CN105109503A - 一种轨道车辆及其头罩开闭机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种轨道车辆头罩开闭机构，包括：上连杆机构，设有交叉铰接的第一连杆和第二连杆；下连杆机构，设有交叉铰接的第三连杆和第四连杆，以及后端相铰接的第五连杆和第六连杆，所述第三连杆的后端与所述第六连杆的前端相铰接，所述第四连杆的后端与所述第五连杆的前端相铰接；所述上连杆机构与下连杆机构为相互独立的分体式结构，并设有位于车头内顶部用于引导所述第一连杆和第二连杆的后端沿设定轨迹运动的滑引部件。该头罩开闭机构结构可靠、运行稳定、占用空间小，对司机室多变的造型具有更强的适应性，尤其适用于司机室较为细长仅留有狭小空间给头罩开闭机构的动车组。本发明还公开了设有所述头罩开闭机构的轨道车辆。

Description

一种轨道车辆及其头罩开闭机构

技术领域

本发明涉及轨道车辆技术领域，特别是轨道车辆的头罩开闭机构。本发明还涉及设有所述头罩开闭机构的轨道车辆。

背景技术

目前，轨道车辆的动车组出于联挂的考虑，在车头前部都设有可左右对称开启和闭合的头罩，以方便车钩连接，头罩的左前罩和右前罩由头罩开闭机构驱动，关闭时与车体头部的流线型外形相一致，可降低风阻，在打开过程中，要避开车内其他零部件。

如申请公布号为CN103883195A的发明专利申请，其公开了一种轨道车辆前罩开闭机构及设计方法，包括对称设置的左前罩和右前罩，以及驱动左前罩和右前罩开闭的动力机构，动力机构包括安装座、开闭气缸、左四连杆机构和右四连杆机构，开闭气缸固定在安装座上，安装座固定在底架上，左四连杆机构和右四连杆机构分别由连续的四个连杆组成，左右连杆机构的前端部分别与左前罩和右前罩固定连接，左右两个第一连杆的起始点共同铰接在固定轴上，固定轴固定在安装座上，左右两个第二连杆和第三连杆之间的连接点相互交叉铰接。

此头罩开闭机构的开闭气缸虽然可以通过左四连杆机构和右四连杆机构带动左前罩和右前罩实现开闭功能。但是，为了保证开闭动作的稳定性，其上下连杆之间需通过竖向的左连接杆、右连接杆、左铰轴、右铰轴进行连接。

由于动车组前端结构日益增多，例如前端增加吸能结构、防爬结构等，导致前端开闭机构设置占用空间的大幅减小，上述竖向连接杆和铰轴在开闭过程中会很难避开车内其他部件，而且，由于连接杆和铰轴的纵向尺寸较大，具有一定的挠性，导致上下连杆的同步性和稳定性不高。

因此，如何对头罩开闭机构进行优化设计，是本领域技术人员需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的第一目的是提供一种轨道车辆头罩开闭机构。该头罩开闭机构结构可靠、运行稳定、占用空间小，对司机室多变的造型具有更强的适应性，尤其适用于司机室较为细长仅留有狭小空间给头罩开闭机构的动车组。

本发明的第二目的是提供一种设有所述头罩开闭机构的轨道车辆。

为实现上述目的，本发明提供一种轨道车辆头罩开闭机构，包括：

上连杆机构，设有交叉铰接的第一连杆和第二连杆；

下连杆机构，设有交叉铰接的第三连杆和第四连杆，以及后端相铰接的第五连杆和第六连杆，所述第三连杆的后端与所述第六连杆的前端相铰接，所述第四连杆的后端与所述第五连杆的前端相铰接；

动力机构，用于驱动所述下连杆机构，其与所述下连杆机构传动连接；

所述上连杆机构与下连杆机构为相互独立的分体式结构，并设有位于车头内顶部用于引导所述第一连杆和第二连杆的后端沿设定轨迹运动的滑引部件，所述第一连杆和第二连杆的后端与所述滑引部件滑动连接。

优选地，所述第一连杆和第二连杆的铰轴与车头内顶部沿轴向设置的第一滑轨滑动连接。

优选地，所述滑引部件为滑槽板，其上开设有与所述第一连杆和第二连杆后端的运动轨迹相一致的滑槽，所述第一连杆和第二连杆的后端滑动连接于所述滑槽。

优选地，所述滑槽板呈左右对称的机翼状，其左滑槽板上开设对应于所述第二连杆后端的左滑槽，其右滑槽板上开设对应于所述第一连杆后端的右滑槽。

优选地，所述左滑槽和右滑槽均呈弧形，且分布呈两边向内弯曲的“八”字形。

优选地，所述下连杆机构通过所述第三连杆与第四连杆的铰轴与所述动力机构传动连接，所述第五连杆与第六连杆的铰轴相对固定。

优选地，所述动力机构包括：

支座，其固定连接所述第五连杆与第六连杆的铰轴，并设有第二滑轨；

滑移部件，可轴向移动地安装于所述支座的第二滑轨上，所述滑移部件的前端与所述第三连杆和第四连杆的铰轴相连接；

开闭气缸，其伸缩杆前端与所述滑移部件的后端相连接。

优选地，所述支座为开口向上的单一轴向槽型梁，所述滑移部件为滑板，所述滑板通过其底部的双滑轨安装于所述槽型梁的开口中。

优选地，所述第三连杆和第四连杆位于所述支座上方，所述第五连杆和第六连杆位于所述支座下方，所述第三连杆的后端通过第一竖向销轴与所述第六连杆的前端相铰接，所述第四连杆的后端通过第二竖向销轴与所述第五连杆的前端相铰接，所述第一竖向销轴和第二竖向销轴分别位于所述支座左右两边的外侧。

为实现上述第二目的，本发明还提供一种轨道车辆，包括车体及车头，所述车头的驾驶室前端设有头罩及头罩开闭机构，所述头罩开闭机构为上述任一项所述的轨道车辆头罩开闭机构。

本发明在现有技术的基础上作了进一步改进，其下连杆机构与上连杆机构不再通过竖向连接杆和铰轴相互连接在一起，而是设计成彼此相互独立的分体式结构，同时在车头内顶部设置滑引部件，将第一连杆和第二连杆的后端分别与滑引部件滑动连接。这样，通过滑引部件可引导第一连杆和第二连杆的后端沿设定的运动轨迹进行移动，从而保证了上连杆机构与下连杆机构在开闭过程中的同步性和稳定性，由于取消了竖向连接杆和铰轴，因此占用空间大幅减小，容易避开车内其他部件，在开闭过程中不会出现干涉现象，对司机室多变的造型具有更强的适应性，尤其适用于司机室较为细长仅留有狭小空间给头罩开闭机构的动车组。

在一种优选的方案中，所述第一连杆和第二连杆的铰轴进一步与车头内顶部沿轴向设置的第一滑轨滑动连接。这样，在头罩开闭过程中，第一连杆和第二连杆的铰轴可在第一滑轨上滑动，由第一滑轨严格限制第一连杆和第二连杆的铰轴沿轨道方向移动，从而在滑引部件的基础上，进一步保证了上连杆机构的同步性和稳定性。

本发明所提供的轨道车辆设有上述头罩开闭机构，由于所述头罩开闭机构具有上述技术效果，设有该头罩开闭机构的轨道车辆也应具有相应的技术效果。

附图说明

图1为本发明所提供轨道车辆头罩开闭机构的一种具体实施方式的轴测图；

图2为图1中所示轨道车辆头罩开闭机构在去掉上连杆机构后的俯视图；

图3为图2的侧视图；

图4为图3的剖视图。

图中：

1.第一连杆2.第二连杆3.第三连杆4.第四连杆5.第五连杆6.第六连杆7.滑板8.开闭气缸9.锁紧气缸12.第二铰轴13.第三铰轴21.第一槽型梁22.第二槽型梁2231.滑槽板311.左滑槽312.右滑槽41.第一竖向销轴42.第二竖向销轴

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

本文中的上、下、内、外等用语是基于附图所示的位置关系而确立的，根据附图的不同，相应的位置关系也有可能随之发生变化，因此，并不能将其理解为对保护范围的绝对限定。

请参考图1、图2，图1为本发明所提供轨道车辆头罩开闭机构的一种具体实施方式的轴测图；图2为图1中所示轨道车辆头罩开闭机构在去掉上连杆机构时的俯视图。

在一种具体实施例中，本发明提供一种轨道车辆头罩开闭机构，主要由上连杆机构、下连杆机构以及动力机构三大部分构成。

上连杆机构为从动机构，其第一连杆1和第二连杆2交叉呈“X”形，并在交叉点处通过第一铰轴(由于遮挡原因图中未示出)相铰接，第一连杆1和第二连杆2的前端分别与左头罩和右头罩固定连接，后端分别与车头内顶部的滑引部件滑动连接，第一连杆1与第二连杆2相铰接的第一铰轴与车头内顶部沿轴向设置的第一滑轨滑动连接。

具体地，车头内顶部固定有第一槽型梁21，此槽型梁开口向下，第一连杆1与第二连杆2相铰接的第一铰轴的顶端通过直线轴承与第一槽型梁21相连接，可确保第一铰轴能够沿直线轴承滑动，始终处于车体中心线的方向上。

滑引部件为滑槽板31，其形状呈左右对称的机翼状，固定连接在第一槽型梁21的后端，其左滑槽板上开设对应于第二连杆2后端的左滑槽311，其右滑槽板上开设对应于第一连杆1后端的右滑槽312，左滑槽311和右滑槽312的形状均呈弧形，且分布呈两边向内弯曲的“八”字形，与第一连杆1和第二连杆2后端的运动轨迹相一致，第一连杆1和第二连杆2的后端分别通过销轴和轴套与相应的滑槽滑动连接。

请一并参考图3、图4，图3为图2的侧视图；图4为图3的剖视图。

下连杆机构为主动机构，其第三连杆3和第四连杆4也交叉呈“X”形，并在交叉点处通过第二铰轴12相铰接，其与上连杆机构的第一连杆1与第二连杆2的形状和连接方式基本相同。

下连杆机构的第五连杆5与第六连杆6铰接呈“V”形，第三连杆3的后端与第六连杆6的前端相铰接，第四连杆4的后端与第五连杆5的前端相铰接，第三连杆3和第四连杆4的前端分别与左头罩和右头罩固定连接。

从总体来讲，下连杆机构与上连杆机构相互独立，两者为分体式结构，不再通过纵向构件相互连接。

动力机构主要由支座、滑移部件及开闭气缸8等构成，支座为开口向上的第二槽型梁22，其宽度小于第三连杆3与第六连杆4的铰接点至第四连杆4与第五连杆5的铰接点的间距。

滑移部件为滑板7，滑板7通过其底部的两道直线轴承安装于第二槽型梁22的开口中，能够在第二槽型梁22中前后移动，下连杆机构的第三连杆3与第四连杆4位于第二槽型梁22上方，并通过第三连杆3与第四连杆相铰接4的第二铰轴12与滑板7前端相连接，第五连杆5和第六连杆6位于第二槽型梁22下方，第三连杆3的后端通过第一竖向销轴41与第六连杆6的前端相铰接，第四连杆4的后端通过第二竖向销轴42与第五连杆5的前端相铰接，第一竖向销轴41和第二竖向销轴42分别位于第二槽型梁22左右两边的外侧，第五连杆5与第六连杆6相铰接的第三铰轴13固定在第二槽型梁22的底面上，开闭气缸8的伸缩杆前端与滑板7的后端相连接，滑板7的一侧设有对应于锁紧气缸9伸缩端的缺口，通过锁紧气缸9的伸缩动作能够实现对滑板7的锁定和解锁。

将第三连杆3、第四连杆4与第五连杆5、第六连杆6上下错位布置，一方面可以充分利用第二槽型梁22周围的空间，尽可能的减小体积，另一方面可以使连杆的受力更加合理，从而提高运动的灵活性和稳定性。

动作时，开闭气缸8的伸缩杆向前伸出时，推动滑板7向前滑动，进而由滑板7推动第二铰轴12向前移动，第三连杆3和第四连杆4在推力作用下相互合拢，由于第五连杆5与第六连杆6的第三铰轴13与第二槽型梁22相对固定，因此整个下连杆机构伸长，上连杆机构亦随之合拢伸长，上连杆机构和下连杆机构合拢带动左头罩和右头罩合拢关闭，反之，开闭气缸8的伸缩杆向后缩回时，则会拉动第二铰轴12向后移动，从而带动左头罩和右头罩从中间向两侧打开。

由于滑引部件可引导第一连杆1和第二连杆2的后端沿设定的运动轨迹移动，第一滑轨可限定第一铰轴始终处于车体中心线上，因此保证了上连杆机构与下连杆机构在开闭过程中的同步性和稳定性，以及开闭机构的整体强度和刚度，可取消竖向连接杆和铰轴，使整个机构占用的空间大幅减小，容易避开车内其他部件，在开闭过程中不会出现干涉现象，对司机室多变的造型具有更强的适应性，尤其适用于司机室较为细长仅留有狭小空间给头罩开闭机构的动车组。

上述实施例仅是本发明的优选方案，具体并不局限于此，在此基础上可根据实际需要作出具有针对性的调整，从而得到不同的实施方式。例如，将动力机构的滑移部件设计成小车的形式；或者将上下连杆机构的连杆设计成非翼板的形状，等等。由于可能实现的方式较多，这里就不再一一举例说明。

除了上述头罩开闭机构，本发明还提供一种轨道车辆，包括车体及车头，车头的驾驶室前端设有头罩及头罩开闭机构，头罩开闭机构为上文中的轨道车辆头罩开闭机构，其余结构请参考现有技术，本文不再赘述。

以上对本发明所提供的头罩开闭机构及轨道车辆进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种轨道车辆头罩开闭机构，包括：

上连杆机构，设有交叉铰接的第一连杆和第二连杆；

下连杆机构，设有交叉铰接的第三连杆和第四连杆，以及后端相铰接的第五连杆和第六连杆，所述第三连杆的后端与所述第六连杆的前端相铰接，所述第四连杆的后端与所述第五连杆的前端相铰接；

动力机构，用于驱动所述下连杆机构，其与所述下连杆机构传动连接；

其特征在于，所述上连杆机构与下连杆机构为相互独立的分体式结构，并设有位于车头内顶部用于引导所述第一连杆和第二连杆的后端沿设定轨迹运动的滑引部件，所述第一连杆和第二连杆的后端与所述滑引部件滑动连接。

2.根据权利要求1所述的轨道车辆头罩开闭机构，其特征在于，所述第一连杆和第二连杆的铰轴与车头内顶部沿轴向设置的第一滑轨滑动连接。

3.根据权利要求1所述的轨道车辆头罩开闭机构，其特征在于，所述滑引部件为滑槽板，其上开设有与所述第一连杆和第二连杆后端的运动轨迹相一致的滑槽，所述第一连杆和第二连杆的后端滑动连接于所述滑槽。

4.根据权利要求3所述的轨道车辆头罩开闭机构，其特征在于，所述滑槽板呈左右对称的机翼状，其左滑槽板上开设对应于所述第二连杆后端的左滑槽，其右滑槽板上开设对应于所述第一连杆后端的右滑槽。

5.根据权利要求4所述的轨道车辆头罩开闭机构，其特征在于，所述左滑槽和右滑槽均呈弧形，且分布呈两边向内弯曲的“八”字形。

6.根据权利要求1至5任一项所述的轨道车辆头罩开闭机构，其特征在于，所述下连杆机构通过所述第三连杆与第四连杆的铰轴与所述动力机构传动连接，所述第五连杆与第六连杆的铰轴相对固定。

7.根据权利要求6所述的轨道车辆头罩开闭机构，其特征在于，所述动力机构包括：

支座，其固定连接所述第五连杆与第六连杆的铰轴，并设有第二滑轨；

滑移部件，可轴向移动地安装于所述支座的第二滑轨上，所述滑移部件的前端与所述第三连杆和第四连杆的铰轴相连接；

开闭气缸，其伸缩杆前端与所述滑移部件的后端相连接。

8.根据权利要求7所述的轨道车辆头罩开闭机构，其特征在于，所述支座为开口向上的单一轴向槽型梁，所述滑移部件为滑板，所述滑板通过其底部的双滑轨安装于所述槽型梁的开口中。

9.根据权利要求8所述的轨道车辆头罩开闭机构，其特征在于，所述第三连杆和第四连杆位于所述支座上方，所述第五连杆和第六连杆位于所述支座下方，所述第三连杆的后端通过第一竖向销轴与所述第六连杆的前端相铰接，所述第四连杆的后端通过第二竖向销轴与所述第五连杆的前端相铰接，所述第一竖向销轴和第二竖向销轴分别位于所述支座左右两边的外侧。

10.一种轨道车辆，包括车体及车头，所述车头的驾驶室前端设有头罩及头罩开闭机构，其特征在于，所述头罩开闭机构为上述权利要求任一项所述的轨道车辆头罩开闭机构。