CN108216280B - 自锁型启闭机构及具有该机构的动车组头部导流罩 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自锁型启闭机构及具有该机构的动车组头部导流罩，动车组头部导流罩包括前锥外壳总成、一对左右设置的罩板总成和自锁型启闭机构，前锥外壳总成内部设有上托板总成和滑板，上托板总成由前锥外壳总成内壁顶部滑动支撑，上托板总成两侧分别与两罩板总成上端铰接，滑板两侧分别与两罩板总成下端铰接；滑板下方设有固定在前锥外壳总成内壁底部的底板，滑板由底板滑动支撑；自锁型启闭机构的驱动装置依次通过齿条、齿轮、曲柄滑块结构和滑板驱动两罩板总成进行平移加转动的复合运动，直至两罩板运动至起点或终点后，实现两罩板总成的启闭。

Description

自锁型启闭机构及具有该机构的动车组头部导流罩

技术领域

本发明涉及动车组车头技术领域，尤其是一种自锁型启闭机构及具有该机构的动车组头部导流罩。

背景技术

目前国内轨道车辆时速在200Km/h以上的车头均采用流线型设计，在新设计研发的动车组中使用固定长度自动车钩，机车车辆限界的条件下通过曲线时车钩的摆动角度更大，并且头部前端外罩(前锥外壳总成)内装有吸能装置、防爬器。动车组头部前端外罩上的导流罩包括一对左右设置的罩板总成，导流罩的启闭机构在闭合状态下保证动车组头部的外形；在开启的状态下，为了保证列车方便地与其他动车连挂，机车车辆限界的条件下通过曲线时车钩的摆动角度更大，保证车钩与导流罩、头部外罩不能够干涉，导流罩开启后，两罩板总成置于头部前端外罩内，同时不能与动车组头部前端外罩内安装的吸能装置、防爬器干涉。现有的启闭机构结构和控制系统复杂，造价较高，可靠性较低，均为自动式启闭，不能保证在失去动力源的情况下进行启闭，不能保证启闭机构在启闭过程中能避开吸能装置、防爬器，不能保证适合更大的车钩摆动角度。为了满足内部空间更加狭小、不规则且启闭过程中不与吸能装置、防爬器干涉，导流罩开启和关闭可实现自动和手动两种操作，结构简单，可靠性高，成为导流罩启闭机构的设计难题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术中之不足，提供一种结构简单的自锁型启闭机构及具有该机构的动车组头部导流罩。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种动车组头部导流罩自锁型启闭机构，包括滑板和驱动装置，滑板通过前后滑移的方式驱动罩板总成启闭，还包括手驱动轴、驱动连杆和从动连杆，手驱动轴与驱动连杆的一端固定，驱动连杆另一端与从动连杆的一端铰接，从动连杆的另一端与滑板铰接连接，手驱动轴、驱动连杆、从动连杆和滑板构成曲柄滑块结构，驱动装置驱动手驱动轴旋转，手驱动轴的旋转运动驱动滑板前后滑移，

在手驱动轴的两侧具有限位结构，用于对驱动连杆的旋转角度进行限位，限位结构在驱动连杆分别旋转至曲柄滑块结构的两个死点位置时或者过两个死点位置后的一个小角度时对驱动连杆形成限位，

在驱动连杆被限位结构限位时，滑板驱动罩板总成开启或关闭。

一种动车组头部导流罩，包括前锥外壳总成、一对左右设置的罩板总成和所述的动车组头部导流罩自锁型启闭机构，动车组头部导流罩自锁型启闭机构安装在前锥外壳总成内部，罩板总成通过动车组头部导流罩自锁型启闭机构安装在前锥外壳总成前端并进行开启和关闭。

所述的动车组头部导流罩自锁型启闭机构分为主底板总成和上托板总成，除滑板外主底板总成还包括底板，滑板由固定在前锥外壳总成内壁底部的底板滑动支撑，手驱动轴可转动地安装在底板上，驱动装置固定安装在底板上。

所述的手驱动轴上具有齿轮，驱动装置通过与齿轮啮合的齿条将驱动装置的前后运动转化为手驱动轴的旋转运动，齿条可滑动地安装在底板上。

所述的小角度为1°～3°。

动车组头部导流罩自锁型启闭机构还包括压紧机构，压紧机构安装在底板上，压紧机构的驱动端作用在驱动连杆上，用于将驱动连杆压在限位结构上。

所述的压紧机构为气弹簧，气弹簧的两端分别铰接在底板和驱动连杆上，手驱动轴克服气弹簧的压紧力驱动驱动连杆脱离限位结构。

所述的驱动装置为驱动气缸，驱动气缸安装在底板上。

所述的手驱动轴的下端位于底板的下表面，手驱动轴的下端具有便于使用工具手动驱动手驱动轴的结构。

所述上托板总成可滑动地安装在前锥外壳总成的上部，主底板总成可滑动地安装在前锥外壳总成的下部，上托板总成与左右设置的罩板总成的上部铰接，主底板总成的滑板与左右设置的罩板总成的下部铰接，罩板总成的下部具有导向轴，在底板上具有两个相对中心对称的样条曲线滑槽，导向轴嵌入样条曲线滑槽内，用于在滑板驱动罩板总成时对罩板总成的启闭进行导向。

本发明的有益效果是：本发明的罩板总成在闭合、开启状态下，通过曲柄滑块结构、限位结构和压紧机构来完成对整个机构的锁闭，取消了锁闭系统，结构更加简单可靠；整个机构中只有一个驱动气缸来完成整个动作，气动装置、电气装置更加简单可靠，并且在失去动力源的情况下，手动操作更加简单；通过设置在底板上的两条样条曲线滑槽，使得左、右罩板总成的运动过程可做任意调整，更适用于车头前端内部各种复杂环境及各种车头外形，适应性更强。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明连杆装置的结构示意图；

图3是图2的左视图；

图4是图2的俯视图；

图5是图4中的A向视图；

图6是本发明罩板总成的结构示意图；

图7是图6的左视图。

图中:1.前锥外壳总成；2.罩板总成；3.上托板总成；4.滑板；5.底板；6.样条曲线滑槽；7.导向轴；8.手驱动轴；9.齿轮；10.齿条；11.驱动气缸；12.六角体；13.驱动连杆；14.从动连杆；15.气弹簧；16.限位块；17.气动装置；18.电气装置；19.导轨滑块副。

具体实施方式

现在结合附图和优选实施例对本发明作进一步的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1、2、3、4、5、6和7所示的一种自锁型启闭机构及具有该机构的动车组头部导流罩，自锁型启闭机构包括滑板4和驱动装置，滑板4通过前后滑移的方式驱动罩板总成2启闭，还包括手驱动轴8、驱动连杆13和从动连杆14，手驱动轴8与驱动连杆13的一端固定，驱动连杆13另一端与从动连杆14的一端铰接，从动连杆14的另一端与滑板4铰接连接，手驱动轴8、驱动连杆13、从动连杆14和滑板4构成曲柄滑块结构，驱动装置驱动手驱动轴8旋转，手驱动轴8的旋转运动驱动滑板4前后滑移，

在手驱动轴8的两侧具有限位结构，用于对驱动连杆13的旋转角度进行限位，限位结构在驱动连杆13分别旋转至曲柄滑块结构的两个死点位置时或者过两个死点位置后的一个小角度时对驱动连杆13形成限位，

在驱动连杆13被限位结构限位时，滑板4驱动罩板总成2开启或关闭，所述限位结构为限位块16，两限位块16固定在底板5上且镜像设置于转轴8左侧。

一种动车组头部导流罩，包括前锥外壳总成1、一对左右设置的罩板总成2和所述的动车组头部导流罩自锁型启闭机构，动车组头部导流罩自锁型启闭机构安装在前锥外壳总成1内部，罩板总成2通过动车组头部导流罩自锁型启闭机构安装在前锥外壳总成1前端并进行开启和关闭。

所述的动车组头部导流罩自锁型启闭机构分为主底板总成和上托板总成3，除滑板4外主底板总成还包括底板5，滑板4由固定在前锥外壳总成1内壁底部的底板5通过两导轨滑块副19滑动支撑，手驱动轴8可转动地安装在底板5上，驱动装置固定安装在底板5上。

所述的手驱动轴8上具有齿轮9，驱动装置通过与齿轮9啮合的齿条10将驱动装置的前后运动转化为手驱动轴8的旋转运动，齿条10通过导轨滑块副19可滑动地安装在底板5上，齿轮9和齿条10位于底板5下方。

动车组头部导流罩自锁型启闭机构还包括压紧机构，压紧机构安装在底板5上，压紧机构的驱动端作用在驱动连杆13上，用于将驱动连杆13压在限位结构上。

所述的压紧机构为气弹簧15，气弹簧15的两端分别铰接在底板5和驱动连杆13上，手驱动轴8克服气弹簧15的压紧力驱动驱动连杆13脱离限位结构。

所述的驱动装置为驱动气缸11，驱动气缸11安装在底板5上，气缸11活塞杆与齿条10一端铰接。

所述的手驱动轴8的下端位于底板5的下表面，手驱动轴8的下端具有便于使用工具手动驱动手驱动轴8的结构，该结构为六角体12；转轴8上端向上穿过底板5后与驱动连杆13一端固连。

所述上托板总成3通过导轨滑块副19可滑动地安装在前锥外壳总成1内壁的上部，主底板总成可滑动地安装在前锥外壳总成1的下部，上托板总成3与左右设置的罩板总成2的上部铰接，主底板总成的滑板4与左右设置的罩板总成2的下部铰接，罩板总成2的下部具有导向轴7，在底板5上具有两个相对中心对称的样条曲线滑槽6，导向轴7嵌入样条曲线滑槽6内，用于在滑板4驱动罩板总成2时对罩板总成2的启闭进行导向。

驱动气缸11动作时，活塞杆向前伸出驱动气缸11推动齿条10前行，齿条10驱动齿轮9和驱动连杆13逆时针转动从起点转动一个小角度2°到达死点一，驱动连杆13通过从动连杆14驱动滑板4从起点前移，移动的滑板4带动两罩板总成2从起点开始前移，罩板总成2移动时，罩板总成2的导向轴7在样条曲线滑槽6内沿样条曲线移动，故罩板总成2的运动形式为平移加转动的复合运动，两罩板总成2复合运动的同时，同步带动上托板总成3从起点前移；活塞杆继续向前伸出，推动齿条10驱动齿轮9和驱动连杆13从死点一逆时针转动180°到达死点二，活塞杆再继续向前伸出，推动齿条10驱动齿轮9和驱动连杆13从死点二逆时针转动一个小角度2°到达终点，此时，滑板4到达终点，在滑板4的带动下，两罩板总成2到达终点合拢后呈闭合状，以保证动车组头部的流线型外形，上托板总成3也同步到达终点，驱动连杆13转动至终点后抵靠在转轴8左前侧的限位块16右侧面，在气弹簧15的弹力作用下，驱动连杆13进一步靠压在该限位块16上，实现两罩板总成2在闭合位置的自锁。

活塞杆向后缩回驱动气缸11时，活塞杆依次通过齿条10和齿轮9驱动驱动连杆13从终点依次通过死点二和死点一顺时针转动184°回到起点，在这过程中，驱动连杆13通过从动连杆14驱动滑板4从终点后移回到起点，在滑板4的带动下，两罩板总成2通过平移加转动的复合运动逐步分离而从终点回到起点后呈开启状，开启后的两罩板总成2仍位于前锥外壳总成1内，上托板总成3也从终点同步后移至起点，驱动连杆13则抵靠在转轴8左后侧的限位块16右侧面，在气弹簧15的弹力作用下，驱动连杆13进一步靠压在该限位块16上，实现罩板总成2在开启位置的自锁。

在失去动力源的情况下，用扳手扳转手驱动轴8上的六角体12，转动手驱动轴8即可手动实现两罩板总成2的启闭和自锁。

所述前锥外壳总成1内壁后端两侧分别固定有气动装置17和电气装置18，与电气装置18电连接的气动装置17为驱动气缸11提供压缩空气。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种动车组头部导流罩，其特征是：包括前锥外壳总成(1)、一对左右设置的罩板总成(2)和动车组头部导流罩自锁型启闭机构，动车组头部导流罩自锁型启闭机构安装在前锥外壳总成(1)内部，罩板总成(2)通过动车组头部导流罩自锁型启闭机构安装在前锥外壳总成(1)前端并进行开启和关闭；

所述的动车组头部导流罩自锁型启闭机构，包括滑板(4)和驱动装置，滑板(4)通过前后滑移的方式驱动罩板总成(2)启闭，还包括手驱动轴(8)、驱动连杆(13)和从动连杆(14)，手驱动轴(8)与驱动连杆(13)的一端固定，驱动连杆(13)另一端与从动连杆(14)的一端铰接，从动连杆(14)的另一端与滑板(4)铰接连接，手驱动轴(8)、驱动连杆(13)、从动连杆(14)和滑板(4)构成曲柄滑块结构，驱动装置驱动手驱动轴(8)旋转，手驱动轴(8)的旋转运动驱动滑板(4)前后滑移，

在手驱动轴(8)的两侧具有限位结构，用于对驱动连杆(13)的旋转角度进行限位，限位结构在驱动连杆(13)分别旋转至曲柄滑块结构的两个死点位置时或者过两个死点位置后的一个小角度时对驱动连杆(13)形成限位，在驱动连杆(13)被限位结构限位时，滑板(4)驱动罩板总成(2)开启或关闭，所述限位结构为限位块（16），两限位块（16）固定在底板（5）上且镜像设置于转轴左侧；

所述的动车组头部导流罩自锁型启闭机构分为主底板总成和上托板总成(3)，除滑板(4)外主底板总成还包括底板(5)，滑板(4)由固定在前锥外壳总成(1)内壁底部的底板(5)滑动支撑，手驱动轴(8)可转动地安装在底板(5)上，驱动装置固定安装在底板(5)上，

所述的小角度为1°～3°，

所述上托板总成(3)可滑动地安装在前锥外壳总成(1)的上部，主底板总成可滑动地安装在前锥外壳总成(1)的下部，上托板总成(3)与左右设置的罩板总成(2)的上部铰接，主底板总成的滑板(4)与左右设置的罩板总成(2)的下部铰接，罩板总成(2)的下部具有导向轴(7)，在底板(5)上具有两个相对中心对称的样条曲线滑槽(6)，导向轴(7)嵌入样条曲线滑槽(6)内，用于在滑板(4)驱动罩板总成(2)时对罩板总成(2)的启闭进行导向。

2.根据权利要求1所述的动车组头部导流罩，其特征是：所述的手驱动轴(8)上具有齿轮(9)，驱动装置通过与齿轮(9)啮合的齿条(10)将驱动装置的前后运动转化为手驱动轴(8)的旋转运动，齿条(10)可滑动地安装在底板(5)上。

3.根据权利要求1所述的动车组头部导流罩，其特征是：还包括压紧机构，压紧机构安装在底板(5)上，压紧机构的驱动端作用在驱动连杆(13)上，用于将驱动连杆(13)压在限位结构上。

4.根据权利要求3所述的动车组头部导流罩，其特征是：所述的压紧机构为气弹簧(15)，气弹簧(15)的两端分别铰接在底板(5)和驱动连杆(13)上，手驱动轴(8)克服气弹簧(15)的压紧力驱动驱动连杆(13)脱离限位结构。

5.根据权利要求1所述的动车组头部导流罩，其特征是：所述的驱动装置为驱动气缸(11)，驱动气缸(11)安装在底板(5)上。

6.根据权利要求1所述的动车组头部导流罩，其特征是：所述的手驱动轴(8)的下端位于底板(5)的下表面，手驱动轴(8)的下端具有便于使用工具手动驱动手驱动轴(8)的结构。