CN111703464B - 一种特种应急车辆快速对接机构 - Google Patents

Abstract

一种特种应急车辆快速对接机构，特种应急车辆连接机构。目的是解决现有的特种应急车辆无法实现快速锁固和解脱的问题。本发明由柔性定位机构和刚性定心对中锁固机构构成；所述柔性定位机构由两个液压牵引器和轮组构成，所述刚性定心对中锁固机构由对接盘、导向套、球头锥台导正销、锥面导正套、连接盘、弹性调整架、支座压板、调整螺杆、铰接支座、耐磨套和卡爪构成；本发明柔性定位机构用于前后车辆宽度方向对中的柔性定位；刚性定心对中锁固机构用于车辆高度方向和宽度方向的精确定位，同时缓冲车辆连接时冲击力对连接件的影响。够实现快速的锁固连接和解脱，满足对车辆的快速编组要求。本发明适用于特种应急车辆快速对接。

Description

一种特种应急车辆快速对接机构

技术领域

本发明属于工程机械技术领域，涉及一种车辆连接机构，具体涉及一种特种应急车辆快速对接机构。

背景技术

我国幅员辽阔，地形地貌复杂多样，每年发生多起地震、山体滑坡、泥石流、洪水、飓风等自然灾害。对受灾地区及时开展救援工作，保障国家和人民生命财产安全是十分必要的。为使抗震救灾等大量的抢险物资装备快速运送到指定区域，需要动力车和物质车辆之间能实现快速组合编组，并且具有越沟壑、涉深水的功能，这就要求动力车头和货运车厢之间能进行刚性连接。受灾区复杂地形条件影响，实现前后两车之间进行快速的刚性连接非常困难。

目前，车辆间的快速连接以火车最具代表性，一般采用螺旋车钩、密接式自动车钩、自动车钩、旋转车钩等形式。无论是高铁还是普通列车，其车头与车厢之间的连接条件较好，在轨道上前后两车中心在水平方向误差不超过8cm，铅垂方向高度差不超过5cm。而地面高度差较大的复杂地形条件下，特种应急车辆前后两车中心偏差可达20cm以上，单个车体满载后可达30吨以上，很难采用火车的连接方式，特种应急车辆无法实现快速锁固和解脱。因此，研制特种车辆快速对接机构，实现救灾车辆间的快速锁固和解脱，为救援工作赢得时间，提高救援效率，最大程度地保障救灾物质的运送工作十分必要且意义重大。

发明内容

本发明为了解决现有的特种应急车辆无法实现快速锁固和解脱的问题，提出一种特种应急车辆快速对接机构。

本发明特种应急车辆快速对接机构由柔性定位机构和刚性定心对中锁固机构构成；

所述柔性定位机构由两个液压牵引器和两个轮组构成，两个液压牵引器分别安装在前车后甲板两侧下部，两个轮组安装在后车前甲板两侧下部；同侧的液压牵引器和轮组通过牵引链连接；

所述刚性定心对中锁固机构由对接盘、导向套、球头锥台导正销、锥面导正套、连接盘、弹性调整架、支座压板、调整螺杆、铰接支座、耐磨套和卡爪构成；

所述对接盘为环形盘，对接盘上均匀开有数个通孔；导向套为圆筒形，导向套的一端外表面设置有凸缘，导向套另一端内壁设置有径向环槽，径向环槽和导向套端部之间的内壁上设置有轴向槽，轴向槽一端与径向环槽连通，轴向槽另一端延伸至导向套的端面；球头锥台导正销一端为球头锥台，另一端为圆柱，数个卡爪通过螺栓固定在球头锥台导正销的圆柱的端面上，圆柱的圆周面上靠近球头锥台处设置有环形的限位凸缘；锥面导正套为筒形体，锥面导正套的内表面为两段圆锥面；连接盘为环形盘，连接盘上开有与对接盘上的通孔对应的组合孔，组合孔由相连通的较大孔和较小孔构成，较小孔设置在较大孔的一侧；铰接支座为筒形体，铰接支座的前端外圆周面上设置有环形凸缘，铰接支座筒形体内壁上设置有耐磨套，铰接支座的后端设置有支座压板，支座压板中心设置有螺纹孔；弹性调整架为碗形，弹性调整架的开口为外翻，弹性调整架的底部中心开有通孔；

所述弹性调整架设置在铰接支座内部且开口朝向弹性调整架前端；调整螺杆后端设置在支座压板中心的螺纹孔内，调整螺杆前端面设置有螺纹孔，调整螺杆前端与弹性调整架的底部通过螺栓连接，对接盘套在导向套上，球头锥台导正销设置在导向套内，球头锥台导正销的圆柱的端面上的卡爪设置在径向环槽内，球头锥台导正销的限位凸缘紧贴导向套的后端面；锥面导正套设置在铰接支座内部且锥面导正套中锥形内表面的较小开口端朝向弹性调整架，连接盘套在铰接支座外部。

本发明原理及有益效果为：

本发明中，柔性定位机构用于前后车辆宽度方向对中的柔性定位；刚性定心对中锁固机构用于车辆高度方向和宽度方向的精确定位，同时缓冲车辆连接时冲击力对连接件的影响；其中柔性定位机构能够实现前后车辆在车厢纵轴面内的对中定位时，定位时启动液压牵引器利用牵引链对轮组进行牵引，进而使后车靠近前车并将后车拉正，保持与前车在同一直线上，实现前后两车在车厢纵轴面内的对中定位。刚性定心对中锁固机构中，对接盘焊接在后车前甲板上，对接盘套在导向套上并焊接；锥面导正套通过耐磨套与铰接支座浮动连接，在液压牵引器作用下，前后车缓慢靠近时，球头锥台导正销接触到锥面导正套的锥形内表面并滑入锥面导正套，两者紧密接触，同时锥面导正套沿耐磨套滑入铰接支座内，完成前后车辆间快速的刚性定心对中定位。在刚性定位过程中，当液压牵引器动力不足时，可开启前车动力，让前车缓慢倒车，此时对中定位时产生的冲击力可通过弹性调整架、调整螺杆和支座压板传递出去，缓冲了定位时的冲击力，提高了定位元件使用寿命。球头锥台导正销与导向套连接时，先将卡爪对准轴向槽，并沿轴向槽插入至径向环槽，转动使卡爪与轴向槽错位，便可以限制球头锥台导正销的轴向移动。锥面导正套内部由两段光滑连接的大角度圆锥面构成，球头锥台导正销沿两段锥面滑入锥孔并与后段的锥面配合，实现刚性定位后，扩大了车辆对中定心的调整范围。当球头锥台导正销的球头锥台表面与锥面导正套实现刚性定位后，取螺栓从对接盘上的通孔穿入安装锁紧螺母，锁紧螺母端由连接盘的组合孔中的较大孔穿出，旋转连接盘使螺栓杆部进入较小孔，并旋紧锁紧螺母，完成前后车的快速对接与锁固。需要进行前后车辆的快速解脱分离时，只需要旋转连接盘使螺栓进入组合孔中的较大孔。综上，本发明适用于地面高度差较大的复杂地形条件下的特种应急车辆间快速对接机构，以便实现车辆间快速的锁固连接和解脱，满足对车辆的快速编组要求，最大程度上保证救援人力、物力的运送工作。

附图说明

图1为柔性定位机构示意图；

图2为刚性定心对中锁固机构的结构示意图；

图3为球头锥台导正销10的结构示意图；

图4为图3的左视图；

图5为锥面导正套11的结构示意图；

图6为图5的左视图；

图7为连接盘12的结构示意图；

图8为图7的A-A向剖视图；

图9为导向套9的结构示意图；

图10为图9的左视图。

具体实施方式：

本发明技术方案不局限于以下所列举具体实施方式，还包括各具体实施方式间的任意合理组合。

具体实施方式一：本实施方式特种应急车辆快速对接机构由柔性定位机构和刚性定心对中锁固机构构成；

所述柔性定位机构由两个液压牵引器5和两个轮组7构成，两个液压牵引器5分别安装在前车后甲板两侧下部，两个轮组7安装在后车前甲板两侧下部；同侧的液压牵引器5和轮组7通过牵引链6连接；

所述刚性定心对中锁固机构由对接盘8、导向套9、球头锥台导正销10、锥面导正套11、连接盘12、弹性调整架13、支座压板14、调整螺杆15、铰接支座16、耐磨套17和卡爪18构成；

所述对接盘8为环形盘，对接盘8上均匀开有数个通孔；导向套9为圆筒形，导向套9的一端外表面设置有凸缘，导向套9另一端内壁设置有径向环槽91，径向环槽91和导向套9端部之间的内壁上设置有轴向槽92，轴向槽92一端与径向环槽91连通，轴向槽92另一端延伸至导向套9的端面；球头锥台导正销10一端为球头锥台，另一端为圆柱，数个卡爪18通过螺栓固定在球头锥台导正销10的圆柱的端面上，圆柱的圆周面上靠近球头锥台处设置有环形的限位凸缘；锥面导正套11为筒形体，锥面导正套11的内表面为两段圆锥面；连接盘12为环形盘，连接盘12上开有与对接盘8上的通孔对应的组合孔，组合孔由相连通的较大孔121和较小孔122构成，较小孔122设置在较大孔121的一侧；铰接支座16为筒形体，铰接支座16的前端外圆周面上设置有环形凸缘，铰接支座16筒形体内壁上设置有耐磨套17，铰接支座16的后端设置有支座压板14，支座压板14中心设置有螺纹孔；弹性调整架13为碗形，弹性调整架13的开口为外翻，弹性调整架13的底部中心开有通孔；

所述弹性调整架13设置在铰接支座16内部且开口朝向弹性调整架13前端；调整螺杆15后端设置在支座压板14中心的螺纹孔内，调整螺杆15前端面设置有螺纹孔，调整螺杆15前端与弹性调整架13的底部通过螺栓连接，对接盘8套在导向套9上，球头锥台导正销10设置在导向套9内，球头锥台导正销10的圆柱的端面上的卡爪18设置在径向环槽91内，球头锥台导正销10的限位凸缘紧贴导向套9的后端面；锥面导正套11设置在铰接支座16内部且锥面导正套11中锥形内表面的较小开口端朝向弹性调整架13，连接盘12套在铰接支座16外部。

本实施方式中，柔性定位机构用于前后车辆宽度方向对中的柔性定位；刚性定心对中锁固机构用于车辆高度方向和宽度方向的精确定位，同时缓冲车辆连接时冲击力对连接件的影响；其中柔性定位机构能够实现前后车辆在车厢纵轴面内的对中定位时，定位时启动液压牵引器5利用牵引链6对轮组7进行牵引，进而使后车靠近前车并将后车拉正，保持与前车在同一直线上，实现前后两车在车厢纵轴面内的对中定位。刚性定心对中锁固机构中，对接盘8焊接在后车前甲板上，对接盘8套在导向套9上并焊接；锥面导正套11通过耐磨套17与铰接支座16浮动连接，在液压牵引器5作用下，前后车缓慢靠近时，球头锥台导正销10接触到锥面导正套11的锥形内表面并滑入锥面导正套11，两者紧密接触，同时锥面导正套11沿耐磨套17滑入铰接支座16内，完成前后车辆间快速的刚性定心对中定位。在刚性定位过程中，当液压牵引器动力不足时，可开启前车动力，让前车缓慢倒车，此时对中定位时产生的冲击力可通过弹性调整架13、调整螺杆15和支座压板14传递出去，缓冲了定位时的冲击力，提高了定位元件使用寿命。球头锥台导正销10与导向套9连接时，先将卡爪18对准轴向槽92，并沿轴向槽92插入至径向环槽91，转动使卡爪18与轴向槽92错位，便可以限制球头锥台导正销10的轴向移动。锥面导正套11内部由两段光滑连接的大角度圆锥面构成，球头锥台导正销10沿两段锥面滑入锥孔，实现刚性定位后，扩大了车辆对中定心的调整范围。当球头锥台导正销10的球头锥台表面与锥面导正套11实现刚性定位后，取螺栓从对接盘8上的通孔穿入安装锁紧螺母，锁紧螺母端由连接盘12的组合孔中的较大孔121穿出，旋转连接盘12使螺栓杆部进入较小孔122，并旋紧锁紧螺母，完成前后车的快速对接与锁固。需要进行前后车辆的快速解脱分离时，只需要旋转连接盘12使螺栓进入组合孔中的较大孔121。综上，本实施方式适用于地面高度差较大的复杂地形条件下的特种应急车辆间快速对接机构，以便实现车辆间快速的锁固连接和解脱，满足对车辆的快速编组要求，最大程度上保证救援人力、物力的运送工作。

具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是：所述支座压板14与铰接支座16的后端面通过螺栓连接。

具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二不同的是：所述对接盘8上均匀开有8～15个通孔。

具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是：所述对接盘8和导向套9焊接。

具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四之一不同的是：所述球头锥台导正销10的圆柱的端面固定有3个卡爪18。

实施例1：结合图1～10说明本实施例，

本实施例特种应急车辆快速对接机构由柔性定位机构和刚性定心对中锁固机构构成；

所述柔性定位机构由两个液压牵引器5和两个轮组7构成，两个液压牵引器5分别安装在前车后甲板两侧下部，两个轮组7安装在后车前甲板两侧下部；同侧的液压牵引器5和轮组7通过牵引链6连接；

所述刚性定心对中锁固机构由对接盘8、导向套9、球头锥台导正销10、锥面导正套11、连接盘12、弹性调整架13、支座压板14、调整螺杆15、铰接支座16、耐磨套17和卡爪18构成；

所述对接盘8为环形盘，对接盘8上均匀开有数个通孔；导向套9为圆筒形，导向套9的一端外表面设置有凸缘，导向套9另一端内壁设置有径向环槽91，径向环槽91和导向套9端部之间的内壁上设置有轴向槽92，轴向槽92一端与径向环槽91连通，轴向槽92另一端延伸至导向套9的端面；球头锥台导正销10一端为球头锥台，另一端为圆柱，数个卡爪18通过螺栓固定在球头锥台导正销10的圆柱的端面上，圆柱的圆周面上靠近球头锥台处设置有环形的限位凸缘；锥面导正套11为筒形体，锥面导正套11的内表面为两段圆锥面；连接盘12为环形盘，连接盘12上开有与对接盘8上的通孔对应的组合孔，组合孔由相连通的较大孔121和较小孔122构成，较小孔122设置在较大孔121的一侧；铰接支座16为筒形体，铰接支座16的前端外圆周面上设置有环形凸缘，铰接支座16筒形体内壁上设置有耐磨套17，铰接支座16的后端设置有支座压板14，支座压板14中心设置有螺纹孔；弹性调整架13为碗形，弹性调整架13的开口为外翻，弹性调整架13的底部中心开有通孔；

所述弹性调整架13设置在铰接支座16内部且开口朝向弹性调整架13前端；调整螺杆15后端设置在支座压板14中心的螺纹孔内，调整螺杆15前端面设置有螺纹孔，调整螺杆15前端与弹性调整架13的底部通过螺栓连接，对接盘8套在导向套9上，球头锥台导正销10设置在导向套9内，球头锥台导正销10的圆柱的端面上的卡爪18设置在径向环槽91内，球头锥台导正销10的限位凸缘紧贴导向套9的后端面；锥面导正套11设置在铰接支座16内部且锥面导正套11中锥形内表面的较小开口端朝向弹性调整架13，连接盘12套在铰接支座16外部；

所述支座压板14与铰接支座16的后端面通过螺栓连接，所述对接盘8上均匀开有10个通孔，所述对接盘8和导向套9焊接，所述球头锥台导正销10的圆柱的端面固定有3个卡爪18。

本实施例中，柔性定位机构用于前后车辆宽度方向对中的柔性定位；刚性定心对中锁固机构用于车辆高度方向和宽度方向的精确定位，同时缓冲车辆连接时冲击力对连接件的影响；其中柔性定位机构能够实现前后车辆在车厢纵轴面内的对中定位时，定位时启动液压牵引器5利用牵引链6对轮组7进行牵引，进而使后车靠近前车并将后车拉正，保持与前车在同一直线上，实现前后两车在车厢纵轴面内的对中定位。刚性定心对中锁固机构中，对接盘8焊接在后车前甲板上，对接盘8套在导向套9上并焊接；锥面导正套11通过耐磨套17与铰接支座16浮动连接，在液压牵引器5作用下，前后车缓慢靠近时，球头锥台导正销10接触到锥面导正套11的锥形内表面并滑入锥面导正套11，两者紧密接触，同时锥面导正套11沿耐磨套17滑入铰接支座16内，完成前后车辆间快速的刚性定心对中定位。在刚性定位过程中，当液压牵引器动力不足时，可开启前车动力，让前车缓慢倒车，此时对中定位时产生的冲击力可通过弹性调整架13、调整螺杆15和支座压板14传递出去，缓冲了定位时的冲击力，提高了定位元件使用寿命。球头锥台导正销10与导向套9连接时，先将卡爪18对准轴向槽92，并沿轴向槽92插入至径向环槽91，转动使卡爪18与轴向槽92错位，便可以限制球头锥台导正销10的轴向移动。锥面导正套11内部由两段光滑连接的大角度圆锥面构成，球头锥台导正销10沿两段锥面滑入锥孔，实现刚性定位后，扩大了车辆对中定心的调整范围。当球头锥台导正销10的球头锥台表面与锥面导正套11实现刚性定位后，取螺栓从对接盘8上的通孔穿入安装锁紧螺母，锁紧螺母端由连接盘12的组合孔中的较大孔121穿出，旋转连接盘12使螺栓杆部进入较小孔122，并旋紧锁紧螺母，完成前后车的快速对接与锁固。需要进行前后车辆的快速解脱分离时，只需要旋转连接盘12使螺栓进入组合孔中的较大孔121。综上，本实施例适用于地面高度差较大的复杂地形条件下的特种应急车辆间快速对接机构，以便实现车辆间快速的锁固连接和解脱，满足对车辆的快速编组要求，最大程度上保证救援人力、物力的运送工作。其中，在前车(动力车)后甲板上部安装红外高清摄像头有助于对接过程中的初始定位阶段，红外高清摄像头采集后车(拖挂车)位置信息和车位置偏差状况，利用视频信号处理器处理分析摄像头采集的信息后通过数据线传输至触摸显示屏，能够提高对接的准确性质和效率。

Claims (5)

1.一种特种应急车辆快速对接机构，其特征在于：特种应急车辆快速对接机构由柔性定位机构和刚性定心对中锁固机构构成；

所述柔性定位机构由两个液压牵引器(5)和两个轮组(7)构成，两个液压牵引器(5)分别安装在前车后甲板两侧下部，两个轮组(7)安装在后车前甲板两侧下部；同侧的液压牵引器(5)和轮组(7)通过牵引链(6)连接；

所述刚性定心对中锁固机构由对接盘(8)、导向套(9)、球头锥台导正销(10)、锥面导正套(11)、连接盘(12)、弹性调整架(13)、支座压板(14)、调整螺杆(15)、铰接支座(16)、耐磨套(17)和卡爪(18)构成；

所述对接盘(8)为环形盘，对接盘(8)上均匀开有数个通孔；导向套(9)为圆筒形，导向套(9)的一端外表面设置有凸缘，导向套(9)另一端内壁设置有径向环槽(91)，径向环槽(91)和导向套(9)端部之间的内壁上设置有轴向槽(92)，轴向槽(92)一端与径向环槽(91)连通，轴向槽(92)另一端延伸至导向套(9)的端面；球头锥台导正销(10)一端为球头锥台，另一端为圆柱，数个卡爪(18)通过螺栓固定在球头锥台导正销(10)的圆柱的端面上，圆柱的圆周面上靠近球头锥台处设置有环形的限位凸缘；锥面导正套(11)为筒形体，锥面导正套(11)的内表面为两段圆锥面；连接盘(12)为环形盘，连接盘(12)上开有与对接盘(8)上的通孔对应的组合孔，组合孔由相连通的较大孔(121)和较小孔(122)构成，较小孔(122)设置在较大孔(121)的一侧；铰接支座(16)为筒形体，铰接支座(16)的前端外圆周面上设置有环形凸缘，铰接支座(16)筒形体内壁上设置有耐磨套(17)，铰接支座(16)的后端设置有支座压板(14)，支座压板(14)中心设置有螺纹孔；弹性调整架(13)为碗形，弹性调整架(13)的开口为外翻，弹性调整架(13)的底部中心开有通孔；

所述弹性调整架(13)设置在铰接支座(16)内部且开口朝向弹性调整架(13)前端；调整螺杆(15)后端设置在支座压板(14)中心的螺纹孔内，调整螺杆(15)前端面设置有螺纹孔，调整螺杆(15)前端与弹性调整架(13)的底部通过螺栓连接，对接盘(8)套在导向套(9)上，球头锥台导正销(10)设置在导向套(9)内，球头锥台导正销(10)的圆柱的端面上的卡爪(18)设置在径向环槽(91)内，球头锥台导正销(10)的限位凸缘紧贴导向套(9)的后端面；锥面导正套(11)设置在铰接支座(16)内部且锥面导正套(11)中锥形内表面的较小开口端朝向弹性调整架(13)，连接盘(12)套在铰接支座(16)外部。

2.根据权利要求1所述的特种应急车辆快速对接机构，其特征在于：所述支座压板(14)与铰接支座(16)的后端面通过螺栓连接。

3.根据权利要求1所述的特种应急车辆快速对接机构，其特征在于：所述对接盘(8)上均匀开有8～15个通孔。

4.根据权利要求1所述的特种应急车辆快速对接机构，其特征在于：所述对接盘(8)和导向套(9)焊接。

5.根据权利要求1所述的特种应急车辆快速对接机构，其特征在于：所述球头锥台导正销(10)的圆柱的端面固定有3个卡爪(18)。

Images