CN209225147U - 一种自动夹紧及松脱式的列车上水装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种自动夹紧及松脱式的列车上水装置，包括上水接头，还包括用于驱动所述上水接头与列车注水口对接或远离的上水机器人，所述上水接头安装于所述上水机器人的上水臂杆的自由端，所述上水臂杆的自由端还设有能对所述列车注水口进行轴向限位以及解除该轴向限位的夹紧机构。该实用新型将上水接头和上水机器人有效结合，并通过夹紧机构将上水接头与列车注水口自动夹紧或松脱，实现了列车上水过程全自动化操作；而且在上水时上水接头能自动夹紧列车注水口，并采用多重压紧密封措施防止漏水，上水过程中水头损失小，上水结束后上水接头能自动从列车注水口上脱落，可有效防止上水接头及上水软管被列车拖拽。

Description

一种自动夹紧及松脱式的列车上水装置

技术领域

本实用新型属于列车上水技术领域，具体涉及一种自动夹紧及松脱式的列车上水装置。

背景技术

目前常用的旅客列车上水栓包括传统上水栓和自动回卷型上水栓，前者在上水结束后需要上水工人将上水管从列车注水口上拔出并收回原位，自动回卷型上水栓则能在上水结束后自动脱落并回卷。上述两种上水栓均要依靠上水工人将上水管插入每节车厢的上水口，对人工依赖程度较大，一方面，股道间来回穿梭的上水工自身安全难以得到保障，另一方面，上水工人自身劳动强度较大，且上水效率低下。此外，目前市场上自动回卷型上水栓质量良莠不齐，回卷过程中“卡管”现象时有发生，为行车带来安全隐患。

随着机器人技术的发展，近年来工业机器人在码垛、车间装配、焊接、喷涂等领域都得到了较大的普及，但在铁路行业，工业机器人的应用并不常见，尤其是在旅客列车上水领域，依靠人工的上水方式在“智慧铁路”的发展趋势下，其数据无法同步，自控水平低下，安全隐患大，效率低等弊端愈发凸显。

而我国正在运行的列车型号有早期的普速硬座，后期生产的特快、快速列车以及CRH1、CRH2、复兴号等动车组列车，不同型号的列车车厢注水口规格也存在一定的差异。据不完全统计，列车不同规格注水口公称直径变化范围为22～36mm，而上水管末端通常采用DN25mm的钢管，因此上水管与部分列车注水口规格无法完全匹配，上水过程中漏水现象严重。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有列车上水对人工依赖程度较大，自控水平低下，且上水管与部分列车注水口规格无法完全匹配，上水过程中漏水现象严重的问题。

为此，本实用新型提供了一种自动夹紧及松脱式的列车上水装置，包括上水接头，还包括用于驱动所述上水接头与列车注水口对接或远离的上水机器人，所述上水接头安装于所述上水机器人的上水臂杆的自由端，所述上水臂杆的自由端还设有能对所述列车注水口进行轴向限位以及解除该轴向限位的夹紧机构。

进一步的，所述夹紧机构包括压靠单元及压靠驱动单元，所述压靠单元具有压靠在所述列车注水口外壁上的轴肩上的限位状态以及沿所述列车注水口径向与所述列车注水口具有偏离距离的解除限位状态。

进一步的，所述压靠单元包括环形压板和沿所述压板周向环形布置于所述压板外环上的多个压杆，各所述压杆均可转动安装在所述上水臂杆上且均与所述压靠驱动单元连接。

进一步的，所述压靠驱动单元包括多个推拉式电磁铁，所述推拉式电磁铁与所述压杆数量相同且通过推杆一一对应连接。

进一步的，每一所述压杆的远离所述压板的一端连接有一弹簧，所述弹簧的另一端连接于所述上水臂杆上且沿所述上水臂杆轴向位于压杆转轴的内侧。

进一步的，所述上水臂杆的自由端端头上开设有上水预留孔，所述上水预留孔的直径大于所述列车注水口入口端外壁的直径，所述压靠单元的压靠面上安设有第一密封环，在所述限位状态时，所述第一密封环封堵所述上水预留孔与所述列车注水口之间的间隙。

进一步的，所述上水接头出口端设有用于被所述列车注水口压靠的第二密封环。

进一步的，所述上水臂杆内还布置有上水软管，所述上水软管的出口端内壁呈内侧窄外侧宽的台阶轴结构且窄侧内径与所述上水接头入口端内径相同，所述上水接头插入所述上水软管内至与所述上水软管内壁台阶面抵接。

进一步的，所述上水接头端部与所述上水软管内壁台阶面之间通过粘结剂平滑粘接，且上水接头插入所述上水软管的部分与所述上水软管通过管卡固定。

进一步的，所述上水软管的出口端具有柔性渐缩段。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果：

(1)本实用新型提供的这种自动夹紧及松脱式的列车上水装置将上水接头和上水机器人有效结合，同时通过夹紧机构将上水接头与列车注水口自动夹紧或松脱，实现了列车上水过程全自动化操作。

(2)本实用新型提供的这种自动夹紧及松脱式的列车上水装置在上水时上水接头能自动夹紧列车注水口，并采用多重压紧密封措施防止漏水，上水过程中水头损失小，上水结束后上水接头能自动从列车注水口上脱落，可有效防止上水接头及上水软管被列车拖拽。

以下将结合附图对本实用新型做进一步详细说明。

附图说明

图1是本实用新型自动夹紧及松脱式的列车上水装置的结构示意图；

图2是本实用新型中夹紧机构的安装结构示意图；

图3是本实用新型中上水接头与上水臂杆的自由端连接的俯视图；

图4是本实用新型中上水臂杆的自由端端头的俯视图。

附图标记说明：1、上水臂杆；2、上水软管；3、导线；4、上水接头；5、推拉式电磁铁；6、推杆；7、弹簧；8、列车注水口；9、第一密封环；10、压杆；11、第二密封环；12、支撑环；13、管卡；14、柔性渐缩段；15、上水预留孔；16、压板；17、压杆槽；18、压杆转轴。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

术语“第一”、“第二”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”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征；在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

如图1所示，本实施例提供了一种自动夹紧及松脱式的列车上水装置，包括上水接头4，还包括用于驱动所述上水接头4与列车注水口8对接或远离的上水机器人，所述上水接头4安装于所述上水机器人的上水臂杆1的自由端，所述上水臂杆1的自由端还设有能对所述列车注水口8进行轴向限位以及解除该轴向限位的夹紧机构。其中，本实施例中的上水机器人的上水臂杆1具有4～6自由度，从而上水机器人定位精度与重复定位精度小于1mm，提高了上水接头4与列车注水口8对接的精准度；而上水接头4在上水机器人的上水臂杆1内的安装可以通过支撑环12进行固定，支撑环12连接在上水接头4外侧壁与上水臂杆1内侧壁之间，上水接头4的外侧壁上沿其轴线设上下两排支撑环12，每排沿圆周方向等间距设4个支撑环12。本实施例将上水接头4与上水机器人结合，通过上水机器人将上水接头4与列车注水口8对接，在上水时上水机器人上的夹紧机构自动将列车注水口8限位在上水接头4上夹紧，而在上水结束后，夹紧机构解除对列车注水口8的限位，上水机器人的上水臂杆1带动上水接头4能自动从列车注水口8上脱落，可有效防止上水接头4及上水软管2被列车拖拽，实现了列车上水过程全自动化操作。

细化的实施方式，所述夹紧机构包括压靠单元及压靠驱动单元，所述压靠单元具有压靠在所述列车注水口8外壁上的轴肩上的限位状态以及沿所述列车注水口8径向与所述列车注水口8具有偏离距离的解除限位状态。具体的，如图3和图4所示，所述压靠单元包括环形的压板16和沿所述压板16周向环形布置于所述压板16外环上的多个压杆10，各所述压杆10均通过压杆转轴18转动安装在所述上水臂杆1上且均与所述压靠驱动单元连接，上水臂杆1的上盖上设有用于安装压杆10的压杆槽17，在上水接头4插入列车注水口8前，压靠驱动单元驱动压杆10转动，使列车注水口8顺利进入上水臂杆1的自由端与上水接头4对接，而在上水接头4与列车注水口8对接完成后，压靠驱动单元驱动压杆10反向转动，使得压杆10对列车注水口8外壁进行限位压紧。

而作为一种实施方式，如图1和图2所示，所述压靠驱动单元包括多个推拉式电磁铁5，所述推拉式电磁铁5与所述压杆10数量相同且通过推杆6一一对应连接；其中，推拉式电磁铁5为现有已知技术，其具体结构及工作原理此处不再赘述，推拉式电磁铁5通过导线3与上水机器人的控制柜中的电源和控制系统连接，且导线3沿上水机器人的上水臂杆1内壁敷设。每一所述压杆10的远离所述压板16的一端连接有一弹簧7，所述弹簧7的另一端连接于所述上水臂杆1上且沿所述上水臂杆1轴向位于压杆转轴18的内侧。上水接头4插入列车注水口8前，推拉式电磁铁5的推杆6处于收缩状态，连接在压杆10上的弹簧收缩，将压杆10下拉，从而扩大列车注水口8进入上水臂杆1自由端的空间，使得列车注水口8能顺利与上水臂杆1自由端的上水接头4对接；对接完成后，推拉式电磁铁5通电，推杆6向上顶起压杆10，位于压杆转轴18另一端的压板16受到压缩，从而压靠在列车注水口外壁上，对列车注水口8与上水接头4的对接进行限位。而为了对接口进行密封，优化的，所述上水臂杆1的自由端端头上开设有上水预留孔15，所述上水预留孔15的直径大于所述列车注水口8入口端外壁的直径，所述压靠单元的压靠面上安设有第一密封环9，在所述限位状态时，所述第一密封环9封堵所述上水预留孔15与所述列车注水口8之间的间隙，从而可有效防止上水过程中上水接头4从列车注水口8上脱落，进一步优化的，所述上水接头4出口端设有用于被所述列车注水口8压靠的第二密封环11，上水机器人将上水预留孔15对准列车注水口8后，沿列车注水口8轴向产生一定的压力，使第二密封环11处于压缩状态，从而对上水接头4与列车注水口8之间的对接起密封作用，防止上水过程中漏水现象发生。

进一步优化上述自动夹紧及松脱式的列车上水装置，如图1所示，所述上水臂杆1内还布置有上水软管2，所述上水软管2的出口端内壁呈内侧窄外侧宽的台阶轴结构且窄侧内径与所述上水接头4入口端内径相同，所述上水接头4插入所述上水软管2内至与所述上水软管2内壁台阶面抵接，通过上水接头4与上水软管2之间的这种插入式的连接方式，可防止上水过程中上水软管2与上水接头4之间漏水现象发生。而为了进一步保证上水软管2与上水接头4之间连接固定，所述上水接头4端部与所述上水软管2内壁台阶面之间通过粘结剂平滑粘接，上水接头4插入上水软管2处外表面与上水软管2内表面使用粘接剂固定，并在上水软管2外通过管卡13进一步固定密封，有效避免上水过程中上水软管2与上水接头4之间的脱落及漏水。

另外，为了减小了上水过程中的沿程水损和局部水损，本实施例中选用较大管径的上水软管2，如上水软管2的内径40mm，而为了使该较大管径的上水软管2能适应小规格的列车注水口8，可将所述上水软管2的出口端设计具有柔性渐缩段14，使得上水软管2的出口端部的内径与上水接头4的内径相匹配，从而避免上水软管2与上水接头4规格不匹配所导致的漏水现象发生。

综上所述，本实用新型提供的这种自动夹紧及松脱式的列车上水装置将上水接头和上水机器人有效结合，并通过夹紧机构将上水接头与列车注水口自动夹紧或松脱，实现了列车上水过程全自动化操作；而且在上水时上水接头能自动夹紧列车注水口，并采用多重压紧密封措施防止漏水，上水过程中水头损失小，上水结束后上水接头能自动从列车注水口上脱落，可有效防止上水接头及上水软管被列车拖拽。

以上例举仅仅是对本实用新型的举例说明，并不构成对本实用新型的保护范围的限制，凡是与本实用新型相同或相似的设计均属于本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种自动夹紧及松脱式的列车上水装置，包括上水接头，其特征在于：还包括用于驱动所述上水接头与列车注水口对接或远离的上水机器人，所述上水接头安装于所述上水机器人的上水臂杆的自由端，所述上水臂杆的自由端还设有能对所述列车注水口进行轴向限位以及解除该轴向限位的夹紧机构。

2.如权利要求1所述的自动夹紧及松脱式的列车上水装置，其特征在于：所述夹紧机构包括压靠单元及压靠驱动单元，所述压靠单元具有压靠在所述列车注水口外壁上的轴肩上的限位状态以及沿所述列车注水口径向与所述列车注水口具有偏离距离的解除限位状态。

3.如权利要求2所述的自动夹紧及松脱式的列车上水装置，其特征在于：所述压靠单元包括环形压板和沿所述压板周向环形布置于所述压板外环上的多个压杆，各所述压杆均可转动安装在所述上水臂杆上且均与所述压靠驱动单元连接。

4.如权利要求3所述的自动夹紧及松脱式的列车上水装置，其特征在于：所述压靠驱动单元包括多个推拉式电磁铁，所述推拉式电磁铁与所述压杆数量相同且通过推杆一一对应连接。

5.如权利要求3所述的自动夹紧及松脱式的列车上水装置，其特征在于：每一所述压杆的远离所述压板的一端连接有一弹簧，所述弹簧的另一端连接于所述上水臂杆上且沿所述上水臂杆轴向位于压杆转轴的内侧。

6.如权利要求2～5中任一项所述的自动夹紧及松脱式的列车上水装置，其特征在于：所述上水臂杆的自由端端头上开设有上水预留孔，所述上水预留孔的直径大于所述列车注水口入口端外壁的直径，所述压靠单元的压靠面上安设有第一密封环，在所述限位状态时，所述第一密封环封堵所述上水预留孔与所述列车注水口之间的间隙。

7.如权利要求1所述的自动夹紧及松脱式的列车上水装置，其特征在于：所述上水接头出口端设有用于被所述列车注水口压靠的第二密封环。

8.如权利要求1所述的自动夹紧及松脱式的列车上水装置，其特征在于：所述上水臂杆内还布置有上水软管，所述上水软管的出口端内壁呈内侧窄外侧宽的台阶轴结构且窄侧内径与所述上水接头入口端内径相同，所述上水接头插入所述上水软管内至与所述上水软管内壁台阶面抵接。

9.如权利要求8所述的自动夹紧及松脱式的列车上水装置，其特征在于：所述上水接头端部与所述上水软管内壁台阶面之间通过粘结剂平滑粘接，且上水接头插入所述上水软管的部分与所述上水软管通过管卡固定。

10.如权利要求8所述的自动夹紧及松脱式的列车上水装置，其特征在于：所述上水软管的出口端具有柔性渐缩段。