軌道車輛車鉤安裝裝置的製作方法

2023-07-21 00:55:01

本發明涉及一種車鉤安裝座，尤其是一種軌道車輛車鉤安裝裝置，屬於車體結構設計領域。

背景技術：

目前，公鐵兩用車通常需要滿足與機車、城軌列車等標準車鉤的連掛要求，因此公鐵兩用車的車端需配置車鉤安裝裝置，以配合不同鉤頭型號的簡易車鉤，實現與地鐵、動車、機車等列車的連掛，完成路局段內與車輛廠及鐵路上的調車與救援任務。

現有技術中，公鐵兩用車上的車鉤通常採用中心銷裝置進行剛性連掛，導致連掛車輛在運行過程中無法抵消車鉤碰撞產生的縱向衝擊，並且作業環境惡劣，可靠性低。另外，公鐵兩用車通常是採用設置在不同高度的螺栓進行連接並實現車鉤高度調節的，人工效率低，並且不能根據車輛輪對磨耗進行精確的車鉤高度調整。

技術實現要素：

本發明的目的在於：針對現有技術存在的缺陷，提出一種軌道車輛車鉤安裝裝置，能夠無級調整車鉤的高度，同時緩解車輛行駛中車鉤承受的縱向衝擊，以提高車鉤安裝裝置的便利性和可靠性。

為了達到以上目的，本發明的軌道車輛車鉤安裝裝置，主要由升降機構和緩衝器組成，升降機構包括滾珠絲槓和驅動滾珠絲槓旋轉運動的步進電機，滾珠絲槓的兩端分別安裝在上、下固定座上，上、下固定座豎直設置在後立板的上下兩端，在後立板上設有兩個沿其長度方向布置的導軌，兩個導軌之間設置緩衝器連接座；緩衝器包括緩衝塊，緩衝塊的前端通過連接件與緩衝器連接座連接，緩衝塊的後端通過連接件與用於連接車鉤的鉤頭連接，在緩衝塊的四角位置分別具有貫穿緩衝塊前後兩端的貫穿孔，貫穿孔中配合設置導力杆，導力杆的前端具有導力杆帽，並且導力杆帽牴觸於緩衝塊的前端面上，導力杆的後端裝有螺母，在導力杆和螺母上均開有銷釘孔，銷釘孔內配合設置銷釘，螺母牴觸於緩衝塊的後端面上。

本發明採用步進電機驅動滾珠絲槓旋轉，進而調節緩衝器連接座在導軌上的位置，與緩衝器連接座連接的緩衝器，由緩衝塊貫穿孔中設置的導力杆在緩衝塊中運動，由於緩衝塊採用橡膠塊，能夠提供垂向或橫向自由度，來保證連掛車輛的轉彎或坡度通過，並通過導力杆帽與導力杆後端的螺母的作用，來傳遞連掛車輛的牽引力或制動力。

優選地，還包括用於安裝升降機構的固定座，固定座包括第一立板、兩個筋板和底板，第一立板和兩個筋板均豎直設置在底板上，兩個筋板垂直固定連接在第一立板的左右兩側。

進一步優選地，在後立板上沿其長度方向制有至少一組第三安裝孔，在第一立板上沿其長度方向制有至少一組第一安裝孔，與第一安裝孔配合設有第一螺栓，第一螺栓穿過第一安裝孔以及第三安裝孔將第一立板與後立板固定連接在一起；在底板的兩側分別制有一組第二安裝孔,與第二安裝孔配合設有第二螺栓，通過第二螺栓將底板固定安裝在軌道車輛的車體上。

優選地，導軌通過導軌安裝座固定連接在後立板的左右兩側，導軌、導軌安裝座均為長條狀，並且導軌的寬度大於導軌安裝座的寬度，這樣導軌、導軌安裝座、後立板相互連接圍成沿導軌長度方向的階梯槽，階梯槽中設置緩衝器連接座，並且緩衝器連接座在滾珠絲槓的帶動下可沿階梯槽上下移動。

進一步優選地，緩衝器連接座包括豎直布置的第一連接板和自第一連接板的相對兩側垂直向內延伸的側板，在第一連接板上制有若干個第四安裝孔，兩個側板的內側共同設有一第二立板，第二立板的側邊卡在階梯槽中，並且第二立板可以沿階梯槽上下移動，在由第一連接板與兩側側板圍成的凹字型結構中設有上、下蓋板，在上、下蓋板的中部各制有一螺紋孔，滾珠絲槓通過其身上的外螺紋與上、下蓋板的螺紋孔的內螺紋形成配合關係，在滾珠絲槓旋轉時，完成緩衝器連接座的上下升降。

再進一步優選地，緩衝塊由前、後端板和夾在前、後端板之間的彈性體組成，彈性體為長方體形，在長方體形彈性體的四角位置分別具有貫穿彈性體前後兩端的長條形孔，長條形孔的截面為圓形，在前、後端板的四角位置分別具有與長條形孔相對應的孔，孔的截面為橢圓形，長條形孔的直徑小於前、後端板孔的短直徑；導力杆依次穿過前端板孔、彈性體長條形孔及後端板孔，並且導力杆的導力杆帽與前端板相抵，螺母與後端板相抵。

採用上述緩衝結構，通過導力杆在緩衝塊裡的運動，提供垂向或橫向自由度，保證連掛車輛在曲線或坡度工況下的通過性。另外，通過導力杆帽與導力杆後端的螺母的作用，來傳遞連掛車輛的牽引力或制動力。

更進一步優選地，前端板的中部裝有前連接杆，並且在前端板上位於前連接杆的兩側設有前加強板，前連接杆與第二連接板固定連接，第二連接板上制有若干個第五安裝孔，與第五安裝孔配合設有第三螺栓，第三螺栓穿過第四安裝孔及第五安裝孔將第一連接板與第二連接板固定連接在一起；後端板的中部裝有後連接杆，並且在後端板上位於後連接杆的兩側設有後加強板，後連接杆與鉤頭固定連接。這樣，通過後連接杆可以根據連掛車輛設置不同的鉤頭型號與之配合。

優選地，滾珠絲槓的上端穿過設置在上固定座上的通孔，並且通過聯軸器與步進電機的輸出軸連接。

優選地，在上、下固定座的一側分別設有豎直連接板，豎直連接板上安裝有接近開關。接近開關可以採用光電接近開關，在緩衝器連接座向上運動或向下運動靠近光電接近開關時，步進電機斷電，從而避免由於緩衝器連接座沿著導軌的過度運動，導致緩衝器連接座中的第二立板與升降機構的上、下固定座發生幹涉碰撞，造成機構損壞。

優選地，緩衝塊為橡膠件。

本發明的優點是設計巧妙，拆卸安裝方便，不僅能夠承受車鉤的碰撞衝擊，還能根據輪對磨耗及受力情況等要求靈活地調整車鉤安裝裝置的安裝位置，同時能夠滿足連掛車輛的牽引與制動要求，在曲線線路或坡度線路行駛提供足夠自由度保證通過性，在車鉤連掛時保證鉤頭的初始姿態，利於掛鈎。

附圖說明

下面結合附圖對本發明作進一步的說明。

圖1為本發明一個實施例的結構示意圖。

圖2為本發明中固定座的結構示意圖。

圖3為本發明中升降機構的結構示意圖。

圖4、圖5為本發明中緩衝器連接座的結構示意圖。

圖6為本發明中升降機構的局部結構示意圖。

圖7為本發明中緩衝器的結構示意圖。

圖8為圖7的B-B剖面圖。

圖9為圖8的A-A剖面圖。

圖10為本發明軌道車輛車鉤安裝裝置的原始狀態及工作狀態示意圖。

具體實施方式

實施例一

本實施例的軌道車輛車鉤安裝裝置，其結構如圖1所示，主要由固定座1、升降機構2和緩衝器3組成，固定座1用於安裝升降機構2，升降結構2與緩衝器3連接。其中，固定座1包括第一立板1-1、兩個筋板1-2和矩形底板1-3，第一立板1-1和兩個筋板1-2均豎直設置在底板1-3上，並且兩個筋板1-2垂直固定連接在第一立板1-1的左右兩側，在第一立板1-1上沿其長度方向制有兩組第一安裝孔1-1-1，在底板1-3的兩側分別制有一組第二安裝孔1-3-1,與第二安裝孔1-3-1配合設有第二螺栓，通過第二螺栓可以將底板1-3固定安裝在軌道車輛的車體上（見圖2）。

如圖3所示，升降機構2包括滾珠絲槓2-8和驅動滾珠絲槓2-8旋轉運動的渦輪蝸杆步進電機2-1，滾珠絲槓2-8的兩端分別安裝在上固定座2-2、下固定座2-6上，滾珠絲槓2-8的上端穿過設置在上固定座2-2上的通孔，並且通過聯軸器2-10與渦輪蝸杆步進電機2-1的輸出軸連接，在上固定座2-2、下固定座2-6的一側分別設有豎直連接板，豎直連接板上安裝有光電接近開關2-7。上固定座2-2、下固定座2-6豎直設置在後立板2-3的上下兩端，在後立板2-3上沿其長度方向制有兩組第三安裝孔2-3-1，與第一安裝孔1-1-1、第三安裝孔2-3-1配合設有第一螺栓，第一螺栓穿過第一安裝孔1-1-1以及第三安裝孔2-3-1將第一立板1-1與後立板2-3固定連接在一起。如圖6所示，後立板2-3的橫截面為長方形，在後立板2-3的左右兩側均設有沿其長度方向布置的導軌安裝座2-4，導軌固定座2-4上設有導軌2-5，後立板2-3、導軌安裝座2-4和導軌2-5的具體連接關係為：在導軌2-5上沿其長度方向制有一組孔2-5-1，並且在後立板2-3的左右兩側以及導軌安裝座2-4上對應位置也制有一組孔，第四螺栓依次穿過後立板2-3上的孔，孔2-5-1和導軌安裝座2-4上的孔將後立板2-3、導軌安裝座2-4、導軌2-5連接在一起。另外，導軌2-5、導軌安裝座2-4均為長條狀，並且導軌2-5的寬度大於導軌安裝座2-4的寬度，這樣導軌2-5、導軌安裝座2-4、後立板2-3相互連接圍成沿導軌2-5長度方向的階梯槽，階梯槽中卡接有緩衝器連接座2-9的側邊，這樣緩衝器連接座2-9設置在兩個導軌2-5之間，緩衝器連接座2-9在滾珠絲槓2-8的帶動下可沿階梯槽上下移動。工作時，升降機構2採用滾珠絲槓2-8調節車鉤3-8的高度，並使用上、下兩個光電接近開關2-7保證車鉤3-8的安全行程在660～1000mm的範圍內。

如圖4和圖5所示，緩衝器連接座2-9包括豎直布置的第一連接板2-9-3和自第一連接板2-9-3的相對兩側垂直向內延伸的側板2-9-2，在第一連接板2-9-3上制有四個第四安裝孔2-9-3-1，側板2-9-2上制有方形孔，兩個側板的內側共同設有一第二立板2-9-1，並且第二立板2-9-1與第一連接板2-9-3相互平行，第二立板2-9-1的側邊卡在階梯槽中，並可以上下移動。在由第一連接板2-9-3與兩側側板2-9-2圍成的凹字型結構中設有上蓋板2-9-5、下蓋板2-9-4，上蓋板2-9-5、下蓋板2-9-4均垂直於側板2-9-2、第一連接板2-9-3安裝，在上蓋板2-9-5、下蓋板2-9-4的中部各制有一螺紋孔，滾珠絲槓2-8通過其身上的外螺紋與上蓋板2-9-5、下蓋板2-9-4的螺紋孔的內螺紋形成配合關係，以便於在滾珠絲槓2-8旋轉時，完成緩衝器連接座2-9的上下升降。

如圖7和圖8所示，緩衝器3包括緩衝塊3-3，緩衝塊3-3由前端板3-3-1、後端板3-3-3和夾在前端板3-3-1、後端板3-3-3之間的橡膠層3-3-2（選用高彈性橡膠作為彈性體）組成，前端板3-3-1與橡膠層3-3-2、橡膠層3-3-2與後端板3-3-3相互粘結固定在一起，前端板3-3-1的中部裝有前連接杆3-2，並且在前端板3-3-1上位於前連接杆3-2的左右兩側分別設有前加強板3-6，前連接杆3-2與第二連接板3-1固定連接，第二連接板3-1上制有四個第五安裝孔3-1-1，與第五安裝孔3-1-1配合設有第三螺栓，第三螺栓穿過第四安裝孔2-9-3-1及第五安裝孔3-1-1將第一連接板2-9-3與第二連接板3-1固定連接在一起。後端板3-3-3的中部裝有後連接杆3-4，並且在後端板3-3-3上位於後連接杆3-4的左右兩側分別設有後加強板3-7，後連接杆3-4可以與不同型號的鉤頭3-8焊接固定。橡膠層3-3-2為長方體形，在長方體形橡膠層3-3-2的四角位置分別具有貫穿橡膠層3-3-2前後兩端的長條形孔，長條形孔的截面為圓形，在前端板3-3-1、後端板3-3-3的四角位置分別具有與長條形孔相對應的孔，該孔的截面為橢圓形，長條形孔的直徑小於前、後端板孔（橢圓形孔）的短直徑L1（小徑）。導力杆3-5依次穿過前端板孔、橡膠層長條形孔及後端板孔，導力杆3-5的前端具有導力杆帽3-5-3，裝配時導力杆帽3-5-3牴觸於前端板3-3-1上，導力杆帽3-5-3為圓柱狀，其直徑要大於前、後端板孔（橢圓形孔）的長直徑L2（大徑），導力杆3-5的後端裝有螺母3-5-1，在導力杆3-5的後端和螺母3-5-1上均開有銷釘孔，銷釘孔內配合設置銷釘3-5-2，裝配時螺母3-5-1牴觸於後端板3-3-3上。

公鐵兩用車車鉤安裝裝置的工作過程如圖10所示，其中圖（c）為車鉤安裝裝置處於原始狀態的結構示意圖，此時緩衝器3-3的橡膠層3-3-2不被壓縮，圖（b）為車鉤安裝裝置處於連掛衝擊工況的結構示意圖，此時緩衝器3-3的橡膠層3-3-2整體被壓縮，圖（a）為車鉤安裝裝置處於曲線通過工況的結構示意圖，此時緩衝器3-3的橡膠層3-3-2一側被壓縮。圖（a）中標出了後連接杆3-4的搖頭角（或點頭角）α，圖（b）、（c）中標出了車鉤安裝裝置處於曲線通過工況時，橡膠層3-3-2的壓縮量l。

實際使用時，由於橢圓形孔的大徑L2能夠決定後連接杆3-4的橫向搖頭角度，小徑L1能夠決定後連接杆3-4的垂向搖頭角度（見圖9）。曲線通過工況情況下，當後連接杆3-4左右搖頭時，橡膠層3-3-2的左右任一側被壓縮，並且後連接杆3-4向左（右）傾斜產生橫向搖頭角，導力杆3-5與前端板3-3-1、後端板3-3-3上的橢圓形孔大徑的位置關係以及後連接杆3-4的長度，限定了後連接杆3-4的橫向搖頭角過大（若後連接杆3-4的橫向搖頭角過大，會導致導力杆3-5的螺母端與鉤頭後半部分相碰，因此鐵路連掛車輛的車鉤搖頭角一般要小於16°）；當後連接杆3-4上下點頭時，橡膠層3-3-2的上下任一端被壓縮，並且後連接杆3-4向上（下）傾斜產生垂向點頭角，導力杆3-5與前端板3-3-1、後端板3-3-3上的橢圓形孔小徑的位置關係以及後連接杆3-4的長度，限定了後連接杆3-4垂向點頭角過大（若後連接杆3-4的垂向點頭角過大，會導致導力杆3-5的螺母端與鉤頭後半部分相碰，鐵路連掛車輛的車鉤垂向點頭角一般要小於4°）。由於橡膠層3-3-2具有伸縮性能，當車輛不處於曲線通過工況時，橡膠層3-3-2恢復原狀，位置復原，有利於下一次車鉤連掛。連掛衝擊工況下，後連接杆3-4進行衝擊連掛，橡膠層3-3-2被壓縮，其中的橡膠起到減震作用，導力杆3-5的螺母安裝端與車鉤的位置關係，避免了橡膠壓縮量過大（導力杆3-5的螺母安裝端與車鉤的後板相抵，以避免橡膠過度壓縮而引起的永久變形）。因此，後連接杆3-4連掛後進行牽引作業時，導力杆3-5與前端板3-3-1、後端板3-3-3起到傳遞牽引力的作用，在曲線與坡度工況下，橡膠層3-3-2起到提供搖頭與點頭自由度的作用，以保證通過性能。

實施例二

本實施例與實施例一的不同之處在於：緩衝塊3-3採用整體呈長方體形狀的橡膠件，沒有前、後端板結構，緩衝塊3-3的前端面通過前連接杆3-2、第二連接板3-1與緩衝器連接座2-9的第一連接板2-9-3連接，緩衝塊3-3的後端面通過後連接杆3-4與不同型號的鉤頭3-8連接，在緩衝塊3-3的四角位置分別具有貫穿緩衝塊3-3前後兩端的貫穿孔，貫穿孔中配合設置導力杆3-5，導力杆3-5的前端具有導力杆帽3-5-3，並且導力杆帽3-5-3牴觸於緩衝塊3-3的前端面上，導力杆3-5的後端具有外螺紋，導力杆3-5的外螺紋處裝有帶內螺紋的螺母3-5-1，螺母3-5-1牴觸於緩衝塊3-3的後端面上。

除上述實施例外，本發明還可以有其他實施方式，例如彈性體除了選用橡膠外，還可以選用彈簧等高彈性材料。凡採用等同替換或等效變換形成的技術方案，均落在本發明要求的保護範圍。