CN110203241B - 一种基于四连杆机构的火车摘钩装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于四连杆机构的火车摘钩装置，包括底座、传动机构和摘钩执行器，所述传动机构设置于所述底座上，所述传动机构包括依次铰接的多根连杆，其中一所述连杆为推杆连杆，所述推杆连杆一端插接孔，所述摘钩执行器包括摘钩推杆、摘钩器和角度调节装置，所述摘钩推杆一端连接所述摘钩器，另一端设有转动通孔，所述转动通孔内壁沿着圆周方向布满转动槽，所述角度调节装置设置于所述转动通孔内，使所述摘钩推杆与所述推杆连杆铰接，所述角度调节装置可锁死或解锁摘钩推杆与所述推杆。本发明的有益效果：自动化程度高，可以节省大量的人力，提高摘钩效率，降低工人的劳动强度，减少安全事故的发生。

Description

一种基于四连杆机构的火车摘钩装置

技术领域

本发明涉及铁路交通技术领域，尤其涉及一种基于四连杆机构的火车摘钩装置。

背景技术

车钩是指火车车皮或机车两端的挂钩，有连结、牵引及缓冲的作用。车钩是用来实现机车和车辆或车辆和车辆之间的连挂，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。在火车车厢的脱离时，传统的脱离方法是人工摘钩，即火车停稳后，摘钩人员提拉摘钩杆，使摘钩杆转动，这样旋转提起钩舌销，从而顺利摘掉车钩。这样的操作有很大的工作强度，长时间工作下会造成注意力不集中，会影响效率，而且工作者容易产生疲劳感，会严重影响工作者的操作，这使得安全事故发生的概率大大增加；此外，如果是户外作业，会受到天气的影响，在恶劣气候情况下，更容易发生事故。

现有的自动摘钩技术可以通过外接同步导轨机器手代替人工摘钩，通过摄像头、红外线等视觉成像技术，结合人工智能相关技术，整个机械设备能够识别并抓住提钩杆，完成摘钩动作。但其劣势在于成本高昂，现有技术不能保证较高的识别准确率，而且整套设备一旦完成安装，无法轻易移动；或者在火车轨道上方并行一条空中轨道，通过液压机械臂执行，依据摄像机、红外线定位和视觉成像技术等步骤，实现自动化摘钩，同样存在成本高昂，准确率低、不方便移动等缺点。

发明内容

有鉴于此，本发明的实施例提供了一种基于四连杆机构的火车摘钩装置。

本发明的实施例提供一种基于四连杆机构的火车摘钩装置，包括底座、传动机构和摘钩执行器，所述传动机构设置于所述底座上，所述传动机构包括依次铰接的多根连杆，其中一所述连杆为推杆连杆，所述推杆连杆一端插接孔，所述摘钩执行器包括摘钩推杆、摘钩器和角度调节装置，所述摘钩推杆一端连接所述摘钩器，另一端设有转动通孔，所述转动通孔内壁沿着圆周方向布满转动槽，所述角度调节装置包括三通管件、T形杆、U形连接杆、轨道板和两T形构件，所述三通管件设有插接头和三管接头，两所述管接头相对设置，另一所述管接头和所述插接头位于所述三通管件的相对两侧面上，所述T形杆上设有对接孔，所述三通管件设置于所述转动通孔内，相对的两所述管接头分别连接两所述T形构件的一端，且每一所述T形构件上套设有调节弹簧并收容于一所述转动槽内，另一所述管接头连接所述T形杆，所述插接头插接所述插接孔，所述轨道板可滑动设置于所述插接头内，所述轨道板一端连接轨道弹簧一端，所述轨道弹簧另一端固定于所述插接头内，所述T形杆连接所述轨道板，所述轨道板上设有滑道，所述滑道上设有定位点，所述U形连接杆一端可转动固定于所述插接头内，另一端为滑动端且钩于所述滑道内，所述T形杆用于推动所述轨道板滑动，使所述U形连接杆的滑动端移动到所述限位点或离开所述限位点，且在移动到所述限位点时两所述T形构件可插入所述对接口，所述推杆连杆与所述摘钩推杆可相对转动，以及离开所述限位点时两所述T形构件抵住所述T形杆，所述推杆和所述摘钩锁死。

进一步地，所述T形构件包括转动部和插接管，所述插接管垂直连接所述转动部，所述转动部为梯形块且所述转动部的各个边倒圆角，所述转动槽为梯形槽，所述转动槽的体积大于所述转动部，所述转动槽的两倾斜面倾斜角度均大于所述转动部的两倾斜面倾斜角度。

进一步地，相对设置的两管接头均外壁设有环形弹簧槽，且所述弹簧槽上设有直线导向槽，所述插接管外壁设有导向块，所述调节弹簧设置于所述弹簧槽内，所述插接管插入所述管接头，使所述导向块设置于所述导向槽内并抵住所述调节弹簧。

进一步地，所述滑道包括相互连接的Y形滑道和V形滑道，所述Y形滑道靠近所述T形杆，所述V形滑道远离所述T形杆，所述V形滑道的中点为所述限位点。

进一步地，所述三管接头为圆柱形通孔，所述插接头设有滑槽，所述滑槽为矩形通孔，所述滑槽下部与一所述管接头连通，所述轨道板设置于所述滑槽内且可滑动，所述轨道板上设有穿孔，所述T形杆外壁设有榫接块，所述榫接块与所述穿孔榫接，所述轨道弹簧靠近所述T形杆一端固定于所述滑槽内，远离所述T形杆一端连接所述轨道板一端，所述U形连接杆设置于所述轨道板的另一端的一侧。

进一步地，所述推杆连杆一端侧面设有圆柱凸台，所述插接孔为矩形孔且设置于所述凸台上，所述凸台的中心设有圆柱连接孔，所述凸台嵌入所述传动通孔内，所述插接孔连接所述三通管件的插接头，所述连接孔连接所述T形杆。

进一步地，所述底座包括底座、第一支架与第二支架，所述第一支架与第二支架均固设在底座上，且沿底座长度方向平行错开固定，所述传动机构包括第一连杆、第二连杆和所述推杆连杆，所述第一连杆一端通过动力轴与所述第一支架铰接，所述第一连杆另一端与第二连杆一端铰接，所述第二连杆另一端与所述推杆连杆一端铰接，所述推杆连杆通过固定轴与所述第二支架铰接，所述动力轴外侧固定连接一驱动机构。

进一步地，所述摘钩推杆为液压伸缩杆或电动伸缩杆。

进一步地，所述底座底部设有磁性表座。

进一步地，所述驱动机构为驱动电机或旋转手柄。

本发明的实施例提供的技术方案带来的有益效果是：本发明的一种基于四连杆机构的火车摘钩装置，通过按压T形杆实现推杆连杆和摘钩推杆解锁和锁死，自动化程度高，可以节省大量的人力，提高摘钩效率，降低工人的劳动强度，减少安全事故的发生；同时本发明便于携带，安装简单，结构稳定可靠，在恶劣的气候下仍然可以使用。

附图说明

图1是本发明一种基于四连杆机构的火车摘钩装置的立体图；

图2是本发明一种基于四连杆机构的火车摘钩装置的主体图；

图3是图1中推杆连杆4和摘钩推杆7的连接示意图；

图4是图1中角度调节装置8的爆炸结构图；

图5是图4中三通管件801的示意图；

图6是图4中T形杆802的示意图；

图7是图4中轨道板803的示意图；

图8是图4中T形构件804的示意图；

图9是角度调节装置8解锁状态的示意图；

图10是角度调节装置8解锁状态的主视图；

图11是图10中A-A剖面示意图；

图12是图10中B-B剖面示意图；

图13是角度调节装置8锁死状态的示意图；

图14是角度调节装置8锁死状态的主视图；

图15是图14中C-C剖面示意图；

图16是图14中D-D剖面示意图。

图中：1-基座、2-第一连杆、3-第二连杆、4-推杆连杆、401-插接孔、402-连接孔、5第一支架、6-第二支架、7-摘钩推杆、701-转动通孔、702-转动槽、8-角度调节装置、801-三通管件、8011-管接头、8012-插接头、8013-滑槽、8014-弹簧槽、8015-导向槽、802-T型杆、8021-杆体、8022-端部、8023-对接孔、8024-榫接块、803-轨道板、8031-滑道、8032-穿孔、8033-Y形滑道、8034-V形滑道、804-T形构件、8041-转动部、8042-插接管、8043-导向块、805-调节弹簧、806-轨道弹簧、807-U型连接杆、8071-活动端、9-动力轴、10-固定轴、11-磁性表座。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地描述。

请参考图1和图2，本发明的实施例提供了一种基于四连杆机构的火车摘钩装置，该摘钩装置包括底座、传动机构和摘钩执行器。

所述传动机构设置于所述底座上，所述底座包括基座1、第一支架5与第二支架6，所述第一支架5与第二支架6均垂直固定设置在所述基座上，且沿基座长度方向平行错开固定，所述基座1底部设有两磁性表座11，用于所述基座1的固定。

所述传动机构包括第一连杆2、第二连杆3和推杆连杆4，所述第一连杆2一端通过动力轴9与所述第一支架5铰接，所述动力轴9外侧可固定连接一驱动机构，所述推杆连杆4大致中部位置通过固定轴10与所述第二支架6铰接，所述第一连杆2另一端与所述第二连杆3一端铰接，所述第二连杆3另一端与所述推杆连杆4一端铰接，所述推杆连杆4另一端侧面设有圆柱凸台，所述凸台上设有插接孔401和连接孔402，所述连接孔402为圆柱孔且设置于所述凸台的中心，所述插接孔401设置于所述连接孔402的上方，所述插接孔401为矩形孔。其中所述驱动机构可采用驱动电机提供动力，也可以采用旋转手柄；实际操作时，驱动机构转动带动所述第一连杆2以所述动力轴9为圆心转动，进而带动第二连杆3与所述推杆连杆4运动。

请参考图3，所述摘钩执行器包括摘钩推杆7、摘钩器和角度调节装置8，所述摘钩推杆7为液压伸缩杆或电动伸缩杆，所述摘钩推杆7一端连接所述摘钩器，另一端设有转动通孔701，当所述推杆连杆4进行往复运动时，进而带动所述摘钩器往复摆动，所述转动通孔701内壁沿着圆周方向布满转动槽702，所述转动槽702为梯形凹槽，均匀分布于所述转动通孔701内壁。。

请参考图4和图5，所述角度调节装置8包括三通管件801、T形杆802、U形连接杆807、轨道板803和两T形构件804，所述三通管件801设有插接头8012和三管接头8011，两所述管接头8011相对凸起设置，相对设置的两管接头8011为圆管，均外壁设有环形弹簧槽8014，且所述弹簧槽8014上设有直线导向槽8015，另一所述管接头8011为凹陷的圆柱形通孔，且该管接头8011和所述插接头8012位于所述三通管件801的相对两侧面上。所述插接头8012内部设有滑槽8013，所述滑槽8013为矩形通孔，所述滑槽8013下部与凹陷的所述管接头8011连通。

请参考图6，所述T形杆802包括杆体8021和端部8022，所述杆体8021垂直连接所述端部8022，所述杆体8021上设有对接孔8023和榫接块8024，所述对接孔8023为贯穿所述杆体8021的通孔。

请参考图8，所述T形构件804包括转动部8041和插接管8042，所述插接管8042垂直连接所述转动部8041，所述转动部8041为梯形块且所述转动部8041的各个边倒圆角，所述转动槽702的体积大于所述转动部8041，所述转动槽702的两倾斜面倾斜角度均稍微大于所述转动部8041的两倾斜面倾斜角度10°～15°，使所述转动部8041收容于所述转动槽702内时，在受到偏转力的作用可离开所述转动槽702，所述插接管8042外壁设有导向块8043。

请参考图7，所述轨道板803上设有滑道8031和穿孔8032，所述滑道8031包括相互连接的Y形滑道8033和V形滑道8034，所述V形滑道8034的中点为限位点，所述限位点和所述Y形滑道的端点将整个滑道8031分为两个行程，其中每个行程均为上坡滑道，即由所述Y形滑道8033的端点至所述限位点(按照图7中箭头方向)为上坡滑道，所述限位点至所述Y形滑道8033的端点(按照图7中箭头方向)也为上坡滑道，所述穿孔8032和所述榫接块8024相适配。

所述三通管件801设置于所述转动通孔701内，两所述T形构件804的插接管8042分别插入两所述凸起的管接头8011内，且所述T形构件804的转动部8041分别收容于相对设置两所述转动槽702内，且这两管接头8011的弹簧槽8014内各布设一调节弹簧805，所述导向块8024设置于所述导向槽8015内并抵住所述调节弹簧805，所述推杆连杆4和所述T形杆802分别设置于所述转动通孔701的两端，所述轨道板803设置于所述滑槽8013内且可滑动，所述Y形滑道8033靠近所述T形杆802，所述V形滑道8034远离所述T形杆802，所述轨道板803靠近所述T形杆802一端连接轨道弹簧806一端，所述轨道弹簧806另一端固定于弹簧立柱上，所述弹簧立柱固定于所述滑槽8013上，所述U形连接杆807一端转动固定于所述滑槽8013上且位于所述轨道板803远离所述T形杆802一端的延伸处，所述U形连接杆807的另一端为活动端8071，所述活动端8071钩于所述滑道8031内可滑动，所述T形杆802的杆体8021穿过所述三通管件801的凹陷管接头8011连接所述推杆连杆4上的连接孔402，且所述杆体8021上的榫接块8024榫接所述轨道板803上的穿孔8032，所述推杆连杆4上的凸台嵌入所述转动通孔701内，且所述三通管件801的插接头8012插接所述插接孔401。

通过按压所述T形杆802可调节所述角度调节装置8的解锁状态，使所述推杆连杆4和所述摘钩推杆7可转动，或调节所述角度调节装置8的锁死状态，使所述推杆连杆4和所述摘钩推杆7不可转动，具体工作过程如下：

请参考图9、10、11和12，解锁状态，按压所述T形杆802，所述榫接块8024带动所述轨道板803沿着所述滑槽8013运动，使所述U形连接杆807活动端8071由所述Y形滑道8033的端点移动至所述限位点，所述T形杆802的杆体8021的对穿孔8023与所述三通管件801的两凸起管接头8011平齐，两所述T形构件804的插接管8042均进入所述对穿孔8023内，所述T形构件804的转动部8041受所述调节弹簧805的压力作用减小，因此可以在所述转动槽702之间转动，使所述推杆连杆4和所述摘钩推杆7间可转动，处于解锁状态。

请参考图13、14、15和16，锁死状态，再次按压所述T形杆802，所述榫接块8024带动所述轨道板803运动，使所述U形连接杆807活动端8071离开至所述限位点返回所述Y形滑道8033的端点，所述轨道弹簧806使所述轨道板803复位，所述T形杆802的杆体8021的对穿孔8023与所述三通管件801的两凸起管接头8011错开，两所述T形构件804的插接管8042均抵住所述T形杆802的杆体8021外壁，所述T形构件804的转动部8041受所述调节弹簧805的压力作用增大，从而使所述转动部8041固定于所述转动槽702内不可转动，所述推杆连杆4和所述摘钩推杆7无法转动，形成锁死状态。

所述轨道板803在所述滑槽8013内滑动，使所述U形连接杆807的活动端8071在所述滑道8031内形成周期性滑动，本实施例中按压一次所述T形杆802，所述活动端8071由所述Y形滑道8033的端点沿顺时针(图7中箭头方向)滑动至所述限位点，再次按压所述T形杆802，所述活动端8071由所述限位点仍然沿顺时针(图7中箭头方向)滑动至所述Y形滑道8033的端点，两端行程均为上坡滑道，便于所述U形连接杆807的活动端8071在所述滑道8031内滑动，如此反复形成循环，因此按压所述T形杆802可实现所述角度调节装置8的解锁或锁死状态。

在本文中，所涉及的前、后、上、下等方位词是以附图中零部件位于图中以及零部件相互之间的位置来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解，所述方位词的使用不应限制本申请请求保护的范围。

在不冲突的情况下，本文中上述实施例及实施例中的特征可以相互结合。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，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 (10)

1.一种基于四连杆机构的火车摘钩装置，其特征在于：包括底座、传动机构和摘钩执行器，所述传动机构设置于所述底座上，所述传动机构包括依次铰接的多根连杆，其中一所述连杆为推杆连杆，所述推杆连杆一端插接孔，所述摘钩执行器包括摘钩推杆、摘钩器和角度调节装置，所述摘钩推杆一端连接所述摘钩器，另一端设有转动通孔，所述转动通孔内壁沿着圆周方向布满转动槽，所述角度调节装置包括三通管件、T形杆、U形连接杆、轨道板和两T形构件，所述三通管件设有插接头和三管接头，两所述管接头相对设置，另一所述管接头和所述插接头位于所述三通管件的相对两侧面上，所述T形杆上设有对接孔，所述三通管件设置于所述转动通孔内，相对的两所述管接头分别连接两所述T形构件的一端，且每一所述T形构件上套设有调节弹簧并收容于一所述转动槽内，另一所述管接头连接所述T形杆，所述插接头插接所述插接孔，所述轨道板可滑动设置于所述插接头内，所述轨道板一端连接轨道弹簧一端，所述轨道弹簧另一端固定于所述插接头内，所述T形杆连接所述轨道板，所述轨道板上设有滑道，所述滑道上设有限位点，所述U形连接杆一端可转动固定于所述插接头内，另一端为滑动端且钩于所述滑道内，所述T形杆用于推动所述轨道板滑动，使所述U形连接杆的滑动端移动到所述限位点或离开所述限位点，且在移动到所述限位点时两所述T形构件可插入所述对接孔，所述推杆连杆与所述摘钩推杆可相对转动，以及离开所述限位点时两所述T形构件抵住所述T形杆，所述推杆连杆和所述摘钩推杆锁死。

2.如权利要求1所述的一种基于四连杆机构的火车摘钩装置，其特征在于：所述T形构件包括转动部和插接管，所述插接管垂直连接所述转动部，所述转动部为梯形块且所述转动部的各个边倒圆角，所述转动槽为梯形槽，所述转动槽的体积大于所述转动部，所述转动槽的两倾斜面倾斜角度均大于所述转动部的两倾斜面倾斜角度。

3.如权利要求2所述的一种基于四连杆机构的火车摘钩装置，其特征在于：相对设置的两管接头均外壁设有环形弹簧槽，且所述弹簧槽上设有直线导向槽，所述插接管外壁设有导向块，所述调节弹簧设置于所述弹簧槽内，所述插接管插入所述管接头，使所述导向块设置于所述导向槽内并抵住所述调节弹簧。

4.如权利要求1所述的一种基于四连杆机构的火车摘钩装置，其特征在于：所述滑道包括相互连接的Y形滑道和V形滑道，所述Y形滑道靠近所述T形杆，所述V形滑道远离所述T形杆，所述V形滑道的中点为所述限位点。

5.如权利要求1所述的一种基于四连杆机构的火车摘钩装置，其特征在于：所述三管接头为圆柱形通孔，所述插接头设有滑槽，所述滑槽为矩形通孔，所述滑槽下部与一所述管接头连通，所述轨道板设置于所述滑槽内且可滑动，所述轨道板上设有穿孔，所述T形杆外壁设有榫接块，所述榫接块与所述穿孔榫接，所述轨道弹簧靠近所述T形杆一端固定于所述滑槽内，远离所述T形杆一端连接所述轨道板一端，所述U形连接杆设置于所述轨道板的另一端的一侧。

6.如权利要求1所述的一种基于四连杆机构的火车摘钩装置，其特征在于：所述推杆连杆一端侧面设有圆柱凸台，所述插接孔为矩形孔且设置于所述凸台上，所述凸台的中心设有圆柱连接孔，所述凸台嵌入所述转动通孔内，所述插接孔连接所述三通管件的插接头，所述连接孔连接所述T形杆。

7.如权利要求1所述的一种基于四连杆机构的火车摘钩装置，其特征在于：所述底座包括底座、第一支架与第二支架，所述第一支架与第二支架均固设在底座上，且沿底座长度方向平行错开固定，所述传动机构包括第一连杆、第二连杆和所述推杆连杆，所述第一连杆一端通过动力轴与所述第一支架铰接，所述第一连杆另一端与第二连杆一端铰接，所述第二连杆另一端与所述推杆连杆一端铰接，所述推杆连杆通过固定轴与所述第二支架铰接，所述动力轴外侧固定连接一驱动机构。

8.如权利要求7所述的一种基于四连杆机构的火车摘钩装置，其特征在于：所述摘钩推杆为液压伸缩杆或电动伸缩杆。

9.如权利要求7所述的一种基于四连杆机构的火车摘钩装置，其特征在于：所述底座底部设有磁性表座。

10.如权利要求7所述的一种基于四连杆机构的火车摘钩装置，其特征在于：所述驱动机构为驱动电机或旋转手柄。

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