CN114889659A - 一种锁紧机构及开闭机构 - Google Patents

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王腊梅
周契舟
韩文
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Abstract

本发明提供了一种锁紧机构，包括操作摆杆、摇臂组件和止挡组件；操作摆杆的一端转动设置于摆杆转轴座上，操作摆杆的另一端与所述摇臂组件活动连接；止挡组件包括阻力臂和用于给阻力臂施加弹力的弹性件，阻力臂的自由端用于对操作摆杆远离摆杆转轴座的一端进行限位。本发明还提供了一种开闭机构，包括底座和设置于底座两侧的锁紧机构，两侧锁紧机构中的摇臂组件分别用于与两侧的舱门对应连接。本发明通过在锁紧机构中设置弹性的止挡组件，阻力臂与弹性件配合，可使操作摆杆在止挡组件的弹性件变形作用下越过阻力臂，实现解锁或锁紧，此时操作摆杆不需设置为可伸缩的形式，从而可避免由于操作摆杆受外力伸缩导致舱门晃动的问题。

Description

一种锁紧机构及开闭机构
技术领域
本发明涉及轨道车辆技术领域，具体涉及一种锁紧机构及开闭机构。
背景技术
开闭机构安装在轨道车辆的最前端，是一种实现轨道车辆前端舱门开启或关闭的装置。轨道车辆正常运行时，舱门处于关闭状态，将车钩等部件包覆在内，与整车头罩共同组成完整的流线造型，减小轨道车辆行驶风阻，也可使轨道车辆外形更为美观；轨道车辆重联运行或需要救援时，舱门处于打开状态，露出内部空腔，为车钩连挂提供所需空间。
锁紧机构是开闭机构的重要组成部件，列车在运行时，锁紧机构通过摇臂对舱门施加锁紧力，能抵御列车高速行驶所产生气流冲击及振动影响，以确保开闭机构舱门的机械位置不变。
现有轨道车辆常采用左右开启式开闭机构，其锁紧机构主要有两种，一种是卡钳式限位锁紧机构，另一种是滑动式机械死点锁紧机构。卡钳式限位锁紧机构不能对摇臂施加较大的锁紧力，存在舱门轻微晃动的问题。滑动式机械死点锁紧机构中，为了使操作摆杆便于在锁定和解锁时越过刚性止挡，采用的多是可伸缩的操作摆杆，靠操作摆杆内部的压缩弹簧提供弹力，维持操作摆杆处于最大长度，当需越过刚性止挡实现解锁或锁紧时，通过压缩弹簧的收缩来实现；在相当大的外力通过舱门作用于摇臂，且该外力足以克服可伸缩操作摆杆内部的压缩弹簧的弹力时，同样会由于操作摆杆的伸缩导致存在舱门晃动的问题。
综上所述，急需一种锁紧机构及开闭机构以解决现有技术中存在的问题。
发明内容
本发明目的在于提供一种锁紧机构及开闭机构，以解决现有锁紧机构及开闭机构应用于机车时，容易受外界因素影响引起舱门晃动的问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种锁紧机构，包括操作摆杆、摇臂组件和止挡组件；所述操作摆杆的一端转动设置于摆杆转轴座上，所述操作摆杆的另一端与所述摇臂组件活动连接；所述止挡组件包括阻力臂和用于给阻力臂施加弹力的弹性件，所述阻力臂的自由端用于对操作摆杆远离摆杆转轴座的一端进行限位。
优选的，所述止挡组件还包括阻力臂转轴和阻力臂转轴座，所述阻力臂的一端垂直连接于阻力臂转轴上；所述阻力臂转轴转动设置于阻力臂转轴座内部，所述阻力臂转轴座上设有用于对阻力臂进行限位的止挡部；所述弹性件为扭转弹簧，所述弹性件套设于所述阻力臂转轴座外部，且所述弹性件的一端与阻力臂连接或抵靠设置。
优选的，所述阻力臂的自由端设有弧面凸出部。
优选的，两个所述止挡组件分别位于操作摆杆远离摆杆转轴座的一端的运动轨迹的两个终端。
优选的，所述操作摆杆包括摆杆主体和垂直连接于摆杆主体上的操作转轴；所述操作转轴贯穿于摆杆转轴座转动设置，所述操作转轴的自由端设有与解锁工具配合的操作部；
所述摆杆主体上还设有与转动驱动件铰接的驱动件安装孔。
优选的，所述摆杆主体上转动设置有滑块组件；所述摇臂组件上设有与所述滑块组件配合的导轨组件；
所述滑块组件包括滑块件和阻力轮套筒；所述滑块件的一端设有与所述导轨组件配合的凹槽；所述滑块件的另一端设有用于插入阻力轮套筒的滑动块转轴，所述滑动块转轴和阻力轮套筒之间可发生相对转动，所述阻力轮套筒转动设置于摆杆主体上；
所述导轨组件包括滑动导杆、导杆安装座和滑块止挡；所述滑动导杆设置于导杆安装座内，用于与所述凹槽相配合；两块所述滑块止挡设置于所述导杆安装座的两端，用于对所述滑块件进行限位。
优选的，所述凹槽设置于滑块件的矩形滑块上，所述矩形滑块嵌入所述导杆安装座设置；所述凹槽与滑动导杆的接触面为圆心角大于180°的圆弧面。
优选的，所述阻力轮套筒包括可拆卸式连接的套筒段和阻力轮；所述套筒段远离阻力轮的一端设有限位凸台，所述套筒段贯穿摆杆主体设置，所述限位凸台和阻力轮位于套筒段两端，防止所述套筒段从摆杆主体中脱出。
优选的，一种锁紧机构还包括用于向所述摆杆主体施加压力的伸缩件，且所述伸缩件的一端与摆杆主体铰接。
本发明还提供了一种开闭机构，设有上述的一种锁紧机构，包括底座，所述底座两侧对称设有至少两个锁紧机构，两侧锁紧机构中的摇臂组件分别用于与两侧的舱门对应连接；
所述摆杆转轴座设置于底座上，所述底座上设有与摆杆转轴座同轴的通孔。
应用本发明的技术方案，具有以下有益效果：
(1)本发明中，通过在锁紧机构中设置弹性的止挡组件，阻力臂与弹性件配合，可使操作摆杆在止挡组件的弹性件变形作用下越过阻力臂，实现解锁或锁紧，此时操作摆杆不需设置为可伸缩的形式，从而可避免由于操作摆杆受外力伸缩导致舱门晃动的问题。
(2)本发明中，在止挡组件中设置了阻力臂，在锁紧机构运动过程中，滑块组件接近行程终点时，滑块组件底部的阻力轮与阻力臂接触，需提供额外的操作力迫使阻力臂压缩弹性件(扭转弹簧)才能使操作摆杆继续旋转，急剧增加的阻力可在执行手动操作时产生强烈的手感，避免检修维护人员在进行手动锁紧、解锁操作时产生误判，防止手动操作不到位。当滑块组件到达行程终点后，滑块组件底部的阻力轮与阻力臂脱离接触，在弹性件(扭转弹簧)弹力的作用下，阻力臂自动复位，金属材质的阻力臂与阻力臂转轴座碰撞，可产生明显的撞击声，在检修维护人员在进行手动锁紧、解锁操作时给予明显的声音反馈，也可防止手动操作不到位。
(3)本发明中，阻力臂能通过滑块组件底部的阻力轮，对滑块组件提供限位功能，使锁紧状态下的滑块组件与滑块止挡之间的间隙小于0.5mm，可防止轨道车辆运行中的颠簸、振动等扰动导致滑块组件异常滑动，避免锁定失效的问题。
(4)本发明中，在锁紧机构的最终锁定位置，操作摆杆的摆杆主体与滑动导杆的角度小于90度，由于机械自锁角的作用，轨道车辆高速行驶所产生气流冲击力通过舱门作用在摇臂组件及滑动导杆上，最终仅能使滑块组件更加紧密地压迫滑块止挡，实现机构的锁紧功能。
(5)本发明中，同样存在摩擦力自锁功能，以滑动导杆与凹槽接触面之间的摩擦系数为0.1计算，在锁紧机构的最终锁定位置，当操作摆杆的摆杆主体与滑动导杆的角度在90度±5.7度范围内时，轨道车辆高速行驶所产生气流冲击力通过舱门作用在摇臂组件及滑动导杆上，垂直于滑动方向的分力压迫滑动导杆所产生的摩擦力，大于沿滑动方向的分力，无法使滑块组件移动，更有利于机构的锁紧。(若摩擦系数为0.15，则摩擦力自锁角度范围为90度±8.6度)。
(6)本发明中，操作摆杆的摆杆主体为固定长度，操作摆杆、摇臂组件及导轨组件、底座均可视为刚性连杆，在锁紧机构的最终锁定位置，搭配上文所述机械自锁功能及摩擦力自锁功能，作用在摇臂组件上的外力，无法使摇臂组件产生任何位移，可完全避免舱门晃动的问题。
(7)本发明中，伸缩件能提供足够的压力，使操作摆杆维持在锁紧机构的行程终点，防止轨道车辆运行中的颠簸、振动等扰动导致操作摆杆异常转动，避免锁定失效的问题。
(8)本发明中，开闭机构为左右开启式开闭机构，可根据轨道车辆运行的实际情况，提供舱门开启或关闭的两种不同工作状态，满足轨道车辆正常运行或重联(救援)运行时的不同工作需求。
(9)本发明中，在开启或关闭舱门的操作过程，仅需执行一个动作使操作摆杆的摆杆主体转动，即可完成锁紧机构的解锁、开启或关闭舱门、锁定动作，简化了操作流程。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，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是本申请实施例中一种开闭机构的结构示意图；
图2是本申请实施例中一种开闭机构去除舱门后的结构示意图；
图3是本申请实施例图1中底座的结构示意图；
图4是本申请实施例中底座上的止挡组件设置示意图；
图5是本申请实施例图4中止挡组件的结构示意图；
图6是本申请实施例图1中的操作摆杆的结构示意图；
图7是本申请实施例中操作摆杆与转动驱动件、伸缩件的连接示意图；
图8是本申请实施例中操作摆杆与滑块组件、导轨组件的连接示意图；
图9是本申请实施例图8中滑块组件的结构示意图；
图10是本申请实施例中摇臂组件与导轨组件、滑块件的连接示意图；
图11是本申请实施例图1中摇臂组件的结构示意图(未示意挂板)；
图12是本申请实施例中摇臂组件与舱门、底座的连接示意图；
图13是本申请实施例中左侧舱门处于关闭锁紧状态时锁紧机构的示意图；
图14是本申请实施例中左侧舱门解锁过程中锁紧机构的示意图；
图15是本申请实施例图14中I部分的放大图；
图16是本申请实施例中左侧舱门解锁完毕时锁紧机构的示意图；
图17是本申请实施例中左侧舱门打开过程中锁紧机构的示意图一(前半程)；
图18是本申请实施例中左侧舱门打开过程中锁紧机构的示意图二(后半程)；
图19是本申请实施例中左侧舱门打开后开始锁紧时锁紧机构的示意图；
图20是本申请实施例中左侧舱门打开后锁紧过程中锁紧机构的示意图；
图21是本申请实施例图20中II部分的放大图；
图22是本申请实施例中左侧舱门打开后完成锁紧时锁紧机构的示意图；
图23是本申请实施例中操作摆杆、阻力臂和阻力轮的配合示意图；
需要注意的是，在部分视图中，为了体现各部件之间的空间关系，以点划线绘制摇臂组件2，代表将摇臂组件2进行透明化处理，避免摇臂组件2对其他部件造成遮挡。
其中，1、操作摆杆，1.1、摆杆主体，1.2、操作转轴，1.2.1、操作部，1.3、驱动件安装孔，1.4、套筒安装孔，1.5、伸缩件铰接座一，2、摇臂组件，2.1、摇臂套管，2.2、摇臂板，2.3、加强筋，2.4、挂板，2.5、导杆座安装孔，3、止挡组件，3.1、阻力臂，3.1.1、弧面凸出部，3.2、弹性件，3.3、阻力臂转轴，3.4、阻力臂转轴座，3.4.1、止挡部，4、摆杆转轴座，5、转动驱动件，6、滑块组件，6.1、滑块件，6.1.1、凹槽，6.1.2、滑动块转轴，6.1.3、矩形滑块，6.2、阻力轮套筒，6.2.1、套筒段，6.2.2、阻力轮，6.3、挡圈，7、导轨组件，7.1、滑动导杆，7.2、导杆安装座，7.3、滑块止挡，8、伸缩件，9、锁紧机构，10、底座，10.1、摇臂转轴座，10.2、扭转弹簧安装孔，10.3、驱动件铰接座，10.4、伸缩件铰接座二，11、舱门。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以根据权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
实施例：
参见图1至图23，一种锁紧机构及开闭机构，本实施例应用于列车组机车头舱门的开闭及锁紧。
参见图1和图2，本申请的开闭机构包括底座10和设置于底座10上的锁紧机构9以及舱门11，为实现左右两侧的舱门11的开闭，在底座10上对称设置至少两个锁紧机构9，分别与左右两侧的舱门11连接，实现机车头舱门11的开闭及锁紧。
一种锁紧机构，包括操作摆杆1、摇臂组件2和止挡组件3；所述操作摆杆1的一端转动设置于摆杆转轴座4上，所述操作摆杆1的另一端与所述摇臂组件2活动连接，摇臂组件2用于与舱门11连接，可通过操作摆杆1的转动带动摇臂组件2运动，从而实现舱门11的开闭；所述止挡组件3包括阻力臂3.1和用于给阻力臂3.1施加弹力的弹性件3.2，所述阻力臂3.1的自由端用于对操作摆杆1远离摆杆转轴座4的一端进行限位，以实现在舱门11的开启位置和关闭位置对操作摆杆1的锁紧。
参见图4，本实施例中，在底座10上共设有四个止挡组件3，对于一侧的锁紧机构9，两个所述止挡组件3分别位于操作摆杆1远离摆杆转轴座4的一端的运动轨迹的两个终端，即舱门11关闭位置和开启位置。
参见图5，所述止挡组件3还包括阻力臂转轴3.3和阻力臂转轴座3.4，所述阻力臂3.1的一端垂直连接于阻力臂转轴3.3上；所述阻力臂转轴3.3转动设置于阻力臂转轴座3.4内部，所述阻力臂转轴座3.4固定设置于底座10上，所述阻力臂转轴座3.4上设有用于对阻力臂3.1进行转动限位的止挡部3.4.1；所述弹性件3.2为扭转弹簧，所述弹性件3.2(扭转弹簧)套设于所述阻力臂转轴座3.4外部，且所述弹性件3.2的一端与阻力臂3.1连接或抵靠设置。
本实施例中，扭转弹簧的一端抵靠在阻力臂3.1远离止挡部3.4.1的一侧，且存在适当的预紧力，用于与止挡部3.4.1配合使阻力臂3.1在初始状态时保持在合适的位置。扭转弹簧的另一端伸入底座10上的扭转弹簧安装孔10.2中，通过底座10给弹性件3.2施加反力，从而使弹性件3.2对阻力臂3.1施加压力，用于维持阻力臂3.1处于止挡位置。
所述阻力臂3.1的自由端设有弧面凸出部3.1.1，当解除锁紧或实现锁紧时，弧面设计便于操作摆杆1在外力驱动下转动时，使操作摆杆1靠近阻力臂3.1的一端越过阻力臂3.1的弧面凸出部3.1.1实现解锁或锁紧。
通过在锁紧机构9中设置弹性的止挡组件3，阻力臂3.1与弹性件3.2配合，可使操作摆杆1在止挡组件3的弹性件3.2变形作用下越过阻力臂3.1，此时操作摆杆1不需设置为可伸缩的形式，操作摆杆1可设置为固定规格，从而避免由于操作摆杆1受外力伸缩时导致舱门11晃动的问题。
所述操作摆杆1包括摆杆主体1.1和垂直连接于摆杆主体1.1上的操作转轴1.2；所述操作转轴1.2贯穿于摆杆转轴座4转动设置，所述操作转轴1.2的自由端设有与解锁工具配合的操作部1.2.1；本实施例中，所述摆杆转轴座4固定设置于底座10上，如图3所示，所述底座10上设有与摆杆转轴座4同轴的通孔，该通孔可使操作转轴1.2的自由端穿过，如图8所示，便于操作人员在底座10下方通过解锁工具实现操作转轴1.2和摆杆主体1.1的转动，从而实现舱门11的开闭。优选的，所述操作部1.2.1为六方柱，可用于实现解锁工具对操作部1.2.1的夹持和转动。
当需实现自动化开闭时，可通过转动驱动件5与操作摆杆1连接实现来操作摆杆1的转动，所述摆杆主体1.1上还设有与转动驱动件5铰接的驱动件安装孔1.3，如图1、图2和图7所示。转动驱动件5远离操作摆杆1的一端与底座10上的驱动件铰接座10.3连接，转动驱动件5可选用气缸、液压缸等直线运动执行元件。
所述摆杆主体1.1上转动设置有滑块组件6；所述摇臂组件2上设有与所述滑块组件6配合的导轨组件7，通过滑块组件6与导轨组件7之间的配合实现操作摆杆1与摇臂组件2之间的联动；
参见图9，所述滑块组件6包括滑块件6.1和阻力轮套筒6.2；所述滑块件6.1的一端设有与所述导轨组件7配合的凹槽6.1.1；所述滑块件6.1的另一端设有用于插入阻力轮套筒6.2的滑动块转轴6.1.2，所述滑动块转轴6.1.2和阻力轮套筒6.2之间可发生相对转动，所述阻力轮套筒6.2转动设置于摆杆主体1.1上的套筒安装孔1.4中，如图6至图8所示；
参见图8和图10，所述导轨组件7包括滑动导杆7.1、导杆安装座7.2和滑块止挡7.3；所述滑动导杆7.1设置于导杆安装座7.2内，用于与所述凹槽6.1.1相配合；两块所述滑块止挡7.3设置于所述导杆安装座7.2的两端，用于对所述滑块件6.1进行限位。本实施例中，滑动导杆7.1的轴线方向与摇臂组件2的摇臂板2.2的中心线长度方向一致，使滑块件6.1始终沿摇臂板2.2的中心线做直线往复运动。
所述凹槽6.1.1设置于滑块件6.1的矩形滑块6.1.3上，所述矩形滑块6.1.3嵌入所述导杆安装座7.2设置，矩形滑块6.1.3的外壁和导杆安装座7.2之间存在小于0.2mm的间隙，可限制矩形滑块6.1.3的五个自由度，在保证矩形滑块6.1.3滑动顺畅的同时对其进行限位，防止矩形滑块6.1.3发生摆动，使矩形滑块6.1.3仅能沿滑动导杆7.1的轴线方向滑动；所述凹槽6.1.1与滑动导杆7.1的接触面为圆心角大于180°的圆弧面，在滑动过程中可避免凹槽6.1.1从滑动导杆7.1底部脱出，接触面的圆心角优选200°～300°，接触面对应的圆弧为优弧，既能保证凹槽6.1.1与滑动导杆7.1之间的限位效果，又便于将矩形滑块6.1.3从滑动导杆7.1的一端滑入实现装配。
所述阻力轮套筒6.2包括可拆卸式连接的套筒段6.2.1和阻力轮6.2.2；所述套筒段6.2.1远离阻力轮6.2.2的一端设有限位凸台，所述套筒段6.2.1贯穿摆杆主体1.1转动设置，所述限位凸台和阻力轮6.2.2位于套筒段6.2.1两端，防止所述套筒段6.2.1从摆杆主体1.1中脱出，如图8所示；阻力轮6.2.2位于操作摆杆1的一端，用于与阻力臂3.1配合，实现对操作摆杆1的限位，如图23所示。
套筒段6.2.1和阻力轮6.2.2之间可通过螺纹连接，也可通过卡合方式连接，为避免阻力轮6.2.2从套筒段6.2.1底部脱出，在滑动块转轴6.1.2底端还设有挡圈6.3，挡圈6.3的外径大于阻力轮6.2.2的内径，且挡圈6.3与滑动块转轴6.1.2之间也为可拆卸式连接。
一种锁紧机构9还包括用于向所述摆杆主体1.1施加压力的伸缩件8，且所述伸缩件8的一端与摆杆主体1.1上的伸缩件铰接座一1.5铰接，所述伸缩件8的另一端与底座10上的伸缩件铰接座二10.4铰接。当伸缩件8向摆杆主体1.1施加压力时，在舱门11开启或关闭状态下，使操作摆杆1连接的矩形滑块6.1.3始终抵靠在滑块止挡7.3上，避免舱门11晃动。本实施例中，伸缩件8为气弹簧，且始终处于压缩状态。
参见图11和图12，摇臂组件2包括摇臂套管2.1，摇臂套管2.1套设于底座10的摇臂转轴座10.1上，用于实现摇臂组件2整体的转动；还包括与摇臂套管2.1固定连接的摇臂板2.2，摇臂板2.2水平设置，摇臂板2.2上设有用于安装导轨组件7的导杆座安装孔2.5，使得导轨组件7可安装于摇臂板2.2的底面，与下方的滑块组件6实现配合。摇臂套管2.1和摇臂板2.2之间还设有加强筋2.3，用于增强摇臂组件2的结构强度，摇臂板2.2远离摇臂套管2.1的一端设有用于与舱门11连接的挂板2.4。
本申请中的锁紧机构9和开闭机构的动作原理如下：
将解锁工具(如扳手)与操作转轴1.2的操作部1.2.1连接，用人力驱动操作摆杆1旋转，或通过转动驱动件5(如气缸)推动操作摆杆1的摆杆主体1.1旋转，可使矩形滑块6.1.3在导轨组件7内滑动，带动摇臂板2.2绕摇臂转轴座10.1旋转，最终驱动左右两侧的舱门11，实现机车头舱门11的开启或关闭功能。
当操作摆杆1的摆杆主体1.1与导轨组件7的滑动导杆7.1接近垂直时，即矩形滑块6.1.3接近行程终点时，滑块件6.1底部的阻力轮6.2.2与阻力臂3.1接触，需提供额外的动力迫使阻力臂3.1压缩弹性件3.2(即扭转弹簧)才能使操作摆杆1的摆杆主体1.1继续旋转。
当操作摆杆1的摆杆主体1.1与导轨组件7的滑动导杆7.1垂直时，到达机械死点临界位置。继续旋转操作摆杆1，使矩形滑块6.1.3与滑块止挡7.3接触，矩形滑块6.1.3到达行程终点，此时操作摆杆1的摆杆主体1.1与导轨组件7的滑动导杆7.1的角度小于90度，锁紧机构9锁定到位。同时，滑块件6.1底部的阻力轮6.2.2与阻力臂3.1脱离接触，在扭转弹簧弹力的作用下，阻力臂3.1可自动复位，并重新抵靠在阻力臂转轴座3.4的止挡部3.4.1上，复位时金属材质的阻力臂3.1与止挡部3.4.1碰撞，可产生明显的撞击声，在检修维护人员在进行手动锁紧、解锁操作时给予明显的声音反馈，也可防止手动操作不到位。
操作摆杆1、摇臂组件2及导轨组件7、底座10均可视为刚性连杆，锁紧机构9运行至行程终点后，由于机械自锁角的作用，轨道车辆高速行驶所产生气流冲击通过舱门11作用在摇臂组件2及导轨组件7上，最终仅能使矩形滑块6.1.3更加紧密地压迫滑块止挡7.3，更有利于开闭机构的锁紧。
伸缩件8能提供足够的弹力，使操作摆杆1维持在锁紧机构9的行程终点，防止轨道车辆运行中的颠簸、振动等扰动导致操作摆杆1异常转动，避免锁定失效的问题。
阻力臂3.1能通过滑块件6.1底部的阻力轮6.2.2，对滑块件6.1提供限位功能，在锁紧状态下使滑块件6.1顶部的矩形滑块6.1.3与滑块止挡7.3之间的间隙小于0.5mm，可防止轨道车辆运行中的颠簸、振动等扰动导致矩形滑块6.1.3异常滑动，避免锁定失效的问题。
参见图13至图22，上述的一种锁紧机构和开闭机构的使用方法如下：
(一)舱门11关闭时的锁紧：
如图13所示，左侧的舱门11处于关闭锁定状态，滑块组件6位于滑动导杆7.1的行程端部，并与滑块止挡7.3接触；操作摆杆1在伸缩件8的弹力的作用下使矩形滑块6.1.3与滑块止挡7.3接触。
以滑动导杆7.1与凹槽6.1.1之间的摩擦系数为0.1计算，当操作摆杆1的摆杆主体1.1与滑动导杆7.1的角度在84.3度～95.7度范围内时，由于摩擦力自锁的作用，轨道车辆高速行驶所产生气流冲击力通过舱门11作用在摇臂组件2及滑动导杆7.1上，垂直于滑动方向的分力压迫滑动导杆7.1所产生的摩擦力，大于沿滑动方向的分力，无法使矩形滑块6.1.3移动，更有利于机构的锁紧。(若摩擦系数为0.15，则摩擦力自锁角度范围为90度±8.6度)。
本实施例中，舱门11关闭锁紧时，操作摆杆1的摆杆主体1.1与滑动导杆7.1的夹角为85度，由于机械自锁角的作用，轨道车辆高速行驶所产生气流冲击力通过舱门11作用在摇臂组件2及滑动导杆7.1上，最终仅能使滑块组件6的矩形滑块6.1.3更加紧密地压迫滑块止挡7.3，实现机构的锁紧功能。
操作摆杆1、摇臂组件2及导轨组件7、底座11均可视为刚性连杆，在锁紧机构9的最终锁定位置，搭配上文所述机械自锁功能及摩擦力自锁功能，作用在摇臂组件2上的外力，无法使摇臂组件2产生任何位移，可完全避免舱门11晃动的问题。
此时，操作摆杆1在伸缩件8弹力的作用下使矩形滑块6.1.3更加紧密地压迫滑块止挡7.3，可防止轨道车辆运行中的颠簸、振动等扰动导致操作摆杆1异常转动，避免锁定失效的问题。
此时，阻力臂3.1能通过滑块组件6底部的阻力轮6.2.2，对滑块组件6提供限位功能，在锁紧状态下使滑块件6.1顶部的矩形滑块6.1.3与滑块止挡7.3之间的间隙小于0.5mm，可防止轨道车辆运行中的颠簸、振动等扰动导致矩形滑块6.1.3异常滑动，避免锁定失效的问题。
(二)舱门11开启前的解锁：
将解锁工具与操作转轴1.2的操作部1.2.1连接，用人力驱动操作摆杆1旋转，或通过转动驱动件5(如气缸)伸出端向后运动，带动操作摆杆1旋转，可使矩形滑块6.1.3在导杆安装座7.2滑动；滑块组件6滑动很小的一段距离后(不大于0.5mm)，滑块组件6底部的阻力轮6.2.2与阻力臂3.1接触，需持续提供额外的动力迫使阻力臂3.1压缩扭转弹簧(即弹性件3.2)才能使操作摆杆1继续旋转。
如图14和图15所示，当操作摆杆1旋转至与滑动导杆7.1的夹角为90度时，阻力臂3.1在阻力轮6.2.2的作用下绕阻力臂转轴3.3旋转约5度并远离止挡部3.4.1。
在此过程中，伸缩件8持续提供弹力阻碍摆杆主体1.1的旋转，需持续提供额外的动力克服伸缩件8的阻力才能使操作摆杆1继续旋转。
(三)舱门11开启时解锁完成：
继续通过人力或转动驱动件5(气缸)驱动操作摆杆1旋转，使滑块件6.1在导轨组件7内滑动。
如图16所示，当操作摆杆1的摆杆主体1.1旋转至与滑动导杆7.1的夹角为94度时，滑块组件6底部的阻力轮6.2.2与阻力臂3.1脱离接触，在弹性件3.2(扭转弹簧)弹力的作用下，阻力臂3.1自动复位，金属材质的阻力臂3.1与止挡部3.4.1碰撞，可产生明显的撞击声，提示操作人员此时锁紧机构9已解锁。
在此过程中，伸缩件8持续提供弹力阻碍摆杆主体1.1的旋转，需持续提供额外的动力克服伸缩件8的阻力才能使操作摆杆1继续旋转。
(四)舱门11解锁后的开启过程：
继续通过人力或转动驱动件5(气缸)驱动操作摆杆1旋转，使滑块件6.1在导轨组件7内滑动，带动摇臂组件2的摇臂板2.2绕摇臂转轴座10.1旋转，最终驱动舱门11，实现舱门11开启功能。
如图17所示，在舱门11开启的前半程中，伸缩件8持续提供弹力阻碍摆杆主体1.1的旋转，需持续提供额外的动力克服伸缩件8的阻力才能使操作摆杆1继续旋转。
如图18所示，在舱门11开启的后半程中，弹性件8持续提供弹力促进摆杆主体1.1的旋转。
(五)舱门11开启后开始锁紧：
继续通过人力或转动驱动件5(气缸)驱动操作摆杆1旋转，使滑块件6.1在导轨组件7内滑动。
如图19所示，当操作摆杆1的摆杆主体1.1旋转至与滑动导杆7.1的夹角再次为94度时，滑块组件6底部的阻力轮6.2.2即将与设置于底座10后端的阻力臂3.1接触，接触后需提供额外的动力迫使阻力臂3.1压缩弹性件3.2(扭转弹簧)才能使操作摆杆1继续旋转。
在此过程中，弹性件8持续提供弹力促进摆杆主体1.1的旋转。
(六)舱门11开启后的锁紧过程：
继续通过人力或转动驱动件5(气缸)驱动操作摆杆1旋转，使滑块件6.1在导轨组件7内滑动；滑块组件6底部的阻力轮6.2.2与设置于底座10后端的阻力臂3.1持续接触，需持续提供额外的动力迫使阻力臂3.1压缩弹性件3.2(扭转弹簧)才能使操作摆杆1继续旋转。
如图20和图21所示，当操作摆杆1的摆杆主体1.1旋转至与滑动导杆7.1的夹角再次为90度时，设置于底座10后端的阻力臂3.1在阻力轮6.2.2的作用下绕阻力臂转轴3.3旋转约5度并远离止挡部3.4.1。
在此过程中，弹性件8持续提供弹力促进摆杆主体1.1的旋转。
(七)舱门11开启后完成锁紧：
继续通过人力或转动驱动件5(气缸)驱动操作摆杆1旋转，使滑块件6.1在导轨组件7内滑动。
如图22所示，最终滑块组件6位于滑动导杆7.1的行程端部，并与滑块止挡7.3接触。操作摆杆1的摆杆主体1.1与滑动导杆7.1的夹角为85度，此时，左侧舱门11开启完毕并锁紧到位。开启状态锁紧原理与上文“(一)舱门11关闭时的锁紧”中的锁紧原理相同，在此不再累述。
左侧舱门11开启完毕并锁紧到位时，滑块组件6底部的阻力轮6.2.2与阻力臂3.1脱离接触，在弹性件3.2(扭转弹簧)的弹力的作用下，阻力臂3.1自动复位，金属材质的阻力臂3.1与止挡部3.4.1碰撞，可产生明显的撞击声，提示操作人员此时锁紧机构9已锁定到位。
舱门11关闭前的解锁过程及锁定原理与舱门11打开时原理相同，过程相反；右侧舱门11为对称结构，解锁过程及锁定原理也完全相同，在此不再累述。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种锁紧机构，其特征在于，包括操作摆杆(1)、摇臂组件(2)和止挡组件(3)；所述操作摆杆(1)的一端转动设置于摆杆转轴座(4)上，所述操作摆杆(1)的另一端与所述摇臂组件(2)活动连接；所述止挡组件(3)包括阻力臂(3.1)和用于给阻力臂(3.1)施加弹力的弹性件(3.2)，所述阻力臂(3.1)的自由端用于对操作摆杆(1)远离摆杆转轴座(4)的一端进行限位。
2.根据权利要求1所述的一种锁紧机构，其特征在于，所述止挡组件(3)还包括阻力臂转轴(3.3)和阻力臂转轴座(3.4)，所述阻力臂(3.1)的一端垂直连接于阻力臂转轴(3.3)上；所述阻力臂转轴(3.3)转动设置于阻力臂转轴座(3.4)内部，所述阻力臂转轴座(3.4)上设有用于对阻力臂(3.1)进行限位的止挡部(3.4.1)；所述弹性件(3.2)为扭转弹簧，所述弹性件(3.2)套设于所述阻力臂转轴座(3.4)外部，且所述弹性件(3.2)的一端与阻力臂(3.1)连接或抵靠设置。
3.根据权利要求2所述的一种锁紧机构，其特征在于，所述阻力臂(3.1)的自由端设有弧面凸出部(3.1.1)。
4.根据权利要求1至3任意一项所述的一种锁紧机构，其特征在于，两个所述止挡组件(3)分别位于操作摆杆(1)远离摆杆转轴座(4)的一端的运动轨迹的两个终端。
5.根据权利要求4任意一项所述的一种锁紧机构，其特征在于，所述操作摆杆(1)包括摆杆主体(1.1)和垂直连接于摆杆主体(1.1)上的操作转轴(1.2)；所述操作转轴(1.2)贯穿于摆杆转轴座(4)转动设置，所述操作转轴(1.2)的自由端设有与解锁工具配合的操作部(1.2.1)；
所述摆杆主体(1.1)上还设有与转动驱动件(5)铰接的驱动件安装孔(1.3)。
6.根据权利要求5所述的一种锁紧机构，其特征在于，所述摆杆主体(1.1)上转动设置有滑块组件(6)；所述摇臂组件(2)上设有与所述滑块组件(6)配合的导轨组件(7)；
所述滑块组件(6)包括滑块件(6.1)和阻力轮套筒(6.2)；所述滑块件(6.1)的一端设有与所述导轨组件(7)配合的凹槽(6.1.1)；所述滑块件(6.1)的另一端设有用于插入阻力轮套筒(6.2)的滑动块转轴(6.1.2)，所述滑动块转轴(6.1.2)和阻力轮套筒(6.2)之间可发生相对转动，所述阻力轮套筒(6.2)转动设置于摆杆主体(1.1)上；
所述导轨组件(7)包括滑动导杆(7.1)、导杆安装座(7.2)和滑块止挡(7.3)；所述滑动导杆(7.1)设置于导杆安装座(7.2)内，用于与所述凹槽(6.1.1)相配合；两块所述滑块止挡(7.2)设置于所述导杆安装座(7.1)的两端，用于对所述滑块件(6.1)进行限位。
7.根据权利要求6所述的一种锁紧机构，其特征在于，所述凹槽(6.1.1)设置于滑块件(6.1)的矩形滑块(6.1.3)上，所述矩形滑块(6.1.3)嵌入所述导杆安装座(7.2)设置；所述凹槽(6.1.1)与滑动导杆(7.1)的接触面为圆心角大于180°的圆弧面。
8.根据权利要求6或7所述的一种锁紧机构，其特征在于，所述阻力轮套筒(6.2)包括可拆卸式连接的套筒段(6.2.1)和阻力轮(6.2.2)；所述套筒段(6.2.1)远离阻力轮(6.2.2)的一端设有限位凸台，所述套筒段(6.2.1)贯穿摆杆主体(1.1)设置，所述限位凸台和阻力轮(6.2.2)位于套筒段(6.2.1)两端，防止所述套筒段(6.2.1)从摆杆主体(1.1)中脱出。
9.根据权利要求5所述的一种锁紧机构，其特征在于，还包括用于向所述摆杆主体(1.1)施加压力的伸缩件(8)，且所述伸缩件(8)的一端与摆杆主体(1.1)铰接。
10.一种开闭机构，设有如权利要求1至9任意一项所述的一种锁紧机构(9)，其特征在于，包括底座(10)，所述底座(10)两侧对称设有至少两个锁紧机构(9)，两侧锁紧机构(9)中的摇臂组件(2)分别用于与两侧的舱门(11)对应连接；
所述摆杆转轴座(4)设置于底座(10)上，所述底座(10)上设有与摆杆转轴座(4)同轴的通孔。
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