CN112960009B - 机械自动对中机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及轨道车辆车钩技术领域，尤其涉及一种机械自动对中机构。包括对中壳体，内部形成有第一容纳腔，其边缘对称设置有安装孔；凸轮板，可枢转的设置于所述第一容纳腔内，对称设置有凹槽；活塞组件，对应设置于所述安装孔上，包括活塞，所述活塞的尾端设置有滚轮，所述滚轮与所述凹槽相配合，所述活塞的活塞杆上套置有碟簧，位于所述碟簧前端的活塞杆上设置有螺纹段，所述螺纹段上安装有螺母，通过旋转所述螺母，调节所述碟簧的压缩程度，实现取消、恢复车钩的机械自动对中功能；当列车在小曲线上连挂、且需要人工辅助才能实现连挂时，通过紧固螺母，实现取消对中功能，操作简单，安全；可以保证操作人员的安全。

Description

机械自动对中机构

技术领域

本发明属于轨道车辆车钩技术领域，尤其涉及一种可以通过简单操作即可取消、或恢复自动对中机能的机械自动对中结构。

背景技术

自动对中机构，用于列车过弯道后的将车钩定位于车体的纵向中心线上，在车钩相对车体发生小角度偏转后，能够实现自动对中功能。半自动车钩和全自动车钩一般均需配置自动对中机构。

当列车在小曲线上进行连挂，同时需要人工辅助才能实现连挂时，要取消车钩自动对中功能、在保证人身安全的前提下顺利实现车钩连挂；车钩的对中有气动自动对中和机械自动对中两种形式，气动自动对中机构的对中功能的取消，可以通过关闭或打开气路控制阀的方式完成；而如何在需要时，通过简单操作，取消机械自动对中机构的对中功能是迫在眉睫需要解决的一个问题。

发明内容

针对现有技术中存在的不足之处，本发明提供了一种适用于半自动车钩和全自动车钩的、进行简单操作即可取消、或恢复其自动对中功能的机械自动对中机构。

本发明提供一种机械自动对中机构，包括：

对中壳体，内部形成有中空的第一容纳腔，其边缘对称设置有安装孔；

凸轮板，可枢转的设置于所述第一容纳腔内，其上对称设置有凹槽；

活塞组件，对应设置于所述安装孔上，包括活塞，所述活塞的尾端设置有滚轮，所述滚轮与所述凹槽相配合，所述活塞的活塞杆上套置有碟簧，所述碟簧为车钩提供对中力矩；

其中，位于所述碟簧前端的活塞杆上设置有螺纹段，所述螺纹段上安装有螺母，通过旋转所述螺母，调节所述碟簧的压缩程度，从而调整水平对中力矩，实现取消、恢复车钩的机械自动对中功能。

上述技术方案中，当车钩受外力偏离对中位置时，会带动所述凸轮板转动，所述凸轮板的凹槽会压缩所述滚轮，使得所述活塞向外移动，使所述碟簧所受压缩力增大，从而压缩所述碟簧，当外力撤销后，所述凸轮板会在碟簧力的作用下反转，带动车钩恢复，实现自动对中；通过拧紧螺母，可以压缩所述碟簧，增大所述滚轮和所述凸轮板凹槽之间的作用力，从而取消自动对中功能；当需要重新恢复对中功能时，需松开所述螺母至规定尺寸即可。

可选的，所述安装孔有两个，对称于车体的纵向中心线设置。

可选的，两个所述活塞组件的轴线延长线均经过所述凸轮板的圆心。

可选的，所述凹槽为向所述凸轮板圆心方向凹陷的弧形槽，与所述滚轮滚动配合；车钩受外力偏离对中位置时，凹槽会压缩所述滚轮，使得所述活塞向外移动，从而压缩所述碟簧，使所述碟簧所受压缩力增大，当外力撤销后，所述凸轮板会在碟簧力的作用下反转，带动车钩恢复，实现自动对中。

可选的，为了防止所述螺母在运行过程中脱落，所述活塞的活塞杆的末端开有第二安装孔，所述第二安装孔内设置开口销，开口销可以防止所述螺母脱落。

可选的，所述机械自动对中机构还包括缸盖，用于封堵所述活塞组件；所述缸盖通过螺栓固定在所述安装孔上。

可选的，所述缸盖的内部形成有与所述第一容纳腔连通的第二容纳腔，所述活塞和所述碟簧位于所述第二容纳腔内。

可选地，所述缸盖的顶端开有通孔，所述螺纹段穿过所述通孔，并伸出所述缸盖，所述螺母位于缸盖外侧，便于调节螺母，进行取消、或恢复对中功能。

可选的，所述第二容纳腔为“凸”型空腔，所述通孔位于凸型空腔的顶端，所述碟簧位于凸型空腔的内径较大的第一空腔，所述活塞杆穿出所述碟簧的部分或加长杆位于凸型空腔的内径较小的第二空腔。

针对上述机械自动对中机构，本发明还提供一种取消其自动对中功能的方法，具体为：当列车在小曲线上进行连挂，需要人工辅助才能实现连挂时，旋转所述螺母使其向所述碟簧的方向移动，并压缩所述碟簧，此时即已取消自动对中功能。

基于上述技术方案，本发明实施例中的机械自动对中机构，具有车钩自动对中的功能，当车辆过弯道时可以实现车钩自动对中；

当列车在小曲线上连挂、且需要人工辅助才能实现连挂时，本申请的机械自动对中机构可以通过紧固螺母，实现取消对中功能，操作简单，安全；可以保证操作人员的安全；

螺母的外侧安装有开口销，防止螺母掉落，影响机械自动对中机构的对中功能的取消和恢复。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明的机械自动对中机构与车钩的主视结构示意图；

图2为本发明的机械自动对中机构与车钩的仰视结构示意图；

图3为本发明的机械自动对中机构的爆炸结构示意图；

图4为图3的A部放大图；

图5为本发明的机械自动对中机构的部分剖视图；

图中：

10、车钩缓冲器壳体；20、对中壳体；21、安装孔；22、安装板；23、第一容纳腔；30、凸轮板；31、凹槽；40、活塞组件；41、活塞；411、活塞杆；412、加长杆；42、滚轮；44、螺母；45、开口销；46、第二安装孔；50、碟簧；60、缸盖；61、通孔；62、第二容纳腔；621、第一空腔；622、第二空腔。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1-2所示，作为本发明的一个示意性实施例的机械自动对中机构，包括：

对中壳体20，固定于车钩缓冲器壳体10的下端，为薄壁中空结构，内部形成有中空的圆柱形第一容纳腔23，其边缘对称设置有两个安装孔21，安装孔上设置有安装板22，通过安装板22能够便于其他部件固定在对中壳体20上；

凸轮板30，可枢转的设置于第一容纳腔23内，凸轮板30上对称设置有两个向所述凸轮板圆心方向凹陷的凹槽31；

活塞组件40，有两组，分别对应设置于安装孔21上，包括活塞41，活塞41的尾端设置有滚轮42，滚轮42与凹槽31相配合，活塞41的活塞杆411上套置有碟簧50，碟簧50为车钩提供对中力矩；

作为本申请的一个实施例，螺纹段位于碟簧50前端的活塞杆411上(图中未示出)，螺纹段上安装有螺母44，通过旋转螺母44，调节所述碟簧50的压缩程度，从而调整水平对中力矩，实现取消、恢复车钩的机械自动对中功能。

如图3所示，作为本发明的另外一个实施例，机械自动对中机构还包括缸盖60，缸盖60用于封堵活塞组件40，缸盖60通过紧固螺栓固定在安装板22上；缸盖60的顶端开有通孔61，为了便于操作人员对螺母44进行操作，活塞杆还连接有加长杆412，加长杆412穿过通孔61，并伸出缸盖60，加长杆412伸出缸盖60的部分为螺纹段，所述螺纹段上安装有螺母44，通过旋转螺母44，调节所述碟簧50的压缩程度，从而调整水平对中力矩，实现取消、恢复车钩的机械自动对中功能。

当车钩受外力偏离对中位置时，会带动所述凸轮板30转动，凸轮板30的凹槽31会压缩滚轮42，使得活塞41向外移动，从而压缩碟簧50，使碟簧50所受压缩力增大，当外力撤销后，凸轮板30会在碟簧力的作用下反转，带动车钩恢复，实现自动对中；通过拧紧螺母44，可以压缩碟簧50，增大滚轮42和凸轮板30凹槽31之间的作用力，从而取消自动对中功能；当需要重新恢复对中功能时，需松开所述螺母44至规定尺寸即可。

为了更好的实现对中功能，如图2所示，对中壳体20上设置有两个安装孔21，安装孔21对称于车体的纵向中心线L1设置，因此安装在安装孔21上的活塞组件40也对称于车体的纵向中心线L1，活塞组件40上的碟簧50为车钩提供对中力矩，使得车钩在两个碟簧的对中力矩的作用下能够进行对中。

如图2所示，两个活塞组件40的轴线延长线L2、L3均经过凸轮板30的圆心O，两个活塞组件40的轴线间的夹角a为45°，本实施例中，对中壳体20的安装孔21在车钩的后端对称设置。根据实际需要，安装孔21可以对称设置在车钩的前端、或在对中壳体10的径向上对称设置，根据安装位置的不同，活塞组件40之间的夹角在45°-180°之间。

如图3所示，凹槽31为向凸轮板30的圆心方向凹陷的弧形槽，凹槽31与滚轮42滚动配合，滚轮42的直径与安装板22的内径相适配，两个凹槽31的中心线的交点是凸轮板30的圆心O；车钩受外力偏离对中位置时，凸轮板30转动，凹槽31随之转动，并压缩滚轮42，由于滚轮42与凹槽31滚动配合，此时滚轮42滚动且向背离凸轮板的方向移动，活塞41受到滚轮42的作用力，向同一方向移动，使所述碟簧所受压缩力增大，碟簧50压缩，当外力撤销后，凸轮板30会在碟簧50的反向作用力的作用下反转，带动车钩恢复，实现自动对中。

如图2-4所示，缸盖60为薄壁中空结构，内部形成有第二容纳腔62，第二容纳腔62与第一容纳腔连通，所述活塞41和碟簧50位于第二容纳腔62内；从图中可以看出，第二容纳腔62为“凸”型空腔，通孔61位于凸型空腔的顶端，碟簧50位于凸型空腔的内径较大的第一空腔621内，碟簧50的长度与第一空腔621的高度相适配，当车钩一旦受力偏离对中位置，滚轮42会压缩活塞41，此时碟簧50就会被压缩，当外力消失时，碟簧50才能提供恢复力，使得车钩恢复对中；如图3-4所示，加长杆412位于凸型空腔的内径较小的第二空腔622内；在没有加长杆的实施例中，活塞杆411穿出碟簧50的部分位于第二空腔622内。

本发明可以通过旋转螺母44来取消对中功能，为了防止螺母44在车辆运行过程中脱落，如图4所示，活塞的活塞杆41的末端开有第二安装孔46，第二安装孔46内设置可以防止螺母44脱落的开口销45，作为本申请的另一个实施例，加长杆412的末端开有第二安装孔46，第二安装孔46内设置开口销45。

上述实施例中的机械自动对中机构，具有车钩自动对中的功能，当车钩过弯道时可以实现恢复车钩自动对中；当列车在小曲线上连挂、且需要人工辅助才能实现连挂时，新型机械自动对中结构可以通过紧固螺母，来取消对中功能，操作简单，能够保证操作人员的安全。

针对上述机械自动对中机构，本发明还提供一种取消其自动对中功能的方法，具体为：当列车在小曲线上进行连挂，需要人工辅助才能实现连挂时，旋转螺母44使其向碟簧50的方向移动，压缩碟簧50，当螺母44旋转至缸盖60处时，即已取消自动对中功能。

另外需要说明的是，本申请中关于凸轮板30如何枢转的安装在第一容纳腔23内，为现有技术中已经公开的技术，在此不在赘述。上述机械自动对中机构中的对中壳体20与车钩缓冲器壳体10的连接方法以及两者之间的连接接口，与现有技术中常用的机械自动对中机构相同，当有需要时，可以实现本申请的自动对中机构与现有的机械自动对中机构的互换。

最后应当说明的是：本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

Claims (6)

1.一种机械自动对中机构，其特征在于：包括：

对中壳体，内部形成有中空的第一容纳腔，其边缘对称设置有安装孔；

凸轮板，可枢转的设置于所述第一容纳腔内，其上对称设置有凹槽；

活塞组件，对应设置于所述安装孔上，包括活塞，所述活塞的尾端设置有滚轮，所述滚轮与所述凹槽相配合，所述活塞的活塞杆上套置有碟簧，所述碟簧为车钩提供对中力矩；

其中，位于所述碟簧前端的活塞杆上设置有螺纹段，所述螺纹段上安装有螺母，通过旋转所述螺母，调节所述碟簧的压缩程度，从而调整水平对中力矩，实现取消、恢复车钩的机械自动对中功能；

还包括缸盖，用于封堵所述活塞组件，所述缸盖通过螺栓固定在所述安装孔上，所述缸盖的顶端开有通孔，所述螺纹段穿过所述通孔，并伸出所述缸盖，所述螺母位于缸盖外侧；

所述缸盖的内部形成有与所述第一容纳腔连通的第二容纳腔，所述活塞和所述碟簧位于所述第二容纳腔内；

所述第二容纳腔为“凸”型空腔，所述通孔位于凸型空腔的顶端，所述碟簧位于凸型空腔的内径较大的第一空腔，所述活塞杆穿出所述碟簧的部分位于凸型空腔的内径较小的第二空腔。

2.根据权利要求1所述的机械自动对中机构，其特征在于，所述安装孔有两个，对称于车体的纵向中心线设置。

3.根据权利要求2所述的机械自动对中机构，其特征在于，所述活塞组件的轴线延长线均经过所述凸轮板的圆心。

4.根据权利要求1所述的机械自动对中机构，其特征在于，所述凹槽为向所述凸轮板圆心方向凹陷的弧形槽，与所述滚轮滚动配合。

5.根据权利要求3或4所述的机械自动对中机构，其特征在于，所述活塞的活塞杆的末端开有第二安装孔，所述第二安装孔内设置可以防止所述螺母脱落的开口销。

6.一种取消自动对中的方法，使用上述权利要求1-5中的任一种机械自动对中机构对列车进行自动对中，其特征在于，当列车在小曲线上进行连挂，需要人工辅助才能实现连挂时，旋转所述螺母使其向所述碟簧的方向移动，并压缩所述碟簧，此时即已取消自动对中功能。

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