CN113401161A - 自动车钩的导向装置、控制方法、车钩及轨道交通车辆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动车钩的导向装置、控制方法、车钩及轨道交通车辆，包括与导向杆固定连接，且能带动所述导向杆伸出开闭机构或缩回至开闭机构内的第一驱动机构；与锁定杆固定连接，且能驱动所述锁定杆在所述导向杆缩回至开闭机构内时锁定所述导向杆的第二驱动机构。本发明可通过司机在车上控制导向杆的伸缩，与之配合的开闭机构无需开孔，保持外部流线型外表，降低阻力，防止杂物进入开闭机构内部，同时提高美观度。在车辆需要连挂救援时，可从司机位置控制导向杆伸出，提高车钩连挂范围，避免人下车作业，提高了车辆连挂效率。

Description

自动车钩的导向装置、控制方法、车钩及轨道交通车辆

技术领域

本发明涉及轨道交通技术领域，特别是一种自动车钩的导向装置、控制方法、车钩及轨道交通车辆。

背景技术

自动车钩应用于动车组和高铁，车钩前端带有导向杆，以增加车钩连挂范围。动车和高铁一般速度较快，为降低风阻，前端配置有开闭机构。开闭机构平时处于关闭状态，通常需要开孔以避开导向杆，导向杆裸露在开闭机构外部（见图1和图2）。这样在速度较快时，增大了风阻，且不美观，容易进杂物。现有技术将导向杆设计成可拆卸式，平时将导向杆拆卸下来，到需要连挂时再安装，这样开闭机构无需开孔避让导向杆，但需要人工下车操作，在隧道处操作不方便，降低了连挂效率。

现有的导向装置主要有两种，一种是开闭机构开孔，车钩导向杆直接伸出来，车辆需要连挂救援时，直接打开开闭机构再连挂车钩。这种方式的问题是，开闭机构前端的孔和导向杆外漏，影响车辆的气动外形，破坏了流线型造型，在动车组速度提高的背景下，增加了阻力。且开闭机构开孔，车辆前端的异物可以直接进入，时间长了，导致内部杂物增多，需要及时清理。

另一种方式是开闭机构不开孔，导向杆取下来放到司机室。这种方式的问题是，遇到车辆需要救援和重联时，需要人员下车，先安装导向杆后才能进行连挂。在目前广泛采用城际列车的情况下，隧道较多，也有全隧道的线路，人员下车存在安全隐患，且效率较低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提供一种自动车钩的导向装置、控制方法、车钩及轨道交通车辆，无需人工下车连挂，提高连挂效率。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种自动车钩的导向装置，包括：

与导向杆固定连接，且能带动所述导向杆伸出开闭机构或缩回至开闭机构内的第一驱动机构；

与锁定杆固定连接，且能驱动所述锁定杆在所述导向杆缩回至开闭机构内时锁定所述导向杆的第二驱动机构。

本发明利用第一驱动机构可以驱动导向杆自动伸缩，无需人工下车连挂，提高了连挂效率，且无需在开闭机构上开孔，可以防止杂物进入开闭机构内。在导向杆缩回时，利用锁定杆将导向杆锁定在开闭机构内，保证车钩结构美观，且不会增加风阻。

为了降低成本和便于控制，本发明的第一驱动机构和第二驱动机构均为气缸，且两个气缸中心线垂直。

为了进一步简化结构，便于实现，本发明的导向杆上开设有通孔；当所述导向杆缩回至开闭机构内时，所述锁定杆伸入所述通孔内。

所述导向杆上设置有行程开关，便于监测导向杆是否伸缩到位。

所述第一驱动机构、第二驱动机构、开闭机构均与执行机构连接；所述执行机构与控制单元通信。便于实现导向杆的自动伸缩。

所述控制单元通过硬线与控制开关连接；所述控制开关安装于司机室内。便于司机操作。

所述控制单元通过硬线或通信电缆与指示器连接，指示器可以指示导向杆的开到位（伸出到位）、关到位（缩回到位）、处于开关过程以及故障状态。

本发明还提供了一种上述导向装置的控制方法，其特征在于，该方法包括：当开闭机构舱门打开时，所述第一驱动机构驱动所述导向杆伸出；当开闭机构舱门关闭时，所述第一驱动机构驱动所述导向杆缩回至舱门内，第二驱动机构驱动所述锁定杆伸出，使所述锁定杆锁定所述导向杆。

本发明的方法还包括：采集所述导向杆伸出到位或缩回到位的信号，并将所述伸出到位或缩回到位的信号反馈给指示器。便于指示导向装置的工作状态。

本发明还提供了一种自动车钩，包括本体；所述本体上固定有上述导向装置。

作为一个发明构思，本发明还提供了一种轨道交通车辆，其采用上述自动车钩。

与现有技术相比，本发明所具有的有益效果为：本发明可通过司机在车上控制导向杆的伸缩，在需要导向杆进行连挂的时候，控制装置先打开开闭机构，再伸出导向杆，车辆可以直接进行连挂，无需人员下车。连挂完，需要解编时，控制装置先收回导向杆，再关闭开闭机构。与之配合的开闭机构无需开孔，保持外部流线型外表，降低阻力，防止杂物进入开闭机构内部，同时提高美观度。在车辆需要连挂救援时，可从司机位置控制导向杆伸出，提高车钩连挂范围，避免人下车作业，提高了车辆连挂效率。

本发明通过司机主动控制导向杆的伸缩，可以增加车钩的连挂范围。平时将导向杆收缩到车钩内部，开闭机构可以不开孔。如需连挂车辆，司机可不下到轨道上，在司机室控制导向杆自动伸出，增加车钩的连挂范围，提高了车辆的连挂效率。同时，需要设置开闭机构开闭和车钩导向杆伸缩的逻辑关联控制，避免两者出现干涉的现象。

附图说明

图1为现有导向装置示意图；

图2为开闭机构示意图；

图3为本发明一实施例导向装置伸出状态示意图；

图4为本发明一实施例导向装置缩回状态示意图；

图5为本发明控制原理图；

图6为本发明电气原理图。

具体实施方式

如图3和图4所示，本发明实施例推送气缸8负责推送导向杆，锁定气缸4在导向杆1缩回时，伸出锁定杆5将导向杆1锁定位置，导向杆1开有引导孔，锁定杆5伸入引导孔将导向杆1锁定。伸缩式导向装置伸出状态如图3所示，伸缩式导向装置收缩状态如图4所示。

为完成导向杆伸缩运动，伸缩式导向装置共包括以下部分：导向杆1、第一气路2、第二气路3、锁定气缸4、锁定杆5、第三气路6、第四气路7、推送气缸8和行程开关9（行程开关9包括安装于车钩上的车钩行程开关、安装于开闭机构舱门上的开闭机构行程开关、以及安装于导向杆上的导向杆行程开关）。导向杆1与推送气缸8的活塞杆轴接，锁定杆5与锁定气缸4的活塞杆轴接。

在伸缩式导向装置处于收缩状态时，锁定气缸4伸出锁定杆2，锁定杆5伸入引导孔将导向杆1锁定，防止导向杆1自动伸出。在导向杆1处于伸出状态时，锁定气缸4收回锁定杆2，车辆给推送气缸8持续供风，防止导向杆1自动收回。

如需伸缩式导向装置由收缩状态（图4）转换为伸出状态（图3），将锁定气缸4的供气从第二气路3改为第一气路2，从而收回锁定杆2，完成解锁，然后将推送气缸8的供气从第三气路6改为第四气路7，将导向杆1往外推出。

本发明的控制机构用于执行对伸缩式导向装置和开闭机构动作控制的策略。如图5和图6所示，其结构包括：控制单元、指示器、执行机构、控制开关。

控制单元：用于接收控制命令，并判断开闭机构11的开与关、导向杆1的伸出和收缩状态，控制开闭机构11与导向装置按一定的顺序打开或关闭：打开时，开闭机构11先打开舱门，导向杆1再伸出到位；关闭时，先收回导向杆1，再关闭开闭机构11舱门。并采集开到位与关到位状态，反馈给指示器。

指示器：接收控制单元状态信息，用于显示开闭机构11与导向装置的开到位、关到位、开关过程中、故障状态。指示器可集成于其他显示器上显示，也可采用单独的指示灯或集成的指示灯。如图6，本发明的指示器包括开到位/关到位指示灯、开关过程中故障警示灯以及连挂好指示灯。

执行机构：用于执行车钩、开闭机构11、导向装置的打开/关闭动作，并反馈关到位或开到位的状态。导向装置收到打开指令后，锁定气缸4控制锁定杆5解锁，然后推送气缸8控制导向杆1推出；导向装置收到关闭指令后，推送气缸8控制导向杆收缩，然后锁定气缸4控制锁定杆5伸出将导向杆1锁定。如图6所示，本发明的执行机构包括推气电磁阀、锁定电磁阀、开闭机构执行机构、车钩执行机构。推气电磁阀控制气体流向推送气缸8，用于控制导向杆的伸出和缩回；锁定电磁阀控制气体流向锁定气缸4，用于控制锁定杆的伸出和缩回，锁定杆伸出，则锁定导向杆不能伸出；锁定杆缩回，则解锁，推送气缸可以控制导向杆伸出和缩回。

控制开关：用于发出开闭机构11与导向装置的打开命令与关闭命令。设置在司机容易操作的地方，例如司机室操纵台或屏柜，或其他方便操作的地方。控制开关形式可设置成硬按钮/开关，也可以设置成软按钮/开关。

伸缩式导向装置与开闭机构的打开关闭控制策略如下：

1）打开控制：车辆静止时，操作控制开关发出开闭机构11与导向装置的打开命令，控制单元先控制开闭机构11打开，当开闭机构11打开到位后，控制单元控制车辆气路从气路1（序2）供风，锁定气缸4将锁定杆5收缩，导向杆1完成解锁。然后控制单元控制车辆气路从第四气路7供风，推送气缸8将导向杆1推出，完成开闭机构11与导向装置的打开动作。

开闭机构11与导向装置在打开过程中，指示器点亮，用于警示司机。开闭机构11与导向装置均打开到位后，开到位/关到位指示器点亮。

2）关闭控制：车辆静止时，操作控制按钮/开关发出开闭机构与导向杆的关闭命令，控制单元先判断车钩已解钩完成，然后控制导向杆自动关闭：控制单元控制气路从第三气路6进气，推送气缸8驱动导向杆1收缩，控制单元再控制车辆气路从第二气路3进气，将锁定杆5推出，伸入导向杆1的引导孔，从而锁定导向杆1。当导向装置关闭到位后，控制单元控制开闭机构自动关闭。完成开闭机构11与导向装置的关闭动作。

开闭机构11与导向装置在关闭过程中，开关过程中故障警示灯点亮，用于警示司机。开闭机构11与导向装置均关闭到位后，开到位/关到位（序202）指示器点亮。

3）运行时的控制：运行过程中，操作开关（开闭机构控制开关）发出开闭机构11与导向杆1的打开/关闭命令，控制单元接收控制命令，判断车速，并控制开闭机构11与导向杆1保持当前状态，不动作。

4）状态与故障指示：控制单元实时接收状态反馈，并将状态信息传递给指示器。当开闭机构处于运动过程中或故障时，警示指示器点亮。

在车辆连挂时，控制单元先控制开闭机构打开，然后再打开导向杆1，这样避免了在开闭机构11未打开的情况下，导向杆1先伸出的情况，防止两者之间相互干涉。在车辆解钩之后，控制单元先控制伸缩式导向装置关闭，然后再控制开闭机构11关闭，这样避免了导向杆1未收缩的情况下，开闭机构11先关闭导致出现干涉。

导向杆1在伸出的时候，车辆保持供风，将导向杆1保持在伸出状态，直至车钩正常连挂。导向杆1在收缩时，锁定杆5伸出，将导向杆1固定，导向杆1处于锁定状态。

如图6，本发明实施例中，开闭机构开闭和车钩导向杆伸缩的逻辑关联控制过程包括：

开闭机构关闭的控制：在开闭机构舱门关闭之前，需要判断列车零速且导向杆已经缩回；

开闭机构打开的控制：在开闭机构舱门打开之前，需要判断列车零速且收到开闭机构舱门打开的指令；

导向杆伸出的控制：在导向杆伸出前，需要判断列车零速且开闭机构舱门已经打开；

导向杆缩回的控制：在导向杆缩回前，需要判断列车零速且车钩已经断开且收到开闭机构舱门关闭的指令；

车钩断开的控制：在车钩断开前，需要判断零速且收到车钩断开（解钩）指令；

车钩连挂的控制：在车钩连挂前，需要判断零速且开闭机构舱门已打开。

本发明的另一实施例还提供了一种自动车钩，包括本体10；导向装置中的两个气缸均固定在本体10上。

Claims (10)

1.一种自动车钩的导向装置，其特征在于，包括：

与导向杆（1）固定连接，且能带动所述导向杆（1）伸出开闭机构或缩回至开闭机构内的第一驱动机构；

与锁定杆（5）固定连接，且能驱动所述锁定杆（5）在所述导向杆（1）缩回至开闭机构内时锁定所述导向杆（1）的第二驱动机构。

2.根据权利要求1所述的自动车钩的导向装置，其特征在于，所述第一驱动机构和第二驱动机构均为气缸，且两个气缸中心线垂直。

3.根据权利要求1所述的自动车钩的导向装置，其特征在于，所述导向杆（1）上开设有通孔；当所述导向杆（1）缩回至开闭机构内时，所述锁定杆（5）伸入所述通孔内；优选地，所述导向杆（1）上设置有行程开关（9）。

4.根据权利要求1所述的自动车钩的导向装置，其特征在于，所述第一驱动机构、第二驱动机构、开闭机构均与执行机构连接；所述执行机构与控制单元通信；优选地，所述控制单元与指示器电连接。

5.根据权利要求4所述的自动车钩的导向装置，其特征在于，所述控制单元通过硬线与控制开关连接；所述控制开关安装于司机室内。

6.一种权利要求1～5之一所述导向装置的控制方法，其特征在于，该方法包括：当开闭机构舱门打开时，所述第一驱动机构驱动所述导向杆（1）伸出；当开闭机构舱门关闭时，所述第一驱动机构驱动所述导向杆（1）缩回至舱门内，第二驱动机构驱动所述锁定杆（5）伸出，使所述锁定杆（5）锁定所述导向杆（1）。

7.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，还包括：采集所述导向杆（1）伸出到位或缩回到位的信号，并将所述伸出到位或缩回到位的信号反馈给指示器。

8.根据权利要求6或7所述的控制方法，其特征在于，还包括：当开闭机构舱门打开/关闭时，列车零速；所述导向杆（1）缩回时，车钩断开。

9.一种自动车钩，包括本体（10）；其特征在于，所述本体（10）上固定有权利要求1～8之一所述的导向装置。

10.一种轨道交通车辆，其特征在于，采用权利要求9所述的自动车钩。

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