CN108583614B - 一种基于万向节的火车车厢连接机构 - Google Patents

Abstract

本发明属于火车车厢连接技术领域，尤其涉及一种基于万向节的火车车厢连接机构，它包括减震机构、后车厢连接机构、前车厢连接机构、推力矫正机构、连接杆，通过后车厢连接机构和前车厢连接机构可以组成一个万向节；通过万向节可以减小相邻车厢在传递拉力的过程中发生硬性干涉，使得相邻车厢之间的连接受损；同时由于两个第一连接柱分别通过轴承安装在第一U形连接板的U形槽相对称两侧面上的圆形孔中；第二连接柱和第三连接柱分别通过轴承安装在第二U形连接板的U形槽相对称两侧面上的圆形孔中；通过轴承可以减小相邻车厢在传递拉力的过程中的摩擦，使得相邻车厢之间的连接受损。

Description

一种基于万向节的火车车厢连接机构

所属技术领域

本发明属于火车车厢连接技术领域，尤其涉及一种基于万向节的火车车厢连接机构。

背景技术

目前传统的火车车厢之间通过车钩相互咬合连接；车钩的材质较高；车钩之间摩擦受损较为严重；在使用过程中如果车钩之间摩擦受损较为严重，车厢之间在传递拉力过程中就会发生震动；严重的话就有可能使得前后车厢在行驶过程中脱离；对人们的生命和财产带来了影响；所以设计一种防摩擦受损的火车车厢连接机构是非常有必要的。

本发明设计一种基于万向节的火车车厢连接机构解决如上问题。

发明内容

为解决现有技术中的上述缺陷，本发明公开一种基于万向节的火车车厢连接机构，它是采用以下技术方案来实现的。

一种基于万向节的火车车厢连接机构，其特征在于：它包括减震机构、后车厢连接机构、前车厢连接机构、推力矫正机构、连接杆，其中前车厢连接机构通过一个推力矫正机构和一个连接杆安装有一个减震机构；推力矫正机构的一端安装在前车厢连接机构上；推力矫正机构的另一端通过连接杆与减震机构连接；前车厢连接机构通过对应的推力矫正机构、连接杆和对应的减震机构安装在相邻两车厢中位于前侧的车厢上；后车厢连接机构通过一个推力矫正机构和一个连接杆安装有一个减震机构；推力矫正机构的一端安装在后车厢连接机构上；推力矫正机构的另一端通过连接杆与减震机构连接；后车厢连接机构通过对应的推力矫正机构、连接杆和对应的减震机构安装在相邻两车厢中位于后侧的车厢上；后车厢连接机构与前车厢连接机构配合。

上述前车厢连接机构包括第一U形连接板、第一连接柱、第一连接块、弧形面，其中第一连接块的一侧具有弧形面；第一连接块的两端分别安装有一个第一连接柱；第一连接块通过两个第一连接柱安装在第一U形连接板的U形槽内，且两个第一连接柱分别通过轴承安装在第一U形连接板的U形槽相对称两侧面上的圆形孔中；第一U形连接板通过其上的外侧端面与推力矫正机构相互连接。

上述后车厢连接机构包括第二U形连接板、第二连接柱、L形触发杆、限位半圆环、限位安装板、第三连接柱、避让槽、销孔、安装槽、第一导向槽、第二导向槽、齿条、第一齿轮、拉伸弹簧、第二齿轮、第三齿轮、限位齿牙、限位槽、销钉、回位弹簧、固定轴、触发块、触发齿牙、弧形缺口、转轴孔、压缩弹簧、限位圆板、斜面、固定转轴、齿轮轴、涡卷弹簧，其中第二U形连接板通过其上的外侧端面与对应的推力矫正机构相互连接；限位安装板是由方形安装块、方形连接板和安装板组成；方形安装块的一侧开有安装槽；方形安装块的上下两侧面上分别开有一个与安装槽相通的销孔；安装板的一侧具有方形槽；两个安装板的一端分别安装在方形安装块开有安装槽一侧的上下两端；两个方形连接板分别安装在两个安装板的另一端；两个安装板中位于下侧安装板上具有方形槽的一侧开有第一导向槽；两个方形连接板中位于下侧方形连接板的上侧面开有第二导向槽；第二导向槽与第一导向槽相通；第二连接柱和第三连接柱分别安装在限位安装板的两侧；第三连接柱上开有避让槽；第三连接柱上所开的避让槽与两个安装板配合；限位安装板通过第三连接柱和第二连接柱安装在第二U形连接板的U形槽内，且第二连接柱和第三连接柱分别通过轴承安装在第二U形连接板的U形槽相对称两侧面上的圆形孔中；齿条安装在限位安装板中开有第二导向槽的方形连接板的上侧；L形触发杆的一端安装在限位安装板上的第一导向槽中，L形触发杆的另一端安装在限位安装板上的第二导向槽内；L形触发杆与第一连接块配合；L形触发杆位于第二导向槽内的一端与第二导向槽远离第一导向槽一侧的端面之间安装有拉伸弹簧；固定转轴安装在L形触发杆上位于第二导向槽一端的上侧；第一齿轮安装在固定转轴上；第一齿轮与固定轴之间安装有涡卷弹簧；第一齿轮与齿条啮合；齿轮轴安装在限位安装板中两个方形连接板位于下侧的一个方形连接板的上侧；第二齿轮安装在齿轮轴上；第二齿轮与第一齿轮配合；固定轴的两端通过轴承安装在限位安装板中两个安装板上相向一侧的圆形孔中；第三齿轮安装在固定轴上；第三齿轮与第二齿轮啮合；限位半圆环的一侧开有触发齿牙；限位半圆环另一侧的下端开有弧形缺口；限位半圆环上开有弧形缺口的一侧开有转轴孔；限位半圆环通过转轴孔与固定轴的配合安装在限位安装板上，且限位半圆环与限位安装板配合；触发块的一侧为弧形状；触发块上为弧形状的一侧均匀地开有三个限位槽；触发块安装在限位安装板上的安装槽内；触发块的另一侧与安装槽之间对称地安装有两个回位弹簧；触发块上为弧形状的一侧与限位半圆环配合；三个限位齿牙分别安装在三个限位槽内；三个限位齿牙与三个限位槽之间分别安装有一个压缩弹簧；三个限位齿牙分别与限位半圆环上的触发齿牙配合；销钉的一端安装有限位圆板；销钉安装在限位安装板上的销孔内。

上述限位半圆环上具有的触发齿牙，其在转动过程中与对应限位齿牙的接触面为斜面，且斜面的偏向方向靠近限位半圆环上未具有触发齿牙的一侧。

上述第一连接块上的弧形面与限位半圆环的侧圆面配合。

作为本技术的进一步改进，上述在初始状态下前车厢连接机构中的两个第一连接柱的轴线与后车厢连接机构中的第二连接柱和第三连接柱的轴线相互垂直。

作为本技术的进一步改进，上述推力矫正机构中安装有推力轴承；其作用是在前车厢和对应的后车厢连接过程中通过推力矫正机构中的推力轴承使得前车厢连接机构中的两个第一连接柱的轴线与后车厢连接机构中的第二连接柱和第三连接柱的轴线相互垂直。

作为本技术的进一步改进，上述销钉的一端具有斜面；其作用是使得销钉更加容易地推动触发块。

作为本技术的进一步改进，上述在销钉的作用下两个回位弹簧处于拉伸状态。

作为本技术的进一步改进，上述限位齿牙与限位半圆环配合的一端具有两个对称的弧形面；其作用是使得限位齿牙在移动过程中变得更加容易。

作为本技术的进一步改进，上述销钉通过电动推杆控制。

本发明中对于前车厢连接机构，第一连接块通过两个第一连接柱安装在第一U形连接板的U形槽内，且两个第一连接柱分别通过轴承安装在第一U形连接板的U形槽相对称两侧面上的圆形孔中；第一U形连接板通过其上的外侧端面与推力矫正机构相互连接；前车厢连接机构通过对应的推力矫正机构、连接杆和对应的减震机构安装在相邻两车厢中位于前侧的车厢上；对于后车厢连接机构，第二U形连接板通过其上的外侧端面与对应的推力矫正机构相互连接；第二连接柱和第三连接柱分别安装在限位安装板的两侧；第三连接柱上开有避让槽；限位安装板通过第三连接柱和第二连接柱安装在第二U形连接板的U形槽内，且第二连接柱和第三连接柱分别通过轴承安装在第二U形连接板的U形槽相对称两侧面上的圆形孔中；齿条安装在限位安装板中开有第二导向槽的方形连接板的上侧；L形触发杆的一端安装在限位安装板上的第一导向槽中，L形触发杆的另一端安装在限位安装板上的第二导向槽内；L形触发杆与第一连接块配合；L形触发杆位于第二导向槽内的一端与第二导向槽远离第一导向槽一侧的端面之间安装有拉伸弹簧；固定转轴安装在L形触发杆上位于第二导向槽一端的上侧；第一齿轮安装在固定转轴上；第一齿轮与固定轴之间安装有涡卷弹簧；第一齿轮与齿条啮合；齿轮轴安装在限位安装板中两个方形连接板位于下侧的一个方形连接板的上侧；第二齿轮安装在齿轮轴上；第二齿轮与第一齿轮配合；固定轴的两端通过轴承安装在限位安装板中两个安装板上相向一侧的圆形孔中；第三齿轮安装在固定轴上；第三齿轮与第二齿轮啮合；限位半圆环的一侧开有触发齿牙；限位半圆环另一侧的下端开有弧形缺口；限位半圆环上开有弧形缺口的一侧开有转轴孔；限位半圆环通过转轴孔与固定轴的配合安装在限位安装板上，且限位半圆环与限位安装板配合；触发块的一侧为弧形状；触发块上为弧形状的一侧均匀地开有三个限位槽；触发块安装在限位安装板上的安装槽内；触发块的另一侧与安装槽之间对称地安装有两个回位弹簧；触发块上为弧形状的一侧与限位半圆环配合；三个限位齿牙分别安装在三个限位槽内；三个限位齿牙与三个限位槽之间分别安装有一个压缩弹簧；三个限位齿牙分别与限位半圆环上的触发齿牙配合；销钉的一端安装有限位圆板；销钉安装在限位安装板上的销孔内；第一连接块上的弧形面与限位半圆环的侧圆面配合。后车厢连接机构通过对应的推力矫正机构、连接杆和对应的减震机构安装在相邻两车厢中位于后侧的车厢上；后车厢连接机构与前车厢连接机构配合；在初始状态下前车厢连接机构中的两个第一连接柱的轴线与后车厢连接机构中的第二连接柱和第三连接柱的轴线相互垂直。销钉通过电动推杆控制；在两节车厢连接的过程中；控制后车厢使得后车厢向对应的前车厢移动；后车厢移动就会通过对应的连接杆和推力矫正机构带动第一U形连接板向对应的前车厢移动；第一U形连接板移动就会通过两个第一连接柱带动第一连接块移动；在第一连接块移动过程中，当第一连接块与对应前车厢连接机构中的限位半圆环接触时，第一连接块继续移动就会挤压限位半圆环；使得限位半圆环绕着固定轴转动；第一连接块继续移动；在第一连接块移动过程中，当第一连接块与对应的L形触发杆接触时，第一连接块就会推动L形触发杆沿着对应的第一导向槽移动；L形触发杆移动带动安装在其上的固定转轴移动；固定转轴移动带动第一齿轮移动；由于第一齿轮与齿条啮合，所以第一齿轮移动就会在齿条的作用下发生转动；第一齿轮转动就会压缩涡卷弹簧使得涡卷弹簧上力；当L形触发杆移动到第一导向槽的另一侧时，第一连接块正好移动到与两个安装板上的方形槽相吻合；此时齿条与第一齿轮正好脱离，且第一齿轮与第二齿轮啮合；此时在涡卷弹簧的作用下，第一齿轮就会反向转动；第一齿轮转动带动第二齿轮转动；第二齿轮转动带动第三齿轮转动；第三齿轮转动带动固定轴转动；固定轴转动带动限位半圆环以原来的转动方向转动；在限位半圆环转动过程中，当限位半圆环转动到与安装在触发块上的限位齿牙接触时，限位半圆环上的触发齿牙就会挤压对应的限位齿牙；使得限位齿牙移动到对应的限位槽内；当限位半圆环完全移动到与第一连接块上的弧形面吻合时，涡卷弹簧完全释放；此时限位半圆环停止转动；在对应的限位齿牙的作用下限位半圆环处于静止状态；即此时相邻的两个车厢连接完毕。当相邻的两个车厢在脱开过程中，首先控制控制电动推杆使得电动推杆带动销钉向上移动；使得销钉脱离限位安装板；即销钉失去了对触发块的束缚；此时在两个回位弹簧的作用下触发块就会沿着安装槽朝着开有销孔的一侧移动；触发块移动带动安装在其上的限位齿牙移动；使得限位齿牙移动到方形安装块上的安装槽内；控制后车厢使得后车厢向远离对应的前车厢一侧移动；后车厢移动就会通过对应的连接杆和推力矫正机构带动第一U形连接板向对应的前车厢移动；第一U形连接板移动就会通过两个第一连接柱带动第一连接块移动；在第一连接块移动过程中，第一连接块就会挤压限位半圆环；使得限位半圆环绕着固定轴转动；此时限位半圆环失去了对第一连接块的束缚；即此时相邻的两个车厢脱开完毕。在拉伸弹簧的作用下，L形触发杆就会恢复到原来位置。

本发明中通过后车厢连接机构和前车厢连接机构可以组成一个万向节；通过万向节可以减小相邻车厢在传递拉力的过程中发生硬性干涉，使得相邻车厢之间的连接受损；同时由于第一连接块通过两个第一连接柱安装在第一U形连接板的U形槽内，且两个第一连接柱分别通过轴承安装在第一U形连接板的U形槽相对称两侧面上的圆形孔中；限位安装板通过第三连接柱和第二连接柱安装在第二U形连接板的U形槽内，且第二连接柱和第三连接柱分别通过轴承安装在第二U形连接板的U形槽相对称两侧面上的圆形孔中；通过轴承可以减小相邻车厢在传递拉力的过程中的摩擦，使得相邻车厢之间的连接受损。

相对于传统的火车车厢连接技术，本发明设计的火车车厢连接机构一方面通过一个万向节可以减小相邻车厢在传递拉力的过程中发生硬性干涉，使得相邻车厢之间的连接受损；同时通过轴承可以减小相邻车厢在传递拉力的过程中的摩擦，使得相邻车厢之间的连接受损。

附图说明

图1是整体部件外观示意图。

图2是整体部件分布示意图。

图3是前车厢连接机构安装示意图。

图4是第一连接块结构示意图。

图5是后车厢连接机构安装示意图。

图6是第二连接柱安装示意图。

图7是限位半圆环安装示意图。

图8是第三连接柱结构示意图。

图9是限位安装板结构示意图。

图10是第一导向槽分布示意图。

图11是触发块安装示意图。

图12是齿条安装示意图。

图13是L形触发杆安装示意图。

图14是限位半圆环结构示意图。

图15是限位齿牙安装示意图。

图16是销钉结构示意图。

图17是第一齿轮安装示意图。

图18是第一齿轮和第二齿轮配合示意图。

图19是第二齿轮安装示意图。

图20是第三齿轮安装示意图。

图21是涡卷弹簧安装示意图。

图中标号名称：1、减震机构；2、后车厢连接机构；3、前车厢连接机构；4、推力矫正机构；5、连接杆；6、第一U形连接板；7、第一连接柱；8、第一连接块；9、弧形面；10、第二U形连接板；12、第二连接柱；13、L形触发杆；14、限位半圆环；15、限位安装板；16、第三连接柱；17、避让槽；18、销孔；19、方形安装块；20、方形连接板；21、安装槽；22、安装板；23、第一导向槽；24、第二导向槽；25、齿条；26、第一齿轮；27、拉伸弹簧；28、第二齿轮；29、第三齿轮；30、限位齿牙；31、限位槽；32、销钉；33、回位弹簧；34、固定轴；35、触发块；36、触发齿牙；37、弧形缺口；38、转轴孔；39、压缩弹簧；40、限位圆板；41、斜面；42、固定转轴；43、齿轮轴；44、涡卷弹簧。

具体实施方式

如图1、2所示，它包括减震机构1、后车厢连接机构2、前车厢连接机构3、推力矫正机构4、连接杆5，其中如图1所示，前车厢连接机构3通过一个推力矫正机构4和一个连接杆5安装有一个减震机构1；推力矫正机构4的一端安装在前车厢连接机构3上；推力矫正机构4的另一端通过连接杆5与减震机构1连接；前车厢连接机构3通过对应的推力矫正机构4、连接杆5和对应的减震机构1安装在相邻两车厢中位于前侧的车厢上；如图1所示，后车厢连接机构2通过一个推力矫正机构4和一个连接杆5安装有一个减震机构1；推力矫正机构4的一端安装在后车厢连接机构2上；推力矫正机构4的另一端通过连接杆5与减震机构1连接；后车厢连接机构2通过对应的推力矫正机构4、连接杆5和对应的减震机构1安装在相邻两车厢中位于后侧的车厢上；后车厢连接机构2与前车厢连接机构3配合。

如图3所示，上述前车厢连接机构3包括第一U形连接板6、第一连接柱7、第一连接块8、弧形面9，其中如图4所示，第一连接块8的一侧具有弧形面9；第一连接块8的两端分别安装有一个第一连接柱7；第一连接块8通过两个第一连接柱7安装在第一U形连接板6的U形槽内，且两个第一连接柱7分别通过轴承安装在第一U形连接板6的U形槽相对称两侧面上的圆形孔中；第一U形连接板6通过其上的外侧端面与推力矫正机构4相互连接。

如图5所示，上述后车厢连接机构2包括第二U形连接板10、第二连接柱12、L形触发杆13、限位半圆环14、限位安装板15、第三连接柱16、避让槽17、销孔18、安装槽21、第一导向槽23、第二导向槽24、齿条25、第一齿轮26、拉伸弹簧27、第二齿轮28、第三齿轮29、限位齿牙30、限位槽31、销钉32、回位弹簧33、固定轴34、触发块35、触发齿牙36、弧形缺口37、转轴孔38、压缩弹簧39、限位圆板40、斜面41、固定转轴42、齿轮轴43、涡卷弹簧44，其中如图5所示，第二U形连接板10通过其上的外侧端面与对应的推力矫正机构4相互连接；如图9所示，限位安装板15是由方形安装块19、方形连接板20和安装板22组成；方形安装块19的一侧开有安装槽21；方形安装块19的上下两侧面上分别开有一个与安装槽21相通的销孔18；安装板22的一侧具有方形槽；两个安装板22的一端分别安装在方形安装块19开有安装槽21一侧的上下两端；两个方形连接板20分别安装在两个安装板22的另一端；如图10所示，两个安装板22中位于下侧安装板22上具有方形槽的一侧开有第一导向槽23；两个方形连接板20中位于下侧方形连接板20的上侧面开有第二导向槽24；第二导向槽24与第一导向槽23相通；如图7所示，第二连接柱12和第三连接柱16分别安装在限位安装板15的两侧；如图6、8所示，第三连接柱16上开有避让槽17；第三连接柱16上所开的避让槽17与两个安装板22配合；限位安装板15通过第三连接柱16和第二连接柱12安装在第二U形连接板10的U形槽内，且第二连接柱12和第三连接柱16分别通过轴承安装在第二U形连接板10的U形槽相对称两侧面上的圆形孔中；如图13所示，齿条25安装在限位安装板15中开有第二导向槽24的方形连接板20的上侧；如图12所示，L形触发杆13的一端安装在限位安装板15上的第一导向槽23中，L形触发杆13的另一端安装在限位安装板15上的第二导向槽24内；L形触发杆13与第一连接块8配合；L形触发杆13位于第二导向槽24内的一端与第二导向槽24远离第一导向槽23一侧的端面之间安装有拉伸弹簧27；如图11、17所示，固定转轴42安装在L形触发杆13上位于第二导向槽24一端的上侧；如图19所示，第一齿轮26安装在固定转轴42上；如图21所示，第一齿轮26与固定轴34之间安装有涡卷弹簧44；如图12所示，第一齿轮26与齿条25啮合；如图13所示，齿轮轴43安装在限位安装板15中两个方形连接板20位于下侧的一个方形连接板20的上侧；如图19所示，第二齿轮28安装在齿轮轴43上；如图18所示，第二齿轮28与第一齿轮26配合；如图12所示，固定轴34的两端通过轴承安装在限位安装板15中两个安装板22上相向一侧的圆形孔中；第三齿轮29安装在固定轴34上；如图18所示，第三齿轮29与第二齿轮28啮合；如图14所示，限位半圆环14的一侧开有触发齿牙36；限位半圆环14另一侧的下端开有弧形缺口37；限位半圆环14上开有弧形缺口37的一侧开有转轴孔38；如图20所示，限位半圆环14通过转轴孔38与固定轴34的配合安装在限位安装板15上，且限位半圆环14与限位安装板15配合；如图15所示，触发块35的一侧为弧形状；触发块35上为弧形状的一侧均匀地开有三个限位槽31；触发块35安装在限位安装板15上的安装槽21内；触发块35的另一侧与安装槽21之间对称地安装有两个回位弹簧33；触发块35上为弧形状的一侧与限位半圆环14配合；三个限位齿牙30分别安装在三个限位槽31内；三个限位齿牙30与三个限位槽31之间分别安装有一个压缩弹簧39；如图11所示，三个限位齿牙30分别与限位半圆环14上的触发齿牙36配合；如图16所示，销钉32的一端安装有限位圆板40；如图5所示，销钉32安装在限位安装板15上的销孔18内。

上述限位半圆环14上具有的触发齿牙36，其在转动过程中与对应限位齿牙30的接触面为斜面，且斜面的偏向方向靠近限位半圆环14上未具有触发齿牙36的一侧。

上述第一连接块8上的弧形面9与限位半圆环14的侧圆面配合。

如图1所示，上述在初始状态下前车厢连接机构3中的两个第一连接柱7的轴线与后车厢连接机构2中的第二连接柱12和第三连接柱16的轴线相互垂直。

上述推力矫正机构4中安装有推力轴承；其作用是在前车厢和对应的后车厢连接过程中通过推力矫正机构4中的推力轴承使得前车厢连接机构3中的两个第一连接柱7的轴线与后车厢连接机构2中的第二连接柱12和第三连接柱16的轴线相互垂直。

如图16所示，上述销钉32的一端具有斜面41；其作用是使得销钉32更加容易地推动触发块35。

上述在销钉32的作用下两个回位弹簧33处于拉伸状态。

如图15所示，上述限位齿牙30与限位半圆环14配合的一端具有两个对称的弧形面9；其作用是使得限位齿牙30在移动过程中变得更加容易。

上述销钉32通过电动推杆控制。

综上所述：

本发明设计的火车车厢连接机构一方面通过一个万向节可以减小相邻车厢在传递拉力的过程中发生硬性干涉，使得相邻车厢之间的连接受损；同时通过轴承可以减小相邻车厢在传递拉力的过程中的摩擦，使得相邻车厢之间的连接受损。

本发明中对于前车厢连接机构3，第一连接块8通过两个第一连接柱7安装在第一U形连接板6的U形槽内，且两个第一连接柱7分别通过轴承安装在第一U形连接板6的U形槽相对称两侧面上的圆形孔中；第一U形连接板6通过其上的外侧端面与推力矫正机构4相互连接；前车厢连接机构3通过对应的推力矫正机构4、连接杆5和对应的减震机构1安装在相邻两车厢中位于前侧的车厢上；对于后车厢连接机构2，第二U形连接板10通过其上的外侧端面与对应的推力矫正机构4相互连接；第二连接柱12和第三连接柱16分别安装在限位安装板15的两侧；第三连接柱16上开有避让槽17；限位安装板15通过第三连接柱16和第二连接柱12安装在第二U形连接板10的U形槽内，且第二连接柱12和第三连接柱16分别通过轴承安装在第二U形连接板10的U形槽相对称两侧面上的圆形孔中；齿条25安装在限位安装板15中开有第二导向槽24的方形连接板20的上侧；L形触发杆13的一端安装在限位安装板15上的第一导向槽23中，L形触发杆13的另一端安装在限位安装板15上的第二导向槽24内；L形触发杆13与第一连接块8配合；L形触发杆13位于第二导向槽24内的一端与第二导向槽24远离第一导向槽23一侧的端面之间安装有拉伸弹簧27；固定转轴42安装在L形触发杆13上位于第二导向槽24一端的上侧；第一齿轮26安装在固定转轴42上；第一齿轮26与固定轴34之间安装有涡卷弹簧44；第一齿轮26与齿条25啮合；齿轮轴43安装在限位安装板15中两个方形连接板20位于下侧的一个方形连接板20的上侧；第二齿轮28安装在齿轮轴43上；第二齿轮28与第一齿轮26配合；固定轴34的两端通过轴承安装在限位安装板15中两个安装板22上相向一侧的圆形孔中；第三齿轮29安装在固定轴34上；第三齿轮29与第二齿轮28啮合；限位半圆环14的一侧开有触发齿牙36；限位半圆环14另一侧的下端开有弧形缺口37；限位半圆环14上开有弧形缺口37的一侧开有转轴孔38；限位半圆环14通过转轴孔38与固定轴34的配合安装在限位安装板15上，且限位半圆环14与限位安装板15配合；触发块35的一侧为弧形状；触发块35上为弧形状的一侧均匀地开有三个限位槽31；触发块35安装在限位安装板15上的安装槽21内；触发块35的另一侧与安装槽21之间对称地安装有两个回位弹簧33；触发块35上为弧形状的一侧与限位半圆环14配合；三个限位齿牙30分别安装在三个限位槽31内；三个限位齿牙30与三个限位槽31之间分别安装有一个压缩弹簧39；三个限位齿牙30分别与限位半圆环14上的触发齿牙36配合；销钉32的一端安装有限位圆板40；销钉32安装在限位安装板15上的销孔18内；第一连接块8上的弧形面9与限位半圆环14的侧圆面配合。后车厢连接机构2通过对应的推力矫正机构4、连接杆5和对应的减震机构1安装在相邻两车厢中位于后侧的车厢上；后车厢连接机构2与前车厢连接机构3配合；在初始状态下前车厢连接机构3中的两个第一连接柱7的轴线与后车厢连接机构2中的第二连接柱12和第三连接柱16的轴线相互垂直。销钉32通过电动推杆控制；在两节车厢连接的过程中；控制后车厢使得后车厢向对应的前车厢移动；后车厢移动就会通过对应的连接杆5和推力矫正机构4带动第一U形连接板6向对应的前车厢移动；第一U形连接板6移动就会通过两个第一连接柱7带动第一连接块8移动；在第一连接块8移动过程中，当第一连接块8与对应前车厢连接机构3中的限位半圆环14接触时，第一连接块8继续移动就会挤压限位半圆环14；使得限位半圆环14绕着固定轴34转动；第一连接块8继续移动；在第一连接块8移动过程中，当第一连接块8与对应的L形触发杆13接触时，第一连接块8就会推动L形触发杆13沿着对应的第一导向槽23移动；L形触发杆13移动带动安装在其上的固定转轴42移动；固定转轴42移动带动第一齿轮26移动；由于第一齿轮26与齿条25啮合，所以第一齿轮26移动就会在齿条25的作用下发生转动；第一齿轮26转动就会压缩涡卷弹簧44使得涡卷弹簧44上力；当L形触发杆13移动到第一导向槽23的另一侧时，第一连接块8正好移动到与两个安装板22上的方形槽相吻合；此时齿条25与第一齿轮26正好脱离，且第一齿轮26与第二齿轮28啮合；此时在涡卷弹簧44的作用下，第一齿轮26就会反向转动；第一齿轮26转动带动第二齿轮28转动；第二齿轮28转动带动第三齿轮29转动；第三齿轮29转动带动固定轴34转动；固定轴34转动带动限位半圆环14以原来的转动方向转动；在限位半圆环14转动过程中，当限位半圆环14转动到与安装在触发块35上的限位齿牙30接触时，限位半圆环14上的触发齿牙36就会挤压对应的限位齿牙30；使得限位齿牙30移动到对应的限位槽31内；当限位半圆环14完全移动到与第一连接块8上的弧形面9吻合时，涡卷弹簧44完全释放；此时限位半圆环14停止转动；在对应的限位齿牙30的作用下限位半圆环14处于静止状态；即此时相邻的两个车厢连接完毕。当相邻的两个车厢在脱开过程中，首先控制控制电动推杆使得电动推杆带动销钉32向上移动；使得销钉32脱离限位安装板15；即销钉32失去了对触发块35的束缚；此时在两个回位弹簧33的作用下触发块35就会沿着安装槽21朝着开有销孔18的一侧移动；触发块35移动带动安装在其上的限位齿牙30移动；使得限位齿牙30移动到方形安装块19上的安装槽21内；控制后车厢使得后车厢向远离对应的前车厢一侧移动；后车厢移动就会通过对应的连接杆5和推力矫正机构4带动第一U形连接板6向对应的前车厢移动；第一U形连接板6移动就会通过两个第一连接柱7带动第一连接块8移动；在第一连接块8移动过程中，第一连接块8就会挤压限位半圆环14；使得限位半圆环14绕着固定轴34转动；此时限位半圆环14失去了对第一连接块8的束缚；即此时相邻的两个车厢脱开完毕。在拉伸弹簧27的作用下，L形触发杆13就会恢复到原来位置。

本发明中通过后车厢连接机构2和前车厢连接机构3可以组成一个万向节；通过万向节可以减小相邻车厢在传递拉力的过程中发生硬性干涉，使得相邻车厢之间的连接受损；同时由于第一连接块8通过两个第一连接柱7安装在第一U形连接板6的U形槽内，且两个第一连接柱7分别通过轴承安装在第一U形连接板6的U形槽相对称两侧面上的圆形孔中；限位安装板15通过第三连接柱16和第二连接柱12安装在第二U形连接板10的U形槽内，且第二连接柱12和第三连接柱16分别通过轴承安装在第二U形连接板10的U形槽相对称两侧面上的圆形孔中；通过轴承可以减小相邻车厢在传递拉力的过程中的摩擦，使得相邻车厢之间的连接受损。

具体实施方式：当使用本发明设计的火车车厢连接机构时，在两节车厢连接的过程中；控制后车厢使得后车厢向对应的前车厢移动；后车厢移动就会使得限位半圆环14绕着固定轴34转动；当限位半圆环14转动到与安装在触发块35上的触发齿牙36接触时，限位半圆环14上的触发齿牙36就会挤压对应的限位齿牙30；使得限位齿牙30移动到对应的限位槽31内；当限位半圆环14完全移动到与第一连接块8上的弧形面9吻合时，涡卷弹簧44完全释放；此时限位半圆环14停止转动；在对应的限位齿牙30的作用下限位半圆环14处于静止状态；即此时相邻的两个车厢连接完毕。当相邻的两个车厢在脱开过程中，首先控制控制电动推杆使得电动推杆带动销钉32向上移动；使得销钉32脱离限位安装板15；即销钉32失去了对触发块35的束缚；此时在两个回位弹簧33的作用下触发块35就会沿着安装槽21朝着开有销孔18的一侧移动；触发块35移动带动安装在其上的触发齿牙36移动；使得触发齿牙36移动到方形安装块19上的安装槽21内；控制后车厢使得后车厢向远离对应的前车厢一侧移动；后车厢移动就会通过对应的连接杆5和推力矫正机构4带动第一U形连接板6向对应的前车厢移动；第一U形连接板6移动就会通过两个第一连接柱7带动第一连接块8移动；在第一连接块8移动过程中，第一连接块8就会挤压限位半圆环14；使得限位半圆环14绕着固定轴34转动；此时限位半圆环14失去了对第一连接块8的束缚；即此时相邻的两个车厢脱开完毕。在拉伸弹簧27的作用下，L形触发杆13就会恢复到原来位置。

Claims (7)

1.一种基于万向节的火车车厢连接机构，其特征在于：它包括减震机构、后车厢连接机构、前车厢连接机构、推力矫正机构、连接杆，其中前车厢连接机构通过一个推力矫正机构和一个连接杆安装有一个减震机构；推力矫正机构的一端安装在前车厢连接机构上；推力矫正机构的另一端通过连接杆与减震机构连接；前车厢连接机构通过对应的推力矫正机构、连接杆和对应的减震机构安装在相邻两车厢中位于前侧的车厢上；后车厢连接机构通过一个推力矫正机构和一个连接杆安装有一个减震机构；推力矫正机构的一端安装在后车厢连接机构上；推力矫正机构的另一端通过连接杆与减震机构连接；后车厢连接机构通过对应的推力矫正机构、连接杆和对应的减震机构安装在相邻两车厢中位于后侧的车厢上；后车厢连接机构与前车厢连接机构配合；

上述前车厢连接机构包括第一U形连接板、第一连接柱、第一连接块、弧形面，其中第一连接块的一侧具有弧形面；第一连接块的两端分别安装有一个第一连接柱；第一连接块通过两个第一连接柱安装在第一U形连接板的U形槽内，且两个第一连接柱分别通过轴承安装在第一U形连接板的U形槽相对称两侧面上的圆形孔中；第一U形连接板通过其上的外侧端面与推力矫正机构相互连接；

上述后车厢连接机构包括第二U形连接板、第二连接柱、L形触发杆、限位半圆环、限位安装板、第三连接柱、避让槽、销孔、安装槽、第一导向槽、第二导向槽、齿条、第一齿轮、拉伸弹簧、第二齿轮、第三齿轮、限位齿牙、限位槽、销钉、回位弹簧、固定轴、触发块、触发齿牙、弧形缺口、转轴孔、压缩弹簧、限位圆板、斜面、固定转轴、齿轮轴、涡卷弹簧，其中第二U形连接板通过其上的外侧端面与对应的推力矫正机构相互连接；限位安装板是由方形安装块、方形连接板和安装板组成；方形安装块的一侧开有安装槽；方形安装块的上下两侧面上分别开有一个与安装槽相通的销孔；安装板的一侧具有方形槽；两个安装板的一端分别安装在方形安装块开有安装槽一侧的上下两端；两个方形连接板分别安装在两个安装板的另一端；两个安装板中位于下侧安装板上具有方形槽的一侧开有第一导向槽；两个方形连接板中位于下侧方形连接板的上侧面开有第二导向槽；第二导向槽与第一导向槽相通；第二连接柱和第三连接柱分别安装在限位安装板的两侧；第三连接柱上开有避让槽；第三连接柱上所开的避让槽与两个安装板配合；限位安装板通过第三连接柱和第二连接柱安装在第二U形连接板的U形槽内，且第二连接柱和第三连接柱分别通过轴承安装在第二U形连接板的U形槽相对称两侧面上的圆形孔中；齿条安装在限位安装板中开有第二导向槽的方形连接板的上侧；L形触发杆的一端安装在限位安装板上的第一导向槽中，L形触发杆的另一端安装在限位安装板上的第二导向槽内；L形触发杆与第一连接块配合；L形触发杆位于第二导向槽内的一端与第二导向槽远离第一导向槽一侧的端面之间安装有拉伸弹簧；固定转轴安装在L形触发杆上位于第二导向槽一端的上侧；第一齿轮安装在固定转轴上；第一齿轮与固定轴之间安装有涡卷弹簧；第一齿轮与齿条啮合；齿轮轴安装在限位安装板中两个方形连接板位于下侧的一个方形连接板的上侧；第二齿轮安装在齿轮轴上；第二齿轮与第一齿轮配合；固定轴的两端通过轴承安装在限位安装板中两个安装板上相向一侧的圆形孔中；第三齿轮安装在固定轴上；第三齿轮与第二齿轮啮合；限位半圆环的一侧开有触发齿牙；限位半圆环另一侧的下端开有弧形缺口；限位半圆环上开有弧形缺口的一侧开有转轴孔；限位半圆环通过转轴孔与固定轴的配合安装在限位安装板上，且限位半圆环与限位安装板配合；触发块的一侧为弧形状；触发块上为弧形状的一侧均匀地开有三个限位槽；触发块安装在限位安装板上的安装槽内；触发块的另一侧与安装槽之间对称地安装有两个回位弹簧；触发块上为弧形状的一侧与限位半圆环配合；三个限位齿牙分别安装在三个限位槽内；三个限位齿牙与三个限位槽之间分别安装有一个压缩弹簧；三个限位齿牙分别与限位半圆环上的触发齿牙配合；销钉的一端安装有限位圆板；销钉安装在限位安装板上的销孔内；

上述限位半圆环上具有的触发齿牙，其在转动过程中与对应限位齿牙的接触面为斜面，且斜面的偏向方向靠近限位半圆环上未具有触发齿牙的一侧；

上述第一连接块上的弧形面与限位半圆环的侧圆面配合。

2.根据权利要求1所述的一种基于万向节的火车车厢连接机构，其特征在于：在初始状态下前车厢连接机构中的两个第一连接柱的轴线与后车厢连接机构中的第二连接柱和第三连接柱的轴线相互垂直。

3.根据权利要求1所述的一种基于万向节的火车车厢连接机构，其特征在于：上述推力矫正机构中安装有推力轴承。

4.根据权利要求1所述的一种基于万向节的火车车厢连接机构，其特征在于：上述销钉的一端具有斜面。

5.根据权利要求1所述的一种基于万向节的火车车厢连接机构，其特征在于：在销钉的作用下两个回位弹簧处于拉伸状态。

6.根据权利要求1所述的一种基于万向节的火车车厢连接机构，其特征在于：上述限位齿牙与限位半圆环配合的一端具有两个对称的弧形面。

7.根据权利要求1所述的一种基于万向节的火车车厢连接机构，其特征在于：上述销钉通过电动推杆控制。