CN108583601B - 一种机车电动侧窗 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种机车电动侧窗，包括侧窗外框、安装梁、连接横梁、活动窗、支撑臂、电机、旋转轮、电磁离合器和电路控制单元；侧窗外框固定设置在机车的侧壁上，安装梁固定设置在侧窗外框的下端，活动窗可升降设置在侧窗外框内，连接横梁设置在活动窗的底部；支撑臂由四个臂体单件首尾依次铰接而成，支撑臂通过第一铰接点与连接横梁铰接，支撑臂通过第三铰接与安装梁铰接，第一铰接点和第三铰接点通过第一链绳相连，第二铰接点和第四铰接点通过第二链绳相连。通过控制电机的正反转使得支撑臂做上下运动，气弹簧保证活动窗在上下运动过程中受力平衡，本发明具有结构简单、便于操作、可靠性好的优点，能大幅提高整车的使用舒适性。

Description

一种机车电动侧窗

技术领域

本发明涉及机车车窗技术领域，特别地，涉及一种机车电动侧窗。

背景技术

机车侧窗设置于机车司机室，主要用于司机瞭望车外环境，对机车安全运行有着重要的作用。

专利201510404793.8公开了一种轨道交通机车用司机室侧窗，包括底横梁、侧窗固定框、玻璃支撑梁、玻璃固定框、侧窗玻璃、曲柄连杆滑块机构和滑轨；滑轨的长度方向呈竖向设置且滑轨位于侧窗固定框的宽度方向的中心位置，滑轨的底端固定连接在底横梁上，滑轨的顶端直接或间接固定连接在机车司机室侧壁上；与滑轨配套的滑块与玻璃支撑梁连接；曲柄连杆组件的一端固定连接在侧窗固定框上，另一端与滑块连接构成曲柄连杆滑块机构以支持滑块携侧窗玻璃在滑轨中竖向上下运动。其将现有受力偏心的曲柄连杆机构改为中心受力的曲柄连杆滑块机构，改进后的侧窗受力均衡，减少了侧窗开关过程中对铝合金窗框的磨损，延长了侧窗的正常使用寿命。

专利201420242590.4公开了一种设有维修槽的机车司机室内活动侧窗，包括活动窗、固定框、四连杆结构、侧窗背板、下横梁和上横梁，采用铝合金框架结构，在固定框顶部安装锁档，锁档内设有斜楔，通过与活动窗上手柄的锁轴配合锁紧活动窗；在固定窗框下部有安装镶块的缺口，可方便更换易磨损件滚轮；在活动窗固定块上有偏心调节轴，以此来调节活动窗相对固定框的前后距离，保证侧窗压紧时的密封性；固定框上装有窗框内密封条，该密封条压缩部分为发泡橡胶，顶部设有两条筋，可保证足够的压缩量，且运行时与活动窗阻力小；侧窗下部分有连杆机构，保证活动侧窗能随遇平衡。

上述上下提拉结构的机车侧窗均采用连杆机构，其开启和关闭需人工手动操作，且现有该类机车侧窗都是通过压紧手轮或压紧凸轮来实现活动窗与固定框之间的密封，所以不论开启前还是关闭后，都需要先开启压紧手轮或压紧凸轮实现分离或密封，操作复杂、浪费时间，无法满足当前机车的自动化要求；同时，机车侧窗使用寿命也存在人为因素。

发明内容

本发明的目的在于提供一种机车电动侧窗，以解决现有技术机车侧窗不能自动开启和关闭的问题，提高整车的自动化，同时降低人工操作对机车侧窗带来的损坏。

为实现上述目的，本发明提供了一种机车电动侧窗，包括侧窗外框、安装梁、连接横梁、活动窗、支撑臂、电机、旋转轮、电磁离合器和电路控制单元；

所述侧窗外框固定设置在机车的侧壁上，所述安装梁固定设置在所述侧窗外框的下端，所述安装梁上安装槽；所述活动窗可升降设置在所述侧窗外框内，所述连接横梁设置在所述活动窗的底部，用于连接所述活动窗和支撑臂；

所述支撑臂由四个臂体单件首尾依次铰接而成，其四个铰接点分别为第一铰接点、第二铰接点、第三铰接点和第四铰接点，所述支撑臂通过第一铰接点与所述连接横梁铰接，所述支撑臂通过第三铰接与所述安装梁铰接，所述第一铰接点和第三铰接点通过第一链绳相连，所述第二铰接点和第四铰接点通过第二链绳相连；

所述电机设置在所述安装梁的内侧，所述电机的输出轴通过齿轮套与传动轴相连，所述传动轴横向贯穿所述安装槽设置；

所述旋转轮和电磁离合器均设置在所述安装槽内，所述旋转轮包括相邻套设在所述传动轴上的旋转轮A和旋转轮B，所述电磁离合器包括套设在所述传动轴上的电磁离合器A和电磁离合器B，且所述电磁离合器A设置在所述旋转轮的一侧且靠近所述旋转轮A，所述电磁离合器B设置在所述旋转轮的另一侧且靠近所述旋转轮B；所述第一链绳绕设在旋转轮B上，所述第二链绳绕设在旋转轮A上；

所述电路控制单元与所述电机相连，以通过控制电机正反转来实现活动窗的升降。

进一步的，所述电路控制单元包括三位旋转开关、第一交流接触器和第二交流接触器，所述三位旋转开关的一端与机车电源正极相连，所述三位旋转开关的另一端的I位与所述第一交流接触器的线圈KM1相连，所述三位旋转开关的另一端的II位与所述第二交流接触器的线圈KM2相连，所述线圈KM1和线圈KM2与机车电源负极相连；所述第一交流接触器的常闭触点KM11的一端与机车电源正极相连，所述第一交流接触器的常闭触点KM11的另一端通过所述电磁离合器B与机车电源负极相连，所述第二交流接触器的常闭触点KM21的一端与机车电源正极相连，所述第二交流接触器的常闭触点KM21的另一端通过所述电磁离合器A与机车电源负极相连；所述第一交流接触器的常开触点KM12连接于机车电源与所述电机之间，所述第二交流接触器的常开触点KM22并联在所述第一交流接触器的常开触点KM12的两端。

进一步的，所述常闭触点KM11和常闭触点KM21与机车电源正极之间设有开关电源A；所述常开触点KM12与机车电源正极之间设有开关电源B。

进一步的，所述支撑臂还包括至少一个连接不相铰接的两个所述臂体单件的气弹簧。

进一步的，所述安装槽上下贯穿所述安装梁设置，所述安装梁的顶部两侧各设有一个连接部，所述安装梁通过所述连接部和第一铰接轴与所述支撑臂铰接。

进一步的，所述第一铰接轴上套设有转动轴，所述转动轴上设有用于为所述第一链绳导向的导向槽。

进一步的，所述传动轴上设有与所述齿轮套、电磁离合器A和电磁离合器B相适配的连接键，且所述传动轴上还设有用于限定所述传动轴插入所述齿轮套内长度的限位板，所述电磁离合器A和电磁离合器B同时跟随所述电机正传或反转。

进一步的，所述旋转轮A靠近所述电磁离合器A的一侧以及所述旋转轮B靠近所述电磁离合器B的一侧设有连接配合槽。

进一步的，所述活动窗的宽度与所述侧窗外框相适配，所述活动窗的高度小于所述侧窗外框的高度。

相比于现有技术，本发明具有以下有益效果：

(1)、本发明的机车电动侧窗，包括侧窗外框、安装梁、连接横梁、活动窗、支撑臂、电机、旋转轮、电磁离合器和电路控制单元；侧窗外框固定设置在机车的侧壁上，安装梁固定设置在侧窗外框的下端，活动窗可升降设置在侧窗外框内，连接横梁设置在活动窗的底部；支撑臂由四个臂体单件首尾依次铰接而成，支撑臂通过第一铰接点与连接横梁铰接，支撑臂通过第三铰接与安装梁铰接，第一铰接点和第三铰接点通过第一链绳相连，第二铰接点和第四铰接点通过第二链绳相连；当电机正转时，旋转轮B将第二链绳缠绕并使其缩短，与此同时支撑臂的第三铰接端升高，进而支撑臂推动活动窗闭合；当电机反转时，旋转轮A将第一链绳缠绕并使其缩短，与此同时支撑臂的第三铰接端下降，进而支撑臂拉动活动窗开启。本发明中，通过控制电机的正反转使得支撑臂做上下运动，加上气弹簧的辅助，用来平衡活动窗的重量以及支撑臂在运动过程中产生的垂直力，保证活动窗在上下运动过程中受力平衡，运动过程平缓，提高机车侧窗的整体性能。

(2)、本发明的电路控制单元包括三位旋转开关、第一交流接触器和第二交流接触器，三位旋转开关的I位第一交流接触器的线圈KM1相连，三位旋转开关的II位与第二交流接触器的线圈KM2相连；第一交流接触器的常闭触点KM11与电磁离合器A串联后接于机车控制电源，第二交流接触器的常闭触点KM21与电磁离合器B串联后接于机车控制电源，第一交流接触器的常开触点KM12连接于机车电源与电机之间，第二交流接触器的常开触点KM22并联在第一交流接触器的常开触点KM12的两端；当三位旋转开关处于I位时，第一交流接触器的线圈KM1得电、常闭触点KM11断开、常开触点KM12吸合，电机正转使得第二链绳收缩以完成整个侧窗闭合工作；当三位旋转开关处于II位时，第二交流接触器的线圈KM2得电、常闭触点KM21断开、常开触点KM22吸合，电机反转使得第一链绳收缩以完成整个侧窗开启工作；当三位旋转开关处于0位时，电机停止转动。本发明中第一交流接触器与第二交流接触器形成互锁，实现电机正反转，该电路控制单元结构简单、控制效果好。

(3)、本发明的支撑臂还包括至少一个连接不相铰接的两个臂体单件的气弹簧；气弹簧用于平衡活动窗的重量以及气缸在运动过程中产生的垂直力，保证活动窗在上下运动过程中受力平衡，运动过程平缓，提高机车侧窗的整体性能。

(4)、本发明中传动轴上设有与齿轮套、电磁离合器A和电磁离合器B相适配的连接键，且传动轴上还设有用于限定传动轴插入齿轮套内长度的限位板，电磁离合器A和电磁离合器B同时跟随电机正传或反转。本发明通过齿轮套、传动轴、电磁离合器A和电磁离合器B分别带动旋转轮A和旋转轮B转动，旋转轮A和旋转轮B转动分别实现第二链绳和第一链绳的收缩，结构简单、易于实现。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明的一种机车电动侧窗的打开状态结构示意图；

图2是本发明的一种机车电动侧窗的关闭状态结构示意图；

图3是图2中机车电动侧窗的侧视结构示意图；

图4是图3中M处放大结构示意；

图5是本发明中安装梁的结构示意；

图6是本发明中齿轮套的结构示意；

图7是本发明中传动轴的结构示意图；

图8是本发明中电路控制单元的示意图；

其中，1、侧窗外框，2、安装梁，2.1、安装槽，2.2、连接部，3、连接横梁，4、活动窗，5、支撑臂，5a、第一铰接点，5b、第二铰接点，5c、第三铰接点，5d、第四铰接点，5.1、臂体单件，5.2、第一链绳，5.3、第二链绳，5.4、气弹簧，6、电机，7.1、旋转轮A，7.2、旋转轮B，8.1、电磁离合器A，8.2、电磁离合器B，9.1、三位旋转开关，9.2、开关电源A，9.3、开关电源B，10、齿轮套，11、传动轴，11.1、限位板，12、第一铰接轴，13、转动轴。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以根据权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

参见图1至图7，本发明的一种机车电动侧窗，包括侧窗外框1、安装梁2、连接横梁3、活动窗4、支撑臂5、电机6、旋转轮、电磁离合器和电路控制单元。

侧窗外框1固定设置在机车的侧壁上，安装梁2固定设置在侧窗外框的下端，安装梁上设有上下贯通的安装槽2.1；活动窗4设置在侧窗外框内，连接横梁设置在活动窗的底部，用于活动窗和支撑臂5连接。具体地，侧窗外框1的内圈侧壁设有滑槽，活动窗的宽度与侧窗外框相适配，活动窗的高度小于侧窗外框的高度，活动窗设置在滑槽内，并可在滑槽内上下滑动；侧窗外框上还设有与滑槽相适配的密封胶条。本领域的技术人员可以理解的，侧窗外框的上部为需要密封的窗口，窗口的高度和宽度均与活动窗匹配，活动窗用于打开和密封该窗口。

支撑臂5为由四个臂体单件5.1首尾依次铰接而成菱形结构，支撑臂的四个铰接点分别为第一铰接点5a、第二铰接点5b、第三铰接点5c和第四铰接点5d，支撑臂通过第一铰接点与连接横梁铰接，支撑臂通过第三铰接与安装梁铰接，第一铰接点和第三铰接点通过第一链绳5.2相连，第二铰接点和第四铰接点通过第二链绳5.3相连；优选的，第一链绳5.2和第二链绳5.3均采用钢丝绳；安装梁的顶部两侧各设有一个连接部2.2，安装梁通过连接部和第一铰接轴12与支撑臂5铰接。

电机6设置在安装梁的内侧(司机室内)，电机的输出轴通过齿轮套10与传动轴11相连，传动轴横向贯穿安装槽设置。旋转轮和电磁离合器均设置在安装槽2.1内，旋转轮包括相邻套设在传动轴上的旋转轮A7.1和旋转轮B7.2，且旋转轮A7.1和旋转轮B7.2可在传动轴上分别自由转动，电磁离合器包括套设在传动轴上的电磁离合器A8.1和电磁离合器B8.2，且电磁离合器A设置在旋转轮的一侧且靠近旋转轮A，电磁离合器B设置在旋转轮的另一侧且靠近旋转轮B；第一链绳绕设在旋转轮B上，第二链绳绕设在旋转轮A上，且第一链绳与第二链绳的饶向相反，即当旋转A将第二链绳缠绕收紧时，旋转轮B上的第一链绳被带出；当旋转B将第一链绳缠绕收紧时，旋转轮A上的第二链绳被带出。具体设置为，电机正转时旋转轮A上的第二链绳被缠绕收缩，电机反转时旋转轮B上的第一链绳被缠绕收缩。

本发明中，传动轴上设有与齿轮套、电磁离合器A和电磁离合器B相适配的连接键，且传动轴11上还设有用于限定传动轴插入齿轮套内长度的限位板11.1，电磁离合器A和电磁离合器B同时跟随电机正传或反转。旋转轮A7.1靠近电磁离合器A8.1的一侧以及旋转轮B7.2靠近电磁离合器B8.2的一侧设有连接配合槽；当电磁离合器A吸合时，电磁离合器A的吸盘吸合并插入旋转轮A侧部的配合槽中，使电磁离合器A能带动旋转轮A同步转动；当电磁离合器B吸合时，电磁离合器B的吸盘吸合并插入旋转轮B侧部的配合槽中，使电磁离合器B能带动旋转轮B同步转动。

结合图8，电路控制单元与电机相连，以通过控制电机正反转来实现活动窗的升降。具体地，电路控制单元包括三位旋转开关9.1、第一交流接触器和第二交流接触器；三位转换开关具有I位、0位和II位三个位置，三位转换开关的三个位置分别代表上升、停止和下降位置；三位旋转开关的一端与机车电源正极相连，三位旋转开关的另一端的I位与第一交流接触器的线圈KM1相连，三位旋转开关的另一端的II位与第二交流接触器的线圈KM2相连，线圈KM1和线圈KM2与机车电源负极相连；第一交流接触器的常闭触点KM11的一端与机车电源正极相连，第一交流接触器的常闭触点KM11的另一端通过电磁离合器B与机车电源负极相连，第二交流接触器的常闭触点KM21的一端与机车电源正极相连，第二交流接触器的常闭触点KM21的另一端通过电磁离合器A与机车电源负极相连；第一交流接触器的常开触点KM12连接于机车电源与电机之间，第二交流接触器的常开触点KM22并联在第一交流接触器的常开触点KM12的两端。当三位旋转开关切换到I位时，第一交流接触器的线圈KM1得电、常闭触点KM11断开、常开触点KM12吸合，此时电磁离合器A吸合，电机正转使得绕设在旋转轮A上的第二链绳收缩以完成整个侧窗闭合工作；当三位旋转开关切换到II位时，第二交流接触器的线圈KM2得电、常闭触点KM21断开、常开触点KM22吸合，此时电磁离合器B吸合，电机反转使得绕设在旋转轮B上的第一链绳收缩以完成整个侧窗开启工作；当三位旋转开关切换到0位时，电机停止转动。

上述电路控制单元中，常闭触点KM11和常闭触点KM21与机车电源正极之间设有开关电源A9.2，常开触点KM12与机车电源正极之间设有开关电源B9.3，用于将交流机车电源转化为直流电源。

本发明中，支撑臂还包括至少一个连接不相铰接的两个臂体单件5.1的气弹簧5.4，气弹簧用于平衡活动窗的重量以及气缸在运动过程中产生的垂直力，保证活动窗在上下运动过程中受力平衡，运动过程平缓，提高机车侧窗的整体性能。

本发明中，第一铰接轴上套设有转动轴13，转动轴上设有用于为第一链绳导向的导向槽。

本发明的机车电动侧窗的使用过程为：当三位开关转到I位(上升位)时，第一交流接触器的常开触点KM12吸合，电机正转，电磁离合器A带动旋转轮A正转，使得第二链绳收缩并缠绕在旋转轮A上，从而支撑臂平稳向上，并带出旋转轮B中的第一链绳，完成整个侧窗闭合工作。当三位开关转到II位(下降位)时，第二交流接触器的常开触点KM22吸合，电机反转时，电磁离合器B带动旋转轮B反转，使得第一链绳收缩并缠绕在旋转轮A的凹槽中，从而支撑臂平稳向下，带出旋转轮A中的第二链绳，完成整个侧窗开启工作。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，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。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种机车电动侧窗，其特征在于，包括侧窗外框(1)、安装梁(2)、连接横梁(3)、活动窗(4)、支撑臂(5)、电机(6)、旋转轮、电磁离合器和电路控制单元；

所述侧窗外框(1)固定设置在机车的侧壁上，所述安装梁(2)固定设置在所述侧窗外框的下端，所述安装梁上安装槽(2.1)；所述活动窗(4)可升降设置在所述侧窗外框内，所述连接横梁设置在所述活动窗的底部，用于连接所述活动窗和支撑臂(5)；

所述支撑臂(5)由四个臂体单件(5.1)首尾依次铰接而成，其四个铰接点分别为第一铰接点(5a)、第二铰接点(5b)、第三铰接点(5c)和第四铰接点(5d)，所述支撑臂通过第一铰接点与所述连接横梁铰接，所述支撑臂通过第三铰接与所述安装梁铰接，所述第一铰接点和第三铰接点通过第一链绳(5.2)相连，所述第二铰接点和第四铰接点通过第二链绳(5.3)相连；

所述电机(6)设置在所述安装梁的内侧，所述电机的输出轴通过齿轮套(10)与传动轴(11)相连，所述传动轴横向贯穿所述安装槽设置；

所述旋转轮和电磁离合器均设置在所述安装槽(2.1)内，所述旋转轮包括相邻套设在所述传动轴上的旋转轮A(7.1)和旋转轮B(7.2)，旋转轮A和旋转轮B能在传动轴上分别自由转动；所述电磁离合器包括套设在所述传动轴上的电磁离合器A(8.1)和电磁离合器B(8.2)，且所述电磁离合器A设置在所述旋转轮的一侧且靠近所述旋转轮A，所述电磁离合器B设置在所述旋转轮的另一侧且靠近所述旋转轮B；

所述第一链绳绕设在旋转轮B上，所述第二链绳绕设在旋转轮A上，且第一链绳与第二链绳的绕向相反，当旋转轮A将第二链绳缠绕收紧时，旋转轮B上的第一链绳被带出；当旋转轮B将第一链绳缠绕收紧时，旋转轮A上的第二链绳被带出；

当电磁离合器A吸合时，使电磁离合器A能带动旋转轮A同步转动；当电磁离合器B吸合时，使电磁离合器B能带动旋转轮B同步转动；

所述电路控制单元与所述电机相连，以通过控制电机正反转来实现活动窗的升降，电机正转时旋转轮A上的第二链绳被缠绕收缩，电机反转时旋转轮B上的第一链绳被缠绕收缩；

所述电路控制单元包括三位旋转开关(9.1)、第一交流接触器和第二交流接触器，所述三位旋转开关的一端与机车电源正极相连，所述三位旋转开关的另一端的I位与所述第一交流接触器的线圈KM1相连，所述三位旋转开关的另一端的II位与所述第二交流接触器的线圈KM2相连，所述线圈KM1和线圈KM2与机车电源负极相连；所述第一交流接触器的常闭触点KM11的一端与机车电源正极相连，所述第一交流接触器的常闭触点KM11的另一端通过所述电磁离合器B与机车电源负极相连，所述第二交流接触器的常闭触点KM21的一端与机车电源正极相连，所述第二交流接触器的常闭触点KM21的另一端通过所述电磁离合器A与机车电源负极相连；所述第一交流接触器的常开触点KM12连接于机车电源与所述电机之间，所述第二交流接触器的常开触点KM22并联在所述第一交流接触器的常开触点KM12的两端。

2.根据权利要求1所述的机车电动侧窗，其特征在于，所述常闭触点KM11和常闭触点KM21与机车电源正极之间设有开关电源A(9.2)；所述常开触点KM12与机车电源正极之间设有开关电源B(9.3)。

3.根据权利要求1所述的机车电动侧窗，其特征在于，所述支撑臂还包括至少一个连接不相铰接的两个所述臂体单件(5.1)的气弹簧(5.4)。

4.根据权利要求1所述的机车电动侧窗，其特征在于，所述安装槽(2.1)上下贯穿所述安装梁设置，所述安装梁的顶部两侧各设有一个连接部(2.2)，所述安装梁通过所述连接部和第一铰接轴(12)与所述支撑臂(5)铰接。

5.根据权利要求4所述的机车电动侧窗，其特征在于，所述第一铰接轴上套设有转动轴(13)，所述转动轴上设有用于为所述第一链绳导向的导向槽。

6.根据权利要求1所述的机车电动侧窗，其特征在于，所述传动轴上设有与所述齿轮套、电磁离合器A和电磁离合器B相适配的连接键，且所述传动轴(11)上还设有用于限定所述传动轴插入所述齿轮套内长度的限位板(11.1)，所述电磁离合器A和电磁离合器B同时跟随所述电机正传或反转。

7.根据权利要求5所述的机车电动侧窗，其特征在于，所述旋转轮A(7.1)靠近所述电磁离合器A(8.1)的一侧以及所述旋转轮B(7.2)靠近所述电磁离合器B(8.2)的一侧设有连接配合槽。

8.根据权利要求1-7任一项所述的机车电动侧窗，其特征在于，所述活动窗的宽度与所述侧窗外框相适配，所述活动窗的高度小于所述侧窗外框的高度。