CN111591312A - 用于锁定钢轨的锁定机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种用于锁定钢轨的锁定机构，包括抵压装置、锁定装置和用于支撑多根钢轨的支撑底座；所述抵压装置包括抵压梁和抵压驱动件，所述抵压驱动件驱动所述抵压梁绕其一端旋转，以旋转卡压而锁定或旋转打开而解锁多根所述钢轨；所述抵压梁卡压多根所述钢轨时，所述锁定装置用于锁定所述抵压梁的另一端。本方案并采用一根抵压梁横跨多根钢轨，且自钢轨的上方，同时抵压多根钢轨，从而同时锁定多根钢轨，防止钢轨沿纵向窜动，也限制钢轨上下方向窜动，可以大幅提高锁定钢轨的效率。另外，通过设置锁定装置锁定抵压梁的自由端，可以保证抵压梁抵压锁定的可靠性，减少对抵压驱动件的负荷要求。

Description

用于锁定钢轨的锁定机构

技术领域

本发明涉及钢轨运输技术领域，具体涉及一种用于锁定钢轨的锁定机构。

背景技术

钢轨列车是用于装载、运输、卸载长钢轨的铁路工程车辆。钢轨列车具有托板，待运输的钢轨装载在托板上，一般在托板上排成一层，数量可达数十根，一根钢轨长度通常为400m。

为了防止钢轨在托板上纵向窜动，一般会设置锁定装置，目前的锁定装置主要包括锁定压铁、锁定压块以及锁定螺栓，钢轨的底部两侧分别处于一组锁定压铁和锁定压块之间，通过手动拧紧锁定螺栓，将锁定压铁和锁定压块锁紧，以锁住钢轨。每根钢轨要依次进行这样的锁定操作，锁定效率较低。

发明内容

本发明提供一种用于锁定钢轨的锁定机构，包括抵压装置、锁定装置和用于支撑多根钢轨的支撑底座；所述抵压装置包括抵压梁和抵压驱动件，所述抵压驱动件驱动所述抵压梁绕其一端旋转，以旋转卡压而锁定或旋转打开而解锁多根所述钢轨；所述抵压梁卡压多根所述钢轨时，所述锁定装置用于锁定所述抵压梁的另一端。

可选地，所述锁定装置包括锁定臂、转动部、传动部以及驱动部，所述驱动部驱动所述转动部转动，所述转动部转动带动所述锁定臂升降，所述传动部能够在所述转动部驱动下带动所述锁定臂转动，所述锁定臂转动和升降后，能够压住锁定所述抵压梁、或脱离所述抵压梁而解锁。

可选地，所述转动部设有曲线滑槽，所述锁定臂的第一转轴插入所述曲线滑槽；所述曲线滑槽包括升降槽段，所述升降槽段的一端至另一端，和所述转动部的转动轴线的距离逐渐增加；所述转动部转动时，所述第一转轴在所述升降槽段中的位置变化，以实现所述锁定臂的升降。

可选地，所述驱动部包括动力源，以及由所述动力源驱动转动的丝杠或蜗杆；所述转动部设有涡齿，所述蜗杆与所述涡齿配合带动所述转动部转动；或所述转动部设置螺纹孔，所述丝杠与所述螺纹孔配合带动所述转动部转动。

可选地，所述转动部为凸轮结构，所述凸轮结构包括凸轮基部和凸轮侧板，所述凸轮基部顶部的两侧分别向上延伸形成所述凸轮侧板，所述曲线滑槽设于所述凸轮侧板，所述涡齿设于所述凸轮基部的外周；所述锁定臂的第一转轴位于两个所述凸轮侧板之间，并插入两侧的所述曲线滑槽。

可选地，还包括导向座，所述导向座设有导向槽，所述锁定臂的第一转轴插入所述导向槽中，沿所述导向槽升降。

可选地，所述导向座包括两个导向侧板，所述导向槽设于所述导向侧板，所述锁定臂的第一转轴位于两所述导向侧板之间，且两端分别插入两侧的导向槽；所述导向座还设有倾斜挡板，所述倾斜挡板位于两个所述导向侧板之间，所述锁定臂设置所述第一转轴的端部位于所述倾斜挡板处，所述倾斜挡板限制所述锁定臂倾斜的角度。

可选地，所述导向座设有轴孔，所述转动部的第二转轴插入所述轴孔。

可选地，所述锁定装置包括基座，所述传动部包括第一连杆和第二连杆，所述第二连杆的第一端铰接于所述第一连杆的第一端、第二端铰接于所述基座，所述第一连杆的的第二端铰接于所述锁定臂；所述转动部设有拨动部，所述转动部转动时能够带动所述拨动部推动所述第二连杆，并通过所述第一连杆联动所述锁定臂转动。

可选地，所述曲线滑槽还包括与所述升降槽段相接的弧形槽段，所述弧形槽段与所述转动部的第二转轴同心；所述锁定臂的第一转轴处于所述弧形槽段时，随着所述转动部的转动，所述拨动部能够接触并推动所述第二连杆。

可选地，所述传动部还包括扭簧，所述第二连杆和所述扭簧连接，所述扭簧提供使所述锁定臂处于所述抵压梁上方或离开所述抵压梁上方的弹力；所述转动部转动时能够克服所述扭簧的弹力带动所述拨动部推动所述第二连杆。

可选地，所述抵压梁设有沿其长度方向分布的多个抵压位，各所述抵压位设有弹簧，所述弹簧能够抵压位于其下方的钢轨。

可选地，各所述抵压位设有弹簧压杆和调节螺母，所述弹簧压杆和所述调节螺母，一者相对所述抵压梁不转动，所述弹簧压杆设有与所述调节螺母配合的外螺纹；所述弹簧一端抵触于所述弹簧压杆的底部；所述弹簧压杆和所述调节螺母配合，以调节所述弹簧的弹力。

可选地，所述抵压梁设有弹簧腔室，所述弹簧位于所述弹簧腔室内。

可选地，各所述抵压位还设有抵压套筒，所述弹簧插入所述抵压套筒内，所述弹簧通过所述抵压套筒的底部抵压所述钢轨。

可选地，所述弹簧腔室具有底部，所述抵压套筒的高度小于所述弹簧腔室的高度。

可选地，所述弹簧腔室的底部具有槽口朝下、两端敞开的通槽，所述钢轨的顶部能够进入所述通槽。

可选地，所述抵压梁包括主梁和与所述主梁延伸方向一致的安装梁，所述安装梁位于所述主梁顶部，和所述主梁之间形成间隙，多个所述调节螺母位于所述间隙内，所述弹簧压杆不转动；所述弹簧压杆同时插入所述安装梁和所述主梁。

可选地，所述安装梁和所述主梁之间设有多个间隔柱，将所述间隙分隔为多个安装槽，一所述调节螺母位于一个所述安装槽。

可选地，还包括抵压驱动件，所述抵压驱动件驱动所述抵压梁旋转，以向上转动打开解锁或向下转动抵压锁定所述钢轨。

可选地，所述抵压驱动件包括电机，以及相垂直并配合的第一锥齿轮、第二锥齿轮，所述第一锥齿轮与所述抵压梁连接，所述第二锥齿轮连接于所述电机的输出轴。

可选地，所述支撑底座沿其宽度方向依次设有多个单根钢轨的安装位，各所述安装位设有至少一个支撑单元，所述支撑单元用于从下向上支撑所述钢轨；所述支撑单元相对所述支撑底座能够上下移动。

可选地，所述支撑单元包括用于接触并支撑所述钢轨的支撑块以及解锁轴，所述支撑块通过螺纹连接在所述解锁轴上方，所述支撑块相对所述支撑底座不转动，所述解锁轴相对所述支撑底座轴向限位，所述解锁轴转动以驱动所述支撑块上下移动。

可选地，所述支撑底座的上表面设有凹槽，所述支撑块装于所述凹槽，所述支撑块的侧面与所述凹槽的侧壁接触，以限制所述支撑块转动；

所述支撑底座设有上下贯通的贯通孔，所述贯通孔上端贯通所述凹槽的底部；所述贯通孔的孔壁设有环形槽，所述解锁轴的外周设有环形的轴肩，所述轴肩位于环形槽内。

可选地，所述支撑块包括支撑部和设置在所述支撑部下方的螺纹部，锁紧状态下，所述支撑部的底面与所述凹槽的底壁接触，所述螺纹部位于所述贯通孔内。

本方案的锁定机构包括抵压装置、锁定装置和支撑底座，多根钢轨支撑在支撑底座上，并采用一根抵压梁横跨多根钢轨，且自钢轨的上方，同时抵压多根钢轨，从而同时锁定多根钢轨，防止钢轨沿纵向窜动，也限制钢轨上下方向窜动，可以大幅提高锁定钢轨的效率。另外，通过设置锁定装置锁定抵压梁的自由端，可以保证抵压梁抵压锁定的可靠性，减少对抵压驱动件的负荷要求。

附图说明

图1为本发明所提供锁定机构在钢轨列车上锁定钢轨的结构示意图；

图2为锁定装置锁定抵压梁位置的放大图；

图3为图2中抵压装置的示意图；

图4为图3的俯视图；

图5为图3的竖向剖视图；

图6为图3中一个抵压位处的放大图；

图7-1为图2中锁定机构的锁定装置的示意图；

图7-2为图7-1中锁定臂打开的示意图；

图8为图7-1的左视图；

图9-1为图2中锁定装置设于基座的示意图；

图9-2为又一种锁定装置设于基座的示意图；

图10为图9-1的主视图；

图11为图9-2右视图；

图12为图7-1中转动部的示意图；

图13为图12的左视图；

图14为图9-1中导向座的示意图；

图15为图14的主视图；

图16为图7-1中连杆结构和锁定臂处于初始状态的示意图；

图17为图16中连杆结构带动锁定臂顺时针传动预定角度后的示意图；图18为图16中第二连杆的示意图；

图19为图1中锁定机构的抵压梁处于打开状态的示意图；

图20为图19中抵压梁旋转而抵压钢轨的示意图；

图21为图20中锁定臂转动到达抵压梁自由端的上方的示意图；

图22为图21中锁定臂下降压住并锁定抵压梁的自由端的示意图。

图23为锁定机构中支撑底座的竖向剖视图；

图24为图23中解锁装置处的放大图；

图25为图23中解锁轴的示意图；

图26为图23中支撑块的示意图；

图27为图26的俯视图。

图1-27中附图标记说明如下：

100-托板；

200-钢轨；

10-基座；11-第一支座；12-第二支座；13-第三支座；

20-支撑底座；201-解锁轴；201a-螺纹段；201b-轴肩；202-支撑块；

202a-支撑部；202b-螺纹部；20a-凹槽；20b-环形槽；

30-锁定装置；31-锁定臂；31a-第一转轴；32-转动部；321-曲线滑槽；322-蜗齿；32c-凸轮基部；32b-凸轮侧板；323-拨动轴；32a-第二转轴；

33-电机；34-蜗杆；35-导向座；351-倾斜挡板；352-导向槽；

36-扭簧；37-第一连杆；38-第二连杆；381-细杆段；

40-抵压装置；41-抵压梁；411-主梁；411a-弹簧腔室；412-安装梁；

412a-安装槽；413-弹簧压杆；414-抵压套筒；415-调节螺母；416-弹簧；

42-抵压驱动件；421-电机；422-第一锥齿轮；423-第二锥齿轮。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

请参考图1、2，图1为本发明所提供锁定机构在钢轨列车上锁定钢轨的结构示意图；图2为锁定装置锁定抵压梁位置的放大图。

如图1所示，锁定机构包括位于钢轨列车的托板100两侧的基座10，基座10支撑固定于托板100。锁定机构还包括抵压装置40和支撑底座20，支撑底座20的两侧分别支撑于两侧的基座10，基座10可以支撑固定在托板100上，具体可以焊接固定或者采用紧固件固定等。抵压装置40包括抵压梁41和抵压驱动件42，抵压梁41的一端支撑于一侧的基座10并可绕该端旋转，具体由抵压驱动件42带动抵压梁41转动。抵压梁41的另一端为自由端，一排钢轨200(示于图16)支撑在支撑底座20上，支撑底座20可与钢轨200长度大致相同，锁定钢轨200时，旋转抵压梁41并从上方卡压住多根钢轨200，抵压梁41的自由端再通过本实施例所述的锁定装置30压住锁定，则一排的多根钢轨200被锁定，解锁时，锁定装置30解锁脱离抵压梁41的自由端，抵压梁41再次旋转打开，则得以解锁。

下面将详述抵压装置40的具体结构和工作原理。

请参考3-6，图3为图2中抵压装置40的示意图；图4为图3的俯视图；图5为图3的竖向剖视图；图6为图3中一个抵压位处的放大图。

本实施例中抵压装置40包括抵压梁41，抵压梁41的长度方向和钢轨200运输时的长度方向垂直，可以理解为，抵压梁41横跨多根横梁。抵压梁41设有沿其长度方向分布的多个抵压位，各抵压位设有弹簧416，弹簧416能够抵压位于其下方的钢轨200。如此设置，一个抵压位的弹簧416对应抵压一个位于其下方的钢轨200，抵压位的数量与能够压紧的钢轨200数量相同，图3中具体设置10个抵压位，则可以同时抵压锁定10根钢轨200，当然，本方案不限制抵压位的数量，可以根据实际需求设置。

本实施例采用一根抵压梁41横跨多根钢轨200，并自钢轨200的上方，同时抵压多根钢轨200，从而同时锁定多根钢轨200，防止钢轨200沿纵向窜动，也限制钢轨200上下方向窜动，可以大幅提高锁定钢轨200的效率。另外，通过设置弹簧416抵压位于弹簧416下方的钢轨200，抵压更为可靠，且弹簧416实施弹性抵压，其应用范围更高，可适用于不同高度尺寸的钢轨200的抵压，而且有利于保护钢轨200不受抵压损伤。

请继续参考图5，各抵压位还进一步设有弹簧压杆413和调节螺母415，弹簧416一端抵触于弹簧压杆413的底部，为了保证较大的抵压面积，弹簧压杆413呈T型，其底部面积更大，与弹簧416的顶部抵触。弹簧压杆413设有外螺纹，和调节螺母415配合，调节螺母415和弹簧压杆413，一者设置为不能转动，则通过转动弹簧压杆413或调节螺母415，可以调节弹簧压杆413的高度，继而调节弹簧416的压缩程度，从而调节弹簧416的弹力，以满足钢轨200运输时的实际抵压需求。

如图5、6所示，各抵压位还设有抵压套筒414，弹簧416位于抵压套筒414内，弹簧416通过抵压套筒414的底部抵压钢轨200。弹簧416设于抵压套筒414内，可以保护弹簧416，有利于维持弹簧416的结构稳定性，而且通过抵压套筒414传递弹力抵压钢轨200，抵压力更为均匀。

请参考图5，抵压梁41具体包括主梁411和与主梁411延伸方向一致的安装梁412，安装梁412位于主梁411顶部，和主梁411之间形成间隙，多个调节螺母415设于间隙内；弹簧压杆413同时插入安装梁412和主梁411。如此设置，便于调节螺母415的设置。这里可将调节螺母415设置为可以转动，弹簧压杆413只能轴向移动，不能转动，具体如图2所示，安装梁412顶部或者主梁411可以设置方孔，弹簧压杆413为方杆，则插入方孔的弹簧压杆413无法转动；或者，弹簧压杆413为圆柱，但与安装梁412或主梁411上的插孔采用键配合的方式都可以实现防转。调节螺母415转动，弹簧压杆413不转动，一方面操作调节螺母415更为简单，另一方面，弹簧压杆413需要与弹簧416接触或连接，弹簧压杆413不转动，利于保护弹簧416，也有利于维持弹簧416的稳定性。

图3中，安装梁412和主梁411之间设有多个间隔柱，将安装梁412和主梁411之间的间隙分隔为多个安装槽412a，每个安装槽412a用于安装一个调节螺母415。

进一步，如图5、6所示，抵压梁41设有弹簧腔室411a，具体设置在主梁411，弹簧416位于弹簧腔室411a内，弹簧腔室411a的底部具有通槽，钢轨200的顶部可以进入该通槽，当钢轨200高度较高时，进入通槽的高度也越高，本实施例中，抵压套筒414的高度小于弹簧腔室411a的高度，以免干涉钢轨200的进入，弹簧416部分位于抵压套筒414内，除非弹簧416完全压缩到位，抵压套筒414的顶部和弹簧腔室411a的顶部接触。设置弹簧腔室411a有利于保护弹簧416和抵压套筒414。弹簧腔室411a沿垂直于抵压梁41方向贯通，从外侧可以观测到弹簧416和抵压套筒414，如此，弹簧腔室411a的加工较为简单，而且也便于察看对钢轨200的抵压情况，确保抵压可靠。

如图6所示，弹簧腔室411a底部通槽面积小于弹簧腔室411a的底面积，弹簧腔室411a具有底部，可以托住抵压套筒414，这样，在未抵压锁定钢轨200时，抵压套筒414不会从弹簧腔室411a中掉落，当然，弹簧416和抵压套筒414、弹簧压杆413连接时，弹簧416和抵压套筒414也不会掉落，但弹簧腔室411a设置一定的底部更能保证结构的稳定可靠。而且，弹簧腔室411a底部设置的通槽截面可以与钢轨200的顶部匹配，通槽除了槽口朝下以通向下方的钢轨200，其垂直于抵压梁41方向的两端也是贯通的，这样，钢轨200的顶部可以进入通槽内，与抵压套筒414抵触，通槽对钢轨200进入到抵压位的锁定还起到一定的导向作用。

请继续参考图2、3，抵压装置40还包括抵压驱动件42，抵压驱动件42驱动抵压梁41旋转，以向上转动打开解锁或向下转动抵压锁定钢轨200。抵压驱动件42具体包括电机421，以及相垂直并配合的第一锥齿轮422、第二锥齿轮423，第一锥齿轮422与抵压梁41连接，第二锥齿轮423连接于电机421的输出轴，如图4所示，电机421带动第二锥齿轮423转动，第一锥齿轮422也转动，带动抵压梁41旋转打开或抵压锁定钢轨200。如此设置，电机421的转动轴线与抵压梁41的转动轴线垂直，便于电机421的布置，当然，抵压驱动件42为电机421，电机421直接驱动抵压梁41的转动也可以。

本方案中为了确保抵压梁41能够保持在卡压钢轨200的状态，锁定机构还包括锁定装置30，可以进一步保证抵压梁41抵压锁定的可靠性，可减少对抵压驱动件42的负荷要求。

下面将详述本实施例中用于锁定抵压梁41的锁定装置30的结构示意图。

如图7-1～11所示，图7-1为图2中锁定机构的锁定装置30的示意图；图7-2为图7-1中锁定臂打开的示意图；图8为图7-1的左视图；图9-1为图2中锁定装置30设于基座10的示意图，未清楚示意转动部32和导向座35的结构，并未示出连杆结构；图9-2为又一种锁定装置设于基座的示意图；图10为图9的主视图；图11为图9-2右视图。

该实施例中的锁定装置30包括锁定臂31、转动部32、传动部以及驱动部，驱动部用于驱动转动部32转动，转动部32带动锁定臂31升降，传动部在转动部32驱动下带动锁定臂31转动，所述锁定臂31通过转动和升降操作，以压住而锁定抵压梁41，或脱离抵压梁41以解锁。

锁定臂31如图9-1所示，为了提高锁定臂31压住抵压梁41的稳定性，锁定臂31呈锁钩结构，其用于压住抵压梁41的一端为钩端，钩端在锁定抵压梁41时，用于压住抵压梁41的自由端的顶部，锁定臂31的另一端设有转轴，可定义为第一转轴31a，锁定臂31可绕第一转轴31a转动。需要说明的是，文中涉及的“第一”、“第二”均做区分目的，不限定数量和顺序。

请继续参考图7-1、9，驱动部具体可以包括动力源和蜗杆34，动力源可以是电机33或液压马达，用于驱动蜗杆34转动，驱动部可以设于基座10，基座10的外侧可设置第二支座12，驱动部支撑于第二支座12，当然，驱动部也可以设于其他位置，例如钢轨列车的托板100，设置在基座10更容易安装。本实施例中的锁定装置30还包括传动部，传动部在本实施例中具体包括连杆结构，转动部32转动时，可与连杆结构配合带动锁定臂31转动，转动部32转动的同时还可以实现锁定臂31的升降。

转动部32设有蜗齿322，蜗杆34和蜗齿322配合，以带动转动部32转动，显然，蜗杆34和蜗齿322的配合基于涡轮蜗杆原理，只是转动部32非圆形涡轮结构，而是设置一段涡齿。转动部32与驱动部的配合方式也不限于此，可以是丝杠螺母式配合，比如，转动部32设置第一转轴31a的转轴孔设置为螺纹孔，丝杠贯穿转动部32的螺纹孔，则转动部32绕所述丝杠回转，也是可以的。上述提到蜗杆34和转动部32为涡轮蜗杆配合，这样，蜗杆34的转动轴线和转动部32的转动轴线垂直，而丝杠螺母式配合，丝杠转动轴线和转动部32转动轴线重合。

转动部32带动锁定臂31升降的原理如下：

可结合图12、13理解，图12为图7-1中转动部32的示意图；图13为图12的左视图。

转动部32设有曲线滑槽321，锁定臂31的第一转轴31a插入曲线滑槽321，第一转轴31a的端部位于曲线滑槽321内，或者曲线滑槽321为通槽，第一转轴31a贯穿曲线滑槽321都可以，图12中示出的曲线滑槽321为通槽。

曲线滑槽321包括升降槽段，升降槽段相对转动部32的转动轴线偏心设置，升降槽段的一端至另一端，和转动部32的转动轴线的距离逐渐增加。如图12所示，升降槽段的一端标记为A，定义为始端，另一端定义为末端，标记为B，转动部32绕其转轴(可定义为第二转轴32a)转动，图12中转动部32设有转轴孔，基座10可设置第一支座11，转动部32通过贯穿转轴孔的第二转轴32a转动连接于第一支座11。曲线滑槽321的B位置与第二转轴32a的轴线距离最大，A位置与第二转轴32a的轴线距离最小。锁定臂31在本实施例中只能升降和绕其第一转轴31a转动，当第一转轴31a插入在曲线滑槽321中时，由于转动部32的转动，则第一转轴31a在曲线滑槽321中的相对位置会随之变化，如图7-1、7-2所示，当转动部32顺时针转动时，锁定臂31的第一转轴31a将由在曲线滑槽321中的A位置逐渐向B位置移动，从而逐渐升起，转动部32逆时针转动时，则锁定臂31相对曲线滑槽321的位置反向移动，从而逐渐下降。

请继续参考图12，转动部32为凸轮结构，一端为弧状，外周设置上述的蜗齿322，与第二转轴32a同心设置，另一端相对于第二转轴32a偏心设置，开设有上述曲线滑槽321。可以理解，本方案只要求曲线滑槽321偏心设置，通过其轨迹设定，实现转动部32转动过程中带动锁定臂31的升降，对于转动部32本身的形状并无限制，可以不同于图12所示的凸轮结构，圆形或者其他形状都是可行的方案。比如，图9-2、11中，转动部32和图9-1中凸轮结构有所不同，其凸轮基部大致为大半圆，凸轮基部向上延伸的两个凸轮侧板在图11的视角下，向左突出于凸轮基部。

具体在本实施例中，因为曲线滑槽321和第一转轴31a的配合是基于凸轮原理，故转动部32设置为凸轮结构，可以在满足与第一转轴31a配合的前提下，结构尽量紧凑。此时，转动部32可以进一步如图13所示，其包括凸轮基部32c和凸轮侧板32b，凸轮基部32c顶部的两侧分别向上延伸形成凸轮侧板32b，曲线滑槽321设于凸轮侧板32b，转动部32的第二转轴32a和轮齿均设于凸轮基部32c，凸轮基部32c和凸轮侧板32b一体或分体均可；由于曲线滑槽321设于凸轮侧板32b，则锁定臂31的第一转轴31a位于两个凸轮侧板32b之间，两端分别插入对应侧的曲线滑槽321，曲线滑槽321相对第一转轴31a的中心线对称设置。如此设置，则锁定臂31的第一转轴31a相对曲线滑槽321的滑动更为稳定、可靠，但可以理解，转动部32只设置一个曲线滑槽321也是可以的。

请再查阅图14、15，图14为图9-1中导向座35的示意图；图15为图14的主视图。

根据上述描述可知，锁定臂31和曲线滑槽321是相对滑动的关系，以运输钢轨的列车为参考系，锁定臂31并不滑动，曲线滑槽321在转动，使得锁定臂31相对曲线滑槽321在滑动。为了保证锁定臂31和曲线滑槽321的相对滑动稳定，本实施例的锁定装置30还进一步包括导向座35，导向座35设有导向槽352，锁定臂31的第一转轴31a还插入导向槽352中，以沿导向槽352升降。如图14所示，导向槽352上下延伸设置，第一转轴31a插入导向槽352中，只能沿导向槽352上下移动，这样，第一转轴31a同时插入导向槽352和曲线滑槽321中。

导向座35也可以包括两个导向侧板，导向槽352设于导向侧板，锁定臂31的第一转轴31a的两端分别插入两个导向侧板的导向槽352。导向座35的下端是处于转动部32的两个凸轮侧板32b之间，使得第一转轴31a能够同时插入到导向槽352和曲线滑槽321，这样，第一转轴31a和锁定臂31都更为稳定，有利于转动、升降工作的可靠进行。

如图14所示，导向座35的下端设有轴孔353，安装在基座10时，转动部32的第二转轴324可以插入轴孔353，再插入第一支座11，使得转动部32、导向座35的安装都更为可靠。

此外，请继续参考图7-1、7-2、8，并结合图16-17理解，图16为图7-2中连杆结构和锁定臂31处于初始打开状态的示意图；图17为图16中连杆结构带动锁定臂31顺时针传动预定角度后的示意图，此时对应于图2，锁定臂31的钩端位于抵压梁41上方。

连杆结构具体包括第一连杆37和第二连杆38、扭簧36，第二连杆38的第一端铰接于第一连杆37的第一端，第二端铰接于基座10，基座10设有第三支座13，第二连杆38的第二端可铰接于第二支座12。第一连杆37的第二端铰接于锁定臂31，铰接位置位于锁定臂31的第一转轴31a和钩端之间，大致为锁定臂31的中部位置，则锁定臂31、第一连杆37、第二连杆38形成了连杆机构，第二连杆38还与扭簧36连接，扭簧36使第二连杆38保持在图7-1所示的位置，使锁定臂31的钩端位于抵压梁41的正上方。同时，转动部32还设有拨动部，拨动部可以是拨动轴323，图7-1、7-2、13所示的一侧的凸轮侧板32b的外侧设置有横向突出的拨动轴323。

并请继续参考图12，曲线滑槽321还包括与升降槽段相接的弧形槽段，弧形槽段与转动部32的第二转轴32a同心，弧形槽段的始端为升降槽段的末端，即B位置，弧形槽段的末端即图12中标记的C位置。如此，锁定臂31的第一转轴31a处于弧形槽段时，即便转动部32转动，锁定臂31也不会基于和曲线滑槽321的相对位置变化而升降，保持在当前高度，与此同时，拨动轴323的位置配置为：第一转轴31a在B位置向C位置变化时，转动部32的拨动轴323能够接触到第二连杆38并随着转动部32的转动，而克服扭簧36的弹力推动第二连杆38，基于连杆机构的联动作用，第二连杆38带动第一连杆37动作，继而带动锁定臂31逆时针转动，并使其钩端远离抵压梁41的自由端的正上方而解锁。以图7-2为视角，锁定时，转动部32逆时针转动，拨动轴323远离第二连杆38，则在扭簧36的回复力作用下，连杆结构带动锁定臂31顺时针转动，使其钩端位于抵压梁41的正上方。

可知，本实施例中扭簧36和拨动轴323配合完成连杆机构带动锁定臂31的打开或锁定，二者配合方式相反也可以。以图3-2为视角，将拨动轴323设置到第二连杆38末端的右侧，扭簧36提供使连杆机构带动锁定臂31处于打开状态的弹簧力，则转动部32逆时针转动时，拨动轴323克服扭簧力，推动第二连杆38，继而带动锁定臂31顺时针转动，并使其钩端到达抵压梁41的正上方，需要解锁时，拨动轴323不能拨动第二连杆38，在扭簧36回复力作用下，连杆机构回复，锁定臂31处于打开状态。

可以理解，即便不设置弧形槽段，只设置升降槽段，也可以实现锁定臂31的升降和转动。此时，转动部32转动时，比如从B至A时，可设置拨动部以推动第二连杆38，则锁定臂31下降的同时也作转动，当然，此时的锁定臂31势必要设计为更高的高度，相较而言，设置弧形槽段使得结构更为紧凑、尺寸更小。

如图18所示，图18为图16中第二连杆38的示意图。

第二连杆38与拨动轴323配合的一段为相对较细的细杆段381，其末端为呈弯折状，弯折方向背离拨动轴323，弯折位置较为平滑，这样便于拨动轴323比较顺畅地推动细杆段381，以更稳定可靠地推动第二连杆38。在转动部32上设置拨动轴323以与第二连杆38联动而带动锁定臂31转动，结构简单。拨动部的作用是推动第二连杆38，不限于为轴状结构，比如可以是块状结构。

上述传动部包括连杆结构，以将转动部32的转动动作联动为锁定臂31的转动，可知，实现该联动功能的联动部不限于连杆结构，也可以是其他结构，比如，以图7-1、7-2为视角，传动部可以是设置于转动部32左侧的推动部，能够接触到锁定臂31的左侧，此时，升降槽段设于弧形槽段的左侧，在第一转轴31a处于弧形槽段中时，转动部32顺时针转动，推动部直接推动锁定臂31顺时针转动，当第一转轴31a处于升降槽段时，推动部脱离锁定臂31，锁定臂31进行升降动作。或者，传动部可以为设于锁定臂31的扇形齿轮，转动部32设置齿轮，第一转轴31a处于弧形槽段时，齿轮和扇形齿轮配合，带动锁定臂31转动，进入到升降槽段时，齿轮和扇形齿轮脱离。

再比如，转动部32可以不通过曲线滑槽321的方式实现升降、转动控制，比如转动部32设置齿轮，或者转动部32即齿轮，锁定臂31设置齿条和扇形齿轮，解锁时，扇形齿轮和齿轮啮合，锁定开始时，齿轮带动扇形齿轮转动，锁定臂31转动，转动预定角度后，齿轮与扇形齿轮脱离，齿条与齿轮啮合，带动锁定臂31升降，从而压住抵压梁41，解锁则相反。

当然，传动部为连杆结构时，转动部32通过较小的转动幅度即可带动锁定臂31转动，结构更容易涉及，且操作简单、可靠，也有利于锁紧装置的尺寸设计。

再重新查看图14、15，导向座35还设有倾斜挡板351，倾斜挡板351位于两个导向侧板之间，锁定臂31设置第一转轴31a的端部位于倾斜挡板351处。由上述描述可知，锁定臂31中部和第一连杆37铰接，下端部设置第一转轴31a，其结构存在一定的转动自由度，为避免锁定臂31朝远离抵压梁41的方向转动过度，不利于转动部32带动锁定臂31转动，锁定臂31设置第一转轴31a的下端部处于倾斜挡板351的内侧，此处的内侧即朝向抵压梁41的一侧，这样，通过倾斜挡板351的倾斜角度设计，可限制锁定臂31倾斜的角度，该角度例如可以是30度，倾斜角度是相对于竖向的倾角。图14中，导向座35主体为方体壳状结构，一组相对的侧板为上述的导向侧板，一组相对的侧板的顶部向外冲压后与导向侧板倾斜分离，形成倾斜挡板351。

请参考图19-22，图19为图1中锁定机构的抵压梁41处于打开状态的示意图；图20为图19中抵压梁41旋转而抵压钢轨200的示意图；图21为图20中锁定臂31转动到达抵压梁41自由端的上方的示意图；图22为图21中锁定臂31下降压住并锁定抵压梁41的自由端的示意图。图19、20并未示出连杆机构。

下面再整体描述该锁定机构锁定抵压梁41的过程：

首先，锁定机构处于打开状态，抵压梁41旋转打开，锁定臂31的第一转轴31a位于曲线滑槽321的C位置，扭簧36处于初始位置；

然后，将多根钢轨200装入至支撑底座20；

其次，启动电机33，驱动蜗杆34转动，带动转动部32同步转动，使转动部32逆时针转动，锁定臂31的第一转轴31a相对弧形槽段位置变化，锁定臂31的高度不变，而转动部32的拨动轴323远离第二连杆38，扭簧36基于回复弹力而带动第二连杆38动作，继而带动锁定臂31顺时针转动至预定位置，具体即转动至其钩端位于抵压梁41自由端的正上方，此阶段，第一转轴31a相对曲线滑槽321的C位置变动至B位置；

最后，继续驱动蜗杆34转动，转动部32继续逆时针转动，第一转轴31a进入升降槽段，由B位置向A位置变化，锁定臂31高度逐渐下降，第一转轴31a到达A位置时，锁定臂31下降到最低位，压紧抵压梁41。

该锁定机构解锁抵压梁41的过程恰好相反，电机33反向驱动，蜗杆34反向转动，转动部32顺时针转动，锁定臂31先升高，后继续逆时针转动过程中，拨动轴323与第二连杆38接触，克服扭簧36的回复力，带动锁定臂31逆时针转动，转动至其第一转轴31a处于C位置。

上述实施例中，不设置扭簧36也可以，反向转动时，再设置反向时与第二连杆38配合的另一拨动部也是可以的，根据运行轨迹设置反向转动时的拨动部位置即可。

锁定臂31离开抵压梁41后，抵压驱动件42驱动抵压梁41顺时针旋转，以打开，则一排钢轨200得以同时解锁。可以理解，锁定装置30的结构不限于图2所示结构，也可以通过其他方式锁定抵压梁41的自由端，比如外套锁环等，不赘述。

需要说明的是，本实施例中包括转动部32和传动部，通过转动部32驱动锁定臂31升降，传动部在驱动部作用下带动锁定臂31转动，通过转动和升降操作，完成锁定或解锁的功能，这样，锁定臂31不需要很大的转动幅度，即可到达抵压梁41的上方实现抵压，可减少对其他部件的干涉，而且这对于运输车辆而言，可以减少零部件可能导致的运输车辆尺寸不达标的情况，例如更容易符合宽度的要求；此外，仅设置一个驱动部即可实现转动和升降的操作，减少驱动部的设置数量，从而降低生产成本，也能够使得结构更为紧凑。

值得注意的是，传动部的设置目的是减少一组驱动部，单独的驱动部一般只能带动锁定臂31升降或转动，传动部还能将转动部32的动力转化为锁定臂31的转动，以使驱动部实际上最终能够对锁定臂31进行升降和转动的操作，转动和升降的操作可以不同步进行，正如上述锁定和解锁步骤所描述，锁定时，先转动后下降，解锁时，先上升再转动。可以理解，先上升后转动锁定，先转动后下降解锁，也是可以的，对转动部32、连杆的位置进行调整即可。

由上述描述可知，抵压梁41设置的优点在于可以同时压住锁定多根钢轨200，也可以同时解锁多根钢轨200。为了提高灵活性，本实施例的锁定机构还包括解锁装置，在抵压梁41锁定一排钢轨200后，可以针对单根钢轨200进行单独解锁。

请参考图23，图23为锁定机构中支撑底座20的竖向剖视图；图24为图23中解锁装置处的放大图；图25为图23中解锁轴201的示意图；图26为图23中支撑块202的示意图；图27为图26的俯视图。

如图23所示，支撑底座20沿其宽度方向依次设有多个单根钢轨200的安装位，也就是说，每个安装位仅能置放一根钢轨200，支撑底座20的宽度方向与抵压梁41的长度方向平行，与钢轨列车的托板100的宽度方向一致。装载时，将钢轨200对应安放在各个安装位上。可以理解，底座11的宽度方向与托板4的宽度方向一致。

安装底座20上还安装有多个支撑单元，每个安装位设有至少一个支撑单元。支撑单元用于从下向上支撑对应的单根钢轨200，锁定状态下，钢轨200位于抵压梁41和支撑单元之间，被两者夹紧。

上述的支撑单元相对支撑底座20能够上下移动。当支撑单元向下移动时，支撑在其上的钢轨200也随之向下移动，从而能够摆脱抵压梁41的压紧，实现解锁。由于每根钢轨200都由与之对应的支撑单元支撑，所以，能够利用不同的支撑单元，根据需求单独解锁一根钢轨200或者部分钢轨200，由此提升了卸载灵活性，不需要依赖抵压梁41旋转打开而全部解锁。

另外，由于多个支撑单元集成在同一安装底座20上，所以，该解锁装置的集成性比较好，比较容易组装到托板100上。

具体的，如图24-27所示，支撑单元包括用于接触并支撑钢轨200的支撑块202，以及解锁轴201。支撑块202与解锁轴201的上端通过螺纹连接。且，支撑块202相对支撑底座20不转动，解锁轴201相对支撑底座20轴向限位设置。

具体地，如图24所示，安装底座20设有第一限位部，第一限位部与支撑块202接触，用于限定支撑块202绕解锁轴201的轴向转动，也就是说，在第一限位部的限位作用下，支撑块202无法绕解锁轴201的轴向转动。

安装底座20还设有第二限位部，第二限位部与解锁轴201接触，用于限定解锁轴201的轴向移动，也就是说，在第二限位部的限位作用下，解锁轴201无法轴向移动。

当转动解锁轴201时，由于支撑块202无法绕解锁轴201的轴向转动同时解锁轴201无法轴向移动，所以，在螺纹作用下，支撑块202上下移动。当支撑块202向上移动到预定位置后，能够与抵压梁41配合夹紧钢轨200，当支撑块202自所述预定位置向下移动后，能够解除抵压梁41对钢轨200的压紧，从而解除对钢轨200的锁定。

采用螺纹连接的支撑块202和解锁轴201作为支撑单元，不仅结构简单，成本低，而且，在螺纹的自锁作用下，支撑块202的位置比较稳定，所以对钢轨200的锁定比较可靠。但是，需要说明的是，实际实施时，支撑单元的结构不局限于支撑块202和解锁轴201的结构，只要是能够相安装底座20上下移动的结构均可，比如，支撑块由气缸驱动上下移动。

解锁轴201的转动可以由人力驱动，也可以由驱动部驱动。驱动部可以是包括电机的电力驱动部，也可以是包括气缸、液压缸的活塞缸驱动部。采用电机驱动不仅省力、效率高，而且容易实现自动化控制，图25中解锁轴201的下部为光杆，可以理解，由电机驱动时，解锁轴201的下部可以是螺纹部，或者是其他结构，以便与相应的驱动结构建立连接。具体的，可以使每个支撑单元单独由一个驱动部驱动，也可以使对应支撑同一根钢轨200的一个或多个支撑单元由同一个驱动部驱动，本实施例中，一根钢轨200由一个支撑单元支撑。

具体的方案中，安装底座的上表面设有凹槽20a，支撑块202装于凹槽20a中，支撑块202的侧面与凹槽20a的侧壁接触，使凹槽20a的侧壁形成上述第一限位部。这样设置，比较容易实施。当然，第一限位部的结构也可以是凸块或者限位销等任何能够限定支撑块202转动、且不影响支撑块202上下移动的结构。

具体的方案中，支撑底座20设有贯通上下的贯通孔，贯通孔上端贯通凹槽20a的底部，解锁轴201插入贯通孔中，贯通孔的孔壁设有环形槽20b，解锁轴201的上部为螺纹段201a，解锁轴201的外周还设有环形的轴肩201b，轴肩201b位于螺纹段201a之下，安装到安装底座20时，轴肩201b位于环形槽20b内，环形槽20b的上、下侧壁形成上述第二限位部，限制解锁轴201的上下移动。贯通孔的一侧可以设置孔径大于轴肩201b的插入孔，插入孔与贯通孔相连，二者形成类似腰形孔，安装时，解锁轴201可以先从插入孔插入，然后再横向移动至贯通孔内，则轴肩201b可滑入环形槽20b中。这样设置，比较容易实施。当然，第二限位部的结构也可以是挡圈等任何能够限定解锁轴201上下移动、且不影响解锁轴201转动的结构。

具体的方案中，支撑块202包括支撑部202a和位于其下方的螺纹部202b，螺纹部202b设有内螺纹孔，如图27所示，螺纹部202b的截面积可以明显小于支撑块202的截面积，前者与解锁轴201配合上下移动，后者主要起到承载支撑钢轨200的作用。锁紧状态下，支撑部202a的底面与凹槽20a的底壁接触，螺纹部202b插入到贯通孔内。这样设置，锁紧状态下，支撑部202a起到承受垂向载荷的作用，螺纹部202b基本不承受垂向载荷，从而能够避免螺纹在过大的垂向载荷下失效的问题。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (14)

1.用于锁定钢轨的锁定机构，其特征在于，包括抵压装置、锁定装置和用于支撑多根钢轨的支撑底座；所述抵压装置包括抵压梁和抵压驱动件，所述抵压驱动件驱动所述抵压梁绕其一端旋转，以旋转卡压而锁定或旋转打开而解锁多根所述钢轨；所述抵压梁卡压多根所述钢轨时，所述锁定装置用于锁定所述抵压梁的另一端。

2.如权利要求1所述的用于锁定钢轨的锁定机构，其特征在于，所述锁定装置包括锁定臂(31)、转动部(32)、传动部以及驱动部，所述驱动部驱动所述转动部(32)转动，所述转动部(32)转动带动所述锁定臂(31)升降，所述传动部能够在所述转动部(32)驱动下带动所述锁定臂(31)转动，所述锁定臂(31)转动和升降后，能够压住锁定所述抵压梁(41)、或脱离所述抵压梁(41)而解锁。

3.如权利要求2所述的用于锁定钢轨的锁定机构，其特征在于，所述转动部(32)设有曲线滑槽(321)，所述锁定臂(31)的第一转轴(31a)插入所述曲线滑槽(321)；所述曲线滑槽(321)包括升降槽段，所述升降槽段的一端至另一端，和所述转动部(32)的转动轴线的距离逐渐增加；所述转动部(32)转动时，所述第一转轴(31a)在所述升降槽段中的位置变化，以实现所述锁定臂(31)的升降。

4.如权利要求2所述的用于锁定钢轨的锁定机构，其特征在于，还包括导向座(35)，所述导向座(35)设有导向槽(352)，所述锁定臂(31)的第一转轴(31a)插入所述导向槽(352)中，沿所述导向槽(352)升降。

5.如权利要求2-4任一项所述的用于锁定钢轨的锁定机构，其特征在于，所述锁定机构包括基座(10)，所述传动部包括第一连杆(37)和第二连杆(38)，所述第二连杆(38)的第一端铰接于所述第一连杆(37)的第一端、第二端铰接于所述基座(10)，所述第一连杆(37)的第二端铰接于所述锁定臂(31)；

所述曲线滑槽(321)还包括与所述升降槽段相接的弧形槽段，所述弧形槽段与所述转动部(32)的第二转轴(32a)同心；所述转动部(32)设有拨动部，所述锁定臂(31)的第一转轴(31a)处于所述弧形槽段时，随着所述转动部(32)的转动，所述拨动部能够接触并推动所述第二连杆(38)，继而通过所述第一连杆37)联动所述锁定臂(31)转动。

6.如权利要求5所述的用于锁定钢轨的锁定机构，其特征在于，所述传动部还包括扭簧(36)，所述第二连杆(38)和所述扭簧(36)连接，所述扭簧(36)提供使所述锁定臂(31)处于所述抵压梁(41)上方或离开所述抵压梁(41)上方的弹力；所述转动部(32)转动时能够克服所述扭簧(36)的弹力带动所述拨动部推动所述第二连杆(38)。

7.如权利要求1所述的用于锁定钢轨的锁定机构，其特征在于，所述抵压梁(41)设有沿其长度方向分布的多个抵压位，各所述抵压位设有弹簧(416)，所述弹簧(416)能够抵压位于其下方的钢轨(200)。

8.如权利要求7所述的用于锁定钢轨的锁定机构，其特征在于，各所述抵压位设有弹簧压杆(413)和调节螺母(415)，所述弹簧压杆(413)和所述调节螺母(415)，一者相对所述抵压梁(41)不转动，所述弹簧压杆(413)设有与所述调节螺母(415)配合的外螺纹；所述弹簧(416)一端抵触于所述弹簧压杆(413)的底部；所述弹簧压杆(413)和所述调节螺母(415)配合，以调节所述弹簧(416)的弹力；

各所述抵压位还设有抵压套筒(414)，所述弹簧(416)插入所述抵压套筒(414)内，所述弹簧(416)通过所述抵压套筒(414)的底部抵压所述钢轨(200)。

9.如权利要求8所述的用于锁定钢轨的锁定机构，其特征在于，所述抵压梁(41)设有弹簧腔室(411a)，所述弹簧(416)和所述抵压套筒(414)位于所述弹簧腔室(411a)内；

所述弹簧腔室(411a)具有底部，所述抵压套筒(414)的高度小于所述弹簧腔室(411a)的高度；且，所述弹簧腔室(411a)的底部具有槽口朝下、两端敞开的通槽，所述钢轨(200)的顶部能够进入所述通槽。

10.如权利要求9所述的用于锁定钢轨的锁定机构，其特征在于，所述抵压梁(41)设有多个位于所述弹簧腔室(411a)上方的安装槽(412a)，一所述调节螺母(416)位于一个所述安装槽(412a)。

11.如权利要求1-4、7-10任一项所述的用于锁定钢轨的锁定机构，其特征在于，所述支撑底座(20)沿其宽度方向依次设有多个单根钢轨(200)的安装位，各所述安装位设有至少一个支撑单元，所述支撑单元用于从下向上支撑所述钢轨(200)；所述支撑单元相对所述支撑底座(20)能够上下移动。

12.根据权利要求11所述的用于锁定钢轨的锁定机构，其特征在于，所述支撑单元包括用于接触并支撑所述钢轨(200)的支撑块(202)以及解锁轴(201)，所述支撑块(202)通过螺纹连接在所述解锁轴(201)上方，所述支撑块(202)相对所述支撑底座(20)不转动，所述解锁轴(201)相对所述支撑底座(20)轴向限位，所述解锁轴(201)转动以驱动所述支撑块(202)上下移动。

13.根据权利要求12所述的用于锁定钢轨的锁定机构，其特征在于，所述支撑底座(20)的上表面设有凹槽(20a)，所述支撑块(202)装于所述凹槽(20a)，所述支撑块(202)的侧面与所述凹槽(20a)的侧壁接触，以限制所述支撑块(202)转动；

所述支撑底座(20)设有上下贯通的贯通孔，所述贯通孔上端贯通所述凹槽(20a)的底部；所述贯通孔的孔壁设有环形槽(20b)，所述解锁轴(122)的外周设有环形的轴肩(1221)，所述轴肩(1221)位于环形槽(20b)内。

14.根据权利要求13所述的用于锁定钢轨的锁定机构，其特征在于，所述支撑块(202)包括支撑部(202a)和设置在所述支撑部(202a)下方的螺纹部(202b)，锁紧状态下，所述支撑部(202a)的底面与所述凹槽(20a)的底壁接触，所述螺纹部(202b)位于所述贯通孔内。

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