CN112092857B - 一种轨道车辆的车钩及其气动控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种轨道车辆的车钩及其气动控制方法，属于轨道车辆的车钩技术领域。本发明的轨道车辆的车钩，其包括机械车钩的钩体，在所述钩体上布置有电气车钩以及电气车钩推送机构；所述车钩还包括：动作气缸，其对应所述电气车钩推送机构而设置，并且能够在气体驱动下通过所述电气车钩推送机构控制所述电气车钩进行缩回动作或伸出动作；以及在钩体上所述对应所述动作气缸设置的气动控制系统。本发明的车钩能够自动识别出其将连挂的车钩的类型，并在两车钩同类型相同时控制电气车钩自动伸出、在两车钩同类型不相同时控制电气车钩不伸出，并且，车钩的连挂操作和解钩操作都能够通过同一气动控制系统实现，整体结构简单。

Description

一种轨道车辆的车钩及其气动控制方法

技术领域

本发明属于轨道车辆的车钩技术领域，涉及一种轨道车辆的车钩及其气动控制方法、以及使用该车钩的轨道车辆。

背景技术

车钩可以用来实现轨道车辆与轨道车辆之间的连挂，并且可以传递牵引力和吸收冲击力，使轨道车辆之间保持一定距离的车辆部件。轨道车辆的车钩一般通过车钩缓冲装置安装在其车体上，其能够与其他轨道车辆的车钩实现自动连挂，其中包括车钩之间的电气车钩的连接，从而方便实现轨道车辆之间电气连接；当然，一般也可以对连挂在一起的车钩完成相应的解钩作业（例如当列车救援或者重联运营完成后需要解编的情形下）。

随着中国高铁技术的不断发展，各类型、各速度等级的动车组应运而生，因此，存在不同类型的轨道车辆（例如动车组）配置不同类型的车钩的情形。假如在动车组运营过程中服务出现中断，不同类型的车钩（例如不同类型的欧系10型车钩）在连挂救援过程中，车钩上的电气车钩可能会贸然地伸出而导致电气车钩损坏，影响后续使用。

有鉴于此，需要开发出一种能够适应不同类型轨道车辆（例如不同类型动车组）之间连挂的车钩。

发明内容

为有效解决或者至少缓解现有技术中存在的上述问题和其他方面的问题中的一个或多个，本发明提供以下技术方案。

按照本发明的一方面，提供一种轨道车辆的车钩，其包括机械车钩的钩体，在所述钩体上布置有电气车钩以及电气车钩推送机构；

所述车钩还包括：

动作气缸，其对应所述电气车钩推送机构而设置，并且能够在气体驱动下通过所述电气车钩推送机构控制所述电气车钩进行缩回动作或伸出动作；以及

在钩体上所述对应所述动作气缸设置的气动控制系统，其被构造为：

在所述车钩与不同于该车钩的车钩类型的其他车钩连挂时，选择所述动作气缸的气体的进气端以使所述动作气缸控制所述电气车钩进行缩回动作或保持缩回状态，

在所述车钩与相同于该车钩的车钩类型的其他车钩连挂时，选择所述动作气缸的气体的进气端以使所述动作气缸控制所述电气车钩进行伸出动作或保持伸出状态，

在所述车钩与其连挂的其他车钩解钩时，选择所述动作气缸的气体的进气端以使所述动作气缸控制所述电气车钩进行缩回动作或保持缩回状态。

根据附加或替代实施方案，所述动作气缸具有缩回进气端和伸出进气端，所述气体被选择从所述缩回进气端进入的情况下所述动作气缸控制所述电气车钩进行缩回动作或保持缩回状态，所述气体被选择从所述伸出进气端进入的情况下所述动作气缸控制所述电气车钩进行伸出动作或保持伸出状态。

根据附加或替代实施方案，所述气动控制系统包括：

第一动作换向气阀，其具有第一进气口、第一出气口和第二出气口和第一可动触头，其中，第一进气口可控地从所述轨道车辆的车体接入所述气体，所述第二出气口经由三通接头与所述缩回进气端相连通，所述第一动作换向气阀根据所述第一可动触头的位置状态控制所述气体选择从所述第一出气口和第二出气口的其中一个流出；

第二动作换向气阀，其具有第二进气口、第三出气口和第四出气口和第二可动触头，其中，所述第二进气口能够与所述第一出气口相连通，所述第三出气口能够与所述伸出进气端相连通，所述第四出气口能够经由所述三通接头与所述缩回进气端相连通，所述第二动作换向气阀根据所述第二可动触头的位置状态控制所述气体选择从所述第三出气口和第四出气口的其中一个流出；

钩锁机构，其被构造为响应于所述机械车钩在连挂状态和待连挂状态之间的状态变化，控制所述第二可动触头的位置状态切换；以及

解钩气缸，其对应所述钩锁机构设置，并且其能够可控地从所述轨道车辆的车体中接入所述气体以驱动所述钩锁机构实现解钩操作以及所述第二可动触头的位置状态切换。

根据附加或替代实施方案，所述机械车钩设置有连挂端面；在所述连挂端面上设置有用于表示所述车钩的车钩类型的通孔；在所述车钩与不同于该车钩的车钩类型的其他车钩连挂时，所述第一可动触头被该其他车钩的连挂端面压缩而处于其第一位置状态；在所述车钩与相同于该车钩的车钩类型的其他车钩连挂时，所述第一可动触头释放在连挂的车钩的通孔中而处于其第二位置状态；

其中，所述第一位置状态对应所述第一动作换向气阀的气体从所述第二出气口流出，所述第二位置状态对应所述第一动作换向气阀的气体从所述第一出气口流出。

根据附加或替代实施方案，所述第二可动触头能够在第三位置状态和第四位置状态之间切换；

其中，所述第三位置状态对应所述第二动作换向气阀的气体从第三出气口流出，所述第四位置状态对应所述第二动作换向气阀的气体从所述第四出气口流出。

根据附加或替代实施方案，所述钩锁机构包括：

中心销，其可枢转地设置在所述钩体上；

钩舌盘，其固定安装在所述中心销上并能够随所述中心销同步转动；

钩锁连接杆，其一端通过连接销连接于所述钩舌盘的上部；

中心销凸轮，其安装在所述中心销上并能够随所述中心销同步动作，所述中心销凸轮具有作用于所述第二动作换向气阀的第二可动触头的凸轮面，所述中心销凸轮在其动作时通过所述凸轮面使所述第二可动触头在第三位置状态和第四位置状态之间切换；

连接杆，其大致设置在所述钩舌盘所在的平面上并其第一端固定连接在所述钩舌盘的下部上；

拉力弹簧，其一端固定于所述钩体上，其另一端固定在所述钩锁连接杆上；以及

钩锁定位杆，其后端能够与所述连接杆的第二端接触以约束所述连接杆以及所述钩舌盘动作；

其中，在所述车钩与相同类型的其他车钩连挂的情况下，所述钩锁定位杆受该其他车钩的钩体推动而向其后端移动并使所述钩锁定位杆与所述连接杆的第二端相分离，所述钩舌盘和中心销在所述拉力弹簧的作用下按第一方向转动，以至于使所述钩锁连接杆被推出、以及使所述第二可动触头切换至所述第三位置状态；

其中，在解钩操作时所述解钩气缸作用于所述钩舌盘以使其按与所述第一方向相反的第二方向转动，以至于使所述第二可动触头切换至所述第四位置状态。

根据附加或替代实施方案，所述中心销凸轮的凸轮面包括第一区域和第二区域；其中，在所述第一区域朝向所述第二可动触头时不压缩所述第二可动触头并使其切换至第三位置状态，在所述第二区域朝向第二可动触头时压缩所述第二可动触头并使其切换至第四位置状态。

根据附加或替代实施方案，所述气动控制系统包括对应设置在所述轨道车辆的驾驶室的操控部。

根据附加或替代实施方案，对应于所述第一动作换向气阀的第一进气口， 设置有主要由主风管、第二管路、过滤器、球阀、第三管路组成的进气路。

按照本发明的又一方面，提供一种轨道车辆，包括车体和安装在所述车体上的以上任一项所述的车钩。

按照本发明的还一方面，提供一种上述车钩的气动控制方法，其包括：

在所述车钩与不同于该车钩的车钩类型的其他车钩连挂时，选择所述动作气缸的气体的进气端，从而使所述动作气缸控制所述电气车钩进行缩回动作或保持缩回状态；

在所述车钩与相同于该车钩的车钩类型的其他车钩连挂时，选择所述动作气缸的气体的进气端，从而使所述动作气缸控制所述电气车钩进行伸出动作或保持伸出状态；

在所述车钩与其连挂的其他车钩解钩时，选择所述动作气缸的气体的进气端，从而使所述动作气缸控制所述电气车钩进行缩回动作或保持缩回状态。

根据附加或替代实施方案，在所述车钩与不同于该车钩的车钩类型的其他车钩连挂时，通过该其他车钩的连挂端面压缩第一动作换向气阀的第一可动触头，使所述第一可动触头处于第一位置状态、并改变所述第一动作换向气阀的气路，从而实现选择所述动作气缸的气体的进气端为缩回进气端。

根据附加或替代实施方案，在所述车钩与相同于该车钩的车钩类型的其他车钩连挂时，通过所述车钩的连挂端面上的通孔以及该其他车钩的连挂端面上的通孔释放第一动作换向气阀的第一可动触头，使所述第一可动触头处于第二位置状态、并改变所述第一动作换向气阀的气路，从而实现选择所述动作气缸的气体的进气端为伸出进气端。

根据附加或替代实施方案，在所述车钩处于待连挂状态时，选择所述动作气缸的气体的进气端，从而使所述动作气缸控制所述电气车钩保持缩回状态。

根据附加或替代实施方案，在所述车钩处于待连挂状态时，通过所述车钩的连挂端面上的通孔释放第一动作换向气阀的第一可动触头，使所述第一可动触头处于第二位置状态，并且，第二动作换向气阀的第二可动触头处于所述第四位置状态，从而实现也选择所述动作气缸的气体的进气端为缩回进气端。

根据附加或替代实施方案，在所述车钩与其连挂的其他车钩解钩时，通过气动控制的解钩气缸驱动钩锁机构自动解钩，使第二动作换向气动阀的第二可动触头由第三位置状态切换至第四位置状态，从而选择所述动作气缸的气体的进气端为缩回进气端。

根据以下描述和附图本发明的以上特征和操作将变得更加显而易见。

附图说明

从结合附图的以下详细说明中，将会使本发明的上述和其他目的及优点更加完整清楚，其中，相同或相似的要素采用相同的标号表示。

图1是按照本发明一实施例的轨道车辆的车钩在某一方向的立体视图。

图2是按照本发明一实施例的轨道车辆的车钩在又一方向的立体视图。

图3是按照本发明一实施例的轨道车辆的车钩的主视图。

图4是按照本发明一实施例的轨道车辆的车钩的左视图。

图5是按照本发明一实施例的轨道车辆的车钩的俯视图，其中，图3中的电气车钩和电气车钩推送机构被省去。

图6是按照本发明一实施例的轨道车辆的车钩处于待连挂状态下钩锁机构的主视图，其对应于图4中的C-C剖面视图中的关于钩锁机构的局部视图。

图7是按照本发明一实施例的轨道车辆的车钩处于连挂状态下钩锁机构的主视图。

图8是按照本发明一实施例的轨道车辆的车钩处于待连挂状态下钩锁机构的俯视图，其对应于图6中的D-D剖面视图。

图9是按照本发明一实施例的轨道车辆的车钩处于连挂状态下钩锁机构的俯视图，其对应于图7中的E-E剖面视图。

图10是按照本发明一实施例的轨道车辆的车钩的气动控制系统的控制原理示意图。

图11和图12是按照本发明一实施例的轨道车辆的第一动作换向气动阀的位置状态示意图。

图13是按照本发明一实施例的轨道车辆的车钩处于待连挂状态下的示意图，其中具体示出了第二动作换向气动阀的状态。

图14是按照本发明一实施例的轨道车辆的车钩处于连挂状态下的示意图，其中具体示出了第二动作换向气动阀的状态。

图15是按照本发明一实施例的轨道车辆的某一类型车钩的连挂端面的示意图

图16是其他类型车钩的连挂端面示意图。

图17是是按照本发明一实施例的轨道车辆的车钩的中心销凸轮的主视图和侧视图。

标号说明：

1、解钩风管，2、第一管路，3、第二管路，

4、过滤器，5、球阀，6、第三管路，

7、第四管路，8、第五管路，9、 第六管路，

10、第七管路，11、解钩气缸，12、动作气缸，

122、缩回进气端，121、伸出进气端，13、主风管，

14、电气车钩，15、 三通接头，16、第八管路，

17、第二动作换向气动阀，18、第一动作换向气动阀，

19、电气车钩推送机构，20、钩锁机构，21、钩体，

22、中心销，23、中心销凸轮，231、凸轮面

231a、凸轮面的第一区域，231b、凸轮面的第二区域

24、拉力弹簧，25、钩舌盘，26、钩锁连接杆，

27、连接销，28、钩锁定位杆，29、连接杆，

30、弹性销，40、连挂端面，41、通孔。

具体实施方式

下面通过参照其中图示了本发明示意性实施例的附图更为全面地说明本发明。但本发明可以按不同形式来实现，而不应解读为仅限于本文给出的各实施例。给出的上述各实施例旨在使本文的披露全面完整，从而使对本发明保护范围的理解更为全面和准确。

诸如“包含”和“包括”之类的用语表示除了具有在说明书和权利要求书中有直接和明确表述的部件以外，本发明的技术方案也不排除具有未被直接或明确表述的其它部件的情形。

在本文的描述中，使用了 “上”、“下”、“前”、“后”等方位术语中， 应当理解到，这些方向性术语是相对的概念，它们用于相对位置的描述和澄清，其对应的具体定向可以根据车钩的方位的变化而相应地发生变化。

参见图1至图4，其中示出了轨道车辆的车钩的局部具体结构，其可以包括机械车钩，机械车钩可以包括钩体21和钩锁机构20，在钩体21上布置有电气车钩14以及电气车钩推送机构19；需要说明 的是，电气车钩14以及电气车钩推送机构19在一实施例中可以视为车钩的部件，电气车钩14以及电气车钩推送机构19在其他实施例中也可以不视为车钩的部件但可以与本发明实施例的车钩组装在一起使用。

轨道车辆的车钩可以工作于连挂状态或待连挂状态（即非连挂状态）；在连挂状态下，一车钩的机械车钩与另一车钩的机械车钩连接在一起实现机械连接，但是，它们各自对应的电气车钩可能并不需要连接在一起，例如，在列车救援的情形下，轨道车辆之间在发生连挂时可能并不需要进行电气连接，一车钩的电气车钩并不需要连接于另一车钩。不同类型的轨道车辆（例如动车组）一般使用不同类型的车钩；对于同类型的车钩在发生连挂时，需要进行电气连接，也即电气车钩需要处于伸出状态；对于不同类型的车钩在发生连挂时，不需要进行电气连接，也即电气车钩需要处于缩回状态，以防止电气车钩的伸出导致其被损坏。

因此，在一实施例中，对应于电气车钩推送机构19而设置有动作气缸12，动作气缸12能够在气体驱动下通过电气车钩推送机构19控制电气车钩14进行缩回动作或伸出动作，从而自动控制电气车钩14根据需要在缩回状态和伸出状态之间切换。动作气缸12具体可以设置在电气车钩推送机构19上，动作气缸12可以具有两个不同进气端，即缩回进气端122和伸出进气端121；动作气缸12对应的气路控制系统以及其控制原理将在以下示例说明。

在一实施例中，在钩体21上可以对应动作气缸12设置气动控制系统，气动控制系统通过控制气体的气路来控制电气车钩14动作。气动控制系统可以被构造为：在车钩与不同于该车钩的车钩类型的其他车钩连挂时（即不同类型车钩进行连挂的工况），选择动作气缸12的气体的进气端以使动作气缸12控制电气车钩14进行缩回动作或保持缩回状态（如果电气车钩14本来就处于缩回状态）；在车钩与相同于该车钩的车钩类型的其他车钩连挂时（即同类型车钩进行连挂的工况），选择动作气缸12的气体的进气端以使动作气缸12控制电气车钩14进行伸出动作或保持伸出状态（如果电气车钩14本来就处于伸出状态）；在车钩与其连挂的其他车钩解钩时，选择动作气缸12的气体的进气端以使动作气缸12控制电气车钩14进行缩回动作或保持缩回状态（如果电气车钩14本来就处于缩回状态）。因此，本发明实施例的车钩在连挂时可以根据车钩类型相同与否进行自适应的操作。

以下具体结合附图来示例说明气动控制系统具体结构及其工作原理。

参见图1至图10，气动控制系统其主要包括第一动作换向气阀18、第二动作换向气阀17、钩锁机构20、解钩气缸11，具体还包括解钩风管1、第一管路2、第二管路3、过滤器4、球阀5、第三管路6、第四管路7、第五管路8、第六管路9、第七管路10、主风管13、三通接头15（例如其具体可以但不限于为T型三通接头）、第八管路16等。

具体地，解钩风管1安装在钩体21上，其与轨道车辆的车体的解钩管路相连；第一管路2设置在解钩气缸11和解钩风管1相连之间并将解钩气缸11与安装在钩体21上的解钩风管1相通，车体中的气体可以经由解钩风管1、第一管路2依次引入解钩气缸11的进气口。

第一动作换向气动阀18的安装示意图如图11-图12所示，第一动作换向气动阀18可以安装在钩体21上，第一动作换向气阀18具有第一进气口V1、第一出气口V2和第二出气口V3和第一可动触头D1。对应于第一动作换向气阀18的第一进气口V1，可以设置主要由主风管13、第二管路3、过滤器4、球阀5、第三管路6等组成的进气路，其中，主风管13可以安装在钩体21上，第二管路3将主风管13和过滤器4气路相连，过滤器4与球阀5相连，第三管路6将球阀5和第一动作换向气动阀18的第一进气口V1相连。车体中的气体（例如高压气体）可以经由主风管13、第二管路3、过滤器4、球阀5、第三管路6进入第一动作换向气阀18的第一进气口V1（参见图10）。

其中，过滤器4起到过滤气体中杂质的作用，球阀5能够手动控制其所在进气路的通断。将理解，过滤器4或球阀5是该气路的可选部件，根据需要，也可以在该进气路上增加气体气路部件。

第一可动触头D1可以在外界因素作用下进行例如释放或压缩动作，从而在不同位置状态之间切换，例如在第一位置状态和第二位置状态之间切换。位置状态的切换导致第一动作换向气动阀18的气路换向；在第一位置状态（即压缩状态）下，对应第一动作换向气阀18的气体从第二出气口V3流出；在第二位置状态（即释放状态）下，对应第一动作换向气阀18的气体从第一出气口V2流出。

对应于第一出气口V2，设置有第四管路7，其可与在释放状态下的第一动作换向气动阀18的出气口V2相连通，并将气体引入至第二动作换向气阀17（参见图10）；对应第二出气口V3，设置有第五管路8，第五管路8可以与在压缩状态下的第一动作换向气动阀18的第二出气口V3相连通，并将气体引入至三通接头15（参见图10）。

具体地，钩体21的连挂端面40上可以开有相应的通孔41，第一动作换向气动阀18的第一可动触头D1可以经由该通孔41释放到钩体21的连挂端面40外。

在一实施例中，参见图15和图16，机械车钩的钩体21上可以设置有连挂端面40；在连挂端面40上可以设置有用于表示车钩的车钩类型的通孔41；例如，相同类型的车钩可以在连挂端面40的相同位置上均设置两个通孔41，从而在相同类型的车钩连挂时，两车钩的通孔41基本对准，对应通孔41布置的第一可动触头D1未被另一车钩的连挂端面40阻挡而释放在其连挂端面40外；还例如，不相同类型的车钩可以在连挂端面40的不同位置上均设置通孔41，甚至有的类型的车钩不设置通孔41，从而在不相同类型的车钩连挂时，两车钩的通孔41基本不对准，对应通孔41布置的第一可动触头D1被另一车钩的连挂端面40阻挡而被压缩回去。因此，通过通孔41和第一可动触头D1，可以将所连挂车钩的车钩类型信息反馈至钩锁结构20，并且，第一可动触头D1也相应地进行位置状态切换。

不同类型的车钩（包含救援轨道车辆使用的车钩）连挂端面的差异性可以参见图15-16；参见图15，本发明一实施例的车钩的连挂端面上对称地开有两个通孔41，而在图16示意的其他类型的车钩的连挂端面40上没有开孔。

具体地，在车钩与同于该车钩的车钩类型的其他车钩连挂时，第一可动触头D1可以从该通孔41释放，从而处于其第二位置状态（即释放状态），在车钩与不相同于该车钩的车钩类型的其他车钩连挂时，第一可动触头D1可以与另一车钩的连挂端面40相抵而被压缩或挤压，第一可动触头D1处于其第一位置状态（即压缩状态）。

继续参见图1至图10，安装在钩体21上的第二动作换向气动阀17具有第二进气口V4、第三出气口V5和第四出气口V6和第二可动触头D2。其中，第二可动触头D2能够在第三位置状态和第四位置状态之间切换；第三位置状态对应第二动作换向气阀17的气体从第三出气口V5流出，第四位置状态对应所述第二动作换向气阀17的气体从第四出气口V6流出；第二动作换向气动阀17的第二可动触头D2的外端可以与钩锁机构20的中心销凸轮23相接触（参见图7、图13和图14），从而第二可触头D2的位置状态的切换可以受中心销凸轮23驱动，也就是说，中心销凸轮23能够通过其所处不同位置下与第二动作换向气动阀17的第二可动触头D2的接触状态的变化来控制第二动作换向气动阀17的气路换向。

第二动作换向气动阀17的安装位置示意图如图13、图14所示。第二动作换向气动阀17具体可以安装在钩体21的连挂端面40后的端面上并进行固定。在车钩处于待连挂状态下，第二动作换向气动阀17的第二可动触头D2与中心销凸轮23相接触并被挤压；在车钩处于连挂状态下，钩舌盘25可以带动中心销22转动，中心销22带动中心销凸轮23逆时针转动，第二动作换向气动阀17的第二可动触头D2与中心销凸轮23由接触挤压状态变为分离状态，第二动作换向气动阀17内部的气路会进行换向。

参见图10，第四管路7可以与第二动作换向气动阀17的第二进气口V4相连；对应于第二动作换向气动阀17的第三出气口V5，设置有第六管路9，第六管路9将动作气缸12的伸出进气端121与第二动作换向气动阀17的第三出气口V5相连；对应于第二动作换向气动阀17的第四出气口V6，设置有第八管路16，第八管路16将三通接头15与第二可动触头D2处于压缩状态下的第二动作换向气动阀17的第四出气口V6相连。

三通接头15的三端口（即T1、T2和T3）分别接第八管路16、第五管路8和第七管路10，第七管路10的另一端与动作气缸12的缩回进气端122相连。

在一实施例中，钩锁机构20可以被构造为响应于机械车钩在连挂状态和待连挂状态之间的状态变化，控制第二动作换向气阀17的第二可动触头D2的位置状态切换；解钩气缸11对应于钩锁机构20而设置，并且其能够可控地从轨道车辆的车体中接入气体（例如高压气体）以驱动钩锁机构20实现解钩操作以及第二动作换向气阀17的第二可动触头D2的位置状态切换。

具体参见图8和图9，钩锁机构20主要包括中心销22、中心销凸轮23、拉力弹簧24、钩舌盘25、钩锁连接杆26、连接销27、钩锁定位杆28、连接杆29、弹性销30等；其中，中心销22可枢转地设置在钩体21上；钩舌盘25固定安装在中心销22上并能够随中心销22同步转动；钩锁连接杆26的一端通过连接销27连接于钩舌盘25的上部。

中心销凸轮23安装在中心销22上（例如中心销凸轮23通过弹性销30与中心销22连接并安装在中心销22的上端）并能够随中心销22同步动作。在一实施例中，参见图17，中心销凸轮23具有作用于第二动作换向气阀17的第二可动触头D2的凸轮面231，通过构造凸轮面231的径向尺寸R，可以使凸轮面231包括第一区域231a和第二区域231b，其中第一区域231a在朝向第二可动触头D2时不压缩第二可动触头D2，第二区域231b在朝向第二可动触头D2时压缩第二可动触头D2。因此，中心销凸轮23在其动作时（例如被钩舌盘25带动而动作）通过凸轮面231使第二可动触头D2在第三位置状态和第四位置状态之间切换。

连接杆29大致设置在钩舌盘25所在的平面上，并且其第一端固定连接在钩舌盘25的下部上，通过设置连接杆29的尺寸，使其第二端能够接触到其下方的钩锁定位杆28；连接杆29的第二端具体可以设置凸台。拉力弹簧24的一端固定于钩体21上，其另一端固定在钩锁连接杆26上；因此，拉力弹簧24可以作用于钩锁连接杆26上并给予钩锁连接杆26一定的拉力，从而使得机械车钩在连挂的时候钩锁连接杆26能够自动伸出。钩锁定位杆28其后端能够与连接杆29的第二端接触以约束或限制连接杆29以及钩舌盘25动作。

在车钩与同类型的其他车钩连挂的情况下，钩锁定位杆28受该其他车钩的钩体21推动而向其后端移动并使钩锁定位杆28与连接杆29的第二端（例如第二端的凸台）相分离，钩舌盘25和中心销22在拉力弹簧24的作用下按第一方向（例如图14的逆时钟方向）转动，以至于使钩锁连接杆26被推出（例如钩锁连接杆26向外伸出）、第二可动触头D2被释放而切换至所述第三位置状态；解钩气缸11在解钩操作时作用于钩舌盘25以使其按与第一方向相反的第二方向（例如图13的顺时钟方向）转动，以至于使第二可动触头D2被压缩而切换至第四位置状态。将理解，钩锁连接杆26被推出或伸出将使得钩锁连接杆26的外面的圆柱体能够进入钩舌盘25的凹槽内，有助于实现连挂。

参见图10，以下进一步 5个实际工况结合进行来说明本发明实施例的车钩的工作原理以及气动控制方法。

工况1--车钩处于待连挂状态：

车钩处于待连挂状态下时，第一动作换向气动阀18处于第一可动触头D1自然释放的自由状态（对应第一可动触头D1处于第一位置状态）；因此，轨道车辆（例如动车组）的车体上有高压气压，该气体通过车体依次经过主风管13、第二管路3、过滤器4、球阀5、第三管路6到达第一动作换向气动阀18的第一进气口V1，第一可动触头D1处于第二位置状态下，气体由第一动作换向气动阀18的第一出气口V2经过第四管路7到达第二动作换向气动阀17的第二进气口V4；

车钩处于待连挂状态下，待连挂的钩锁机构20使中心销凸轮23挤压第二动作换向气动阀17的第二可动触头D2，第二可动触头D2被压缩而处于所述第四位置状态， 从而气体经由第二动作换向气动阀17的第四出气口V6流出，再经过三通接头15的端口T1到达动作气缸12的缩回进气端122，动作气缸12使电气车钩14保持在缩回状态，其不会伸出。

工况2--车钩与同类型车钩进行连挂，进入连挂状态：

车钩与同类型车钩进行连挂时，车钩的第一可动触头D1不会被连挂的同类型车钩的连挂端面40压缩（因为相应类型的车钩的连挂端面40上对应开有用于容让第一可动触头D1的通孔41）， 第一动作换向气动阀18处于第一可动触头D1释放的自由状态，第一可动触头D1未被压缩而处于第二位置状态；因此，气体从轨道车辆的车体经过主风管13、第二管路3、过滤器4、球阀5、第三管路6到达第一动作换向气动阀18的第一进气口V1，气体由第一动作换向气动阀18的第一出气口V2经过第四管路7到达第二动作换向气动阀17的第二进气口V4；

车钩与同类型车钩进行连挂时，钩锁机构20因连挂操作而带动中心销凸轮23进行转动，第二动作换向气动阀17的第二可动触头D2由压缩状态（即第四位置状态）转换为释放状态（即第三位置状态），第二动作换向气动阀17内部的气路换向，气体由第二动作换向气动阀17的第四出气口V6变换为经由第三出气口V5进入动作气缸12的伸出进气端121，动作气缸12使电气车钩14保持在伸出状态，电气车钩14被自动推出以方便完成电气连接。

工况3--车钩与不同类型的车钩进行连挂（包含救援工况）：

车钩与不同类型车钩进行连挂时，车钩的第一可动触头D1会被连挂的不同类型车钩的连挂端面40挤压（因为不同类型的车钩的连挂端面40没有对应开有通孔41），第一动作换向气动阀18处于第一可动触头D1被压缩的非自由状态，第一可动触头D1被压缩而处于第一位置状态；相应地，气体从轨道车辆的车体经过主风管13、第二管路3、过滤器4、球阀5、第三管路6到达第一动作换向气动阀18的第一进气口V1，第一动作换向气动阀18内部气路换向，气体由第一动作换向气动阀18的第一出气口V2切换至第二出气口V3排出，进而经由三通接头15的T2端口进入动作气缸12的缩回进气端122，动作气缸12使电气车钩14保持在缩回状态，即使在进行连挂操作也不会伸出，因此电气车钩14不会损坏。

工况4--车钩与同类型车钩自动解钩：

在例如轨道车辆的驾驶室中控制自动解钩车钩，例如从驾驶中设置的气动控制系统的控制部输入相应的自动解钩命令或操作，气体依次通过解钩风管1、第一管路2对解钩气缸11进行充气，解钩气缸11推动钩舌盘25转动（参见图9，例如在图9中推动钩舌盘25顺时钟转动）实现钩锁机构20自动解钩；钩锁机构20自动实现解钩的同时，钩舌盘25的转动可以带动中心销凸轮23进行转动，使第二动作换向气动阀17中的第二可动触头D2由释放状态变为压缩状态（参见图13，恢复至图13示意的待连挂状态），第二动作换向气动阀17的内部气路发生变化，气体由第二动作换向气动阀17的第三出气口V5切换至第四出气口V6，再从第八管路16进入三通接头15的T1接口，然后，通过第七管路10进入动作气缸12的缩回进气端122，动作气缸12驱动电气车钩14自动缩回，电气车钩14进入缩回状态并实现解钩。

工况5--车钩与不同类型车钩自动解钩：

在例如轨道车辆的驾驶室上控制自动解钩车钩，输入相应的自动解钩命令或操作，气体依次通过解钩风管1、第一管路2对解钩气缸11进行充气，解钩气缸11推动钩舌盘25转动（参见图9，例如在图9中推动钩舌盘25顺时钟转动）实现钩锁机构20自动解钩；钩舌盘25的转动可以带动中心销凸轮23进行转动，使第二动作换向气动阀17中的第二可动触头D2由释放状态变为压缩状态（参见图13，恢复至图13示意的待连挂状态），第二动作换向气动阀17的内部气路发生变化，气体可以由第二动作换向气动阀17的第三出气口V5切换至第四出气口V6，再从第八管路16进入三通接头15的T1接口、再进入动作气缸12的伸出进气端121；同时，由于在解钩初期不同类型的车钩的连挂端面40可能还挤压第一动作换向气动阀18的第一可动触头D1，第一可动触头D1继续处于第一位置状态；因此，不管从第一动作换向气动阀18和第二动作换向气动阀17来看，动作气缸12使电气车钩14保持在缩回状态，实现解钩；

随着解钩的进行或完成，不同车钩的连挂端面40将分离，被连挂的不同类型车钩的连挂端面40挤压的第一可动触头D1会被释放，第一动作换向气动阀18的内部气路换向，第一动作换向气动阀18由挤压状态变为释放状态，第一可动触头D1处于第二位置状态下，气体由第一动作换向气动阀18的第一出气口V2经过第四管路7到达第二动作换向气动阀17的第二进气口V4，在经由第二动作换向气动阀17的第四出气口V6输出，气体继续进入动作气缸12的缩回进气端122，动作气缸12使电气车钩14保持在缩回状态。

需要说明的是，以上实施例的车钩中，通过动作气缸和相应的气动控制系统，能够识别出不同类型的车钩，从而做出正确的指令；同类型的车钩在连挂后电气车钩自动伸出，不同类型的车钩在连挂过程中，电气车钩不会伸出；因此，避免了电气车钩损坏，并且能够自适用于各种工况进行操作。尤其需要理解的是，车钩的连挂操作（包括电气车钩的伸出或缩回）和解钩操作都能够通过同一气动控制系统实现，整体结构变得简单、成本低且容易操作，也能够方便地在轨道车辆的驾驶室或司机室内完成连挂操作和解钩操作。

需要说明的是，以上实施例的车钩可以应用于各种实施例的轨道车辆中，其对应地安装在轨道车辆的车体上并从车体的气源获得相应的高压气体。

以上例子主要说明了本发明实施例的车钩及其气动控制方法。尽管只对其中一些本发明的实施方式进行了描述，但是本领域普通技术人员应当了解，本发明可以在不偏离其主旨与范围内以许多其他的形式实施。因此，所展示的例子与实施方式被视为示意性的而非限制性的，在不脱离如所附各权利要求所定义的本发明精神及范围的情况下，本发明可能涵盖各种的修改与替换。

Claims (16)

1.一种轨道车辆的车钩，其包括机械车钩的钩体，在所述钩体上布置有电气车钩以及电气车钩推送机构；其特征在于，

所述车钩还包括：

动作气缸，其对应所述电气车钩推送机构而设置，并且能够在气体驱动下通过所述电气车钩推送机构控制所述电气车钩进行缩回动作或伸出动作；以及

在钩体上所述对应所述动作气缸设置的气动控制系统，其被构造为：

在所述车钩与不同于该车钩的车钩类型的其他车钩连挂时，选择所述动作气缸的气体的进气端以使所述动作气缸控制所述电气车钩进行缩回动作或保持缩回状态，

在所述车钩与相同于该车钩的车钩类型的其他车钩连挂时，选择所述动作气缸的气体的进气端以使所述动作气缸控制所述电气车钩进行伸出动作或保持伸出状态，

在所述车钩与其连挂的其他车钩解钩时，选择所述动作气缸的气体的进气端以使所述动作气缸控制所述电气车钩进行缩回动作或保持缩回状态。

2.如权利要求1所述的车钩，其特征在于，所述动作气缸具有缩回进气端和伸出进气端，所述气体被选择从所述缩回进气端进入的情况下所述动作气缸控制所述电气车钩进行缩回动作或保持缩回状态，所述气体被选择从所述伸出进气端进入的情况下所述动作气缸控制所述电气车钩进行伸出动作或保持伸出状态。

3.如权利要求2所述的车钩，其特征在于，所述气动控制系统包括：

第一动作换向气阀，其具有第一进气口、第一出气口和第二出气口和第一可动触头，其中，第一进气口可控地从所述轨道车辆的车体接入所述气体，所述第二出气口经由三通接头与所述缩回进气端相连通，所述第一动作换向气阀根据所述第一可动触头的位置状态控制所述气体选择从所述第一出气口和第二出气口的其中一个流出；

第二动作换向气阀，其具有第二进气口、第三出气口和第四出气口和第二可动触头，其中，所述第二进气口能够与所述第一出气口相连通，所述第三出气口能够与所述伸出进气端相连通，所述第四出气口能够经由所述三通接头与所述缩回进气端相连通，所述第二动作换向气阀根据所述第二可动触头的位置状态控制所述气体选择从所述第三出气口和第四出气口的其中一个流出；

钩锁机构，其被构造为响应于所述机械车钩在连挂状态和待连挂状态之间的状态变化，控制所述第二可动触头的位置状态切换；以及

解钩气缸，其对应所述钩锁机构设置，并且其能够可控地从所述轨道车辆的车体中接入所述气体以驱动所述钩锁机构实现解钩操作以及所述第二可动触头的位置状态切换。

4.如权利要求3所述的车钩，其特征在于，所述机械车钩设置有连挂端面；在所述连挂端面上设置有用于表示所述车钩的车钩类型的通孔；在所述车钩与不同于该车钩的车钩类型的其他车钩连挂时，所述第一可动触头被该其他车钩的连挂端面压缩而处于其第一位置状态；在所述车钩与相同于该车钩的车钩类型的其他车钩连挂时，所述第一可动触头释放在连挂的车钩的通孔中而处于其第二位置状态；

其中，所述第一位置状态对应所述第一动作换向气阀的气体从所述第二出气口流出，所述第二位置状态对应所述第一动作换向气阀的气体从所述第一出气口流出。

5.如权利要求3所述的车钩，其特征在于，所述第二可动触头能够在第三位置状态和第四位置状态之间切换；

其中，所述第三位置状态对应所述第二动作换向气阀的气体从第三出气口流出，所述第四位置状态对应所述第二动作换向气阀的气体从所述第四出气口流出。

6.如权利要求5所述的车钩，其特征在于，所述钩锁机构包括：

中心销，其可枢转地设置在所述钩体上；

钩舌盘，其固定安装在所述中心销上并能够随所述中心销同步转动；

钩锁连接杆，其一端通过连接销连接于所述钩舌盘的上部；

中心销凸轮，其安装在所述中心销上并能够随所述中心销同步动作，所述中心销凸轮具有作用于所述第二动作换向气阀的第二可动触头的凸轮面，所述中心销凸轮在其动作时通过所述凸轮面使所述第二可动触头在第三位置状态和第四位置状态之间切换；

连接杆，其大致设置在所述钩舌盘所在的平面上并其第一端固定连接在所述钩舌盘的下部上；

拉力弹簧，其一端固定于所述钩体上，其另一端固定在所述钩锁连接杆上；以及

钩锁定位杆，其后端能够与所述连接杆的第二端接触以约束所述连接杆以及所述钩舌盘动作；

其中，在所述车钩与相同类型的其他车钩连挂的情况下，所述钩锁定位杆受该其他车钩的钩体推动而向其后端移动并使所述钩锁定位杆与所述连接杆的第二端相分离，所述钩舌盘和中心销在所述拉力弹簧的作用下按第一方向转动，以至于使所述钩锁连接杆被推出、以及使所述第二可动触头切换至所述第三位置状态；

其中，在解钩操作时所述解钩气缸作用于所述钩舌盘以使其按与所述第一方向相反的第二方向转动，以至于使所述第二可动触头切换至所述第四位置状态。

7.如权利要求6所述的车钩，其特征在于，所述中心销凸轮的凸轮面包括第一区域和第二区域；其中，在所述第一区域朝向所述第二可动触头时不压缩所述第二可动触头并使其切换至第三位置状态，在所述第二区域朝向第二可动触头时压缩所述第二可动触头并使其切换至第四位置状态。

8.如权利要求1所述的车钩，其特征在于，所述气动控制系统包括对应设置在所述轨道车辆的驾驶室的操控部。

9.如权利要求3所述的车钩，其特征在于，对应于所述第一动作换向气阀的第一进气口，设置有主要由主风管、第二管路、过滤器、球阀、第三管路组成的进气路。

10.一种轨道车辆，包括车体，其特征在于，还包括安装在所述车体上的如权利要求1至9中任一所述的车钩。

11.一种如权利要求1所述的车钩的气动控制方法，其特征在于，包括：

在所述车钩与不同于该车钩的车钩类型的其他车钩连挂时，选择所述动作气缸的气体的进气端，从而使所述动作气缸控制所述电气车钩进行缩回动作或保持缩回状态；

在所述车钩与相同于该车钩的车钩类型的其他车钩连挂时，选择所述动作气缸的气体的进气端，从而使所述动作气缸控制所述电气车钩进行伸出动作或保持伸出状态；

在所述车钩与其连挂的其他车钩解钩时，选择所述动作气缸的气体的进气端，从而使所述动作气缸控制所述电气车钩进行缩回动作或保持缩回状态。

12.如权利要求11所述的气动控制方法，其特征在于，

在所述车钩与不同于该车钩的车钩类型的其他车钩连挂时，通过该其他车钩的连挂端面压缩第一动作换向气阀的第一可动触头，使所述第一可动触头处于第一位置状态、并改变所述第一动作换向气阀的气路，从而实现选择所述动作气缸的气体的进气端为缩回进气端。

13.如权利要求11所述的气动控制方法，其特征在于，

在所述车钩与相同于该车钩的车钩类型的其他车钩连挂时，通过所述车钩的连挂端面上的通孔以及该其他车钩的连挂端面上的通孔释放第一动作换向气阀的第一可动触头，使所述第一可动触头处于第二位置状态、并改变所述第一动作换向气阀的气路，从而实现选择所述动作气缸的气体的进气端为伸出进气端。

14.如权利要求11所述的气动控制方法，其特征在于，

在所述车钩处于待连挂状态时，选择所述动作气缸的气体的进气端，从而使所述动作气缸控制所述电气车钩保持缩回状态。

15.如权利要求14所述的气动控制方法，其特征在于，

在所述车钩处于待连挂状态时，通过所述车钩的连挂端面上的通孔释放第一动作换向气阀的第一可动触头，使所述第一可动触头处于第二位置状态，并且，第二动作换向气阀的第二可动触头处于第四位置状态，从而实现也选择所述动作气缸的气体的进气端为缩回进气端。

16.如权利要求11所述的气动控制方法，其特征在于，

在所述车钩与其连挂的其他车钩解钩时，通过气动控制的解钩气缸驱动钩锁机构自动解钩，使第二动作换向气动阀的第二可动触头由第三位置状态切换至第四位置状态，从而选择所述动作气缸的气体的进气端为缩回进气端。