开闭机构及具有该开闭机构的列车

文档序号:94227 发布日期:2021-10-12 浏览:42次 >En<

阅读说明:本技术 开闭机构及具有该开闭机构的列车 (Opening and closing mechanism and train with same ) 是由 王坤 苏仰旋 刘辉 张广鸣 刘小波 张春伟 张安申 于 2020-04-08 设计创作,主要内容包括:本申请涉及一种开闭机构及具有该开闭机构的列车,所述开闭机构,包括驱动装置,锁定装置和支撑臂。驱动装置与锁定装置连接,用于驱动锁定装置旋转;锁定装置的第一端可旋转地安装在底板上;支撑臂上设有滑槽,锁定装置的第二端可滑动地位于滑槽中;支撑臂的第一端可旋转地安装在底板上;支撑臂的第二端与整流罩连接;驱动装置驱动锁定装置旋转,锁定装置通过滑槽驱动支撑臂旋转,从而使得支撑臂打开或关闭整流罩。(The application relates to an opening and closing mechanism and a train with the same. The driving device is connected with the locking device and is used for driving the locking device to rotate; the first end of the locking device is rotatably arranged on the bottom plate; the supporting arm is provided with a sliding groove, and the second end of the locking device is slidably positioned in the sliding groove; the first end of the supporting arm is rotatably arranged on the bottom plate; the second end of the supporting arm is connected with the fairing; the driving device drives the locking device to rotate, and the locking device drives the supporting arm to rotate through the sliding groove, so that the supporting arm opens or closes the fairing.)

开闭机构及具有该开闭机构的列车

技术领域

本申请属于机械制造

技术领域

,具体的说,涉及一种开闭机构及具有该开闭机构的列车。

背景技术

高速动车组为了实现列车上的重联或者回送救援,通常在列车组头安装前端开闭机构。前端开闭机构是动车组的重要部件,在动车组正常运行期间(即非重联状态下),开闭机构处于关闭状态,此时,前端整流罩舱门关闭,使高速动车组具有良好的空气动力学外形,以防止叶片、灰尘、冰雪的进入,同时保护前端整流罩内部的车钩和其他设施;在回送或救援情况下可以自动或手动打开开闭机构,从而打开前端整流罩舱门,伸出全自动车钩以实现车钩正常连挂。

目前,常见的前端开闭结构通常由推送装置和锁定装置组成。为了实现开闭机构打开与关闭,并实现可靠锁定,常规的开闭机构通常设置多个独立的锁定装置来完成。因此,开闭机构的打开关闭过程与锁定过程往往需要不同的动作来完成,完成不同的动作需要两个或者多个不同气缸才能满足要求,这就导致开闭机构的机械机构及自动控制原理均比较复杂,相应的成本也高,同时其可靠性也降低。

中国专利申请CN201206386Y公开了一种前罩开闭机构,所述前罩开闭机构提供了一种四连杆装置实现回转机构,以驱动前罩的左右两部分沿设定的轨迹自动开闭。其实质是安装翼绕旋转轴转动而实现打开或关闭功能,其实施方式是在开闭气缸的作用下,拉动连接座前后平动,通过连杆施加在安装翼上,实现安装翼打开与关闭。

发明内容

本申请针对现有铁道车辆的开闭机构存在的上述不足,提供了一种结构简单可靠、检修方便的开闭机构及具有该开闭机构的列车。

本申请的第一种实施方式提供了一种开闭机构,包括驱动装置,锁定装置和支撑臂;

所述驱动装置与锁定装置连接,用于驱动锁定装置旋转;

所述锁定装置的第一端可旋转地安装在底板上;

所述支撑臂上设有滑槽,所述锁定装置的第二端可滑动地位于滑槽中;

所述支撑臂的第一端可旋转地安装在底板上;所述支撑臂的第二端与整流罩连接;

驱动装置驱动锁定装置旋转,锁定装置通过滑槽驱动支撑臂旋转,从而使得支撑臂打开或关闭整流罩。

可选地,所述开闭机构具有限位止挡,分为关闭限位止挡和打开限位止挡;分别用于限制整流罩的关闭和打开。

可选地,所述每个限位止挡具有凸起和接受部,二者相互抵触,限制整流罩的关闭或打开。

可选地,所述开闭机构还具有弹性构件,通过与锁定装置,支撑臂以及限位止挡共同作用,实现对开闭机构的自锁。

1.可选地,所述弹性构件设置在限位止挡上,使得限位止挡能够产生弹性形变。可选地,所述弹性构件为具有伸缩性的接触部,其设置在凸起上,当与接受部接触时,可被压缩。可选地,所述接触部采用弹簧原理制得,或者采用弹性材质制得。

2.可选地,所述弹性构件设置在锁定装置第二端与滑槽之间。至少设置在锁定装置第二端与滑槽的接触部位,该接触部位是指在打开和关闭整流罩过程中,当锁定装置与滑槽大致垂直时的锁定装置第二端与滑槽的接触部位。

2.1可选地,所述弹性构件设置在滑槽中,在打开或关闭整流罩过程中,当锁定装置与滑槽大致垂直时,弹性构件被压缩。

可选地,所述弹性构件采用可变形材质制得,安装在滑槽中。

可选地,所述弹性构件在滑槽中形成第一间隙,其宽度小于锁定装置第二端的直径。所述弹性构件可以是具有弹性的第三凸起,与滑槽之间形成所述第一间隙;或者所述弹性构件可以是具有弹性的第三凸起和第四凸起,二者相对设置,形成所述第一间隙。

2.2可选地,所述弹性构件设置在锁定装置第二端;在打开或关闭整流罩过程中,当锁定装置与滑槽大致垂直时,弹性构件被压缩。

可选地,所述弹性构件为套装在锁定装置的第二端的弹性滚轮。

可选地,所述滑槽中设有第二间隙,第二间隙的宽度小于所述锁定装置第二端的直径。

可选地,所述驱动装置为动力源推送气缸,其活塞杆连接至锁定装置,用于驱动锁定装置旋转。

可选地,设置所述滑槽,使得当锁定装置大致垂直于滑槽时,锁定装置可继续在滑槽中运动而实现自锁。可选地,设置所述滑槽,使得当锁定装置垂直于滑槽时,滑槽靠近支撑臂第二端的一侧与锁定装置第二端之间仍有余量L,从而使得锁定装置可继续在滑槽中运动而实现自锁。

本申请的第二种实施方式提供了一种具有开闭机构的列车,所述开闭机构为前文任一技术方案所述的开闭机构。可选地,所述列车具有两个对称设置的开闭机构。

附图说明

图1为一种实施方案的开闭机构俯视立体图;

图2为图1的仰视立体图;

图3A-3I为开闭机构的打开流程图;

图4A为另一种实施方式的开闭机构关闭状态图;

图4B为图4A对应的开闭机构的打开状态图;

图5为第一种弹性构件的示意图;

图6A-6D为具有第一种弹性构件的开闭机构的关闭流程图;

图7为第二种弹性构件的一种实施方式示意图;

图8为第二种弹性构件的另一种实施方式示意图;

图9为第三种弹性构件的一种实施方式示意图;

图10为第三种弹性构件的另一种实施方式示意图。

具体实施方式

以下结合具体实施方式对本申请的技术方案进行详实的阐述,然而应当理解,在没有进一步叙述的情况下,一个实施方式中的元件、结构和特征也可以有益地结合到其他实施方式中。

在本申请的描述中,需要说明的是,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性;“前”、“后”、“左”、“右”等都是相对于图中的方向,而非对其位置的绝对限制。所述的实施方式仅仅是对本申请的优选实施方式进行描述,并非对本申请的范围进行限定,在不脱离本申请设计精神的前提下,本领域普通技术人员对本申请的技术方案作出的各种变形和改进,均应落入本申请权利要求书确定的保护范围内。

如图1-4所示(图1中省略了整流罩),本申请的第一种实施方式提供了一种开闭机构,其包括驱动装置1,锁定装置2和支撑臂3。

所述驱动装置1连接锁定装置2,用于驱动锁定装置2旋转;

所述锁定装置的第一端201可旋转地安装在底板4上,从而使得锁定装置2可以在驱动装置1的驱动下旋转;

所述支撑臂3上设有滑槽5,所述锁定装置的第二端202可滑动地位于滑槽5中;

所述支撑臂的第一端301可旋转地安装在底板4上;所述支撑臂的第二端302与整流罩6连接;

驱动装置1驱动锁定装置2旋转,锁定装置2通过滑槽5驱动支撑臂3旋转,从而使得支撑臂3打开或关闭整流罩6。

可选地,所述驱动装置1采用如图1和图3A所示的动力源推送气缸,其固定部7可安装在底板4上,其活塞杆8铰接至锁定装置2,用于驱动锁定装置2在底板4上旋转。值得注意的是,所述驱动装置1并不局限于动力源推送气缸,其他可以实现驱动锁定装置2旋转的设备都在可考虑的范围。

可选地,如图3A和图3I所示,所述开闭机构还包括限位止挡9,可分为关闭限位止挡10和打开限位止挡11。每个限位止挡9可以包括凸起901和接受部902。具体地:

如图2和图3C所示,所述关闭限位止挡10设置在靠近整流罩6关闭处,包括第一凸起1001和第一接受部1002,其中一方可以制约另一方的继续运动,二者相互作用,相互配合,用于阻止整流罩6达到设定的关闭程度后继续关闭,进而避免造成对整流罩6的损坏。如图3G和3H所示,所述打开限位止挡11设置在靠近整流罩打开处,可包括第二凸起1101和第二接受部1102,其中一方可以制约另一方的继续运动,二者相互作用,相互配合,用于阻止整流罩6达到设定的打开程度后继续打开。

可选地,如图3C所示,所述第一凸起1001设置在底板4上靠近整流罩6关闭处,所述第一接受部1002设置在支撑臂3上靠近整流罩6关闭处。或者所述第一凸起1001和第一接受部1002的设置位置可以互换,即第一凸起1001设置在支撑臂3上靠近整流罩6关闭处,而第一接受部1002设置在底板4上靠近整流罩6关闭处。

可选地,如图3G所示,所述第二凸起1101设置在底板4上靠近整流罩6打开处,所述第二接受部1102设置在支撑臂3上靠近整流罩6打开处。或者所述第二凸起1101和第二接受部1102的设置位置可以互换。

作为一种可替换的实施方式,如图4A和4B所示,所述第一凸起1001设置在整流罩6上靠近整流罩6关闭处,所述第一接受部1002设置在底板4上靠近整流罩6关闭处。或者所述第一凸起1001和第一接受部1002的设置位置可以互换。

作为一种可替换的实施方式,如图4A和4B所示,所述第二凸起1101设置在整流罩6上靠近整流罩6打开处,所述第二接受部1102设置在底板4上靠近整流罩6打开处。或者所述第二凸起1101和第二接受部1102的设置位置可以互换。

上述限位止挡9的设置位置并不局限于上述的实施方式,其目的是通过凸起和接受部的相互抵触作用而使得当整流罩6在达到一定的打开和关闭程度后可以被阻止继续关闭或打开,以减少对整流罩6的损坏。

可选地,设置所述滑槽5,使得当锁定装置2大致垂直于滑槽5时,锁定装置2可继续在滑槽5中运动而自锁。

具体地,可以设置所述滑槽5,使得当锁定装置2垂直于滑槽时,滑槽靠近支撑臂第二端302的一侧与锁定装置第二端202之间仍有余量L,如图3B和图6C所示,从而使得锁定装置可继续在滑槽中运动而自锁。

可选地,所述开闭机构还具有弹性构件12,通过与锁定装置2,支撑臂3以及限位止挡9共同作用,可以使得开闭机构在关闭状态或者打开状态处于自锁状态,增加开闭机构的稳定性。具体地,所述弹性构件12至少可以采用以下三个实施例实现:

实施例1

如图5所示,所述限位止挡9具有弹性构件12,使得凸起901与接受部902接触后可产生弹性形变(而非刚性接触);从而产生自锁。

可选地,弹性构件12设置在凸起901上或者设置在接受部902上。

可选地,所述弹性构件12为具有伸缩性的接触部9011,优选设置在凸起901上,如图5所示。当接受部902与凸起的接触部9011接触后,接触部9011被压缩,当接受部902离开凸起的接触部9011后,接触部9011复原。

所述具有伸缩性的接触部9011可以采用弹簧原理实现,也可以采用具有弹性的材质制备而得,例如使用橡胶等材质。

在本实施例中,由于限位止挡9具有弹性,所述锁定装置,支撑臂和滑槽可以考虑全部采用刚性结构,结构更简单,生产更方便。当需要更换弹性构件12时(例如损坏或老化),弹性构件12的更换很方便,可以提高维修效率。

以实施例1为例,说明开闭机构的工作过程和工作原理。依次按照图3A-3I顺序示出的是开闭机构由关闭状态到打开状态的步骤,当该步骤反过来时(即从3I到3A),则是开闭机构由打开状态到关闭状态的过程;其中,图中有左右两个开闭机构,此处以右侧的开闭机构为例进行说明。

(1)打开过程:

由图3A-3H所示,锁定装置2在气缸(缩回)的作用下绕底板4逆时针转动,锁定装置的第二端202在滑槽5中运动,同时带动支撑臂3顺时针转动,整流罩6在支撑臂3带动下顺时针旋转至打开状态。在打开过程中,打开限位止挡11的第二凸起1101和第二接受部1102相互接触并开始抵触,支撑臂3在打开限位止挡11的作用下无法继续转动;此时若锁定装置2继续旋转第二端202则需克服弹性构件12的弹力,使得打开限位止挡11(例如第二凸起1101)逐渐发生形变被压缩。

在图3H中,锁定装置2转动至其中轴线与支撑臂的中轴线大致相互垂直,即达到打开机械“死点”临界点,此时锁定装置的旋转轴203距离支撑臂3最近且由于第二凸起1101和第二接受部1102相互抵触的作用,弹性构件12被压缩至最短状态。当继续旋转锁定装置2,并在第二凸起1101和第二接受部1102的作用下,锁定装置的第二端202在滑槽5内继续滚动(图3H中继续向右下方运动),从而越过机械“死点”,此时,旋转轴203至支撑臂3的距离并非最近距离,从而弹性构件12被全部或部分释放,此时打开状态被限定,如图3I所示。在图3I所示的状态下,如果锁定装置的第二端202想在滑槽中反向越过机械死点(即想向左上方运动),那么必须有外力的作用使得弹性构件12由图3I的状态被压缩至图3H的状态方能实现(即需要使得弹性构件12被进一步压缩的力),因此,如果不提供外力,那么锁定装置2在图3I的情况下即处于一种自锁的状态,是一种很稳定的状态;即使整个开闭机构受到一些振动,往往也不会使得锁定装置2脱离自锁状态,从而使得开闭机构保持在打开位置。

(2)关闭过程:

由图3I至3A所示,仍然以右侧的开闭机构为例,气缸伸出推动锁定装置2使其顺时针转动,由于气缸的外力作用,锁定装置2由打开的自锁状态(图3I)进入“死点”位置(图3H),进而脱离“死点”位置;此时,锁定装置的第二端202在滑槽5内运动,同时带动支撑臂3逆时针转动,整流罩6在支撑臂3带动下逆时针旋转至关闭状态。在关闭过程中,关闭限位止挡10的第一凸起1001和第一接受部1002相互接触并开始抵触,支撑臂3在关闭限位止挡10的作用下无法继续转动,此时若锁定装置2继续旋转第二端202需克服弹性构件12的弹力,使得关闭限位止挡10(例如第一凸起1001)逐渐发生形变被压缩。

在图3B中,锁定装置2转动至其中轴线与支撑臂的中轴线大致相互垂直时,即达到关闭机械“死点”临界点,此时锁定装置的旋转轴203距离支撑臂3最近且由于第一凸起1001和第一接受部1002相互抵触的作用,弹性构件12被压缩至最短状态。当继续旋转锁定装置2,并在第一凸起1001和第一接受部1002的作用下,锁定装置的第二端202在滑槽5内继续滚动(继续向右上方运动),从而越过机械死点,此时,旋转轴203至支撑臂3的距离并非最近距离,从而弹性构件12被全部或部分释放,此时关闭状态被限定,如图3A所示。在图3A所示的状态下,如果锁定装置的第二端202想在滑槽中反向越过机械死点(即想向左下方运动),那么必须有外力的作用使得弹性构件12由图3A的状态被压缩至图3B的状态方能实现,因此,如果不提供外力,那么锁定装置2在图3A的情况下即处于另一种自锁的状态,也是一种很稳定的状态;从而使得开闭机构保持在关闭位置。

此外,图6A-6D(省略了某些部件)进一步地采用放大图的方式示出了关闭过程。由图6A至图6B,当第一凸起1001和第一接受部1002相互接触时,弹性构件12(接触部9011)开始被压缩,如图6B所示;当锁定装置2转动至其中轴线与支撑臂的中轴线大致相互垂直时,即达到关闭机械“死点”临界点,此时弹性构件12被压缩至最大量,如图6C所示;当继续旋转锁定装置2,锁定装置的第二端202在滑槽5内继续滚动,从而越过机械“死点”,此时弹性构件12被全部或部分释放,此时关闭状态被限定,如图6D所示。从而达到关闭自锁状态。

实施例2

如图7所示,所述滑槽5中设有可产生形变的弹性构件12,当锁定装置2与滑槽5大致垂直时,弹性构件12被压缩。

可选地,所述弹性构件12采用可变形和耐磨材质制得,安装在滑槽5中。如图7所示,当锁定装置2与滑槽5大致垂直时,弹性构件12被压缩至最大量,从而变形;图中弹性构件12被锁定装置第二端202挤压成凹形。当锁定装置第二端202继续向右上方运动时,弹性构件12全部或者部分恢复,从而实现自锁。

或者可选地,如图8所示,弹性构件12在滑槽中形成第一间隙16,第一间隙的宽度小于所述锁定装置第二端202的直径。从而当所述锁定装置第二端202在滑槽中运动到达第一间隙16时,所述弹性构件12变形并挤压着锁定装置第二端202通过。

可选地,所述弹性构件12可以是如图8所示的具有弹性的第三凸起17,其与滑槽5之间形成所述第一间隙16。或者所述弹性构件12可以是如图8所示的具有弹性的第三凸起17和第四凸起18,二者在滑槽中相对设置,形成所述第一间隙16。所述第三凸起和第四凸起可以采用常规的弹性和耐磨材料制备而得,例如橡胶等等。

在关闭过程中(图7和图8旋转箭头所指方向),当第一凸起1001和第一接受部1002相互接触时,锁定装置的第二端202继续向着弹性构件12运动(图7和图8中直线箭头所指方向),并逐步挤压弹性构件12。当锁定装置2转动至其中轴线与支撑臂的中轴线大致相互垂直时,即达到关闭机械“死点”临界点(第一间隙16处),此时锁定装置的旋转轴203距离支撑臂3最近且此时弹性构件12被压缩至最大量;当继续旋转锁定装置2,锁定装置的第二端202在滑槽5内继续滚动,从而越过机械“死点”,此时,旋转轴203至支撑臂3的距离并非最近距离,从而弹性构件12被全部或部分释放,此时关闭状态被限定。从而实现如实施例1中所述的自锁状态。如果要解锁,需要额外的力拉动锁定装置的第二端202在滑槽5中反向经过弹性构件12而实现。

在打开时,其工作原理与关闭过程相似,此处不再赘述,也可结合实施例1理解。

实施例3

如图9和图10所示,所述锁定装置的第二端202设有弹性构件12,当锁定装置2与滑槽5大致垂直时,弹性构件12被压缩。

可选地,所述弹性构件12采用可变形和耐磨材质制得,至少安装在锁定装置的第二端202与滑槽5接触部位。可选地,所述弹性构件12为套装在锁定装置的第二端202的弹性滚轮19,可采用橡胶等常规弹性和耐磨材质制成,可相对于第二端202转动。

当锁定装置2与滑槽5大致垂直时,弹性构件12被滑槽5压缩至最大量,从而变形;如图9所示,滚轮19靠近滑槽5之处(滚轮左上方)几乎被滑槽5挤压为直线。当锁定装置第二端202继续向右上方运动时,滚轮19全部或者部分恢复。

可选地,如图10所示,所述滑槽5中设有第二间隙20,第二间隙的宽度小于所述锁定装置第二端202的直径;从而使得所述锁定装置第二端202在滑槽中运动时,其弹性构件12在第二间隙20处变形,而被第二间隙20挤压着通过。

本实施例的实施过程与实施例2相似,即所述锁定装置第二端的弹性构件12在第二间隙处受到最大压缩,形成“死点”。对于其工作过程,不再赘述,也可参考实施例1理解。

以上的实施例2和实施例3可以总结为:所述弹性构件12安装在锁定装置第二端与滑槽的接触部位,尤其是当锁定装置2与滑槽5大致垂直时的锁定装置第二端与滑槽的接触部位。基于此,可以考虑到,实施例2的方案和实施例3的方案是可以组合使用的,例如,锁定装置第二端202设置弹性构件12,所述滑槽5上也同时设置弹性构件12。但是将弹性构件12设置在锁定装置第二端202其相对于设置在滑槽5中,更加便于更换;尤其是采用弹性材质制造弹性构件时,由于容易被磨损或者老化,因此采用实施例3更换会更便捷一些。

本申请的第二种实施方式提供了一种列车,所述列车的端部设置有两个对称设置的开闭机构,所述的每个开闭机构采用前文所述的开闭机构。所述的列车可以是高铁,动车组,地铁,以及其他的常规铁道车辆。

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