CN112550327A - 一种充气式外风挡 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种充气式外风挡，用于连接轨道交通车辆的车体，包括：充气式胶囊，连接型材，充气系统，排气系统；充气式胶囊为一体式对波结构，两端部与连接型材螺钉连接，连接型材分别与两侧车体固定连接，充气式胶囊中部为具有波形的结构。该结构有效保证充气式胶囊内部气体压力的稳定并提高车体与车体之间的气密性；对波式结构使其具有足够的压缩量和拉伸量，有效延长充气式胶囊的整体寿命。充气口和排气口对应并交错布设，能够快速的充气和排气。采用框架以对波形进行定型提高美观度，防止轨道交通车辆运行过程出现抖动或共振的产生。充气式胶囊结构简单，使用操作方便，便于检修，极大的降低了外风挡的故障率。

Description

一种充气式外风挡

技术领域

本发明属于轨道交通技术领域，具体涉及一种充气式外风挡结构。

背景技术

现有技术中轨道交通车辆车体与车体之间通过风挡进行连接，现有的外风挡采用多段式U型胶囊外风挡，胶囊两侧均开制螺钉安装固定孔，外部型材定位胶囊外侧面，内部通过安装压条来压紧胶囊内侧面，通过螺钉将三者紧固连接，以实现胶囊的安装定位。但是这样的胶囊外风挡存在如下的问题：1.由于胶囊外风挡特有的分段式结构，其并不存在气密和防雨的功能；2.在轨道交通车辆通过非直线或具有高低落差路段时，两个外风挡之间就会相互挤压，挤压力传递到胶囊螺钉安装固定孔附近，使得胶囊受到极大地剪切力，在安装固定孔处造成撕裂，造成外风挡功能性失效；3为实现胶囊与型材安装的牢固和稳定，结构内部采用压条，装配过程中压条位于胶囊内侧面的安装使得装配过程较为复杂，尤其对胶囊中间段进行安装时，会造成安装难度增加；4.U型胶囊结构拉伸压缩量恒定没有预留拉伸和压缩量，这就会导致车辆运行过程中车体与车体经过非直线或具有高低落差路段时，两胶囊之间产生间隙，从而导致密封性变差。

发明内容

本发明的目的是提供一种充气式外风挡，以更好的解决现有技术中存在的分段式胶囊没有气密和防雨功能，胶囊开制安装固定孔后物理性能降低，胶囊内侧面采用压条进行装配过程较为复杂，U型胶囊未预留拉伸和压缩量导致密封性变差的技术问题。

为了解决上述问题，本发明涉及一种充气式外风挡，用于连接轨道交通车辆的车体，包括：充气式胶囊，连接型材，充气系统，排气系统；充气式胶囊为一体式对波结构，两端部与连接型材螺钉连接，连接型材分别与两侧车体固定连接，充气式胶囊中部为具有波形的结构。

进一步，所述充气式胶囊中部具有波形结构保持框架。

进一步，所述保持框架为型材或线材。

进一步，所述充气系统和所述排气系统具有连接外界和所述充气式胶囊的充气口和排气口。

进一步，所述充气口和所述排气口在充气式胶囊的两侧周壁上一一对应布设。

进一步，所述充气口和所述排气口在充气式胶囊的两侧周壁上位置交错布设。

进一步，还包括布设位于所述充气式胶囊的左上端部、右上端部、左下端部和右下端部的位置传感器，以及布设位于所述充气式胶囊的上端部、下端部、左端部和右下端部的压力传感器。

进一步，所述位置传感器位于所述充气式胶囊内侧和外侧，数量不少于2个空间间隔设置。

进一步，所述压力传感器位于充气式胶囊内侧数量不少于2个空间间隔设置。

本发明还涉及另一种充气式外风挡，其具有中间连接型材或中间快速解编装置；中间连接型材或中间快速解编装置位于相互连接的充气式胶囊之间，通过中间连接型材或中间快速解编装置对充气式胶囊进行连接或快速解编。

本发明的有益效果：1、具有充气系统和排气系统的充气式外风挡结构可以有效保证充气式胶囊内部气体压力的稳定的同时能有效提高车体与车体之间的气密性。2、充气式胶囊的对波式结构，使其在充气和放气时具有足够的压缩量和拉伸量，从而有效延长充气式胶囊的整体寿命。3、充气式胶囊充气口和排气口在充气式胶囊的两侧周壁上一一对应布设，以及充气口和排气口在充气式胶囊的两侧周壁上位置交错布设使得充气和排气性能稳定可靠，能够实现快速的充气和排气。4、通过在充气式胶囊波形结构之间采用框架以对波形进行定型提高美观度，并防止轨道交通车辆运行过程出现抖动或共振的产生。5、本结构充气式胶囊结构简单，使用操作方便，便于检修，极大的降低了外风挡的故障率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本发明的一些实施例，而非对本发明的限制。

图1是本发明的充气式外风挡原始状态结构示意图；

图2是本发明的充气式外风挡充气状态结构示意图；

图3是本发明的充气式胶囊位置传感器和压力传感器位置示意图；

图4是本发明的充气式胶囊充气口和排气口位置示意图；

图5是本发明的第二种充气式外风挡原始状态结构示意图；

图6是本发明的第三种充气式外风挡原始状态结构示意图。

图中：

充气式胶囊100，连接型材200，位置传感器300，第一位置传感器301，

第二位置传感器302，第三位置传感器303，压力传感器400，

充气口500，排气口600。

具体实施方式

下文讨论的图1至图6以及在本专利文件中用于描述本发明的原理的各种实施例仅是用来说明，而不应当以被视为以任何方式限制本发明的范围。本领域技术人员将理解的是，本发明的原理可以实施在任何合适地一种充气式外风挡。用于描述各种实施例的术语是示范性的。应当理解的是，提供这些仅是为了帮助理解本说明书，且它们的使用和定义不以任何方式限制本发明的范围。使用术语第一、第二等来区分具有相同术语集的对象，而不意在以任何方式表示时间次序，除非另有明确说明。组被限定为包含至少一个元件的非空组。

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的附图，对本发明实施例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的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。应当理解的是，本文所描述的示范性实施例应当仅被认为是描述性的，而不是为了限制的目的。对每个示范性实施例中的特征或方面的描述应当通常被认为可用于其他示范性实施例中类似的特征或方面。

实施例1

如图1，图2示出了本发明根据示例性实施例的一种充气式外风挡，用于连接轨道交通车辆的车体，包括：充气式胶囊100，连接型材200，充气系统，排气系统，充气式胶囊100为一体式对波结构，两端部与连接型材200螺钉连接，连接型材200分别与两侧车体固定连接，充气式胶囊100中部为具有波形的结构；充气系统用于对充气式胶囊100进行充气，排气系统用于对充气式胶囊100进行排气，充气系统和排气系统通过气道与充气式胶囊100连接。

充气式胶囊100可以为单层结构，也可以为多层结构。充气式胶囊100通常采用三元乙丙橡胶，其结构为单层三元乙丙橡胶结构，也可以为内部具有强化层的多层结构形式。该充气式胶囊100根据使用环境和地域的不同，能够灵活的进行选择结构形式。

充气式外风挡安装于轨道交通车辆车体与车体之间，外部充气系统和排气系统分别与充气式外风挡的充气式胶囊100连接，充气式胶囊100两侧均具有充气系统的充气口500和排气系统的排气口600，其充气口500和排气口600在充气式胶囊100两侧周壁上一一对应,即一个充气口500面对一个排气口600，以用于点对点的进行充气和排气，有利于提高充气口500和排气口600进行充气和排气的速度，同时能使充气式胶囊100内部充气和排气速度达到平衡。

另外的充气系统的充气口500和排气系统的排气口600分别交错排布于充气式胶囊100两侧周壁。在充气口500和排气口600布设的第一点位，与第一端车体连接的充气式胶囊100侧设置为充气口500，与第二端车体连接的充气式胶囊100侧设置为排气口600；在充气口500和排气口600布设的第二点位，与第一端车体连接的充气式胶囊100侧设置为排气口600，与第二端车体连接的充气式胶囊100侧设置为充气口500；如此反复直至充气口500和排气口600在充气式胶囊100两侧周壁等距均布。这样的充气口500和排气口600的交错布设可以使得充气式胶囊100在充气或排气时能实现充气式胶囊100内部压力的均衡，并充气式胶囊100由于两周壁之间距离较长仅依靠单侧充气或单侧排气很难快速的将充气式胶囊100内部压力值调定在合理的范围区间内。

充气式外风挡具有保持充气式胶囊100中部波形结构的框架。通过在充气式胶囊100波形结构之间采用框架以对波形进行定型，以保持充气式胶囊100充气或排气后具有较强的结构稳定性，有效阻止形变的发生，保持波形视觉的美观度。同时采用框架能提高整体充气式外风挡刚度，有效防止轨道交通车辆运行过程中充气式外风挡出现抖动或共振的产生，进而降低充气式外风挡的整体隔音效果，充气式胶囊也不可避免的存在被撕裂损坏导致功能性失效的风险。框架可以采用型材结构也可以采用线材结构，以实现波形的美观。

充气式外风挡还包括布设位于所述充气式胶囊100的左上端部、右上端部、左下端部和右下端部的位置传感器300，以及布设位于所述充气式胶囊100的上端部、下端部、左端部和右端部的压力传感器400。

位置传感器300位于充气式胶囊100的内侧和外侧，数量不少于2个空间间隔设置，用于检测连接充气式胶囊100两侧车体周壁之间的距离；压力传感器400位于充气式胶囊100的内侧，数量不少于2个空间间隔设置，用于检测充气式胶囊100内腔的气体压力值。

位置传感器300包括：第一位置传感器301、第二位置传感器302和第三位置传感器303，第一位置传感器301位于充气式胶囊100内侧，第二位置传感器302和第三位置传感器303分别位于充气式胶囊100第一外侧和第二外侧。

第一位置传感器301分别位于充气式胶囊100连接两侧车体周壁的左上端部、右上端部、左下端部和右下端部；第二位置传感器302位于充气式胶囊100连接两侧车体周壁最外沿的第一外侧，并与第一位置传感器301空间位置间隔200mm，第三位置传感器303位于充气式胶囊100连接两侧车体周壁最内沿的第二外侧,并与第一位置传感器301空间位置间隔200mm。

压力传感器400位于连接于两侧车体的充气式胶囊100周壁的上端部、下端部、左端部和右端部，并每个端部具有不少于2个压力传感器400，其中数量为3个，压力传感器400空间位置间隔350mm～400mm。

如图3，图4示出了本发明根据示例性实施例的一种充气式外风挡其位置传感器300、压力传感器400、充气口500和排气口600的位置示意图，用于实时检测连接于两侧车体的充气式胶囊100周壁之间间距的位置传感器300，为了提高位置检测精度，分别在连接于两侧车体的充气式胶囊100的左上端部、右上端部、左下端部和右下端部布设三个传感器即第一位置传感器301、第二位置传感器302和第三位置传感器303，第一位置传感器301位于充气式胶囊100内侧，实时检测受到拉伸或压缩时充气式胶囊100连接车体两侧的距离变化状态，第二位置传感器302和第三位置传感器303分别位于充气式胶囊100第一外侧和第二外侧，实时检测受到拉伸或压缩时位于充气式胶囊100两侧车体之间的距离变化状态。位于充气式胶囊100最外沿的第一外侧的第二位置传感器302与第一位置传感器301位置空间间隔200mm，位于充气式胶囊100最内沿的第二外侧的第三位置传感器303与第一位置传感器301位置空间间隔200mm，第一位置传感器301、第二位置传感器302和第三位置传感器303空间等距间隔是为了更精确地检测充气式胶囊100在两车体之间的距离值。

用于实时检测充气式胶囊100内部气体压力的压力传感器400，为准确反馈车体运行各个状态下充气式胶囊100内部的压力，分别位于连接于两侧车体的充气式胶囊100周壁的上端部、下端部、左端部和右端部各布设，充气式胶囊100在承受拉伸或压缩时其内部的气体压力发生变化，气体压力变化具体表现为充气式胶囊100内腔局部的压力增加或局部的压力减小，为提高对气体压力检测的精度，准确反馈充气式胶囊100内部的气体压力值，位于每个端部内的压力传感器400空间间隔350mm～400mm布设，并每个端部布局不少于2个的压力传感器400，优选为采用3个压力传感器400。

充气式胶囊内100外部具有控制系统，以控制充气系统和排气系统对充气式胶囊内100内部进行充气和排气，当轨道交通车辆在正常行驶状态下，充气式胶囊100位置保持恒定，位置传感器300分为四组分别位于充气式胶囊100的左上端部、右上端部、左下端部和右下端部位置，每组布设有第一位置传感器301、第二位置传感器302和第三位置传感器303，每组位置传感器300被设定成初始状态车体与车体之间的距离平均值为A，即充气式胶囊内100两端通过每组位置传感器300所检测到的理论距离平均值为A。压力传感器400分为四组分别位于充气式胶囊100的上端部、下端部、左端部和右端部位置，每组均具有2个及以上的压力传感器400，每组压力传感器400被设定成初始状态充气式胶囊100内部各个点的气体压力设定值为X。

当轨道交通车辆运行通过非直线或具有高低落差路段时，车体与车体之间的位置和距离发生改变，当车体在运行过程中对充气式胶囊100进行拉伸时，用于实时进行位置检测的第一位置传感器301、第二位置传感器302和第三位置传感器303分别位于充气式胶囊100内部，充气式胶囊内100第一外侧和充气式胶囊内100第二外侧，对距离进行实时检测。以充气式胶囊100左上端部为例进行描述，第一位置传感器301、第二位置传感器302和第三位置传感器303分别检测到充气式胶囊100左上端部距离值A1、A2、A3，将实时检测到的距离值信息反馈到控制系统,通过控制系统对位置传感器300反馈的实际距离值信息进行平均数算法计算后与理论距离平均值A进行比对，在实际距离平均值≥110％的初始距离设定值A时，控制系统控制充气系统开启，通过充气口500对充气式胶囊100内部进行充气。

同时当位于左上端部、右上端部、左下端部和右下端部任意两个端部位置之间的布设的第一位置传感器301、第二位置传感器302和第三位置传感器303检测到的距离值A1、A2、A3中任意一个距离值大于等于130％的初始距离设定值A时，控制系统控制充气系统开启，通过充气口500对充气式胶囊100内部进行充气。同时当位于左上端部、右上端部、左下端部和右下端部任意两个端部位置之间的布设的第一位置传感器301、第二位置传感器302和第三位置传感器303检测到的距离值A1、A2、A3中任意一个距离值与初始距离设定值A进行比对，实际距离平均值大于90％理论距离平均值A，并实际距离平均值小于100％理论距离平均值A时，则控制系统控制充气系统关闭，充气口500不再对充气式胶囊100内部进行充气。

随着车体在运行过程中对充气式胶囊100的压缩，控制系统控制排气系统开启，通过排气口600将充气式胶囊100内部多余的高压气体排出。

其中对充气式胶囊100充气或排气不可同时进行，即充气系统对充气式胶囊100通过充气口500进行充气过程中，排气系统的排气口600必须关闭；反之则亦然。根据轨道交通车辆的实际运行情况，如此反复的对充气式胶囊100内部进行充气或排气，以使充气式胶囊100始终满足车体运行过程中的使用要求。

用于实时进行气体压力检测的压力传感器400，压力传感器400采用多组，并每组数量为不少于2个进行布设，优先选择采用3个进行等距布设。以充气式胶囊100上端部为例进行描述，压力传感器400分别检测到充气式胶囊100位于上端部的三个点位气体压力值分别为X1、X2、X3，将实时监测到的气体压力值信息反馈到控制系统，通过控制系统对压力传感器400反馈的实际气体压力数值信息进行平均数算法计算后与初始气体压力设定值X进行比对，在实际气体压力值小于等于95％的初始气体压力设定值X时，控制系统控制充气系统开启，通过充气口500对充气式胶囊100内部进行充气，以保证充气式胶囊100内部压力的平衡，以保证车体与车体之间隔音隔热效果的保持。

同时当位于上端部、下端部、左端部和右端部任意两个部分之间的压力传感器400检测到的气体压力值X1、X2、X3中任意气体压力值小于等于95％的初始气体压力设定值X时，控制系统控制充气系统开启，通过充气口500对充气式胶囊100内部进行充气。

当位于上端部、下端部、左端部和右端部任意部分位置之间的压力传感器400检测到的气体压力值X1、X2、X3中任意一个气体压力值大于等于120％～130％的初始气体压力设定值X时，控制系统控制排气系统开启，通过排气口600将充气式胶囊100内部的高压气体排出。其中对充气式胶囊100充气或排气不可同时进行，即充气系统对充气式胶囊100通过充气口500进行充气过程中，排气系统的排气口600必须关闭；；反之则亦然。如此反复的对充气式胶囊100内部进行充气或排气，以使充气式胶囊100始终满足车体运行过程中的使用要求。

充气式胶囊100中充气系统的充气口500和排气系统的排气口600分别交错排布，可以实现与充气式胶囊100安装固定的两侧车体，同时拥有充气系统和排气系统，以对充气式胶囊100内部进行充气和排气，其充气和排气性能稳定可靠，能够实现快速的充气和排气。有效确保车体在正常运行时充气式胶囊100内部始终存在具有一定压力的气体，以满足充气式胶囊100的使用性能。

实施例2

如图5所示在本发明基础上，还有一种充气式外风挡，该结构充气式外风挡基本结构在上文中已经详细阐述，此处不再进行敷设。该充气式外风挡具有中间连接型材，中间连接型材位于相互连接的充气式胶囊100之间，能够通过中间连接型材对两个充气式胶囊100进行固定连挂。该结构充气式外风挡有效增加了轨道交通车辆车体运行时外风挡的拉伸、压缩的可调整范围已经经过非直线路段或高低落差路段的弯曲半径，其具有较大的拉伸、压缩空间，并同时具有更小的弯曲半径，更适合车辆运行于路况复杂的环境中。中间连接型材作为中间连接部件，也起到对连接于轨道交通车辆车体与车体之间的充气式胶囊100进行支撑的作用。

如图6所示在本发明基础上，还有一种充气式外风挡，该结构充气式外风挡基本结构在上文中已经详细阐述，此处不再进行敷设。该充气式外风挡具有中间快速解编装置主要由对接框型材、锁紧机构及密封条组成，密封条可以保证风挡气密性。其安装过程为：安装充气式外风挡用起重设备例如吊车等进行吊装，将充气式外风挡吊起，并移动至车体与车体安装位置。调整充气式外风挡上对接框的位置，使适配框上的对中销插入对接框上的对中座中。从车厢内部方向拧锁杆，使适配框和对接框之间实现连接。其解编过程为：使用把手将锁紧装置打开，向两侧推开充气式外风挡即可。以实现对充气式外风挡的快速解编。

本发明的有益效果：1、具有充气系统和排气系统的充气式外风挡结构可以有效保证充气式胶囊内部气体压力的稳定的同时能有效提高车体与车体之间的气密性。2、充气式胶囊的对波式结构，使其在充气和放气时具有足够的压缩量和拉伸量，从而有效延长充气式胶囊的整体寿命。3、充气式胶囊充气口和排气口在充气式胶囊的两侧周壁上一一对应布设，以及充气口和排气口在充气式胶囊的两侧周壁上位置交错布设使得充气和排气性能稳定可靠，能够实现快速的充气和排气。4、通过在充气式胶囊波形结构之间采用框架以对波形进行定型提高美观度，并防止轨道交通车辆运行过程出现抖动或共振的产生。5、本结构充气式胶囊结构简单，使用操作方便，便于检修，极大的降低了外风挡的故障率。

在上述实施例基础上，本实施例以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种充气式外风挡，用于连接轨道交通车辆的车体，其特征在于，包括：充气式胶囊(100)，连接型材(200)，充气系统，排气系统；充气式胶囊(100)为一体式对波结构，两端部与连接型材(200)螺钉连接，连接型材(200)分别与两侧车体固定连接，充气式胶囊(100)中部为具有波形的结构。

2.根据权利要求1所述的充气式外风挡，其特征在于，所述充气式胶囊(100)中部具有波形结构保持框架。

3.根据权利要求2所述的充气式外风挡，其特征在于，所述保持框架为型材或线材。

4.根据权利要求1所述的充气式外风挡，其特征在于，所述充气系统和所述排气系统具有连接外界和所述充气式胶囊(100)的充气口(500)和排气口(600)。

5.根据权利要求4所述的充气式外风挡，其特征在于，所述充气口(500)和所述排气口(600)在充气式胶囊(100)的两侧周壁上一一对应布设。

6.根据权利要求4所述的充气式外风挡，其特征在于，所述充气口(500)和所述排气口(600)在充气式胶囊(100)的两侧周壁上位置交错布设。

7.根据权利要求1所述的充气式外风挡，其特征在于，还包括布设位于所述充气式胶囊(100)的左上端部、右上端部、左下端部和右下端部的位置传感器(300)，以及布设位于所述充气式胶囊(100)的上端部、下端部、左端部和右下端部的压力传感器(400)。

8.根据权利要求7所述的充气式外风挡，其特征在于，所述位置传感器(300)位于所述充气式胶囊(100)内侧和外侧，数量不少于2个空间间隔设置。

9.根据权利要求7所述的充气式外风挡，其特征在于，所述压力传感器(400)位于充气式胶囊(100)内侧数量不少于2个空间间隔设置。

10.一种充气式外风挡，包括如权利要求1-9任一项所述的结构，其特征在于，其具有中间连接型材或中间快速解编装置；中间连接型材或中间快速解编装置位于相互连接的充气式胶囊(100)之间，通过中间连接型材或中间快速解编装置对充气式胶囊(100)进行连接或快速解编。

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