CN109606414B - 轨道车辆柔性补偿式跨接线结构 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种轨道车辆柔性补偿式跨接线结构，包括：车钩以及两个柔性补偿式跨接部；其中车钩的两端分别设置有一个柔性补偿式跨接部；柔性补偿式跨接部包括安装部、转动部以及活动部；安装部设置在车钩上，安装部以及活动部分别与转动部转动连接，活动部与安装部之间设置有弹性件，活动部上设置有接线座。跨接线通过接线座接在活动部上，活动部通过绕转动部顺时针或者逆时针转动，避免了采用现有技术,车辆过曲线时列车曲线内侧车端面相对距离减小，跨接线下面距轨面距离太小，有一定的隐患，并且会造成线缆浪费，增加设计成本和运行能耗的问题。

Description

轨道车辆柔性补偿式跨接线结构

技术领域

本发明涉及轨道车辆技术领域，尤其涉及一种轨道车辆柔性补偿式跨接线结构。

背景技术

轨道车辆每两节车厢之间采用一组车端跨接线连接，一般以5节车厢为一编组，每一编组有4组车端跨接线。

现有技术车端跨接线采用传统结构，即：跨接线+固定安装座+跨接线。在轨道车辆直线行驶时，正常长度的跨接线即可满足轨道车辆的行驶需要；在轨道车辆进入曲线过程中，须加大跨接线长度才能通过曲线线路。最终跨接线的长度由轨道车辆在进入曲线过程中的最长跨接线长度决定。

然而，采用现有技术,车辆过曲线时列车曲线内侧车端面相对距离减小，跨接线下面距轨面距离太小，有一定的隐患，并且会造成线缆浪费，增加设计成本和运行能耗。

发明内容

本发明实施例提供一种轨道车辆柔性补偿式跨接线结构，包括：车钩以及两个柔性补偿式跨接部；其中

所述车钩的两端分别设置有一个所述柔性补偿式跨接部；

所述柔性补偿式跨接部包括安装部、转动部以及活动部；

所述安装部设置在所述车钩上，所述安装部以及所述活动部分别与所述转动部转动连接，所述活动部与所述安装部之间设置有弹性件，所述活动部上设置有接线座。

在一种可能的设计中，在所述弹性件处于复位状态时，所述活动部与所述车钩垂直设置，且两个所述柔性补偿式跨接部所包括的活动部位于同一直线上。

在一种可能的设计中，所述安装部包括转接板和固定板；其中

所述转接板与所述车钩连接，所述固定板的一端与所述转接板连接，所述固定板的另一端与所述转动部转动连接。

在一种可能的设计中，所述固定板包括固定板本体以及与所述固定板本体连接的第一套筒，所述第一套筒套设在所述转动部上。

在一种可能的设计中，所述活动部包括活动板与所述活动板连接的第二套筒，所述第二套筒套设在所述转动部上。

在一种可能的设计中，所述第一套筒的数量为两个，所述第二套筒设置在两个所述第一套筒之间。

在一种可能的设计中，所述弹性件为复位弹簧。

在一种可能的设计中，所述弹性件的两端距离所述转动部的距离相等。

在一种可能的设计中，所述弹性件满足所述活动板的旋转角度介于-30°至30°之间。

第二方面，本发明实施例提供一种轨道车辆，包括：N节车厢以及N-1个如第一方面任一项所述的轨道车辆柔性补偿式跨接线结构；其中，所述N为大于2的整数；每两节车厢通过一个所述轨道车辆柔性补偿式跨接线结构连接。

本实施例提供一种轨道车辆柔性补偿式跨接线结构，包括：车钩以及两个柔性补偿式跨接部；其中车钩的两端分别设置有一个柔性补偿式跨接部；

柔性补偿式跨接部包括安装部、转动部以及活动部；安装部设置在车钩上，安装部以及活动部分别与转动部转动连接，活动部与安装部之间设置有弹性件，活动部上设置有接线座。跨接线通过接线座接在活动部上，活动部通过绕转动部顺时针或者逆时针转动，可以使跨接线处于伸长或者缩短的状态，适应轨道车辆的不同运行状态。活动部通过绕转动部顺时针或者逆时针转动时可拉伸或者压缩弹性件。当列车的运行轨迹恢复时，弹性件恢复，使活动部绕相反的方向转动，跨接线状态恢复，避免了采用现有技术,车辆过曲线时列车曲线内侧车端面相对距离减小，跨接线下面距轨面距离太小，有一定的隐患，并且会造成线缆浪费，增加设计成本和运行能耗的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的轨道车辆柔性补偿式跨接线结构示意图一；

图2为本发明实施例提供的轨道车辆柔性补偿式跨接线结构示意图二；

图3为本发明实施例提供的轨道车辆柔性补偿式跨接线结构示意图三；

图4为跨接线结构简图；

图5为传统跨接线结构直线线路的跨接线状态图；

图6为传统跨接线结构30米定圆曲线线路的跨接线状态图；

图7为传统跨接线结构直线入30米曲线的跨接线状态图；

图8为本实施例提供的柔性补偿式跨接线结构直线入30米曲线的跨接线状态图。

附图标记说明：

11：车钩；

12：柔性补偿式跨接部；

121：安装部；

1211：转接板；

1212：固定板；

12121：固定板本体；

12122：第一套筒；

122：转动部；

123：活动部；

1231：活动板；

1232：第二套筒；

124：弹性件。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，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作出创造性劳动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。

图1为本发明实施例提供的轨道车辆柔性补偿式跨接线结构示意图一。如图1所示，本实施例提供的轨道车辆柔性补偿式跨接线结构包括：车钩11以及两个柔性补偿式跨接部12。

其中，车钩11车钩是指轨道车辆车皮或车厢两端的挂钩，有连结、牵引及缓冲的作用。车钩11是用来实现车厢和车厢之间的连挂，传递牵引力及冲击力，并使车厢之间保持一定距离的车辆部件。

柔性补偿式跨接部12用来实现轨道车辆车厢之间跨接线的连接。轨道车辆由多节车箱进行编组而成，每节车箱之间的电气连接通过布置在车箱端部的跨接线进行连接。

具体的，如图1所示，轨道车辆的两节车厢分别为1车和2车，1车和2车通过车钩11连接，在车钩11的A侧和B侧分别设置有柔性补偿式跨接部12。

可选的，柔性补偿式跨接部12包括安装部121、转动部122以及活动部123。

其中，安装部121设置在车钩11上，安装部121以及活动部123分别与转动部122转动连接，活动部123与安装部121之间设置有弹性件，活动部123上设置有接线座。

安装部121设置在车钩11上，实现对柔性补偿式跨接部12的固定安装，使柔性补偿式跨接部12可以固定在车钩11上。

可选的，该安装部121与车钩11之间可以通过链接、螺接等方式实现连接。例如在本实施例中，安装部121与车钩11之间采用螺栓连接的方式将安装部12固定在车钩11的侧面，通过螺栓连接，设置方式简单且固定可靠，便于操作。

可选的，该安装部121可以采用合金材质、高强度塑料、塑钢等材质来制作。对于安装部12具体采用的材质，本实施例此处不做限制，只要该材料能够制成具有固定安装作用的安装部即可。该安装部12可以一体成型，也可以通过多个部件组装而成，本实施例对安装部12的具体制作工艺不做特别限制。

可选的，该转动部122可以采用合金材质、塑钢等材质来制作。对于安装部12具体采用的材质，本实施例此处不做限制，只要该材料能够制成具有转动作用的转动部即可。可选的，该转动部122可以以转轴的形式实现。

活动部123上设置有接线座1231，跨接线的一端接在接线座1231上，另一端接在车厢的端部，通过活动部123上设置有接线座，实现轨道车辆车厢之间跨接线的连接。可选的，该活动部123可以采用合金材质、塑钢等材质来制作。对于活动部123具体采用的材质，本实施例此处不做限制。

在轨道车辆运行过程过，当轨道车辆的运行轨迹发生变化或者轨道车辆的运行状态发生变化时，活动部123可以绕转动部122转动。可选的，可采用合页或其它转轴形式，实现活动部123可以绕转动部122转动。

当轨道车辆的运行轨迹发生变化或者轨道车辆的运行状态发生变化时，跨接线的长度也会随着1车和2车相对位置的变化而变化。例如在轨道车辆运行轨迹由直线变成曲线时，车钩11一侧的跨接线处于伸长状态，车钩11另一侧的跨接线处于缩短状态。跨接线通过接线座接在活动部123上，活动部123通过绕转动部122顺时针或者逆时针转动，可以增加或者减少跨接线的长度，适应轨道车辆的不同运行状态。

活动部123与安装部121之间设置有弹性件，1车和2车相对位置的变化，活动部123通过绕转动部122顺时针或者逆时针转动时可拉伸或者压缩弹性件。当列车的运行轨迹恢复时，弹性件恢复，使活动部123绕相反的方向转动，跨接线状态恢复，避免了采用现有技术,车辆过曲线时列车曲线内侧车端面相对距离减小，跨接线下面距轨面距离太小，有一定的隐患，并且会造成线缆浪费，增加设计成本和运行能耗的问题。

本实施例提供的轨道车辆柔性补偿式跨接线结构，包括：车钩以及两个柔性补偿式跨接部；其中车钩的两端分别设置有一个柔性补偿式跨接部；柔性补偿式跨接部包括安装部、转动部以及活动部；安装部设置在车钩上，安装部以及活动部分别与转动部转动连接，活动部与安装部之间设置有弹性件，活动部上设置有接线座。跨接线通过接线座接在活动部上，活动部通过绕转动部顺时针或者逆时针转动，可以使跨接线处于伸长或者缩短的状态，适应轨道车辆的不同运行状态。活动部通过绕转动部顺时针或者逆时针转动时可拉伸或者压缩弹性件。当列车的运行轨迹恢复时，弹性件恢复，使活动部绕相反的方向转动，跨接线状态恢复，避免了采用现有技术,车辆过曲线时列车曲线内侧车端面相对距离减小，跨接线下面距轨面距离太小，有一定的隐患，并且会造成线缆浪费，增加设计成本和运行能耗的问题。

下面结合具体的实施例，对本发明提供的轨道车辆柔性补偿式跨接线结构做详细说明。

图2为本发明实施例提供的轨道车辆柔性补偿式跨接线结构示意图二，

图3为本发明实施例提供的轨道车辆柔性补偿式跨接线结构示意图三。如图2和图3所示，安装部121包括转接板1211和固定板1212；其中

转接板1211与车钩11连接，固定板1212的一端与转接板1211连接，固定板1212的另一端与转动部122转动连接。

转接板1211与车钩11之间采用螺栓连接的方式将转接板1211固定在车钩11的侧面，通过螺栓连接，设置方式简单且固定可靠，便于操作。

可选的，转接板1211和固定板1212的一端可以以通过焊接或螺接等方式实现连接，只要能实现转接板1211和固定板1212连接即可，本实施例此处不做限制。

可选的，固定板1212的另一端可套设转动部122上实现与转动部122的转动连接。

具体的，在本实施例中，固定板1212包括固定板本体12121以及与固定板本体12121连接的第一套筒12122，第一套筒12122套设在转动部122上，绕转动部122转动。

具体的，在本实施例中，固定板本体12121和转接板1211通过焊接或螺接等方式实现连接，只要能实现固定板本体12121和转接板1211连接即可，本实施例此处不做限制。

可选的，活动部123也可套设转动部122上实现与转动部122的转动连接。具体的，在本实施例中，活动部123包括活动板1231与活动板连接的第二套筒1232，第二套筒1232套设在转动部122上，绕转动部122转动。

可选的，第一套筒12122和第二套筒1232的数量可以为1个，也可以为多个，本实施例对第一套筒12122和第二套筒1232的具体数量不做限制。

可选的，第一套筒12122或第二套筒1232的数量大于1个时，第一套筒12122和第二套筒1232间隔套设在活动部122上。

具体的，在本实施例中，第一套筒12122的数量为两个，第二套筒1232的数量为1个，第一套筒12122设置在两个第一套筒12122之间。

可选的，转动部122的两端套设有轴套，轴套与活动部122可采用焊接或者螺栓的方式实现固定连接。在活动部122的两端套设有轴套，可避免第一套筒12122和第二套筒1232隔套设在活动部122上，绕活动部122转动时，脱离122，能够对第一套筒12122和第二套筒1232的位置进行固定。

可选的，活动部123与安装部121之间设置有弹性件124，弹性件124一端连接在活动板1231上，另一端连接在固定板1212上，且弹性件124设置在第二套筒1232沿转动部122的外侧。

在轨道车辆直线行驶或者轨道列车停止时，弹性件124处于复位状态。在轨道车辆曲线行驶时，活动板1231绕转动部122顺时针或者逆时针旋转，此时弹性件124处于受力状态。

具体的，弹性件124处于复位状态时，活动部123与车钩11垂直设置，且位于车钩11两侧的两个柔性补偿式跨接部12所包括的活动部123位于同一直线上。

可选的，弹性件124可以为钢板弹簧、螺旋弹簧、扭杆弹簧、气体弹簧和橡胶弹簧等。具体的，在本实施例中，弹性件124为复位弹簧。

进一步地，复位弹簧的两端距离转动部122的距离相等，保证复位弹簧无论处在复位状态时还是受力状态时的受力处处相同。

为了避免复位弹簧受力过度，不能复位，活动板1231的旋转角度不超过预设角度。例如在本实施例中，活动板1231的旋转角度介于-30°至30°之间。当活动板1231的旋转角度介于-30°至30°之间时，复位弹簧可以正常复位，且活动板1231的旋转角度介于-30°至30°之间，满足轨道车辆行驶过程中对跨接线的长度要求。

本实施例提供的轨道车辆柔性补偿式跨接线，安装部包括转接板和固定板；其中转接板与车钩连接，固定板的一端与所述转接板连接，固定板的另一端与转动部转动连接；固定板包括固定板本体以及与所述固定板本体连接的第一套筒，第一套筒套设在所述转动部上；活动部包括活动板与所述活动板连接的第二套筒，所述第二套筒套设在所述转动部上；第一套筒的数量为两个，第二套筒设置在两个第一套筒之间；弹性件处于复位状态时，所述活动部与所述车钩垂直设置，且两个所述柔性补偿式跨接部所包括的活动部位于同一直线上；弹性件为复位弹簧，复位弹簧的两端距离所述转动部的距离相等，保证复位弹簧无论处在复位状态时还是受力状态时的受力处处相同。且复位弹簧满足所述活动板的旋转角度介于-30°至30°之间，复位弹簧可以正常复位，且满足轨道车辆行驶过程中对跨接线的长度要求。

下面结合图4-图8，对本实施例提供的轨道车辆柔性补偿式跨接线结构如何避免线缆浪费进行详细说明。

图4为跨接线结构简图。如图4所示，跨接线实际长度长L'与其水平投影长度L的关系，经理论分析并试验数据验证为L'＝1.5*L。

图5为传统跨接线结构直线线路的跨接线状态图。如图5所示，1车A侧、B侧和2车A、B侧跨接线长度L'一致，即：L1＝L2＝L3＝L4＝750，L1'＝1.5*750mm＝1125mm。

图6为传统跨接线结构30米定圆曲线线路的跨接线状态图。如图6所示，轨道车辆通过30米定圆曲线时，A侧跨接线所需长度增加，B侧跨接线所需长度减小，L发生变化，最大L1＝1005mm，最小L1＝555mm，L1'＝1.5*1005mm＝1507.5mm。

图7为传统跨接线结构直线入30米曲线的跨接线状态图。如图7所示，轨道车辆由直线入30米定圆曲线时，A侧跨接线所需长度增加，B侧跨接线所需长度减小，L发生变化，最大L1＝1301mm，最小L1＝559mm，L1'＝1.5*1301mm＝1951.5mm。

通过上述理论分析可知：采用传统结构，跨接线长L1'应按最大理论长度设计，即L1'＝1951.5mm，跨接线长L1'必须按1951.5mm设计才能保证列车安全通过曲线。其中，表1为传统跨接线结构参数及性能。

表1

图8为本实施例提供的柔性补偿式跨接线结构直线入30米曲线的跨接线状态图。如图8所示，采用柔性补偿式跨接线结构，轨道车辆由直线入30米定圆曲线时：L1＝1301mm，L1'＝1.5*924mm＝1386mm。

采用柔性补偿式跨接线结构，轨道车辆在直线入曲线时，柔性补偿式跨接线结构转动角度A侧为27°，B侧为26°，因此活动板预设旋转角度设计为±30°，可以满足正常使用。

采用柔性补偿式跨接线结构跨接线长度L'较传统结构减小，可减少1951.5mm-1386mm＝565.5mm长度的跨接线，经计算分析，跨接线距轨面高度为150mm。表2为本实施例提供的柔性补偿式跨接线结构参数及性能。

表2

对比表1和表2可知，本实施例提供的轨道车辆柔性补偿式跨接线结构，减小了跨接线设计长度，降低了轨道车辆设计成本。具体的，两车厢之间跨接线有16根，每根跨接线减小长度为565.5mm，两车厢之间节约565.5mm*16＝9048mm长度的跨接线。轨道车辆按照5辆编组，需要布置4组跨接线计算，总共减少9048mm*4＝36192mm。

进一步地，本实施例提供的轨道车辆柔性补偿式跨接线结构，减小了跨接线过曲线时的受力，跨接线使用寿命可达到15年或150万公里，在轨道车辆的生命周期内只需更换一次，减少了轨道车辆跨接线的一次更换，即减少了1951.5mm*16*4＝124896mm长度的跨接线。

本实施例提供的轨道车辆柔性补偿式跨接线结构，总共节约用跨接线36192mm+124896mm＝161088mm。轨道车辆的设计寿命为30年，在全寿命周期内，本实施例提供的柔性补偿式跨接线结构节能达到54288kW。

本在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“相连”、“固定”、“安装”等应做广义理解，例如可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定、对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种轨道车辆柔性补偿式跨接线结构，其特征在于，包括：车钩以及两个柔性补偿式跨接部；其中

所述车钩的两端分别设置有一个所述柔性补偿式跨接部；

所述柔性补偿式跨接部包括安装部、转动部以及活动部；

所述安装部设置在所述车钩上，所述安装部以及所述活动部分别与所述转动部转动连接，所述活动部与所述安装部之间设置有弹性件，所述活动部上设置有接线座，在所述弹性件处于复位状态时，所述活动部与所述车钩垂直设置，且两个所述柔性补偿式跨接部所包括的活动部位于同一直线上；跨接线通过接线座接 在活动部上，活动部通过绕转动部顺时针或者逆时针转动，可以使跨接线在水平投影长度处于伸长或者缩短的状态，适应轨道车辆的不同运行状态；活动部通过绕转动部顺时针或者逆时针转动时可拉伸或者压缩弹性件；当列车运行轨迹恢复时，弹性件恢 复，使活动部绕相反的方向转动，跨接线状态恢 复。

2.根据权利要求1所述的结构，其特征在于，所述安装部包括转接板和固定板；其中

所述转接板与所述车钩连接，所述固定板的一端与所述转接板连接，所述固定板的另一端与所述转动部转动连接。

3.根据权利要求2所述的结构，其特征在于，所述固定板包括固定板本体以及与所述固定板本体连接的第一套筒，所述第一套筒套设在所述转动部上。

4.根据权利要求3所述的结构，其特征在于，所述活动部包括活动板与所述活动板连接的第二套筒，所述第二套筒套设在所述转动部上。

5.根据权利要求4所述的结构，其特征在于，所述第一套筒的数量为两个，所述第二套筒设置在两个所述第一套筒之间。

6.根据权利要求1所述的结构，其特征在于，所述弹性件为复位弹簧。

7.根据权利要求1所述的结构，其特征在于，所述弹性件的两端距离所述转动部的距离相等。

8.根据权利要求1所述的结构，其特征在于，所述弹性件满足所述活动板的旋转角度介于-30°至30°之间。

9.一种轨道车辆，其特征在于，包括：N节车厢以及N-1个如权利要求1至8任一项所述的轨道车辆柔性补偿式跨接线结构；其中，所述N为大于2的整数；每两节车厢通过一个所述轨道车辆柔性补偿式跨接线结构连接。

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