CN107650939A - 转动铰接装置的v型自锁可调球头和转动铰接装置 - Google Patents

Abstract

转动铰接装置的V型自锁可调球头，包括上球头、下球头、连接套管和关节轴承，上球头由球头杆、装在球头杆球头端的连接筒和连接在球头杆的连接端的连接杆一组成，关节轴承装在连接筒中，下球头由用于环抱夹紧连接筒的球头环和与球头环连接的连接杆二组成，上球头与下球头组成V字形状，连接筒与球头环沿连接筒轴向定位配合，连接套管可拆卸的分别连接在连接杆一和连接杆二上，改变连接套管在连接杆一和/或连接杆二上的连接位置，即可改变上球头和/或下球头的安装长度。本发明提高转动铰接装置的结构稳定性、使用可靠性和通用性，降低转动铰接装置的安装和维护难度，提高低地板轻轨车辆的运行安全性。本发明还提供一种转动铰接装置。

Description

转动铰接装置的V型自锁可调球头和转动铰接装置

技术领域

本发明涉及一种转动铰接装置的V型自锁可调球头，用于低地板轻轨车辆的转动铰接装置中，本发明还涉及一种转动铰接装置。

背景技术

目前，随着城市客流量的增加，低地板轻轨车辆多节连挂和编组型式灵活多变也成必然趋势，而低地板车辆的地板面距轨面较近，已经没有传统的车钩空间，而且城市内部轨道交通路线具有曲线半径小和坡道陡且多的特点，急需低地板轨道车辆连接装置，而铰接装置可以完全满足上述要求。低地板车铰接装置，布置在车体两端连接部分，一般采用上下铰配合方式，通过各铰接装置限制车体运动，使低地板车辆有良好的过小半径曲线能力。同时作为未来城市交通运输主力，低地板车被越来越多城市采用。而铰接装置作为低地板车重要的功能部件，其开发研究也越来越引起重视。

CN 105539489 A，公开了一种可调整刚度的低地板车弹性铰接装置及其调整刚度的方法，低地板车弹性铰接装置包括中心销、球铰关节副和刚性钩头，中心销与刚性钩头连接成一体，其还包括中间板、前支座和后支座、橡胶支撑体一和橡胶支撑体二、橡胶止挡一和橡胶止挡二、横向挡块一和横向挡块二；前支座和后支座均位于橡胶支撑体一和橡胶支撑体二之间，橡胶支撑体一和橡胶支撑体二中的橡胶均是处于呈横向且朝远离前支座和后支座方向的预拉伸的，球铰关节副与前支座连接为一体，球铰关节副内径与中心销的外径相匹配，通过中心销穿过球铰关节副从而将刚性钩头和前支座配合连接。此方案能在提高列车运行舒适性的同时满足城市轨道小曲率半径的要求且能保证行驶安全。但纵向刚度和横向刚度一样，不能进行单独设计，不能同时兼顾列车运行的舒适性和过弯道安全性要求，在通过小半径曲线时无保护装置。

CN 105905127 A，一种低地板车转动铰的铰接方法，将金属关节轴承的关节内圈套在芯轴座上，并对关节内圈和芯轴座进行固定；将上球头和下球头都套在金属关节轴承的关节外圈上，通过将上球头和下球头固定在关节外圈上，使得上球头和下球头能随关节外圈一起绕关节内圈转动。本发明的铰接装置能限制横向、纵向和垂向三个方向的平动，但能在垂向方向实现大角度转动，在横向和纵向方向实现小角度转动，这就使得低地板车的车体能通过小半径水平曲线，同时能约束车辆车体间的侧滚或点头运动。此方案中可以实现V型球头的角度调整并满足低地板车的车体能通过小半径水平曲线的要求，但上下球头连接的稳定性不强，容易脱离，铰接装置的使用可靠性还有待提高。

综上，现有技术中转动铰接装置用的球头部件存在的缺点为：

1、 结构不稳定，使用过程中，上下球头容易相对运动，使用可靠性低。

2、 产品无可调整性，产品长度和角度等适用性不足，通用性和互换性不够

3、 产品安装困难，维护难度大。

发明内容

本发明提供的转动铰接装置的V型自锁可调球头，在满足使车体通过小半径水平曲线的要求的基础上，提高转动铰接装置的结构稳定性、使用可靠性和通用性，降低转动铰接装置的安装和维护难度，提高低地板轻轨车辆的运行安全性。本发明还提供一种转动铰接装置。

为达到上述目的本发明采用的技术方案是：

转动铰接装置的V型自锁可调球头，包括上球头、下球头、连接套管和关节轴承，上球头由球头杆、装在球头杆球头端的连接筒和连接在球头杆的连接端的连接杆一组成，关节轴承装在连接筒中，下球头由用于环抱夹紧连接筒的球头环和与球头环连接的连接杆二组成，上球头与下球头组成V 字形状，其特征在于所述的连接筒与球头环沿连接筒轴向定位配合，连接套管可拆卸的分别连接在连接杆一和连接杆二上，改变连接套管在连接杆一和/或连接杆二上的连接位置，即可改变上球头和/或下球头的安装长度。

优选的， “所述的连接筒与球头环沿连接筒轴向定位配合”是指连接筒的外壁上具有环形凹槽，球头环的内壁上具有沿径向突出的突缘，所述的突缘伸入环形凹槽中，使连接筒与球头环沿连接筒轴向相互定位。

优选的，所述的连接筒的外壁上具有与突缘相对应的切面，切面与连接筒轴向平行，从连接筒的顶面延伸至环形凹槽，突缘由切面开始沿连接筒周向转入环形凹槽中。

优选的，所述的突缘的数量为两个，且以球头环的中轴线为中线对称分布，切面在连接筒外壁上所占的圆弧角度不超过30度。

优选的，所述的球头环由两个相对设置半圆夹臂组成，两个所述的半圆夹臂为一体成型结构，且两个半圆夹臂的夹持端隔开不接触，半圆夹臂的夹持端均具有连接耳，用螺栓紧固连接两个连接耳，使两个半圆夹臂环抱夹紧连接筒。

优选的，所述的连接杆一和连接杆二的外壁上均具有外螺纹，连接套筒的内壁上具有内螺纹，且连接杆一和连接杆二的长度均小于连接套筒的长度，连接套筒通过螺纹配合套在连接杆一和连接杆二上，并通过夹环夹紧定位。

优选的，所述的连接套筒的两端均具有沿轴向设置的缺口，且缺口将连接套筒的端部分成相对的两半，夹环夹紧连接套筒的端部，使连接套筒端部夹紧在连接杆一和连接杆二上。

优选的，所述的连接套筒的中间段具有与转动板手相配合的转动平台。

转动铰接装置，其特征在于包括以上所述的转动铰接装置的V型自锁可调球头。

优选的，所述的连接套筒外端通过螺纹配合与橡胶球头连接，将通过夹环夹紧连接套筒的外端，使连接套筒夹紧橡胶球头的螺纹连接端。

本发明的有益效果是：

1、转动铰接装置的V型自锁可调球头，关节轴承装在连接筒中，球头环环抱夹紧连接筒，上球头与下球头组件V字形状，实现上球头与下球头间角度可调，并且使得上球头和下球头能随关节轴承的外圈一起绕关节轴承的内圈转动，从而使得转动铰接装置能在垂直方向实现大角度转动，在横向和纵向方向实现小角度转动，这就使得低地板车的车体能通过小半径水平曲线，同时能约束车辆车体间的侧滚或点头运动。

2、在满足使车体通过小半径水平曲线的要求的基础上，上球头的连接筒与下球头的球头环沿连接筒轴向定位配合，使上球头与下球头沿连接筒轴向即垂直方向实现自锁，在转动铰接装置的运行过程中，上下球头不会产生沿垂直方向的相对运动，V型自锁可调球头的不会发生结构松动和改变，转动铰接装置的结构稳定性更高，使用可靠性更强，从而提高低地板轻轨车辆的运行安全性。

3、连接套管可拆卸的分别连接在连接杆一和连接杆二上，改变连接套管在连接杆一和/或连接杆二上的连接位置，即可改变上球头和/或下球头的安装长度。通过连接套管与连接杆一和连接杆二的可拆卸连接，来调整上球头和下球头的长度，使V型自锁可调球头的安装长度可调，提高转动铰接装置的通用性。

4、球头环的突缘由连接筒的切面开始沿连接筒周向转入环形凹槽中，方便上球头与下球头配装时，快速的将连接筒与球头环轴向定位，对V型自锁可调球头进行拆卸维护时，也可将球头环的突缘转至切面处，解除连接筒与球头环的轴向定位，方便上球头与下球头的拆装，再者连接套筒采用内螺纹结构，并端部具有缺口，方便连接套筒的连接与夹持定位，转动铰装置的拆装操作更简易，安装和维护的难度更低。

附图说明

图1为具体实施方式中转动铰接装置的V型自锁可调球头的结构示意图。

图2为上球头与下球头的装配示意图。

图3为上球头的结构示意图。

图4为下球头的结构示意图。

图5为连接套筒的结构示意图。

图6为转动铰接装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合图1至图6对本发明的实施例做详细说明。

转动铰接装置的V型自锁可调球头，包括上球头1、下球头2、连接套管3和关节轴承6，上球头1由球头杆11、装在球头杆11球头端的连接筒12和连接在球头杆11的连接端的连接杆一13组成，关节轴承6装在连接筒12中，下球头2由用于环抱夹紧连接筒12的球头环21和与球头环21连接的连接杆二22组成，上球头1与下球头2组成V 字形状，其特征在于所述的连接筒12与球头环21沿连接筒12轴向定位配合，连接套管3可拆卸的分别连接在连接杆一13和连接杆二22上，改变连接套管3在连接杆一13和/或连接杆二22 上的连接位置，即可改变上球头1和/或下球头3的安装长度。

关节轴承装6在连接筒12中，球头环21环抱夹紧连接筒12，上球头1与下球头2组件V字形状，实现上球头与下球头间角度可调，并且使得上球头和下球头能随关节轴承的外圈一起绕关节轴承的内圈转动，根据关节轴承6中内圈与外圈的相对运动角度，使得转动铰接装置能在垂直方向实现大角度转动，在横向和纵向方向实现小角度转动，这就使得低地板车的车体能通过小半径水平曲线，同时能约束车辆车体间的侧滚或点头运动。

从图中可以看出，连接筒12装在球头杆11的球头端，并突出球头杆11，关节轴承装在连接筒12中，球头环21环抱夹紧连接筒12突出球头杆11的部分，并与连接筒12轴向定位配合，实现垂直方向的自锁，根据转动铰接装置的安装角度需求，调整上球头1和下球头2之间的夹角，再将球头环21夹紧连接筒12，定位上球头1与下球头2间的角度，由于连接筒12与球头环21为沿连接筒12轴向的定位配合，使得上球头1与球头2沿连接筒12轴向即垂直方向不会发生相对移动，具有自锁功能，保证上下球头间的不会发生松动或分离，转动铰接装置的结构稳定性和使用可靠性更高。而且上球头1、下球头2的安装长度及上下球头间的夹角均可按转动铰接装置的安装需求而调整，可大大提高转动铰接装置的通用性。

具体的， “所述的连接筒12与球头环21沿连接筒12轴向定位配合”是指连接筒12的外壁上具有环形凹槽12.1，球头环21的内壁上具有沿径向突出的突缘21.1，所述的突缘21.1伸入环形凹槽12.1中，使连接筒12与球头环21沿连接筒12轴向相互定位。

所述的连接筒12的外壁上具有与突缘21.1相对应的切面12.2，切面12.2与连接筒12轴向平行，从连接筒12的顶面延伸至环形凹槽12.1，突缘21.1由切面12.2开始沿连接筒12周向转入环形凹槽12.1中。

如图2至4所示，连接筒12的外壁上开有环形凹槽12.1，球头环12内壁上具有突缘21.1，突缘21.1伸入到环形凹槽12.1中，即对连接筒12与球头环12进行轴向定位，阻止两者沿轴向发生相对移动，防止上球头1与下球头2松动。而为了提高上球头1与上球头2拆装效率，方便上下球头的配装，在连接筒12的外壁上设置切面12.2，在组合上球头1与下球头2时，将球头环21套在连接筒12上，突缘21.1置于切面12.2处，然后转动球头球21，即将突起21.1转动至环形凹槽12.1中，根据需求调整上球头1和下球头2间的夹角后，将再球头环21夹紧连接筒12。在折卸分离上球头1与下球头2时，先松开球头环21对连接筒12的夹紧，然后转动球头环21，将突缘21.1转动到切面12.2位置，之后即可将下球头2与上球头1上取下。

具体的，所述的突缘21.1的数量为两个，连接筒12与球头环21间的定位稳定性更好，且以球头环21的中轴线为中线对称分布，切面12.2在连接筒12外壁上所占的圆弧角度不超过30度，即满足连接筒12与球头环21的定位稳定需求，又满足上下球头间角度调整的需求。如切面12.2的所占圆弧角度过小，则与之相对应的突缘21.1的宽度过小，无法起到很好的定位作用，所占圆弧角过大，则会减少上球头1与下球头2间夹角的调节范围，

具体的，所述的球头环21由两个相对设置半圆夹臂21.2组成，两个所述的半圆夹臂21.2为一体成型结构，且两个半圆夹臂21.2的夹持端隔开不接触，半圆夹臂21.2的夹持端均具有连接耳21.3，用螺栓4紧固连接两个连接耳21.3，使两个半圆夹臂21.2环抱夹紧连接筒12。两个半圆夹壁21.2的夹持端隔开不接触，用螺栓4紧固时，两个半圆夹臂21.2贴合夹持在连接筒12的外壁上，

所述的连接杆一13和连接杆二22的外壁上均具有外螺纹，连接套筒3的内壁上具有内螺纹，且连接杆一13和连接杆二22的长度均小于连接套筒3的长度，连接套筒3通过螺纹配合套在连接杆一13和连接杆二22上，并通过夹环5夹紧定位。连接杆一和连接杆一均与连接套筒3螺纹配合，方便连接套筒3与连接杆一13和连接杆二22连接位置的调节，并且在转动铰接装置运行过程中，可有效防止在连接套筒3沿轴向发生松动，与连接杆一和连接杆二发生松开，进一步提高转动铰接装置的结构稳定性。

具体的，所述的连接套筒3的两端均具有沿轴向设置的缺口31，且缺口31将连接套筒3的端部分成相对的两半，夹环5夹紧连接套筒3的端部，使连接套筒3端部夹紧在连接杆一13和连接杆二22上。用夹环5夹紧连接套筒3，使连接套筒3夹持连接杆一和连接杆二，实现连接套筒3的定位。缺口31的设置可使连接套筒3牢牢的夹紧在连接杆一和连接杆二上。所述的连接套筒3的中间段具有与转动板手相配合的转动平台32，方便连接套筒3的连接与拆卸。

如图6所示，本发明还保护一种转动铰接装置，其特征在于以上所述的转动铰接装置的V型自锁可调球头。所述的连接套筒3外端通过螺纹配合与橡胶球头7连接，将通过夹环5夹紧连接套筒3的外端，使连接套筒3夹紧橡胶球头7的螺纹连接端，即防止连接套筒3与橡胶球头7间发生轴向相对移动，又方便连接套筒3与连接车体的橡胶球头7连接，提高转动铰接装置的安装效率，同时用夹环5夹紧连接套筒3的外端，将连接套筒3与橡胶球头7有效定位。所述的转动铰接装置中V型自锁可调球头的不会发生结构松动和改变，其结构稳定性更高，使用可靠性更强，而且上球头1、下球头2的安装长度及上下球头间的夹角均可根据转动铰接装置的安装需求而调整，其通用性更高。

以上结合附图对本发明的实施例的技术方案进行完整描述，需要说明的是所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例。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的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。

Claims (10)

1. 转动铰接装置的V型自锁可调球头，包括上球头（1）、下球头（2）、连接套管（3）和关节轴承（6），上球头（1）由球头杆（11）、装在球头杆（11）球头端的连接筒（12）和连接在球头杆（11）的连接端的连接杆一（13）组成，关节轴承（6）装在连接筒（12）中，下球头（2）由用于环抱夹紧连接筒（12）的球头环（21）和与球头环（21）连接的连接杆二（22）组成，上球头（1）与下球头（2）组成V 字形状，其特征在于所述的连接筒（12）与球头环（21）沿连接筒（12）轴向定位配合，连接套管（3）可拆卸的分别连接在连接杆一（13）和连接杆二（22）上，改变连接套管（3）在连接杆一（13）和/或连接杆二（22） 上的连接位置，即可改变上球头（1）和/或下球头（3）的安装长度。

2.根据权利要求1所述的转动铰接装置的V型自锁可调球头，其特征在于“所述的连接筒（12）与球头环（21）沿连接筒（12）轴向定位配合”是指连接筒（12）的外壁上具有环形凹槽（12.1），球头环（21）的内壁上具有沿径向突出的突缘（21.1），所述的突缘（21.1）伸入环形凹槽（12.1）中，使连接筒（12）与球头环（21）沿连接筒（12）轴向相互定位。

3.根据权利要求2所述的转动铰接装置的V型自锁可调球头，其特征在于所述的连接筒（12）的外壁上具有与突缘（21.1）相对应的切面（12.2），切面（12.2）与连接筒（12）轴向平行，从连接筒（12）的顶面延伸至环形凹槽（12.1），突缘（21.1）由切面（12.2）开始沿连接筒（12）周向转入环形凹槽（12.1）中。

4.根据权利要求3所述的转动铰接装置的V型自锁可调球头，其特征在于所述的突缘（21.1）的数量为两个，且以球头环（21）的中轴线为中线对称分布，切面（12.2）在连接筒（12）外壁上所占的圆弧角度不超过30度。

5.根据权利要求1所述的转动铰接装置的V型自锁可调球头，其特征在于所述的球头环（21）由两个相对设置半圆夹臂（21.2）组成，两个所述的半圆夹臂（21.2）为一体成型结构，且两个半圆夹臂（21.2）的夹持端隔开不接触，半圆夹臂（21.2）的夹持端均具有连接耳（21.3），用螺栓（4）紧固连接两个连接耳（21.3），使两个半圆夹臂（21.2）环抱夹紧连接筒（12）。

6.根据权利要求1所述的转动铰接装置的V型自锁可调球头，其特征在于所述的连接杆一（13）和连接杆二（22）的外壁上均具有外螺纹，连接套筒（3）的内壁上具有内螺纹，且连接杆一（13）和连接杆二（22）的长度均小于连接套筒（3）的长度，连接套筒（3）通过螺纹配合套在连接杆一（13）和连接杆二（22）上，并通过夹环（5）夹紧定位。

7.根据权利要求6所述的转动铰接装置的V型自锁可调球头，其特征在于所述的连接套筒（3）的两端均具有沿轴向设置的缺口（31），且缺口（31）将连接套筒（3）的端部分成相对的两半，夹环（5）夹紧连接套筒（3）的端部，使连接套筒（3）端部夹紧在连接杆一（13）和连接杆二（22）上。

8.根据权利要求7所述的转动铰接装置的V型自锁可调球头，其特征在于所述的连接套筒（3）的中间段具有与转动板手相配合的转动平台（32）。

9.转动铰接装置，其特征在于包括权利要求1至权利要求8任一项所述的转动铰接装置的V型自锁可调球头。

10.根据权利要求9所述的转动铰接装置，其特征在于所述的连接套筒（3）外端通过螺纹配合与橡胶球头（7）连接，将通过夹环（5）夹紧连接套筒（3）的外端，使连接套筒（3）夹紧橡胶球头（7）的螺纹连接端。