CN205601858U - 有轨车辆及其自由铰系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种有轨车辆及其自由铰系统。本实用新型提供的有轨车辆的自由铰系统，有轨车辆包括相邻设置的第一车厢和第二车厢，该自由铰系统包括：第一铰接座，适于与第一车厢连接；第二铰接座，适于与第二车厢连接；以及，自动伸缩件，其第一端与第一铰接座铰接，第二端与第二铰接座铰接。采用本实用新型的技术方案，当有轨车辆在诸如爬坡或者下坡行驶时如果发生点头现象，自动伸缩件可以自动伸缩，以自动适应相邻的两节车厢厢体上部在X方向上的距离变化，而不会促使车厢发生侧滚，从而有效降低第一车厢和第二车厢发生非预期侧滚现象的可能性，有利于改善列车运营平稳性和乘车舒适性。

Description

有轨车辆及其自由铰系统

技术领域

本实用新型涉及一种有轨车辆及其自由铰系统。

背景技术

有轨车辆尤其是现代有轨电车自应用以来，由于其节能、环保等特点，成为城市新兴的一种先进的公交方式。有轨车辆(包括有轨电车)可以具有一节车厢或者两节以上车厢。对于具有两节以上车厢的有轨车辆来说，每相邻的两节车厢之间的连接以及力的传递主要通过下铰接系统实现，下铰接系统通常连接在两节相邻车厢底部的车架之间。除下铰接系统之外，每相邻的两节车厢的厢体上部通常还通过上铰接系统联接，上铰接系统具有多种类型，其中一种类型为自由铰系统。自由铰系统用于提供有轨车辆车厢间的点头连接，还可以提高各节车厢的抗侧翻性能。

图1即示出了现有技术中有轨车辆的自由铰系统的典型结构，用于两节相邻的车厢之间，两节相邻的车厢例如为第一车厢(图中未示出)和第二车厢(图中未示出)。该自由铰系统包括第一铰接座1’、第二铰接座2’和连接杆3’，其中，第一铰接座1’用于和第一车厢的厢体可拆卸连接，第二铰接座2’用于和第二车厢的厢体可拆卸连接，连接杆3’的一端与第一铰接座1’通过球铰连接并形成一个铰接点，连接杆3’的另一端与第二铰接座2’通过球铰连接并形成另一个铰接点，连接杆3’大体水平布置。自由铰系统在整机组装过程或者停机检修过程中，连接杆3’的长度可以调节，以适应因第一铰接座1’和第二铰接座2’的安装误差或制造误差所造成的二者之间距离的变化。但在车辆运行过程中，连接杆3’的长度为固定长度。

有轨车辆在爬坡或者下坡行驶时，相邻的两节车厢可能由于处于不同的坡度上而发生点头现象，这会使两车厢厢体上部之间沿轨道方向(也即X方向)的距离变大或者变小。因连接在车厢厢体之间的连接杆3’的长度固定，为适应两车厢厢体上部之间距离的变化，车辆的两节相邻车厢会在连接杆3’的牵制作用下发生非预期的侧滚现象，使车厢左右倾斜，从而影响列车运营平稳性和乘车舒适性。

实用新型内容

本实用新型旨在提供一种有轨车辆的自由铰系统，以有效改善有轨车辆在爬坡或下坡行驶时，相邻车厢之间发生的非预期侧滚现象。本实用新型还提供了一种有轨车辆。

本实用新型提供的有轨车辆的自由铰系统，所述有轨车辆包括相邻设置的第一车厢和第二车厢，该自由铰系统包括：第一铰接座，适于与所述第一车厢的厢体连接；第二铰接座，适于与所述第二车厢的厢体连接；以及，自动伸缩件，其第一端与所述第一铰接座铰接，第二端与所述第二铰接座铰接。

进一步地，所述自动伸缩件包括：套筒，所述套筒的第一端与所述第一铰接座铰接；与所述套筒滑动配合的活动杆，所述活动杆的第一端位于所述套筒内，所述活动杆的第二端从所述套筒的第二端伸出后与所述第二铰接座铰接；所述套筒的第一端及第二端中的至少一端通过弹簧与所述活动杆的第一端连接。

进一步地，所述自动伸缩件包括：套筒，其第一端设置有第一端盖，第二端设置有第二端盖；所述套筒的第一端与所述第一铰接座铰接；与所述套筒滑动配合的活动杆，所述活动杆的第一端位于所述套筒内，所述活动杆的第二端从所述第二端盖伸出后与所述第二铰接座铰接；第一阻尼弹簧，安装于所述套筒内，且所述第一阻尼弹簧的第一端能够由所述第一端盖限位，第二端能够由设置于所述活动杆第一端的圆盘限位；第二阻尼弹簧，安装于所述套筒内并套设在所述活动杆上，且所述第二阻尼弹簧的第一端能够由所述圆盘限位，第二端能够由所述第二端盖限位。

进一步地，所述自动伸缩件还包括：能够夹持在所述圆盘和所述第一阻尼弹簧之间的第一盘体；所述第一盘体与所述套筒滑动配合，且所述第一盘体的中间设置有套设在所述第一阻尼弹簧中的导向柱；能够夹持在所述圆盘和所述第二阻尼弹簧之间的第二盘体；所述第二盘体与所述套筒滑动配合；所述套筒的内周设置有环形的凸缘，所述凸缘位于所述第一盘体和所述第二盘体之间；所述凸缘的内周直径大于所述圆盘的外周直径，并小于所述第一盘体和所述第二盘体中任一者的外周直径。

进一步地，所述自动伸缩件还包括：第一导向筒，靠近所述第一端盖设置，并套设于所述第一阻尼弹簧和所述套筒之间；第二导向筒，靠近所述第二端盖设置，并套设于所述第二阻尼弹簧和所述套筒之间。

进一步地，所述第一导向筒的长度不小于所述套筒长度的四分之一，所述第二导向筒的长度不小于所述套筒长度的四分之一。

进一步地，所述第一盘体上设置有用于容纳所述第一阻尼弹簧第二端的第一凹槽；所述第二盘体上设置有用于容纳所述第二阻尼弹簧第一端的第二凹槽。

进一步地，所述圆盘的一侧设置有连接柱，所述连接柱与开设于所述活动杆第一端的中心孔螺接；并且/或者，所述套筒的第一端螺接有第一铰接头部，所述第一铰接头部与所述第一铰接座通过球铰连接；所述活动杆的第二端螺接有第二铰接头部，所述第二铰接头部与所述第二铰接座通过球铰连接。

进一步地，所述自动伸缩件包括：套筒，其第一端设置有第一端盖，第二端设置有第二端盖；所述套筒的第一端与所述第一铰接座铰接；与所述套筒滑动配合的活动杆，所述活动杆的第一端位于所述套筒内，所述活动杆的第二端从所述第二端盖伸出后与所述第二铰接座铰接；限位板，设置于所述活动杆的第一端；所述限位板的轴向移动由所述第一端盖和所述第二端盖限位。

本实用新型提供的有轨车辆的自由铰系统，采用第一铰接座与两节相邻车厢中的第一车厢厢体连接，第二铰接座与两节相邻车厢中的第二车厢厢体连接，并使用自动伸缩件分别与第一铰接座和第二铰接座铰接连接的技术方案。因自动伸缩件在车辆运行期间能够自动提供一定的伸长量和缩短量，这样，有轨车辆在诸如爬坡或者下坡行驶时如果发生点头现象，自动伸缩件可以自动伸缩，以自动适应相邻的两节车厢厢体上部在X方向上的距离变化，而不会促使车厢发生侧滚，从而有效降低第一车厢和第二车厢发生非预期侧滚现象的可能性，有利于改善列车运营平稳性和乘车舒适性。

本实用新型还提供了一种有轨车辆，包括相邻设置的第一车厢和第二车厢，第一车厢的厢体和第二车厢的厢体之间设置有上述的有轨车辆的自由铰系统。

附图说明

下文将参考附图进一步描述本实用新型的实施例，在附图中：

图1示出了现有技术中有轨车辆的两节相邻车厢的自由铰系统的立体结构；

图2示出了本实用新型实施例提供的有轨车辆的自由铰系统的剖视结构，其中显示的车厢厢体为俯视视图；

图3示出了图2中被圆圈包围的部分的局部放大结构；

图4示出了本实用新型实施例中的自动伸缩件处于缩短状态时的局部剖视结构；

图5示出了本实用新型实施例中的自动伸缩件处于伸长状态时的局部剖视结构。

具体实施方式

图2示出了本实用新型实施例提供的有轨车辆的自由铰系统的剖视结构。如图所示，有轨车辆包括相邻设置的第一车厢和第二车厢，有轨车辆优选地为现代有轨电车，也可以为有轨列车。

该自由铰系统至少包括第一铰接座1、第二铰接座2和自动伸缩件3。第一铰接座1和第二铰接座2可以分别是铸造件，也可以如图所示由钣金件组合而成。第一铰接座1例如以螺接或其他可拆卸连接方式与第一车厢的厢体100连接，第二铰接座2例如以螺接或其他可拆卸连接方式与第二车厢的厢体200连接。当然，在其他未示出的实施例中，第一铰接座1、第二铰接座2还可以分别与第一车厢、第二车厢的厢体以焊接的方式或其他合适方式连接。自动伸缩件3的第一端与第一铰接座1例如通过球铰连接，并形成一个铰接点。自动伸缩件3的第二端与第二铰接座2例如通过另一球铰连接，并形成另一个铰接点。自动伸缩件3在正常状态下，大体与水平面平行布置。优选地，自动伸缩件3的两端铰接点的连线与有轨车辆的轨道方向不平行。

本实用新型实施例提供的有轨车辆的自由铰系统，因自动伸缩件3在车辆运行期间能够自动提供一定的伸长量和缩短量，这样，有轨车辆在诸如爬坡或者下坡行驶时如果发生点头现象，自动伸缩件3可以自动伸缩，以自动适应相邻的两节车厢厢体上部在X方向上的距离变化，而不会促使车厢发生侧滚，从而有效降低第一车厢和第二车厢发生非预期侧滚现象的可能性，有利于改善列车运营平稳性和乘车舒适性。

自动伸缩件3可以有多种实施方式，只要能够提供一定的伸长量和缩短量即可。结合参考图2至图5，本实施例提供了自动伸缩件3的一种优选结构，该自动伸缩件3主要包括：套筒30、活动杆31、第一阻尼弹簧331和第二阻尼弹簧332等。

套筒30的第一端设置有第一端盖301，套筒30的第二端设置有第二端盖302。套筒30的第一端与第一铰接座1铰接。优选地，可以在套筒30第一端的第一端盖301上螺接第一铰接头部303，使第一铰接头部303与第一铰接座1通过球铰连接。

活动杆31的第一端位于套筒30内。活动杆31的第二端从套筒30第二端的第二端盖302伸出后，与第二铰接座2铰接。可以理解，活动杆31可以与套筒30的第二端盖302为滑动配合关系，使自动伸缩件3可以自动伸长或缩短。活动杆31的第一端设置有圆盘311，圆盘311可以和活动杆31为一体式结构，也可以为分体式结构。本实施例中，圆盘311与活动杆31为分体式结构，在圆盘311的一侧设置有连接柱312，连接柱312与开设于活动杆31第一端的中心孔以螺纹连接的方式连接。优选地，可以在活动杆31的第二端上螺接第二铰接头部304，使第二铰接头部304与第二铰接座2通过球铰连接。

第一阻尼弹簧331安装于套筒30内，且第一阻尼弹簧331的第一端可由第一端盖301限位，第二端可由圆盘311限位。第二阻尼弹簧332安装于套筒30内并套设在活动杆31上，且第二阻尼弹簧332的第一端可由圆盘311限位，第二端可由第二端盖302限位。通过设置第一阻尼弹簧331和第二阻尼弹簧332，可以起到运动缓冲的作用，降低自动伸缩件3在伸长和缩短时的振动和冲击。

本实施例中优选地，当自动伸缩件3处于自然状态(既未被拉伸也未被压缩的状态)时，此时，第一阻尼弹簧331和第二阻尼弹簧332可以均处于自然状态，或第一阻尼弹簧331和第二阻尼弹簧332处于受压缩状态下的平衡。为避免自动伸缩件3伸缩时，第一阻尼弹簧331和第二阻尼弹簧332中一者处于受压状态，另一者因在套筒30内呈可自由移动状态而与套筒30发生来回碰撞，本实施例还对自动伸缩件3的结构进行了优化。参考图3，自动伸缩件3进一步包括第一盘体34、第二盘体35和凸缘303。

第一盘体34可夹持在圆盘311和第一阻尼弹簧331之间，或者夹持在凸缘303和第一阻尼弹簧331之间。第一盘体34位于套筒30内并与套筒30滑动配合，在第一盘体34的中间设置有导向柱342，导向柱342从第一阻尼弹簧331的第二端套设入第一阻尼弹簧331中。

第二盘体35可夹持在圆盘311和第二阻尼弹簧332之间，或者夹持在凸缘303和第二阻尼弹簧332之间。第二盘体35位于套筒30内并与套筒30滑动配合。

凸缘303呈环形，设置于套筒30的内周，并位于第一盘体34和第二盘体35之间。具体在本实施例中，凸缘303的位置对应于自动伸缩件3处于自然状态时圆盘311所处的位置。凸缘303的内周直径大于圆盘311的外周直径，并小于第一盘体34和第二盘体35中任一者的外周直径。

可以理解，通过设置第一盘体34、第二盘体35和凸缘303，以及合理设置凸缘303的轴向长度与圆盘311的盘体厚度之间的关系，一方面可以不影响活动杆31的正常伸缩，另一方面，当一个阻尼弹簧处于压缩状态时，另一个阻尼弹簧会处于两端均被轴向限位的固定状态，而不会在套筒30内来回移动。

图4中即示出了自动伸缩件3处于缩短状态时的局部剖视结构，此时，活动杆31缩回，第一阻尼弹簧331处于被压缩状态，第一盘体34夹持在圆盘311和第一阻尼弹簧331之间，第二盘体35夹持在第二阻尼弹簧332和凸缘303之间，保证第二阻尼弹簧332的位置保持固定。图5中即示出了自动伸缩件3处于伸长状态时的局部剖视结构，此时，活动杆31伸出，第二阻尼弹簧332处于被压缩状态，第二盘体35夹持在圆盘311和第二阻尼弹簧332之间，第一盘体34夹持在第一阻尼弹簧331和凸缘303之间，第一阻尼弹簧331的位置保持固定。

优选地，为保证第一阻尼弹簧331和第二阻尼弹簧332的伸缩运动可靠，自动伸缩件3还包括第一导向筒361和第二导向筒362。第一导向筒361靠近第一端盖301设置，例如与第一端盖301固定连接在一起。第一导向筒361套设于第一阻尼弹簧331和套筒30之间，用于对第一阻尼弹簧331的伸缩导向。第二导向筒362靠近第二端盖302设置，例如与第二端盖302固定连接在一起。第二导向筒362套设于第二阻尼弹簧332和套筒30之间，用于对第二阻尼弹簧332的伸缩导向。另外，还可以在第一盘体34上设置用于容纳第一阻尼弹簧331第二端的第一凹槽341，第二盘体35上设置用于容纳第二阻尼弹簧332第一端的第二凹槽351。

优选地，第一导向筒361的长度不小于套筒30长度的四分之一，并且/或者，第二导向筒362的长度不小于套筒30长度的四分之一。第一导向筒361和第二导向筒362不仅可以用于导向，还可用于限制第一盘体34、第二盘体35的轴向移动位置，进而限制自动伸缩件3的伸缩量。

上文中详细描述了本实用新型实施例提供的优选的自动伸缩件3的结构，可以理解，在其他实施例中，自动伸缩件3还可以采用其他结构。

例如，在一种未示出的实施方式中，自动伸缩件可以不设置各阻尼弹簧，仅包括套筒、与套筒滑动配合的活动杆。具体地，套筒第一端设置有第一端盖，套筒第二端设置有第二端盖，套筒的第一端与第一铰接座铰接；活动杆的第一端位于套筒内，活动杆的第二端从第二端盖伸出后与第二铰接座铰接；在活动杆的第一端设置一限位板，限位板的轴向移动由第一端盖和第二端盖限位，使自动伸缩件能够具有一定的自动伸缩量。

在另一种未示出的实施方式中，自动伸缩件优选地包括套筒、活动杆和至少一个弹簧。套筒的第一端与第一铰接座铰接。活动杆与套筒滑动配合，活动杆第一端位于套筒内，活动杆第二端从套筒的第二端伸出后与第二铰接座铰接。套筒的第一端及第二端中的至少一端通过弹簧与活动杆的第一端连接。这样，自动伸缩件不但具有一定的自动伸缩量，在弹簧的作用下，还可以缓冲自动伸缩件的伸缩运动。

本实用新型实施例还提供了一种有轨车辆，该有轨车辆包括相邻设置的第一车厢和第二车厢，第一车厢的厢体和第二车厢的厢体之间设置有上述的有轨车辆的自由铰系统。

本实用新型实施例提供的有轨车辆，因应用有本实用新型实施例提供的自由铰系统，因此也具备相应的技术效果，在此不再赘述。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并不用于限制本实用新型，对本领域的技术人员而言，可以在不偏离本实用新型的范围的情况下对本实用新型的装置做出多种改良和变型。本领域的技术人员通过考虑本说明书中公开的内容也可得到其它实施例。本说明书和示例仅应被视为示例性的，本实用新型的真实范围由所附权利要求以及等同方案限定。

Claims (10)

1.一种有轨车辆的自由铰系统，所述有轨车辆包括相邻设置的第一车厢和第二车厢，其特征在于，该自由铰系统包括：第一铰接座，适于与所述第一车厢的厢体连接；第二铰接座，适于与所述第二车厢的厢体连接；以及，自动伸缩件，其第一端与所述第一铰接座铰接，第二端与所述第二铰接座铰接。

2.根据权利要求1所述的自由铰系统，其特征在于，所述自动伸缩件包括：

套筒，所述套筒的第一端与所述第一铰接座铰接；

与所述套筒滑动配合的活动杆，所述活动杆的第一端位于所述套筒内，所述活动杆的第二端从所述套筒的第二端伸出后与所述第二铰接座铰接；

所述套筒的第一端及第二端中的至少一端通过弹簧与所述活动杆的第一端连接。

3.根据权利要求1所述的自由铰系统，其特征在于，所述自动伸缩件包括：

套筒，其第一端设置有第一端盖，第二端设置有第二端盖；所述套筒的第一端与所述第一铰接座铰接；

与所述套筒滑动配合的活动杆，所述活动杆的第一端位于所述套筒内，所述活动杆的第二端从所述第二端盖伸出后与所述第二铰接座铰接；

第一阻尼弹簧，安装于所述套筒内，且所述第一阻尼弹簧的第一端能够由所述第一端盖限位，第二端能够由设置于所述活动杆第一端的圆盘限位；

第二阻尼弹簧，安装于所述套筒内并套设在所述活动杆上，且所述第二阻尼弹簧的第一端能够由所述圆盘限位，第二端能够由所述第二端盖限位。

4.根据权利要求3所述的自由铰系统，其特征在于，所述自动伸缩件还包括：

能够夹持在所述圆盘和所述第一阻尼弹簧之间的第一盘体；所述第一盘体与所述套筒滑动配合，且所述第一盘体的中间设置有套设在所述第一阻尼弹簧中的导向柱；

能够夹持在所述圆盘和所述第二阻尼弹簧之间的第二盘体；所述第二盘体与所述套筒滑动配合；

所述套筒的内周设置有环形的凸缘，所述凸缘位于所述第一盘体和所述第二盘体之间；所述凸缘的内周直径大于所述圆盘的外周直径，并小于所述第一盘体和所述第二盘体中任一者的外周直径。

5.根据权利要求4所述的自由铰系统，其特征在于，所述自动伸缩件还包括：第一导向筒，靠近所述第一端盖设置，并套设于所述第一阻尼弹簧和所述套筒之间；第二导向筒，靠近所述第二端盖设置，并套设于所述第二阻尼弹簧和所述套筒之间。

6.根据权利要求5所述的自由铰系统，其特征在于，所述第一导向筒的长度不小于所述套筒长度的四分之一，所述第二导向筒的长度不小于所述套筒长度的四分之一。

7.根据权利要求4所述的自由铰系统，其特征在于，所述第一盘体上设置有用于容纳所述第一阻尼弹簧第二端的第一凹槽；所述第二盘体上设置有用于容纳所述第二阻尼弹簧第一端的第二凹槽。

8.根据权利要求3所述的自由铰系统，其特征在于，

所述圆盘的一侧设置有连接柱，所述连接柱与开设于所述活动杆第一端的中心孔螺接；

并且/或者，

所述套筒的第一端螺接有第一铰接头部，所述第一铰接头部与所述第一铰接座通过球铰连接；所述活动杆的第二端螺接有第二铰接头部，所述第二铰接头部与所述第二铰接座通过球铰连接。

9.根据权利要求1所述的自由铰系统，其特征在于，所述自动伸缩件包括：

套筒，其第一端设置有第一端盖，第二端设置有第二端盖；所述套筒的第一端与所述第一铰接座铰接；

与所述套筒滑动配合的活动杆，所述活动杆的第一端位于所述套筒内，所述活动杆的第二端从所述第二端盖伸出后与所述第二铰接座铰接；

限位板，设置于所述活动杆的第一端；所述限位板的轴向移动由所述第一端盖和所述第二端盖限位。

10.一种有轨车辆，包括相邻设置的第一车厢和第二车厢，其特征在于，所述第一车厢的厢体和第二车厢的厢体之间设置有权利要求1至9中任一项所述的有轨车辆的自由铰系统。