CN106671788B - 一种用于机车上受电弓的管路连接座 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种用于机车上受电弓的管路连接座，包括套管、连接座和止动座，三者的中轴线位于同一直线上且与机车的顶盖蒙皮垂直设置；所述套管的内部中空且设有内螺纹，其外部与顶盖蒙皮固定连接，所述连接座的主体为设有外螺纹的圆柱形且设置于套管内，二者间通过螺纹固定连接，所述连接座的两端均穿出套管，且其上端的穿出部分沿径向向外水平延伸而下端的穿出部分设置有与其上端相比径向内缩的非圆形阶梯卡台，且所述止动座还设置有与该阶梯卡台匹配的卡口以及用于连接管接头和/或气管的内螺纹，所述套管的下端与止动座抵紧或固定连接。所述管路连接座结构简单且连接可靠，气密性和防水效果好，拆装方便并延长了其使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及轨道交通电气设备技术领域，具体地，涉及一种用于机车上受电弓的管路连接座。
背景技术
受电弓常见于电力牵引机车，是一种用于从机车上方的接触网中获取电能的电气设备，其安装在机车车顶上并可折叠设置。受电弓的动作受到升降弓管路系统的控制并通过压缩空气实现其升降过程，一般来说，在机车的顶盖蒙皮上设置一个连通车体内外的管路连接座，其一端连接受电气管而另一端连接机车内压缩空气装置的气管，起到气体传输的作用。由于传统机车的顶盖蒙皮材质为碳钢，因此管路连接座也基本由碳钢或不锈钢制成，然后将管路连接座直接焊接在顶盖蒙皮上即可(参见图1)。
由于现在的机车越来越追求重载、高速和轻量化，其顶盖从原来的碳钢制作改为铝合金制作。如果管路连接座还采用原来的安装方式，会出现碳钢与铝合金的异种金属间的焊接，这在目前的焊接技术下存在着加工难度；而如果采用铝合金来制作管路连接座，由于铝合金本身材质较软且不耐磨，管路经过几次拆装后，管接头处的螺纹丝扣容易被破坏，进而导致整个管路连接座直接报废，需要将管路连接座整体切除并重新焊接。但现在常用的是后一种做法，即选用铝合金材质的管路连接座，不仅使用寿命短、生产成本高，而且维护难度大，影响管路拆装效率。
中国专利201120252026.7公开了一种安装在受电弓上的输气管，该输气管包括由聚四氟材料制成的管件和安装在该管件端部的管接头，所述管接头具有一个能插入管件内且外表面设置有阶梯形台阶的中空芯部和安装在管件外表面的管箍，该管箍的内表面设置有内螺纹，管箍的一端设置有径向向内延伸的突环，中空芯部的一端设置有径向向外扩展的密封面，在靠近密封面内侧的中空芯部上设置有环形凹槽。该输气管中管箍与管件挤压时，可使两者之间的空气被全部溢出，其结合非常紧凑，不会因输气管颤动而使两者脱离。但是上述专利主要通过改变管接头的结构来解决输气管在连接时的气密性和易脱落问题，而对于输气管通过机车顶部蒙皮时的固定安装问题依然束手无策。
发明内容
本发明的目的在于提供一种连接可靠、拆装方便且使用寿命长的管路连接座，以解决背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种用于机车上受电弓的管路连接座，包括套管、连接座和用于防止所述连接座发生转动的止动座，三者的中轴线位于同一直线上且与机车的顶盖蒙皮垂直设置；
所述套管的内部中空且设有内螺纹，其外部与所述顶盖蒙皮固定连接，所述连接座的主体为设有外螺纹的圆柱形且设置于所述套管内，所述套管和连接座通过相匹配的内、外螺纹固定连接，所述连接座的两端均穿出所述套管，所述连接座上端的穿出部分沿径向向外水平延伸且至少部分覆盖所述套管的上顶面，所述套管的下端与所述止动座抵紧或固定连接，在所述连接座下端的穿出部分设置有与其上端相比径向内缩的非圆形的阶梯卡台，且在所述止动座的中心位置设置有与该阶梯卡台匹配的卡口，在所述连接座的内部还设置用于连接管接头和/或气管的内螺纹。
优选地，所述套管的材质为能与顶盖蒙皮熔焊的材料A，所述套管的外侧壁与顶盖蒙皮焊接固定，所述连接座的材质为比所述材料A强度更高的材料B；或所述套管的材质为材料A或材料B，在所述套管的外侧壁上设置有沿径向向外延伸的搭接平台，所述搭接平台的下表面与顶盖蒙皮的上表面紧密贴合且二者间固连。
优选地，所述止动座的材质为材料A，且所述止动座与顶盖蒙皮的底面焊接固定和/或所述止动座与套管的底端焊接固定；或所述止动座的材质为材料A或材料B，且所述止动座与套管的底端间采用紧固螺钉固连。
优选地，所述连接座上端的穿出部分在沿径向向外水平延伸后，又沿轴向向下延伸直至其与所述顶盖蒙皮的上表面接触，且在二者的接触位置设置有用于防水的密封胶；所述止动座的外边缘沿轴向向上延伸直至其与所述顶盖蒙皮的下表面接触，且将二者的接触位置焊接固定和/或设置有用于防水的密封胶。
优选地，在所述套管的上顶面开设凹槽且在其中设置密封圈，使得所述连接座的径向水平延伸面与所述套管的上顶面紧压时起到防水作用。
优选地，所述搭接平台通过紧固螺钉与顶盖蒙皮固定连接；或在所述搭接平台的下表面设置有多个向下的凸块，并在顶盖蒙皮上开设有用于卡接对应凸块的固定孔。
优选地，在所述搭接平台与顶盖蒙皮的连接位置处设置有用于防水的密封胶。
优选地，所述套管与顶盖蒙皮的连接位置为非圆形，可由顶盖蒙皮给套管提供克服转动的阻力，以避免用于连接二者的紧固螺钉或其他连接件受到剪切力的影响。
优选地，所述材料A为铝合金，所述材料B为碳钢或不锈钢中的一种。。
优选地，所述连接座的最大外径与所述止动座的最大外径相同，以便于所述顶盖蒙皮的受力。
本发明提供的技术方案具有如下有益效果：
1、所述管路连接座的结构简单且连接可靠，其通过焊接、螺纹连接和/或螺钉连接实现了对整个管路连接座的位置固定，摆脱了材料限制的缺陷；由于和管路连接的连接座可选用高强度材料并承受多次反复拆装，连接处的螺纹丝扣的破坏量也大大减少，延长了管路连接座的使用寿命，降低了机车的维护成本。
2、所述管路连接座通过在连接处设置密封圈或密封胶确保外部环境的雨水不会进入设备内部，起到了很好的防水效果；通过将所述套管与止动座或顶盖蒙皮的卡合部位的形状设置为非圆形，以避免连接座发生转动或减少用于连接的螺钉所受到的剪切力。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述的附图仅仅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它的附图，其中：
图1是原有管路连接座的轴向剖面结构图；
图2是本发明优选实施例一的轴向剖面结构图；
图3是图2所示实施例的仰视图；
图4是图2所示实施例安装在车体上的轴向剖面结构图；
图5是本发明优选实施例二安装在车体上的轴向剖面结构图；
图6是本发明优选实施例三安装在车体上的轴向剖面结构图；
图7是本发明优选实施例四安装在车体上的轴向剖面结构图；
图中：01顶盖蒙皮，02气管，03管接头，1套管，2连接座，3止动座，4密封胶，5密封圈，6紧固螺钉。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，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做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
参见图2、图3和图4，一种用于机车上受电弓的管路连接座，包括套管1、连接座2和止动座3，三者的中轴线位于同一直线上且与机车的顶盖蒙皮01垂直设置。
在本实施例中，所述套管1、止动座3和顶盖蒙皮01的材质均为铝合金，所述连接座2的材质为碳钢或不锈钢。
所述套管1为中空且设有内螺纹的圆柱形，其外侧壁与所述顶盖蒙皮01焊接固定，所述连接座2的主体为设有外螺纹的圆柱形且设置于所述套管1内，所述套管1和连接座2通过相匹配的内、外螺纹固定连接，在所述连接座2的内部还设置用于连接管接头03的内螺纹。
所述连接座2的两端均穿出所述套管1，所述连接座2上端的穿出部分沿径向向外水平延伸且覆盖并超出所述套管1的上顶面，之后该超出部分继续沿轴向向下延伸直至其与所述顶盖蒙皮01的上表面接触，且在二者的接触位置设置有用于防水的密封胶4；在所述连接座2下端的穿出部分还设置有与其上端相比径向内缩的正六边形阶梯卡台。
所述止动座3设置于连接座2的下端且在其中心位置设置有与阶梯卡台匹配的正六边形卡口，所述止动座3还与套管1的下端抵紧，所述止动座3的外边缘沿轴向向上延伸直至其与所述顶盖蒙皮01的下表面接触并焊接固定。
在本实施例中，所述连接座2的最大外径与所述止动座3的最大外径相同，以便于所述顶盖蒙皮01的受力。
本实施例中管路连接座的安装过程如下：
先将套管1的外侧壁与周围的顶盖蒙皮01焊接固定，然后沿螺纹将连接座2向下插入套管1内，直至套管1的上顶面与连接座2上端的水平延伸面紧贴、且使得连接座2上端的向下延伸部分与顶盖蒙皮01的上表面接触；再将止动座3与连接座2的下端卡合连接，并使得止动座3外边缘的向上延伸部分与顶盖蒙皮01的下表面接触，接着对该接触位置进行焊接固定，待焊接冷却后在连接座2与顶盖蒙皮01的接触位置设置密封胶4；最后将气管02通过管接头03分别固定连接在连接座2的两端。
由于连接座2上端的水平延伸及向下延伸部分与套管1间形成了空腔，理论上来说，外界的雨水可能通过连接座2与顶盖蒙皮01间的缝隙进入该空腔内，并在蓄满空腔后通过连接座2与套管1上顶面间的缝隙进入二者的螺纹连接缝隙内，造成设备锈蚀和损坏。在实际使用过程中，由于蓄水空间的存在以及在连接座2与顶盖蒙皮01的连接位置设置密封胶4、在连接座2与套管1的螺纹连接面上涂抹乐泰胶(或其他胶)，事实上对于管路连接座由内至外地设置了三道防水墙，具有优异的防水效果。
实施例二
参见图5，一种用于机车上受电弓的管路连接座，在实施例一的基础上对结构进行改进。
在所述套管1外侧壁上设置有沿径向向外延伸的搭接平台，使得所述搭接平台的下表面与顶盖蒙皮01的上表面紧密贴合，所述搭接平台通过紧固螺钉6与顶盖蒙皮01固定连接，且在所述搭接平台与顶盖蒙皮01的连接缝隙处设置有用于防水的密封胶4。本实施例的其他结构均与实施例一相同，也具有很好的防水效果。
实施例三
参见图6，一种用于机车上受电弓的管路连接座，在实施例一的基础上对结构进行改进。
在所述套管1外侧壁上设置有沿径向向外延伸的搭接平台，使得所述搭接平台的下表面与顶盖蒙皮01的上表面紧密贴合，在所述搭接平台的下表面设置有多个向下的凸块，且在顶盖蒙皮01上开设有用于卡接凸块的固定孔，通过对应凸块与固定孔间的连接实现套管1与顶盖蒙皮01的位置固定；同时，在所述搭接平台与顶盖蒙皮01的连接缝隙处还设置有用于防水的密封胶4。本实施例的其他结构均与实施例一相同，也具有很好的防水效果。
在实施例二和三中，由于套管1与顶盖蒙皮01间均采用了非焊接的连接方式，使得对套管1材质的选择大大增多，更便于生产和实际应用；而且所述套管1与顶盖蒙皮01的连接位置也可以设计成非圆形，当二者卡接时，由顶盖蒙皮给套管提供克服转动的阻力，以避免用于连接二者的紧固螺钉或其他连接件受到剪切力的影响。
实施例四
参见图7，一种用于机车上受电弓的管路连接座，包括套管1、连接座2和止动座3，三者的中轴线位于同一直线上且与机车的顶盖蒙皮01垂直设置。
在本实施例中，所述套管1和顶盖蒙皮01的材质为铝合金，所述连接座2的材质为碳钢或不锈钢，所述止动座3的材质为铝合金、碳钢或不锈钢中的一种。
所述套管1为中空且设有内螺纹的圆柱形，其外侧壁与所述顶盖蒙皮01焊接固定，所述连接座2的主体为设有外螺纹的圆柱形且设置于所述套管1内，所述套管1和连接座2通过相匹配的内、外螺纹固定连接，在所述连接座2的内部还设置用于连接管接头03的内螺纹。
所述连接座2的两端均穿出所述套管1，所述连接座2上端的穿出部分沿径向向外水平延伸且刚好覆盖所述套管1的上顶面，在所述套管1的上顶面开设凹槽且在其中设置密封圈5，使得所述连接座2的径向水平延伸面与所述套管1的顶面紧压时起到防水作用；在所述连接座2下端的穿出部分还设置有与其上端相比径向内缩的正六边形阶梯卡台。
所述止动座3设置于连接座2的下端且在其中心位置设置有与阶梯卡台匹配的正六边形卡口，所述止动座3还与套管1的下端抵紧。
在本实施例中，在所述止动座3上开设有三个间隔均匀且分布于同一圆周上的沉孔，且所述沉孔均位于套管1下底面的下方，通过在沉孔内设置紧固螺钉6以实现所述止动座3和套管1的固定连接。
在本实施例中，所述连接座2的最大外径与所述止动座3的最大外径相同，以便于所述顶盖蒙皮01的受力。
本实施例中管路连接座的安装过程如下：
先在套管1的上顶面加工出凹槽，并在止动座3上的合适位置加工出沉孔，然后将套管1的外侧壁与周围的顶盖蒙皮01焊接固定，接着在套管1的凹槽内设置密封圈5，并沿螺纹将连接座2向下插入套管1内，使得连接座2的水平延伸面向下紧压密封圈5从而起到防水作用；再将止动座3与连接座2的下端卡合连接，并将紧固螺钉6依次插入沉孔内并与套管1底部固定连接，最后将气管02通过管接头03分别固定连接在连接座2的两端。
由于管路连接座和顶盖蒙皮01间没有水平方向的连接缝隙，因此外界的雨水很难进入到设备中，仅有可能通过连接座2与套管1上顶面间的缝隙进入管路连接座，而本实施例又在该缝隙位置处设置了密封圈5，完全能够阻挡外界雨水的侵蚀防。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利保护范围，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。在本发明的精神和原则之内，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的任何改进或等同替换，直接或间接运用在其它相关的技术领域，均应包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (9)
1.一种用于机车上受电弓的管路连接座，其特征在于，包括套管(1)、连接座(2)和用于防止所述连接座(2)发生转动的止动座(3)，三者的中轴线位于同一直线上且与机车的顶盖蒙皮(01)垂直设置；
所述套管(1)的内部中空且设有内螺纹，其外部与所述顶盖蒙皮(01)固定连接，所述连接座(2)的主体为设有外螺纹的圆柱形且设置于所述套管(1)内，所述套管(1)和连接座(2)通过相匹配的内、外螺纹固定连接，所述连接座(2)的两端均穿出所述套管(1)，所述连接座(2)上端的穿出部分沿径向向外水平延伸且至少部分覆盖所述套管(1)的上顶面，所述套管(1)的下端与所述止动座(3)抵紧或固定连接，在所述连接座(2)下端的穿出部分设置有与其上端相比径向内缩的非圆形的阶梯卡台，且在所述止动座(3)的中心位置设置有与该阶梯卡台匹配的卡口，在所述连接座(2)的内部还设置用于连接管接头(03)和/或气管(02)的内螺纹。
2.根据权利要求1所述的管路连接座，其特征在于，所述套管(1)的材质为能与顶盖蒙皮(01)熔焊的材料A，所述套管(1)的外侧壁与顶盖蒙皮(01)焊接固定，所述连接座(2)的材质为比所述材料A强度更高的材料B；或所述套管(1)的材质为材料A或材料B，在所述套管(1)的外侧壁上设置有沿径向向外延伸的搭接平台，所述搭接平台的下表面与顶盖蒙皮(01)的上表面紧密贴合且二者间固连。
3.根据权利要求2所述的管路连接座，其特征在于，所述止动座(3)的材质为材料A，且所述止动座(3)与顶盖蒙皮(01)的底面焊接固定和/或所述止动座(3)与套管(1)的底端焊接固定；或所述止动座(3)的材质为材料A或材料B，且所述止动座(3)与套管(1)的底端间采用紧固螺钉(6)固连；所述材料A为铝合金，所述材料B为碳钢或不锈钢中的一种。
4.根据权利要求3所述的管路连接座，其特征在于，所述连接座(2)上端的穿出部分在沿径向向外水平延伸后，又沿轴向向下延伸直至其与所述顶盖蒙皮(01)的上表面接触，且在二者的接触位置设置有用于防水的密封胶(4)；所述止动座(3)的外边缘沿轴向向上延伸直至其与所述顶盖蒙皮(01)的下表面接触，且将二者的接触位置焊接固定和/或设置有用防水的密封胶(4)。
5.根据权利要求3所述的管路连接座，其特征在于，在所述套管(1)的上顶面开设凹槽且在其中设置密封圈(5)，使得所述连接座(2)的径向水平延伸面与所述套管(1)的上顶面紧压时起到防水作用。
6.根据权利要求3所述的管路连接座，其特征在于，所述搭接平台通过紧固螺钉(6)与顶盖蒙皮(01)固定连接；或在所述搭接平台的下表面设置有多个向下的凸块，并在顶盖蒙皮(01)上开设有用于卡接对应凸块的固定孔。
7.根据权利要求6所述的管路连接座，其特征在于，在所述搭接平台与顶盖蒙皮(01)的连接位置处设置有用于防水的密封胶(4)。
8.根据权利要求7所述的管路连接座，其特征在于，所述套管(1)与顶盖蒙皮(01)的连接位置为非圆形，可由顶盖蒙皮给套管提供克服转动的阻力，以避免用于连接二者的紧固螺钉或其他连接件受到剪切力的影响。
9.根据权利要求1～8中任意一项所述的管路连接座，其特征在于，所述连接座(2)的最大外径与所述止动座(3)的最大外径相同，以便于所述顶盖蒙皮(01)的受力。
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