭机构的机械运动机理需要根据前端头罩的流线外形来设计，因此，头罩外形的不同，往往导致开闭机构需要不同的运动机理才能满足前端头罩舱门的打开与关闭。现有机构方案没有滑轨导向，旋转路径比较单一；现有开闭结构既有内开式也有外开式，但其空间利用率低、稳定性欠缺，总不能满足日益增进的动车组标准要求。再者现有开闭机构大都采用碳钢板材焊接，质量重，不能满足高速动车组的不断提速的需求，所以在现有紧凑空间及造型的限制下，如何让开闭机构能够顺利打开不与任何其他部件干涉，制备同时具有高效性、稳定性、高强度，来满足各种工况下开闭要求的前端开闭机构就尤为重要。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种新型轨道车辆用前端开闭机构，解决现有技术中紧凑空间及造型的限制下，开闭机构不易顺利打开，易与其他部件干涉，不能同时具有高效性、稳定性和高强度，不能满足各种工况下开闭要求的问题。

本发明提供的技术方案是，一种轨道车辆用前端开闭机构，包括：骨架组成、运动系统、头罩、电气集成及控制装置；所述骨架组成由方形管焊接组成，由于现有开闭机构大都采用碳钢板材焊接，质量重，本发明采用了方形管焊接，有效减轻了重量并保持了良好的强度，分为上骨架、下骨架和支架，所述上骨架与下骨架均为“V”形结构，“V”形结构两臂间通过连接杆相连，所述上、下骨架于同一垂直面内平行，由连接立架和侧支架相连；所述运动系统由上“X”形交叉转臂、下“X”形交叉转臂，“S”形滑轨和气缸组成，所述上、下“X”形交叉转臂尾端通过底座分别紧固到所述上骨架和下骨架的连接杆上；所述上、下“X”形交叉转臂由左臂、右臂交叉而成，所述下“X”形交叉转臂通过两翼与气缸的活塞杆相连，克服了现有机构方案由于头型的限制，不能满足一次性旋转打开的缺陷，巧妙地安排旋转点，保证能够一次旋转打开；所述“S”形滑轨通过安装钣金固设在所述骨架组成的下骨架“V”型臂两侧；所述“S”形滑轨与滑轮导向装置滑动连接，所述滑轮导向装置紧固于导向套筒上，所述导向套筒紧固于导向手臂上，所述导向手臂通过导向手臂安装座与所述头罩相连，在保证头罩旋转的同时，增加了方向性引导，保证了开闭机构不与车钩、缓冲器产生干涉；所述头罩分为左、右头罩，分别通过钣金件与上、下“X”形交叉转臂的左臂、右臂顶端对应连接；所述电器集成及控制装置主要包括阀板、气管，所述阀板通过气管一端接头与气管连接，气管通过气管接头与气缸连接，主线束由阀板引出，连接到集线盒，再由集线盒引出连接到气缸。阀板通过气管分别控制气缸和活塞缸的行程，阀板通过主线束与分线束控制头罩的开闭和锁闭装置。

本发明提供的轨道车辆用前端开闭机构，还包括还包括锁闭装置，所述锁闭装置包括安装座、活塞缸、活塞杆、小气缸出杆套筒、齿条、半齿轮、锁闭杆、手动解锁杆、关闭锁定轮、解锁杆安装板、导向套筒、开关，所述活塞缸紧固于安装座，所述电器集成及控制装置的气管通过气管接头与活塞缸连接，所述主线束通过集线盒引出分线束与锁闭装置上的开关连接；所述活塞杆与活塞缸为滑动连接，所述锁闭杆一端与活塞杆用螺栓连接，所述锁闭杆另一端与关闭锁定轮滑动连接，所述小气缸出杆套筒紧固在解锁杆安装板，所述小气缸出杆套筒套置于锁闭杆上，所述齿条紧固于锁闭杆内部，所述齿条与半齿轮啮合，所述半齿轮紧固于手动解锁杆上，所述关闭锁定轮紧固于关闭锁定轮轴，所述关闭锁定轮轴紧固于关闭锁定轮钣金上，所述关闭锁定轮钣金紧固于导向手臂的一端，所述开关紧固于开关支架上。由于采用了自动锁闭装置，可以实现开关到位时自动锁闭；由于采用了手动解锁装置，可以在无电无气的情况下，实现手动开、关、锁闭、解锁功能。

进一步地，本发明提供的轨道车辆用前端开闭机构中所述活塞缸为气压缸，采用耐低温气缸作为动力源，使机构在恶劣环境下能够保持平稳、安全、可靠。

进一步地，本发明提供的轨道车辆用前端开闭机构设置在轨道车辆主体的头部，采用内开式的开启方式，头罩采用曲面形状，高效的利用车体空间。

本发明的基本原理是：(1)“X”形交叉转臂与玻璃钢头罩通过钣金件相连，气缸与“X”形交叉转臂连接，头罩导向臂的滑轮沿“S”形滑轨滑动；(2)电气逻辑模块通过控制气缸推动“X”形交叉转臂机构转动，头罩导向臂的滑轮沿“S”形滑轨滑动，玻璃钢头罩完成打开、关闭动作；(3)通过电气逻辑模块控制，头罩可完成自动化开闭，能够完成左、右头罩的单独打开，灵活性高；(4)本专利设计有手动操作装置、自动锁闭装置、紧急解锁装置。

本发明提供的轨道车辆用前端开闭机构，由于采用了“X”形交叉转臂及“S”形滑轨，空间利用率高，保证了左右开闭的同止性和高效性；由于采用了智能控制模块，实现了开闭机构的随意操作和开闭状态监控，智能控制模块的核心部件为CPU(电脑控制系统)，外部主要感应部件为行程传感器，两者通过电路板及线束连接在一起，控制开闭机构的打开和关闭；行程传感器安装于滑轮导向装置，滑轮导向装置在“S”形滑轨上滑动，通过滑动行程传感器将位置信号传递给CPU，CPU通过内部计算得出头罩打开或关闭时的状态完成开闭的实时监控，同时实现开闭结构的随意操作；由于采用了耐低温气缸作为动力源，使机构在恶劣环境下能够保持平稳、安全、可靠；由于采用了方形管焊接骨架，满足强度要求的同时，有效地减少了重量；由于采用了自动锁闭装置，可以实现开关到位时自动锁闭；由于采用了手动解锁装置，可以在无电无气的情况下，实现手动开、关、锁闭、解锁功能；由于采用了模块化设计，按以下顺序进行组装：1、方形管通过焊接组装成骨架组成；2、上、下“X”形交叉转臂通过底座紧固到骨架组成上；3、左、右头罩组成与上、下“X”形交叉转臂连接；4、“S”形滑轨通过安装钣金与骨架组成配合；5、将电气控制模块与下“X”形交叉转臂组装；6、调整头罩导向臂与“S”形滑轨的位置，达到标准配合；7、将自动缩进装置、手动装置、限位装置完成组装；8、最后将电气控制及解锁装置组装，调试运动状态，使开闭能够达到标准要求；这样组装时间减少，节省了大量的人力物力。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明轨道车辆用前端开闭机构结构示意图；

图2为本发明轨道车辆用前端开闭机构骨架组成的结构示意图；

图3为本发明轨道车辆用前端开闭机构运动系统的结构示意图；

图4为本发明轨道车辆用前端开闭机构中上“X”形交叉转臂；

图5为本发明轨道车辆用前端开闭机构中下“X”形交叉转臂；

图6为本发明轨道车辆用前端开闭机构中电气集成及控制装置的结构示意图；

图7为本发明轨道车辆用前端开闭机构实施例中锁闭装置示意图；

图8为图7中A部分的局部示意图；

图9为图7中B方向的局部示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-图6所示，本实施例轨道车辆用前端开闭机构，包括：骨架组成1、运动系统2、头罩3、电气集成及控制装置4；所述骨架组成1由方形管焊接组成，由于现有开闭机构大都采用碳钢板材焊接，质量重，本发明采用了方形管焊接，有效减轻了重量并保持了良好的强度，分为上骨架12、下骨架13和支架，所述上骨架12与下骨架13均为“V”形结构，“V”形结构两臂间通过连接杆14相连，所述上、下骨架于同一垂直面内平行，由连接立架15和侧支架16相连；所述运动系统2由上“X”形交叉转臂21、下“X”形交叉转臂22，“S”形滑轨23和气缸24组成，所述上、下“X”形交叉转臂尾端通过底座25分别紧固到所述上骨架12和下骨架13的连接杆14上；所述上、下“X”形交叉转臂由左臂201、右臂202交叉而成，所述下“X”形交叉转臂22通过两翼221与气缸24的活塞杆相连，克服了现有机构方案由于头型的限制，不能满足一次性旋转打开的缺陷，巧妙地安排旋转点，保证能够一次旋转打开；所述“S”形滑轨23通过安装钣金231固设在所述骨架组成的下骨架13“V”型臂两侧；所述“S”形滑轨23与滑轮导向装置232滑动连接，所述滑轮导向装置232紧固于导向套筒233上，所述导向套筒紧固于导向手臂234上，所述导向手臂234通过导向手臂安装座235与所述头罩3相连，，在保证头罩3旋转的同时，增加了方向性引导，保证了开闭机构不与车钩、缓冲器产生干涉；所述头罩3分为左、右头罩，分别通过钣金件与上、下“X”形交叉转臂的左臂201、右臂202顶端对应连接；所述电器集成及控制装置4主要包括阀板41、气管42，所述阀板41通过气管一端接头与气管42连接，气管42通过气管接头43与气缸24连接，主线束44由阀板41引出，连接到集线盒45，再由集线盒45引出连接到气缸24。阀板通过气管分别控制气缸和活塞缸的行程，阀板通过主线束与分线束控制头罩的开闭和锁闭装置。

本发明提供的轨道车辆用前端开闭机构，还包括还包括锁闭装置，所述锁闭装置包括安装座51、活塞缸52、活塞杆521、小气缸出杆套筒53、齿条54、半齿轮55、锁闭杆56、手动解锁杆57、关闭锁定轮58、解锁杆安装板60、导向套筒233、开关59，所述活塞缸52紧固于安装座，所述电器集成及控制装置的气管42通过气管接头43与活塞缸52连接，所述主线束44通过集线盒45引出分线束46与锁闭装置上的开关59连接；所述活塞杆521与活塞缸52为滑动连接，所述锁闭杆56一端与活塞杆52用螺栓连接，所述锁闭杆56另一端与关闭锁定轮58滑动连接，所述小气缸出杆套筒53紧固在解锁杆安装板60，所述小气缸出杆套筒53套置于锁闭杆56上，所述齿条54紧固于锁闭杆56内部，所述齿条56与半齿轮55啮合，所述半齿轮55紧固于手动解锁杆57上，所述关闭锁定轮58紧固于关闭锁定轮轴，所述关闭锁定轮轴紧固于关闭锁定轮钣金上，所述关闭锁定轮钣金紧固于导向手臂234的一端，所述开关59紧固于开关支架上。由于采用了自动锁闭装置，可以实现开关到位时自动锁闭；由于采用了手动解锁装置，可以在无电无气的情况下，实现手动开、关、锁闭、解锁功能。

本发明提供的轨道车辆用前端开闭机构中所述活塞缸52为气压缸，采用耐低温气缸作为动力源，使机构在恶劣环境下能够保持平稳、安全、可靠。

本发明提供的轨道车辆用前端开闭机构设置在轨道车辆主体的头部，采用内开式的开启方式，头罩采用曲面形状，高效的利用车体空间。

本实施例轨道车辆用前端开闭机构，由于采用了“X”形交叉转臂及“S”形滑轨，空间利用率高，保证了左右开闭的同止性和高效性；由于采用了智能控制模块，实现了开闭机构的随意操作和开闭状态监控；由于采用了耐低温气缸作为动力源，使机构在恶劣环境下能够保持平稳、安全、可靠；由于采用了方形管焊接骨架，满足强度要求的同时，有效地减少了重量；由于采用了自动锁闭装置，可以实现开关到位时自动锁闭；由于采用了手动解锁装置，可以在无电无气的情况下，实现手动开、关、锁闭、解锁功能；由于采用了模块化设计，按以下顺序进行组装：1、方形管通过焊接组装成骨架组成；2、上、下“X”形交叉转臂通过底座紧固到骨架组成上；3、左、右头罩组成与上、下“X”形交叉转臂连接；4、“S”形滑轨通过安装钣金与骨架组成配合；5、将电气控制模块与下“X”形交叉转臂组装；6、调整头罩导向臂与“S”形滑轨的位置，达到标准配合；7、将自动缩进装置、手动装置、限位装置完成组装；8、最后将电气控制及解锁装置组装，调试运动状态，使开闭能够达到标准要求；这样组装时间减少，节省了大量的人力物力。

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，而非对其限制；尽管参照前述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：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (4)

1.一种轨道车辆用前端开闭机构，其特征在于包括：骨架组成(1)、运动系统(2)、头罩(3)、电气集成及控制装置(4)；所述骨架组成(1)由方形管焊接组成，分为上骨架(12)、下骨架(13)和支架，所述上骨架(12)与下骨架(13)均为“V”形结构，“V”形结构两臂间通过连接杆(14)相连，所述上、下骨架于同一垂直面内平行，由连接立架(15)和侧支架(16)相连；所述运动系统(2)由上“X”形交叉转臂(21)、下“X”形交叉转臂(22)，“S”形滑轨(23)和气缸(24)组成，所述上、下“X”形交叉转臂尾端通过底座(25)分别紧固到所述上骨架(12)和下骨架(13)的连接杆(14)上；所述上、下“X”形交叉转臂由左臂(201)、右臂(202)交叉而成，所述下“X”形交叉转臂(22)通过两翼(221)与气缸(24)的活塞杆相连；所述“S”形滑轨(23)通过安装钣金(231)固设在所述骨架组成的下骨架(13)“V”型臂两侧；所述“S”形滑轨(23)与滑轮导向装置(232)滑动连接，所述滑轮导向装置(232)紧固于导向套筒(233)上，所述导向套筒紧固于导向手臂(234)上，所述导向手臂(234)通过导向手臂安装座(235)与所述头罩(3)相连；所述头罩(3)分为左、右头罩，分别通过钣金件与上、下“X”形交叉转臂的左臂(201)、右臂(202)顶端对应连接；所述电器集成及控制装置(4)主要包括阀板(41)、气管(42)，所述阀板(41)通过气管一端接头与气管(42)连接，气管(42)通过气管接头(43)与气缸(24)连接，主线束(44)由阀板(41)引出，连接到集线盒(45)，再由集线盒(45)引出连接到气缸(24)。

2.如权利要求1所述的轨道车辆用前端开闭机构，其特征在于：所述轨道车辆用前端开闭机构还包括锁闭装置，所述锁闭装置包括安装座(51)、活塞缸(52)、活塞杆(521)、小气缸出杆套筒(53)、齿条(54)、半齿轮(55)、锁闭杆(56)、手动解锁杆(57)、关闭锁定轮(58)、解锁杆安装板(60)、导向套筒(233)、开关(59)，所述活塞缸(52)紧固于安装座，所述电器集成及控制装置的气管(42)通过气管接头(43)与活塞缸(52)连接，所述主线束(44)通过集线盒(45)引出分线束(46)与锁闭装置上的开关(59)连接；所述活塞杆(521)与活塞缸(52)为滑动连接，所述锁闭杆(56)一端与活塞杆(52)用螺栓连接，所述锁闭杆(56)另一端与关闭锁定轮(58)滑动连接，所述小气缸出杆套筒(53)紧固在解锁杆安装板(60)，所述小气缸出杆套筒(53)套置于锁闭杆(56)上，所述齿条(54)紧固于锁闭杆(56)内部，所述齿条(56)与半齿轮(55)啮合，所述半齿轮(55)紧固于手动解锁杆(57)上，所述关闭锁定轮(58)紧固于关闭锁定轮轴，所述关闭锁定轮轴紧固于关闭锁定轮钣金上，所述关闭锁定轮钣金紧固于导向手臂(234)的一端，所述开关(59)紧固于开关支架上。

3.如权利要求1或2所述的轨道车辆用前端开闭机构，其特征在于：所述活塞缸(52)为气压缸。

4.如权利要求1或2所述的轨道车辆用前端开闭机构，其特征在于：所述轨道车辆用前端开闭机构设置在轨道车辆主体的头部。