專利名稱：對接車鉤及列車的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及列車聯(lián)掛技術(shù)，尤其涉及一種對接車鉤及列車。
背景技術(shù)：
目前，為了列車自動(dòng)重聯(lián)編組運(yùn)行或調(diào)車方便的需要，列車兩端采用了全自動(dòng)車鉤系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)兩列車車鉤機(jī)械、氣路和電氣系統(tǒng)的自動(dòng)聯(lián)掛。全自動(dòng)車鉤系統(tǒng)本身具有自動(dòng)“對中”功能，可保證兩車的車鉤在機(jī)械上和氣路上的自動(dòng)聯(lián)掛。但其“對中”的精度對于車鉤電氣連接器聯(lián)掛的對接要求遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，為保證電氣連接器在車鉤聯(lián)掛時(shí)各插針能準(zhǔn)確對接并順利聯(lián)掛，需對車鉤聯(lián)掛精度進(jìn)一步提高或采取兩階段的聯(lián)掛方式，來保證車鉤電氣連接器聯(lián)掛集合范圍的要求。目前城軌車輛全自動(dòng)車鉤系統(tǒng)的聯(lián)掛多采用兩階段聯(lián)掛方式，即在聯(lián)掛過程中首先實(shí)現(xiàn)機(jī)械和氣路的自動(dòng)聯(lián)掛，此時(shí)車鉤所帶的電氣連接器并不接觸，待確認(rèn)機(jī)械和氣路聯(lián)掛可靠后，再操作相關(guān)控制單元使電氣連接器部分向前伸出，進(jìn)而對接完成電氣連接器的連接。采用該種方案可完成全自動(dòng)鉤緩系統(tǒng)的順利聯(lián)掛，但車鉤結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜，成本較高，并需要在車鉤前端設(shè)置一套專門的氣動(dòng)控制單元來控制電氣連接器的連接，控制操作相對復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明多方面提供一種對接車鉤及列車，以實(shí)現(xiàn)機(jī)械、氣路和電氣系統(tǒng)的一次聯(lián)掛，且結(jié)構(gòu)簡單。本發(fā)明的第一個(gè)方面是提供一種對接車鉤，所述對接車鉤的對接端面上設(shè)有二次定位導(dǎo)向結(jié)構(gòu)，所述二次定位導(dǎo)向結(jié)構(gòu)在垂直于所述對接端面方向上的高度小于所述對接車鉤的鉤頭凸錐的高度。本發(fā)明的另一個(gè)方面是提供一種列車，所述列車的前后均設(shè)有本發(fā)明實(shí)施例提供的所述對接車鉤。由上述技術(shù)方案可知，本發(fā)明實(shí)施例通過在所述對接車鉤的對接端面上設(shè)置二次定位導(dǎo)向結(jié)構(gòu)，使得對接車鉤在進(jìn)行聯(lián)掛過程中，先進(jìn)行鉤頭的一次對中，再在車鉤的二次定位導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的作用下，迫使兩對接車鉤二次對中，使兩對接車鉤接觸面小于一定距離直到兩車鉤接觸面完全貼合前，兩對接車鉤中心的偏移量一直穩(wěn)定在微小的范圍內(nèi)，確保電氣連接器所要求的聯(lián)掛集合范圍，實(shí)現(xiàn)了對接車鉤的機(jī)械、氣路和電氣系統(tǒng)一次性聯(lián)掛，且對接車鉤的結(jié)構(gòu)簡單。


圖1為本發(fā)明提供的對接車鉤實(shí)施例一的立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明提供的對接車鉤實(shí)施例一的平面主視圖的結(jié)構(gòu)示意圖3為本發(fā)明提供的對接車鉤實(shí)施例一的平面?zhèn)纫晥D的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為在本發(fā)明提供的對接車鉤實(shí)施例一上安裝有空氣管路和電氣連接器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為采用現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行聯(lián)掛時(shí)車鉤偏移量與兩車鉤間距離的對應(yīng)關(guān)系圖表；圖6為采用本發(fā)明實(shí)施例提供的對接車鉤在進(jìn)行聯(lián)掛時(shí)車鉤偏移量與兩車鉤間距尚的對應(yīng)關(guān)系圖表。
具體實(shí)施例方式如圖1、2和3所示，本發(fā)明提供的對接車鉤實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖所示，所述對接車鉤的對接端面I的對稱軸101的兩側(cè)分別設(shè)有鉤頭凸錐11和鉤頭凹錐12。在所述對接端面I還設(shè)有二次導(dǎo)向結(jié)構(gòu)2。其中所述二次定位導(dǎo)向結(jié)構(gòu)2在垂直于所述對接端面I方向上的高度小于所述對接車鉤的鉤頭凸錐11的高度。具體地，在兩對接車鉤聯(lián)掛過程中，第一對接車鉤的鉤頭凸錐插入第二對接車鉤的鉤頭凹錐中，所述第二對接車鉤的鉤頭凸錐插入所述第一對接車鉤的鉤頭凹錐中，完成一次對中的過程。當(dāng)?shù)谝粚榆囥^和第二對接車鉤在鉤頭凸錐和鉤頭凹錐的導(dǎo)向下，逐漸靠近達(dá)到二次定位導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的高度時(shí)，所述二次定位導(dǎo)向結(jié)構(gòu)開始起作用。所述第一對接車鉤和第二對接車鉤在所述二次定位導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的作用下，迫使進(jìn)行二次對中。由于第一對接車鉤和第二對接車鉤經(jīng)過兩次對中，所以當(dāng)兩對接車鉤間的兩對接端面完全貼合前，可有效的確保電氣連接器聯(lián)掛所要求的聯(lián)掛集合范圍，進(jìn)而就可完成車鉤機(jī)械、氣路和電氣系統(tǒng)的一次性聯(lián)掛。其中，如圖2所示，所述二次定位導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的高度H可具體為5(T70mm。本實(shí)施例通過在所述對接車鉤的對接端面上設(shè)置二次定位導(dǎo)向結(jié)構(gòu)，使得對接車鉤在進(jìn)行聯(lián)掛過程中，先進(jìn)行鉤頭的一次對中，再在車鉤的二次定位導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的作用下，迫使兩對接車鉤二次對中，使兩對接車鉤接觸面小于一定距離直到兩車鉤接觸面完全貼合前，兩對接車鉤中心的偏移量一直穩(wěn)定在微小的范圍內(nèi)，確保電氣連接器所要求的聯(lián)掛集合范圍，實(shí)現(xiàn)了對接車鉤的機(jī)械、氣路和電氣系統(tǒng)一次性聯(lián)掛，且對接車鉤的結(jié)構(gòu)簡單。進(jìn)一步地，如圖1、2和3所示，所述述二次定位導(dǎo)向結(jié)構(gòu)2設(shè)置在所述對接端面I的設(shè)有電氣連接器安裝座3的一端。本實(shí)施例將二次定位導(dǎo)向結(jié)構(gòu)2設(shè)置在近電氣連接器安裝座3的一端，在二次定位導(dǎo)向結(jié)構(gòu)進(jìn)行對中時(shí)，能進(jìn)一步地確保電氣連接器所要求的聯(lián)掛結(jié)合范圍，通過二次導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的對中作用，使得兩對接車鉤在完全接觸的同時(shí)，安裝在所述電氣連接器安裝座上的電氣連接器所有觸點(diǎn)完全對接并導(dǎo)通，進(jìn)而能一次性的完成對接車鉤的機(jī)械、氣路和電氣系統(tǒng)的聯(lián)掛。再進(jìn)一步地，如圖2和3所示，上述所述二次定位導(dǎo)向結(jié)構(gòu)2包括垂直固定在所述對接端面I上的定位導(dǎo)向銷201，以及設(shè)置在所述對接車鉤上的軸線垂直于所述對接端面I的定位導(dǎo)向孔202。具體地，本實(shí)施例所述的二次定位導(dǎo)向結(jié)構(gòu)不僅限于此，所述二次定位導(dǎo)向結(jié)構(gòu)還可以是其他結(jié)構(gòu)，只要是能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)對中功能的結(jié)構(gòu)。更具體地，如圖3所示，所述定位導(dǎo)向銷201和所述定位導(dǎo)向孔202分設(shè)在所述對接端面的對稱軸101兩側(cè)，所述對接車鉤的對接端面I設(shè)置有鉤頭凸錐11的一側(cè)為定位導(dǎo)向孔202，所述對接車鉤的對接端面I設(shè)置有鉤頭凹錐12的一側(cè)為定位導(dǎo)向銷201。其中，所述定位導(dǎo)向銷為圓柱形，如圖1和圖2所示?；蛘?，所述定位導(dǎo)向銷為圓柱臺(tái)階軸形(圖中未示出)。所述圓柱臺(tái)階軸形的定位導(dǎo)向銷的大徑段的高小于小徑段的高，所述圓柱臺(tái)階軸形的定位導(dǎo)向銷的大徑端與所述對接端面固連。進(jìn)一步地，為了便于所述定位導(dǎo)向銷的順利對中，上述圓柱形的定位導(dǎo)向銷或圓柱臺(tái)階軸形的定位導(dǎo)向銷的頂端均設(shè)有倒角面，如圖2所示。本發(fā)明各實(shí)施例主要以對接車鉤主體結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，在對接車鉤的對接端面上設(shè)置定位導(dǎo)向銷和定位導(dǎo)向孔的來進(jìn)行強(qiáng)迫修正“對中”的二次定位方案，即當(dāng)兩對接車鉤聯(lián)掛過程中，如圖4所示，一個(gè)對接車鉤的鉤頭凸錐11和另一個(gè)對接車鉤的鉤頭凹錐先接觸，實(shí)現(xiàn)兩對接車鉤的首次對中，即實(shí)現(xiàn)了機(jī)械聯(lián)掛，同時(shí)兩對接車鉤的空氣管路4也完成了對接聯(lián)掛。隨著對接車鉤對接端面距離縮小，兩對接車鉤的中心偏差逐漸收窄。當(dāng)兩對接車鉤的對接端面縮小到一定距離，如60_時(shí)，對接車鉤的二次定位導(dǎo)向結(jié)構(gòu)開始作用，其中一個(gè)對接車鉤上的定位導(dǎo)向銷201與另一對接車鉤相對應(yīng)的定位導(dǎo)向孔(圖中未示出)相接觸形成小間隙配合并在一起做活塞推進(jìn)運(yùn)動(dòng)，迫使兩對接車鉤的中心再次對中，使安裝在對接車鉤的電氣連接器安裝座3上的電氣連接器4實(shí)現(xiàn)精確定位，進(jìn)而順利的完成了電氣連接器的連接。具體地，本發(fā)明實(shí)施例所述的二次定位導(dǎo)向結(jié)構(gòu)采用與對接車鉤鉤體一起整體鑄造成型方式，在一個(gè)加工定位基準(zhǔn)下一次加工完成，以保證鉤體連掛定位與二次定位之間的一致性和精確度，即如圖4所示的，在一個(gè)加工基準(zhǔn)5下一次加工鉤體及二次定位導(dǎo)向結(jié)構(gòu)。如圖4所示，二次定位導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的定位導(dǎo)向銷201可具體為直徑為35mm，高為60mm的圓柱形，保證定位時(shí)兩對接車鉤中心線左右和上下均一致。同時(shí)，定位導(dǎo)向銷201的頂部進(jìn)行倒邊處理，保證導(dǎo)向功能的順利實(shí)現(xiàn)。定位導(dǎo)向孔的內(nèi)徑尺寸與定位導(dǎo)向銷的外徑尺寸相匹配，定位導(dǎo)向孔的孔上邊緣也作倒邊處理(圖中未示出)。所述定位導(dǎo)向銷與所述定位導(dǎo)向孔的接觸表面均采用精加工。實(shí)際上，定位導(dǎo)向孔和定位導(dǎo)向銷的長度、直徑大小可根據(jù)對接車鉤聯(lián)掛的特性及聯(lián)掛沖擊力確定，并對其強(qiáng)度行和剛度進(jìn)行有限元分析，保證聯(lián)掛過程中二次定位導(dǎo)向結(jié)構(gòu)不受損壞。二次定位導(dǎo)向結(jié)構(gòu)下部為車鉤電氣連接器安裝座，用于安裝電氣連接器。所述電氣連接器安裝座的下表面作為整個(gè)鉤體的加工基準(zhǔn)面。下面在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上模擬不同工況對本發(fā)明實(shí)施例提供的所述對接車鉤進(jìn)行了車鉤連接集合范圍的試驗(yàn)。如圖5和圖6所示，二次定位導(dǎo)向結(jié)構(gòu)加裝前后連接集合范圍試驗(yàn)對比。從圖5中可以看出，未加裝二次定位導(dǎo)向結(jié)構(gòu)兩車鉤聯(lián)掛的偏移量隨著聯(lián)掛距離縮小而逐漸減少，直到兩車鉤聯(lián)掛面相接觸才達(dá)到0. 3_。從圖6中可以看出，加裝二次定位導(dǎo)向結(jié)構(gòu)后，兩車鉤在連掛距離小于36_直到兩車鉤聯(lián)掛面完全貼合，車鉤的偏移量一直穩(wěn)定在0. 2mm范圍內(nèi)，保證了電氣連接器的精確定位與順利聯(lián)掛。最后應(yīng)說明的是以上各實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述各實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。
權(quán)利要求
1.一種對接車鉤，其特征在于，所述對接車鉤的對接端面上設(shè)有二次定位導(dǎo)向結(jié)構(gòu)，所述二次定位導(dǎo)向結(jié)構(gòu)在垂直于所述對接端面方向上的高度小于所述對接車鉤的鉤頭凸錐的高度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的對接車鉤，其特征在于，所述二次定位導(dǎo)向結(jié)構(gòu)設(shè)置在所述對接端面的設(shè)有電氣連接器安裝座的一端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的對接車鉤，其特征在于，所述二次定位導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的高度為 50 70mmo
4.根據(jù)權(quán)利要求Γ3中任一所述的對接車鉤，其特征在于，所述二次定位導(dǎo)向結(jié)構(gòu)包括垂直固定在所述對接端面上的定位導(dǎo)向銷，以及設(shè)置在所述對接車鉤上的軸線垂直于所述對接端面的定位導(dǎo)向孔。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的對接車鉤，其特征在于，所述定位導(dǎo)向銷和所述定位導(dǎo)向孔分設(shè)在所述對接端面的對稱軸兩側(cè)，所述對接車鉤的鉤頭凸錐和鉤頭凹錐分設(shè)在所述對接端面的對稱軸兩側(cè)，所述定位導(dǎo)向銷與所述鉤頭凹錐處于同側(cè)，所述定位導(dǎo)向孔與所述鉤頭凸錐處于同側(cè)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的對接車鉤，其特征在于，所述定位導(dǎo)向銷為圓柱形。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的對接車鉤，其特征在于，所述定位導(dǎo)向銷為圓柱臺(tái)階軸形，所述定位導(dǎo)向銷的大徑段的高小于小徑段的高，所述定位導(dǎo)向銷的大徑端與所述對接端面固連。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的對接車鉤，其特征在于，所述定位導(dǎo)向銷的頂端設(shè)有倒角面。
9.一種列車，其特征在于，所述列車的前后均設(shè)有上述權(quán)利要求Γ8中任一所述的對接車鉤。
全文摘要
本發(fā)明提供一種對接車鉤及列車。其中，所述對接車鉤的對接端面上設(shè)有二次定位導(dǎo)向結(jié)構(gòu)，所述二次定位導(dǎo)向結(jié)構(gòu)在垂直于所述對接端面方向上的高度小于所述對接車鉤的鉤頭凸錐的高度。本發(fā)明實(shí)施例通過在所述對接車鉤的對接端面上設(shè)置二次定位導(dǎo)向結(jié)構(gòu)，使得對接車鉤在進(jìn)行聯(lián)掛過程中，先進(jìn)行鉤頭的一次對中，再在車鉤的二次定位導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的作用下，迫使兩對接車鉤二次對中，使兩對接車鉤接觸面小于一定距離直到兩車鉤接觸面完全貼合前，兩對接車鉤中心的偏移量一直穩(wěn)定在微小的范圍內(nèi)，確保電氣連接器所要求的聯(lián)掛集合范圍，實(shí)現(xiàn)了對接車鉤的機(jī)械、氣路和電氣系統(tǒng)一次性聯(lián)掛，且對接車鉤的結(jié)構(gòu)簡單。
文檔編號(hào)B61G1/36GK102991526SQ201210559110
公開日2013年3月27日 申請日期2012年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月19日
發(fā)明者周傳誼, 劉輝, 吳英帥 申請人:中國北車集團(tuán)大連機(jī)車車輛有限公司