CN105469690B - 车钩三态试验自动演示教学模具及其演示方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于铁路货车车钩的连挂和摘解技术领域，具体涉及一种车钩三态试验自动演示教学模具及其演示方法。本发明为了能自动演示车钩三态工作原理，使员工们简便直观、通俗易懂的了解和掌握车钩的组成结构和车钩三态的动作原理，进而提供了一种车钩三态试验自动演示教学模具及其演示方法，包括机件系统、电气控制系统以及动力传动系统，所述动力系统包括两套独立的传动机构，一套为开锁和全开试验传送动力，另一套为闭锁试验传送动力。通过本发明所述模具可以快速、直观地自动演示车钩的三态过程，使员工们能简便直观、通俗易懂的了解和掌握车钩的组成结构和车钩三态的动作原理，为实现对铁路货车车辆车钩的技术检查和故障处理奠定基础。

Description

车钩三态试验自动演示教学模具及其演示方法

技术领域

本发明属于铁路货车车钩的连挂和摘解技术领域，具体涉及一种车钩三态试验自动演示教学模具及其演示方法。

背景技术

铁路货车的连挂和分离是靠车钩的连挂和摘解实现，而车钩的连挂和摘解过程即为车钩的三态过程，但由于传统的教学模式只能从感性认识上起到引导的作用，大部分员工对铁路货大部件结构及工作原理的学习和掌握不甚透彻，不利于员工的实际操作和故障发现，如连挂、摘解铁路货车或更换车钩的零部件，影响作业效率。同时，因车钩在列车中的特殊作用，误操作可能带来安全隐患。

因此，随着铁路新车型、新技术的逐步引进，为了能更好的服务于铁路工程，不断提高员工的技术业务水平才，为此需要进一步转变思路，提高创新意识，丰富员工培训手段，激发员工的学习兴趣从而更好的提高教学质量，使培训利于与实践结合。

发明内容

本发明为了能自动演示车钩三态工作原理，使员工们简便直观、通俗易懂的了解和掌握车钩的组成结构和车钩三态的动作原理，进而提供了一种车钩三态试验自动演示教学模具及其演示方法。

本发明采用如下技术方案：

一种车钩三态试验自动演示教学模具，包括机件系统、电气控制系统以及动力传动系统；

所述的机件系统包括模具面板和车钩，模具面板的前侧板面上设有冲击座，车钩的钩头固定于冲击座上，所述车钩的钩头内设有上锁销、钩锁、钩舌和钩舌推铁，钩舌头部通过钩舌销与钩头铰接，上锁销的下端通过上锁销杆与钩锁的上端连接，钩舌推铁水平安装并设于钩锁的内侧；

所述的动力传动系统包括两套独立的传动机构，一套传统机构包括减速器Ⅰ、链轮组Ⅰ和钩提杆，所述钩提杆水平铰接于模具面板上，减速器Ⅰ由电气控制系统驱动，链轮组Ⅰ由减速器Ⅰ驱动，钩提杆的一端通过齿轮传动杆、链轮组Ⅲ与链轮组Ⅰ的从动轮连接，钩提杆的另一端通过提钩链与车钩的上锁销连接；另一套传动机构包括减速器Ⅱ和链轮组Ⅱ，减速器Ⅱ由电气控制系统驱动，链轮组Ⅱ的从动齿轮通过套管与车钩的钩舌销连接。

所述电气控制系统包括开关、ST-200型双轴步进控制器、驱动电源、驱动器、转换控制器及步进电机。

所述电气控制系统内设有限位控制器。

所述车钩内设有照明装置。

所述模具面板的后侧板面上设有语音控制装置，模具面板的前侧板面上设有与语音控制装置、照明装置和电气控制系统相连的控制面板。

一种车钩三态试验自动演示教学模具的演示方法，包括闭锁位置、开锁位置和全开位置三个状态，具体过程如下：

闭锁位置：利用电气控制系统驱动减速器Ⅱ，再经链轮组Ⅱ与套管使钩舌尾部绕钩舌销旋转转入车钩的钩锁腔内，钩锁以自重落下，钩锁卡在钩舌尾部侧面及钩锁腔侧壁面之间，挡住钩舌使之不能张开；同时，由于上锁销顶部的定位突檐的支点作用，使上锁销带动上锁销杆向钩锁腔后壁偏转，上锁销的下部防跳台和上锁销杆上部的防跳台偏于钩锁腔后壁的防跳台下起防跳作用，形成闭锁位置；

开锁位置：操作控制面板，通过电气控制系统驱动减速器Ⅰ，再经链轮组Ⅰ、齿轮传动杆、链轮组Ⅲ使钩提杆绕其铰接点转动上提，通过钩提杆带动上锁销旋转， 同时上锁销沿着上锁销杆的蝶形孔上移，使上锁销杆向钩锁腔外转动，脱离防跳位置并带动钩锁上移，越过钩舌尾部；由于钩锁头部偏重，其腿部向后偏移，当放下钩提杆时，钩锁腿部坐在钩舌推铁上，使钩锁不能落下，形成开锁位置；

全开位置：利用电气控制系统和动力传动系统由闭锁位置或开锁位置上提钩提杆至最大行程处，带动钩锁充分上移，钩锁的腿部向后转动并踢动钩舌推铁，使钩舌推铁以其轴转动，钩舌推铁踢动钩舌尾部侧面，使钩舌以钩舌销为轴张开，形成全开位置。

所述全开位置演示过程中，钩提杆上提的同时利用电气控制系统驱动减速器Ⅱ，再经链轮组Ⅱ与套管使钩舌以钩舌销为轴迅速张开，加快全开锁过程。

本发明具有如下有益效果：

1、通过本发明所述模具可以快速、直观地自动演示车钩的三态过程，使员工们能简便直观、通俗易懂的了解和掌握车钩的组成结构和车钩三态的动作原理，为铁路现场车钩的连挂和摘解打下实践基础；

2、该模具的动力传动部分是由电气控制系统自动控制，精确度高，可重复演示；

3、该模具可用于演示不同规格型号的车钩，通用性强；

4、该模具结构紧凑，拆卸方便，既可作为实验室内的教学模具，也可作为铁路一线的试验模具。

附图说明

图1为本发明的结构主视图；

图2为本发明的结构侧视图；

图3为本发明的结构俯视图；

图4为开锁、全开试验动力传动系统；

图5为闭锁试验动力传动系统；

图6为车钩的三态示意图；

图中：1-模具面板、2-钩提杆、3-提钩链、4-控制面板、5-冲击座、6-车钩、7-齿轮传动杆、8-链轮组Ⅰ、9-减速器Ⅰ、10-电气控制系统、11-减速器Ⅱ、12-链轮组Ⅱ、13-链轮组Ⅲ、14-套管、15-模具承台、16-紧定螺丝；

a-钩舌销、b-上锁销杆、c-上锁销（钩提销）、d-钩锁、e-钩锁腔、f-钩舌、g-钩舌推铁。

具体实施方式

结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步说明：

车钩由钩头、钩身、钩尾三个部分组成。车钩前端粗大的部分称为钩头，如图6所示，钩头内设有上锁销c、钩锁d、钩舌f和钩舌推铁g，钩舌f头部通过钩舌销a与钩头铰接，上锁销c的下端通过上锁销杆b与钩锁d的上端连接，钩舌推铁g水平安装并设于钩锁d的内侧。而车钩后部称为钩尾，在钩尾上开有垂直钩尾扁销孔，以便与钩尾框联结。

车钩三态包含闭锁位置、开锁位置、全开位置。锁闭位置为两车钩互相连挂时所处的位置；开锁位置为摘解车辆时的预备位置；全开位置为车钩再次连挂的准备位置。

所述车钩三态试验自动演示教学模具如图1、2、3所示，包括机件系统、电气控制系统10以及动力传动系统。

机件系统是车钩三态试验自动演示教学模具的基础部分，也是零部件组成最多的部分，包括模具面板1和车钩6，模具面板1的前侧板面上设有冲击座5，车钩6的钩头固定于冲击座5上；

电气控制系统10为整个车钩三态试验自动演示教学模具动力来源的枢纽部分，它可将电能通过整套系统转化成所需的动能，为车钩三态试验的自动演示提供足够、可靠的动力，所述电气控制系统10主要由开关、ST-200型双轴步进控制器、驱动电源、驱动器、转换控制器、限位控制器及步进电机组成。限位控制器可有效控制钩提杆2和钩舌销a（套管14）的转动范围，保证演示精度。

动力传动系统是指将电机运转时所产生的机械能通过减速器、齿轮、链条等传动部件直接作用在钩提杆2与套管14上，从而达到车钩三态试验自动演示的目的。该动力传动系统共有两套，一套为开锁和全开试验传送动力（如图4所示），包括减速器Ⅰ9、链轮组Ⅰ8和钩提杆2，所述钩提杆2水平铰接于模具面板1上，减速器Ⅰ9由电气控制系统10驱动，链轮组Ⅰ8由减速器Ⅰ9驱动，钩提杆2的一端通过齿轮传动杆7、链轮组Ⅲ13与链轮组Ⅰ8的从动轮连接，钩提杆2的另一端通过提钩链3与车钩6的上锁销c连接。

另一套为闭锁试验传送动力（如图5所示），包括减速器Ⅱ11和链轮组Ⅱ12，减速器Ⅱ11由电气控制系统10驱动，链轮组Ⅱ12的从动齿轮通过套管14与车钩6的钩舌销a连接。因套管14与钩舌销a之间通过紧定螺丝16固定，通过减速器Ⅱ11、链轮组Ⅱ12和套管14可使钩舌f以钩舌销a为轴迅速张开，加快全开锁过程。

本发明所述的教学模具的模具面板1的后侧板面上还配设有由同步转换开关、音响、语音控制器组成的语音控制装置，通过语音控制系统将车钩三态试验的步骤以及动作原理随着每一步试验进行有针对性的讲解。可以更好的诠释车钩三态试验的动作原理，更进一步的加深学习人员对车钩三态试验动作原理的深层次了解，使学习人员以边观察、边听解的方式可以达到更好的教学目的。

在车钩内部加装有照明装置，利用两只白炽灯泡从不同角度将车钩内部零件进行全方位辐射，并利用不同颜色的油漆将车钩的各配件涂抹成各不相同的颜色以便于区分，以此来增强视觉效果，方便学习人员更好的观察学习。

通过本发明所述车钩三态试验自动演示教学模具可实现车钩的连挂或摘解，使车辆因需要可处于连接或分离的状态，具体演示过程为：

闭锁位置：为两车钩互相连挂时所处的位置。利用电气控制系统10驱动减速器Ⅱ11，再经链轮组Ⅱ12与套管14使钩舌f尾部绕钩舌销a旋转转入车钩6的钩锁腔e内，钩锁d以自重落下，钩锁d的后坐锁面和侧坐锁面分别坐在钩舌推铁g的锁座和钩舌f尾部侧面的钩锁承台上，卡在钩舌f尾部侧面及钩锁腔e侧壁面之间，挡住钩舌f使之不能张开；同时，由于上锁销c顶部的定位突檐的支点作用，使上锁销c带动上锁销杆b向钩锁腔e后壁偏转，上锁销c的下部防跳台和上锁销杆b上部的防跳台偏于钩锁腔e后壁的防跳台下起防跳作用，形成闭锁位置。

开锁位置：为摘解车辆时的预备位置。操作控制面板4，通过电气控制系统10驱动减速器Ⅰ9，再经链轮组Ⅰ8、齿轮传动杆7、链轮组Ⅲ13使钩提杆2绕其铰接点转动上提，通过钩提杆2带动上锁销c旋转， 同时上锁销c沿着上锁销杆b的蝶形孔上移，使上锁销杆b向钩锁腔e外转动，脱离防跳位置并带动钩锁d上移，越过钩舌f尾部；由于钩锁d头部偏重 ，其腿部向后偏移，当放下钩提杆2时，钩锁d腿部的开锁坐锁面就坐在钩舌推铁g的锁座上，使钩锁d不能落下，形成开锁位置。

全开位置：为车钩再次连挂的准备位置。利用电气控制系统10和动力传动系统由闭锁位置或开锁位置上提钩提杆2至最大行程处，带动钩锁d充分上移，钩锁d全开回转支点以钩锁腔e前壁开全作用台为支点，钩锁d的腿部向后转动并踢动钩舌推铁g的踢足推动面，使钩舌推铁g以其轴转动，钩舌推铁g的踢足踢动钩舌f尾部侧面，使钩舌f以钩舌销a为轴张开，形成全开位置。为了加快全开锁过程，在全开位置演示过程中，钩提杆2上提的同时利用电气控制系统10驱动减速器Ⅱ11，再经链轮组Ⅱ12与套管14使钩舌f以钩舌销a为轴迅速张开。

Claims (2)

1.一种车钩三态试验自动演示教学模具的演示方法，其特征在于，车钩三态试验自动演示教学模具包括机件系统、电气控制系统（10）以及动力传动系统；

所述的机件系统包括模具面板（1）和车钩（6），模具面板（1）的前侧板面上设有冲击座（5），车钩（6）的钩头固定于冲击座（5）上，所述车钩（6）的钩头内设有上锁销（c）、钩锁（d）、钩舌（f）和钩舌推铁（g），钩舌（f）头部通过钩舌销（a）与钩头铰接，上锁销（c）的下端通过上锁销杆（b）与钩锁（d）的上端连接，钩舌推铁（g）水平安装并设于钩锁（d）的内侧；

所述的动力传动系统包括两套独立的传动机构，一套传统机构包括减速器Ⅰ（9）、链轮组Ⅰ（8）和钩提杆（2），所述钩提杆（2）水平铰接于模具面板（1）上，减速器Ⅰ（9）由电气控制系统（10）驱动，链轮组Ⅰ（8）由减速器Ⅰ（9）驱动，钩提杆（2）的一端通过齿轮传动杆（7）、链轮组Ⅲ（13）与链轮组Ⅰ（8）的从动轮连接，钩提杆（2）的另一端通过提钩链（3）与车钩（6）的上锁销（c）连接；另一套传动机构包括减速器Ⅱ（11）和链轮组Ⅱ（12），减速器Ⅱ（11）由电气控制系统（10）驱动，链轮组Ⅱ（12）的从动齿轮通过套管（14）与车钩（6）的钩舌销（a）连接；

车钩三态试验自动演示教学模具的演示过程包括闭锁位置、开锁位置和全开位置三个状态，具体过程如下：

闭锁位置：利用电气控制系统（10）驱动减速器Ⅱ（11），再经链轮组Ⅱ（12）与套管（14）使钩舌（f）尾部绕钩舌销（a）旋转转入车钩（6）的钩锁腔（e）内，钩锁（d）以自重落下，钩锁（d）卡在钩舌（f）尾部侧面及钩锁腔（e）侧壁面之间，挡住钩舌（f）使之不能张开；同时，由于上锁销（c）顶部的定位突檐的支点作用，使上锁销（c）带动上锁销杆（b）向钩锁腔（e）后壁偏转，上锁销（c）的下部防跳台和上锁销杆（b）上部的防跳台偏于钩锁腔（e）后壁的防跳台下起防跳作用，形成闭锁位置；

开锁位置：操作控制面板（4），通过电气控制系统（10）驱动减速器Ⅰ（9），再经链轮组Ⅰ（8）、齿轮传动杆（7）、链轮组Ⅲ（13）使钩提杆（2）绕其铰接点转动上提，通过钩提杆（2）带动上锁销（c）旋转， 同时上锁销（c）沿着上锁销杆（b）的蝶形孔上移，使上锁销杆（b）向钩锁腔（e）外转动，脱离防跳位置并带动钩锁（d）上移，越过钩舌（f）尾部；由于钩锁（d）头部偏重，其腿部向后偏移，当放下钩提杆（2）时，钩锁（d）腿部坐在钩舌推铁（g）上，使钩锁（d）不能落下，形成开锁位置；

全开位置：利用电气控制系统（10）和动力传动系统由闭锁位置或开锁位置上提钩提杆（2）至最大行程处，带动钩锁（d）充分上移，钩锁（d）的腿部向后转动并踢动钩舌推铁（g），使钩舌推铁（g）以其轴转动，钩舌推铁（g）踢动钩舌（f）尾部侧面，使钩舌（f）以钩舌销（a）为轴张开，形成全开位置。

2.根据权利要求1所述的车钩三态试验自动演示教学模具的演示方法，其特征在于：所述全开位置演示过程中，钩提杆（2）上提的同时利用电气控制系统（10）驱动减速器Ⅱ（11），再经链轮组Ⅱ（12）与套管（14）使钩舌（f）以钩舌销（a）为轴迅速张开，加快全开锁过程。