本發(fā)明屬于軌道交通車輛連接技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種浮動式多芯電氣連接器。

背景技術(shù)：

多芯電氣連接器是用于全自動、半自動、半永久車鉤之間電氣連接重要裝置，在城市軌道交通領(lǐng)域，多芯電氣連接器的應(yīng)用非常普遍?，F(xiàn)有的多芯電氣連接器通過螺栓固定安裝在車鉤上，其動觸頭基體通過螺紋結(jié)構(gòu)與絕緣體連接。列車運(yùn)行時，動觸頭靠其相對于靜觸頭的縱向伸縮補(bǔ)償車鉤在運(yùn)行過程中必然存在的間隙。

然而，在實際應(yīng)用中，特別是應(yīng)用于高速動車組和城市軌道交通領(lǐng)域時，隨著車鉤使用年限的增加，車鉤連掛后產(chǎn)生的間隙必然會逐漸產(chǎn)生或增大。此時，動觸頭在工作及適應(yīng)車鉤間隙變化時會產(chǎn)生磨損，并存在拉弧放電的可能。因此僅靠動觸頭來補(bǔ)償車鉤間由于拉壓轉(zhuǎn)換動作而產(chǎn)生的間隙，具有很大的局限性。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對現(xiàn)有多芯電氣連接器靠觸頭補(bǔ)償車鉤運(yùn)行時產(chǎn)生的間隙不能滿足車鉤間隙逐漸增大的需求的技術(shù)問題，提出一種既能滿足列車運(yùn)行過程中車鉤拉壓轉(zhuǎn)換工況的需求，又能保證動、靜觸頭接觸信號穩(wěn)定的浮動式多芯電氣連接器。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一種浮動式多芯電氣連接器，用于車鉤間電氣系統(tǒng)的連掛，包括用于連接兩相鄰車鉤的多個觸頭，以及安裝觸頭的絕緣體，絕緣體包括固定在車鉤上的外殼，以及套設(shè)于外殼內(nèi)的內(nèi)絕緣體，內(nèi)絕緣體與外殼之間連接有彈性元件，車鉤連掛時，兩對接車鉤緊貼，使內(nèi)絕緣體在第一接觸面的壓力下克服彈性元件的阻力收縮，車鉤解鉤時，內(nèi)絕緣體在彈性元件的作用下回位。

作為優(yōu)選，內(nèi)絕緣體朝向相鄰車鉤的一端有第一接觸面，觸頭設(shè)置于第一接觸面上，車鉤上有用于車鉤連掛時與相鄰車鉤貼合的車鉤連掛端面，第一接觸面伸出車鉤連掛端面，第一接觸面與車鉤連掛端面間的垂直距離大于或等于列車運(yùn)行時兩對接車鉤間的最大間隙。

作為優(yōu)選，彈性元件套接在內(nèi)絕緣體上，彈性元件一端與內(nèi)絕緣體連接，另一端與外殼連接。

作為優(yōu)選，內(nèi)絕緣體外側(cè)有第二接觸面，外殼內(nèi)側(cè)對應(yīng)于第二接觸面有第三接觸面，第二接觸面和第三接觸面為錐面，并可在彈性元件的壓力下緊密接觸，錐面的中心線與內(nèi)絕緣體伸縮方向平行。

作為優(yōu)選，第二接觸面和第三接觸面為圓錐面或棱錐面。

作為優(yōu)選，外殼側(cè)面上開設(shè)有可通過定位銷的定位通孔，內(nèi)絕緣體對應(yīng)于定位通孔設(shè)置有凹槽，凹槽的長度方向與內(nèi)絕緣體的伸縮方向平行，定位銷穿過定位通孔并伸入至凹槽內(nèi)，以限制內(nèi)絕緣體在車鉤連掛前的軸向轉(zhuǎn)動。

作為優(yōu)選，凹槽為矩形槽，定位銷伸入凹槽的一端側(cè)壁與凹槽在寬度方向上的兩個側(cè)壁相切。

作為優(yōu)選，凹槽包括寬度方向的尺寸大于定位銷直徑的第一凹槽部，以及寬度方向的尺寸等于定位銷直徑的第二凹槽部，車鉤連掛前，定位銷伸入凹槽的一端位于第一凹槽部內(nèi)；車鉤連掛后，定位銷伸入凹槽的一端位于第二凹槽部內(nèi)。

作為優(yōu)選，第一凹槽部與第二凹槽部之間平滑過渡。

作為優(yōu)選，內(nèi)絕緣體安裝觸頭的一端套設(shè)有防塵罩。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點和積極效果在于：

1、本發(fā)明通過將現(xiàn)有的多芯電氣連接器的絕緣體設(shè)置為包括內(nèi)絕緣體和外殼，并通過設(shè)置彈性元件，以及限定第一接觸面與車鉤連掛端面的相對位置，以此在補(bǔ)償列車車鉤間隙時，將內(nèi)絕緣體的伸縮運(yùn)動代替現(xiàn)有的多芯電氣連接器動觸頭的伸縮運(yùn)動，進(jìn)而使得本發(fā)明既能滿足列車運(yùn)行過程中車鉤拉壓轉(zhuǎn)換工況的需求，又能保證觸頭間接觸信號的穩(wěn)定性。

2、本發(fā)明通過將第二接觸面與第三接觸面設(shè)置為錐面，使得在車鉤解鉤時，相鄰電器連接器內(nèi)絕緣體的第一接觸面在內(nèi)絕緣體伸縮方向上準(zhǔn)確對中。

3、本發(fā)明通過在外殼設(shè)置定位銷，在內(nèi)絕緣體設(shè)置凹槽，以及設(shè)置凹糟包括第一凹槽部和第二凹槽部，使得浮動式多芯電氣連接器在列車運(yùn)行時，能夠發(fā)揮補(bǔ)償對接車鉤間軸向轉(zhuǎn)動方向上的偏移，以此進(jìn)一步減小動觸頭的磨損，而在車鉤解鉤時能夠使內(nèi)絕緣體自動轉(zhuǎn)動回位，以此使得相鄰電器連接器內(nèi)絕緣體的第一接觸面在內(nèi)絕緣體軸向轉(zhuǎn)動方向上準(zhǔn)確對中。

4、通過將第二接觸面與第三接觸面設(shè)置為錐面，在外殼設(shè)置定位銷，在內(nèi)絕緣體設(shè)置凹槽，以及設(shè)置凹糟包括第一凹槽部和第二凹槽部，一方面在列車運(yùn)行時，使得內(nèi)絕緣體能夠補(bǔ)償對接車鉤在X、Y、Z和軸向旋轉(zhuǎn)方向上的間隙，進(jìn)一步減小動觸頭的磨損，保證信號傳輸?shù)姆€(wěn)定性；另一方面，在車鉤解鉤時能夠使內(nèi)絕緣體自動回位，以此無需人工調(diào)整便可使本發(fā)明直接用于下一次的車鉤連掛。

附圖說明

圖1為本發(fā)明浮動式多芯電氣連接器在車鉤連掛前安裝于車鉤上的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明浮動式多芯電氣連接器在列車運(yùn)行時的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明浮動式多芯電氣連接器凹槽的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為圖3的變形形式一；

圖5為圖3的變形形式二。

以上各圖中：1觸頭；2、外殼；3、內(nèi)絕緣體；4、第一接觸面；5、端環(huán)；6、彈性元件；7、第二接觸面；8、車鉤連掛端面；9、定位通孔；10、凹槽；11、定位銷；12、第一凹槽部；13、第二凹槽部；14、防塵罩；15、第三接觸面。

具體實施方式

下面，通過示例性的實施方式對本發(fā)明進(jìn)行具體描述。然而應(yīng)當(dāng)理解，在沒有進(jìn)一步敘述的情況下，一個實施方式中的元件、結(jié)構(gòu)和特征也可以有益地結(jié)合到其他實施方式中。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，術(shù)語“內(nèi)”、“外”、“上”、“下”、“前”、“后”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖1所示的位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

參見圖1和圖2，圖1為本發(fā)明浮動式多芯電氣連接器在車鉤連掛前安裝于車鉤上的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2為本發(fā)明浮動式多芯電氣連接器在列車運(yùn)行時的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1和圖2所示，一種浮動式多芯電氣連接器，用于車鉤間電氣系統(tǒng)的連掛，包括用于連接兩相鄰車鉤的多個觸頭1，以及安裝觸頭1的絕緣體；為了能滿足列車車鉤間隙逐漸增大的需求，并保證動、靜觸頭接觸信號的穩(wěn)定性，絕緣體包括固定在車鉤上的外殼2，以及套設(shè)于外殼2內(nèi)的內(nèi)絕緣體3，內(nèi)絕緣體3與外殼2之間連接有彈性元件6，車鉤連掛時，兩對接車鉤緊貼，使內(nèi)絕緣體3在第一接觸面4的壓力下克服彈性元件6的阻力收縮，車鉤解鉤時，內(nèi)絕緣體3在彈性元件6的作用下回位。

本發(fā)明通過將現(xiàn)有的多芯電氣連接器的絕緣體設(shè)置為包括內(nèi)絕緣體3和外殼2，并通過設(shè)置彈性元件6，以及限定第一接觸面4與車鉤連掛端面8的相對位置，以此在補(bǔ)償列車車鉤間隙時，將內(nèi)絕緣體3的伸縮運(yùn)動代替現(xiàn)有的多芯電氣連接器動觸頭的伸縮運(yùn)動，進(jìn)而使得本發(fā)明既能滿足列車運(yùn)行過程中車鉤拉壓轉(zhuǎn)換工況的需求，又能保證觸頭1之間接觸信號的穩(wěn)定性。

另外，如圖1所示，內(nèi)絕緣體3朝向相鄰車鉤的一端端面為第一接觸面4，觸頭1設(shè)置于第一接觸面4上，車鉤上有用于車鉤連掛時與相鄰車鉤貼合的車鉤連掛端面8。同時，為了使內(nèi)絕緣體3能夠伸縮，并能夠有效補(bǔ)償列車運(yùn)行過程中產(chǎn)生的沿運(yùn)行方向的間隙，第一接觸面4伸出車鉤連掛端面8，第一接觸面4與車鉤連掛端面8間的垂直距離大于或等于列車運(yùn)行時兩對接車鉤間的最大間隙。需要說明的是，兩對接車鉤的最大間隙是根據(jù)列車實際運(yùn)行時，兩對接車鉤間磨損程度的不同而變化，因此，上述兩對接車鉤的最大間隙是指在車鉤間磨損程度達(dá)到最大時(根據(jù)工程上對各型號車鉤的不同要求可確定車鉤間的最大磨損程度)所對應(yīng)的最大間隙。

針對上述彈性元件6的安裝位置，具體為：如圖1或圖2所示，彈性元件6套接在內(nèi)絕緣體3上，彈性元件6的左端與內(nèi)絕緣體3連接，彈性元件6的右端與外殼2連接。其中，彈性元件6可以設(shè)置為彈簧。需要說明的是，彈性元件6的安裝位置不限于上述。例如，可以將彈性元件6設(shè)置在內(nèi)絕緣體3的右方，即彈性元件6的左端與內(nèi)絕緣體3的右端相連，彈性元件6的右端與外殼2相連。相對于將彈性元件6設(shè)置在內(nèi)絕緣體3的后方的技術(shù)方案，采用將彈性元件6套接在內(nèi)絕緣體3外的技術(shù)方案更加便于彈性元件6和內(nèi)絕緣體3之間在外殼內(nèi)的裝配和定位，進(jìn)而在列車運(yùn)行時單靠一個彈性元件6便可使得內(nèi)絕緣體3的伸縮運(yùn)動準(zhǔn)確補(bǔ)償在列車運(yùn)行時，對接車鉤沿列車行使方向上產(chǎn)生的間隙。

另外，如圖1或圖2所示，內(nèi)絕緣體3外側(cè)有第二接觸面7，外殼2內(nèi)側(cè)對應(yīng)于第二接觸面7有第三接觸面15，第二接觸面7和第三接觸面15可在彈性元件6的壓力下緊密接觸。

優(yōu)選的，如圖1或圖2所示，為了在車鉤解鉤時，使得相鄰電器連接器內(nèi)絕緣體3的第一接觸面4在內(nèi)絕緣體伸縮方向上準(zhǔn)確對中，第二接觸面7和第三接觸面15可設(shè)置為錐面，同時，錐面的中心線與內(nèi)絕緣體3伸縮方向平行。具體的，第二接觸面7和第三接觸面15的錐面可設(shè)置為圓錐面或棱錐面。

優(yōu)選的，如圖1或圖2所示，為了保證車鉤解鉤時，內(nèi)絕緣體3保持在轉(zhuǎn)動方向上的初始位置，在外殼2側(cè)面上開設(shè)有可通過定位銷11的定位通孔9，內(nèi)絕緣體3對應(yīng)于定位通孔9設(shè)置有凹槽10，凹槽10的長度方向與內(nèi)絕緣體3的伸縮方向平行，定位銷11穿過定位通孔9并伸入至凹槽10內(nèi)，以限制內(nèi)絕緣體3在車鉤連掛前的軸向轉(zhuǎn)動。其中，為了使得本發(fā)明結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定，定位通孔9、定位銷11和凹槽10的數(shù)量可以設(shè)置為多個。

針對上述凹槽10的結(jié)構(gòu)，具體為：如圖3所示，凹槽10可以為矩形槽，定位銷11伸入凹槽10的一端側(cè)壁與凹槽10在寬度方向上的兩個側(cè)壁相切。此外，如圖4和圖5所示，凹槽10還可以設(shè)置為：凹槽10包括寬度方向的尺寸大于定位銷11直徑的第一凹槽部12，以及寬度方向的尺寸等于定位銷11直徑的第二凹槽部13，車鉤連掛前，定位銷11伸入凹槽10的一端位于第一凹槽部12內(nèi)；車鉤連掛后，定位銷11伸入凹槽10的一端位于第二凹槽部13內(nèi)。

需要說明的是，本發(fā)明通過在外殼2設(shè)置定位銷11，在內(nèi)絕緣體3設(shè)置凹槽10，以及設(shè)置凹糟10包括第一凹槽部12和第二凹槽部13，使得浮動式多芯電氣連接器在列車運(yùn)行時，能夠發(fā)揮補(bǔ)償對接車鉤間軸向轉(zhuǎn)動方向上的偏移，以此進(jìn)一步減小動觸頭1的磨損，而在車鉤解鉤時能夠使內(nèi)絕緣體3自動轉(zhuǎn)動回位。

優(yōu)選的，如圖4或圖5所示，為了在車鉤解鉤時使定位銷11快速回位至第一凹槽部12內(nèi)，且減小與凹槽4側(cè)臂發(fā)生的沖擊，可設(shè)置第一凹槽部12與第二凹槽部13之間平滑過渡。針對上述第一凹槽部12和第二凹槽部13的結(jié)構(gòu)，具體為：，如圖4所示，第一凹槽部12和第二凹槽部13構(gòu)成類似扇形的結(jié)構(gòu)；如圖5所示，第一凹槽部12為矩形槽，第二凹槽部13的兩側(cè)面為弧面，且在與第一凹槽部12的連接處與第一凹槽部12的兩側(cè)面相切。

需要說明的是，通過將第二接觸面4和第三接觸面15設(shè)置為錐面，在外殼2設(shè)置定位銷11，在內(nèi)絕緣體3設(shè)置凹槽10，以及設(shè)置凹糟10包括第一凹槽部12和第二凹槽部13，一方面在列車運(yùn)行時，內(nèi)絕緣體3能夠補(bǔ)償對接車鉤在X、Y、Z和軸向旋轉(zhuǎn)方向上的間隙，進(jìn)一步減小動觸頭1的磨損，保證信號傳輸?shù)姆€(wěn)定性；另一方面，在車鉤解鉤時能夠使內(nèi)絕緣體3自動回位，以此無需人工調(diào)整便可使本發(fā)明直接用于下一次的車鉤連掛。

優(yōu)選的，如圖1和圖2所示，為了保證內(nèi)絕緣體3與外殼2之間較高的密封性，在內(nèi)絕緣體3安裝觸頭1的一端可套設(shè)防塵罩14，且在防塵罩14與內(nèi)絕緣體3之間設(shè)置有用于安裝防塵罩的端環(huán)5。

如圖1、圖2、圖4和圖5所示，本發(fā)明的使用過程如下；

車鉤連掛時，兩對接車鉤的車鉤連掛端面8相對運(yùn)動，促使兩個內(nèi)絕緣體3的第一接觸面4對中接觸并相互擠壓，從而使得內(nèi)絕緣體3克服彈性元件6的阻力沿外殼軸向收縮，直到兩對接車鉤的車鉤連掛端面8完全貼合。

列車運(yùn)行時，兩對接車鉤的車鉤連掛端面8間會產(chǎn)生間隙，內(nèi)絕緣體3通過彈性元件6的作用下在外殼2內(nèi)伸縮，并補(bǔ)償兩對接車鉤的車鉤連掛端面8間沿列車運(yùn)行方向上的間隙。內(nèi)絕緣體3通過定位銷11在第二凹槽部13(如圖4或圖5所示)內(nèi)的偏移，補(bǔ)償兩對接車鉤的車鉤連掛端面8間沿軸向轉(zhuǎn)動方向上的間隙。

車鉤解鉤時，內(nèi)絕緣體3在彈性元件6的作用下伸出回位。過程中，內(nèi)絕緣體3與外殼2間通過圓錐面接觸，使得內(nèi)絕緣體3實現(xiàn)在X、Y、Z方向上的準(zhǔn)確回位。定位銷11的下端從第二凹槽部13運(yùn)動至第一凹槽部12，使得內(nèi)絕緣體3實現(xiàn)在轉(zhuǎn)動方向上的準(zhǔn)確回位。