专利名称：具有悬臂舱操作机构的前舱的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种设计用于打开/关闭前舱的机构，该前舱能够縮入铁路 车辆的主体中。由车辆底盘支撑的车钩被遮盖在处于关闭位置的前舱的后 面，而当打开前舱时，会使车钩暴露出来，以允许与要连接的铁路车辆连接。
背景技术：
铁路车辆，如设计为空气阻力较小的有轨电动列车和内燃机车，通常具 有带流线型头部的主体，该流线型头部围绕由车辆底盘支撑的车钩机构延伸 为收缩的流线型形状。所指的车钩包括设置在牵引杆前端的车钩头部，且该 车钩头部用于与要连接的车辆上对应的车钩头部可拆卸地连接。在设计为自 动连接的车钩中，车钩头部与液压气动操作结构相连，用于车辆的机械和电 气连接。这些结构及其相关的供应线路、控制和驱动装置支撑在牵引杆上或 车钩头部上，因而，车钩机构总体上成为相当复杂且体积较大的结构。
在脱开作业中，即当车钩未启动时，车钩和车钩头部能够被遮盖在舱门 内，该舱门能够在主体头部中打开。为了充分利用自动车钩，自然需要在车 辆驾驶室中对前舱的打开和关闭进行远程控制。
铁路车辆主体中能够打开的前舱已为人所知，例如，EP1350703B1公开 了一种设置有用于移动的连杆机构的整体式罩部件(one piece hood member)。该连杆机构完全由铁路车辆的车钩来支撑，或者完全由连接于车 钩的框架结构来支撑。
在设计用于上述目的的舱门操作机构过程中，普通技术人员所面临的问 题在于，要在狭小有限的空间内设计舱门的运动，同时还要考虑车钩以及该 车钩的供应系统、驱动和控制装置等，以及在主体内部支撑的其它装置，如
主体的支撑结构、能量吸收结构、前灯和主体内的其它装置。
发明内容
根据本发明，通过设计附属权利要求中限定的舱门操作机构而解决上述 问题。
简单地说，公开了一种用于操作前舱打开和关闭的机构，所述前舱能够 回缩至铁路车辆的主体中，由此在关闭位置，由所述车辆的底盘支撑的车钩 被遮盖在所述前舱的后面，且当打开所述前舱时，所述车钩暴露出来以允许 连接于要连接的铁路车辆，所述前舱包括至少两个可分开的前舱部分，所述 前舱部分可枢轴转动地支撑在从所述车辆的底盘自由延伸的悬臂梁上。另 外，所述机构的特征在于，在分开状态中，所述前舱部分能够以沿所述悬臂 梁引导的线性运动回縮至所述主体内。
在优选的实施方式中，所述前舱部分可枢轴转动地设置在支撑于所述悬
臂梁上的支架(carriage)上，可以控制所述支架，以沿所述悬臂梁往复运动。 优选地，所述悬臂梁的内端连接于所述车辆的底盘，所述悬臂梁在所述 车钩的下方从所述内端沿所述车辆底盘的中心线对称地自由延伸。
在优选的实施方式中，所述前舱由在穿过所述车辆底盘中心线的垂直平 面内延伸的分割线而被分成所述至少两个前舱部分，所述前舱部分能够沿相 反方向朝向所述主体的侧面移动，而且在分开状态中，所述前舱部分在由所 述车辆主体自由支撑的悬臂梁上被引导的同时，能够在车钩头部的各侧回縮
至所述主体中。
优选地，所述前舱部分的枢轴旋转运动彼此同步。为此，所述前舱部分 彼此机械连接，并被驱动围绕各自的枢轴同步地枢轴旋转。
在一个实施方式中，所述前舱部分的枢轴旋转运动包括水平方向分量和 垂直方向分量。此外，所述前舱部分还能够沿所述支架的长度方向在支架上
进行线性移位。
根据一个实施方式，所述前舱部分的运动由支撑架中的力控制，该支撑 架固定连接于所述支架。
所述前舱部分的打开和关闭运动优选地由气动驱动装置驱动，通过持续 施加压力，所述气动驱动装置还用于将所述前舱部分分别固定于其打开端位 置和关闭端位置。
在一个实施方式中，所述前舱部分的分开、关闭、回縮和延伸运动为同 步的且为顺序控制。
在一个实施方式中，所述前舱部分形成前舱的前部分，该前部分能够在 不分开的状态中回縮至所述车辆的主体内。
下面将参考附图更加详细地描述本发明的实施方式，在附图中 图1为表示根据本发明的舱门操作机构的侧投影视图2为表示图1中舱门操作机构的顶侧的水平投影视图，其中该舱门操
作机构处于关闭端位置；
图3为表示舱门操作机构的正视图4为表示图1-图3中的舱门操作机构处于打开端位置的视图；以及 图5为表示舱门操作机构的另一实施方式的水平投影视图。
具体实施例方式
图中图示了用于操作铁路车辆主体中的前舱的机构，其中，车辆主体、 车辆底盘以及由底盘支撑的车钩的轮廓都在适当位置用点划线示意性加以 表示。
参考图1至图4，对根据本发明的舱门操作机构1的一种实施方式进行
描述。当打开前舱时，舱门操作机构1设置为在悬臂梁2的引导下移动至车 辆主体内。梁2仅在内端通过连接装置而安装于车辆底盘3，该连接装置设 计并适用于与附属车辆底盘(subject vehicle chassis)配合。在图示的实施方 式中，所述连接装置包括具有腿5和6的横向箱或梁4，该腿5和6从其端 部向上伸出，所述腿设置为在从底盘延伸的车钩7的每一侧螺栓连接于车辆 底盘。如图所示，梁4优选地形成为在车辆底盘的下方延伸其长度，这样形 成悬臂梁2的所述内端的基底，该悬臂梁2也能在底盘下方插入。悬臂梁2 从车辆底盘延伸，且其前端沿车辆底盘的轴向方向自由延伸。优选地，悬臂 梁2相对于车辆底盘的中心轴线对称地延伸，而且在优选实施方式中，在车 钩7的下方延伸。虽然图示实施方式中的悬臂梁2为整体式细长元件，但应 该理解的是，通过悬臂梁包括两个或更多细长的平行延伸的元件的实施方 式，也能够实现本发明。
舱门操作机构1受到支撑，以利用引导为沿悬臂梁轴向方向移动的支架 8而在悬臂梁2上移动。支架8可设置为具有滑动轴承的滑板(sledge)，以 在悬臂梁2上滑动。然而，优选地，支架8利用设置在形成于梁2上的辊道 (rollersbed)上的辊子、滚柱轴承或轮子而支撑在悬臂梁2上。尤其从图3 可明显看出，悬臂梁在其每侧可分别包括上辊道9和下辊道10，在横截面视 图中，所述上辊道9和下辊道10沿在位于所述悬臂梁侧面横向的交叉点交 叉的方向而彼此相对倾斜。支架8通过与辊道9、 IO同轴地接触的一对轮子 而在悬臂梁上受到制动，但所述支架能够沿悬臂梁的轴向方向在前端位置和 后端位置之间线性移动。在此所使用的"同轴"用于说明支架8将悬臂梁2 包围起来并与该梁接触，不仅沿一个方向如此，而且当在横截面视图中观察 时沿交叉的径向方向也是如此。支架移动的端部位置可以通过机械止端11 和12来限定，或者通过控制驱动装置的传感器来限定，该驱动装置操控支 架在悬臂梁上移动。
支架8被控制在悬臂梁2上与下述舱门操作机构的其他零部件一起移 动。该移动由驱动装置驱动，该驱动装置可以为电动或液压驱动装置，如旋 转螺杆，或者优选地通过气动驱动装置13来驱动，如图示实施方式中所示 的双作用活塞/汽缸单元13。为此，在悬臂梁上或在梁的附加装置上设置有 适宜的电机、开关和阀，而且优选地，将适宜的电机、开关和阀装配到悬臂 梁上或梁的附加装置上，如图示实施方式中参考数字14所示。为了清楚， 附图中省略了用于供电和控制所必需的电缆和线。
舱门操作机构的其他可移动零部件支撑在支架8上，以当支架在前舱的 打开运动中向内移动时，或者在前舱的关闭运动中向外移动时，与支架一同 移动。
应该理解的是，作为在悬臂梁2上能够移动的上述支架8的选择，舱门 操作机构的可移动零部件可以由可延伸或伸缩的臂直接或间接地设置和支 撑，所述臂能够从车辆底盘自由延伸并与图示实施方式的悬臂梁2保持一致。
根据本发明，所述前舱或至少其前部分被分为第一舱部分15和第二舱 部分16。所述舱部分通过点划线而在附图中加以图示。所示的前舱由在穿过 车辆底盘中心线的垂直平面内延伸的分割线而被对称地分开，而且第一舱部 分为第二舱部分的镜象(mirrored view)。然而，对于实施本发明来说，以及 为了使所述舱部分在打开过程中具有在从车辆底盘自由延伸的悬臂梁的引 导下可移动入车辆主体内的运动模式，完全对称且相同形状的舱部分并不是 绝对的必要条件。
舱部分15和16分别支撑在舱框架17和18中，舱框架可移动地设置在 支架8上。在图示的实施方式中，每个舱框架17、 18分别与操作臂19和20 的外端连接，操作臂19和20的内端枢轴设置在支架8上，以进行枢轴运动。 操作臂19、 20围绕相对于垂直轴线具有倾斜度的枢转轴线枢轴旋转，该倾 斜度根据所需的运动模式来确定，在图示的实施方式中，运动模式包括朝向 车辆主体两侧沿基本相反的方向移动。应该理解的是，当围绕垂直轴线枢轴 旋转时，前舱部分15、 16沿水平通路移动，而且通过设置枢转轴线以与垂 直轴线偏离，该运动模式可以包括垂直分量，如果需要如此的话。
更具体地说，所述操作臂19、 20中的每一个一方面包括下操作臂19、 20，另一方面包括上操作臂19，和20'。在其内端，下操作臂19、 20能够围 绕设置在支架8上的枢轴21、 22 (图3中可以看出)枢轴旋转，而上操作臂 19'、 20'在其内端能够围绕设置在支撑架25中的枢轴23和24枢轴旋转，所 述支撑架25位于支架8上。
优选地，舱部分15和16在打开和关闭运动中彼此同步。在图示的实施 方式中，该同步通过一对相互啮合的齿轮26和27而机械地实现，每个所述 齿轮26和27分别非旋转地连接于操作臂19'和20'，或者连接于操作臂的枢 轴23和24。作为选择，所述舱部分的同步运动可以通过响应于舱部分位置 的持续检测而控制舱部分运动的驱动装置来实现。
所述舱部分的枢轴旋转可以由驱动装置电动驱动、液压驱动、或者优选 地为气动驱动，所述驱动装置设置为作用在操作臂19、 20或19，、 20，上， 或者作用于操作臂19、 20或19'、 20'之间。在图示的实施方式中，操作臂 单独地与双作用活塞/汽缸单元28和29连接，该双作用活塞/汽缸单元28和 29分别设置为在操作臂19、 20和一对支柱30和31之间运行，该对支柱30 和31分别设置在支架8上。在如上所述舱部分15、 16机械地互相连接以同 步枢轴旋转的实施方式中，可以选择使用一个驱动装置28或29，并用于使 所述两个舱部分同时枢轴旋转。
可以响应于舱部分的检测位置而对驱动装置28、 29进行控制，为此设 置有用于检测如枢轴21、 22的角度位移的位置检测装置。同样地，可以响 应于检测到的舱部分的位置而对用于舱门操作机构在悬臂梁2上的轴向移动 的驱动装置13进行控制。通过这样的方法，可以实现舱部分同步打开和关
闭运动的另一可能性。因此，枢轴旋转运动以及线性运动可以逐步地进行驱 动，例如或者以不同的速度进行驱动，而且持续地适应于舱部分的当前角度 位置和/或沿车辆长度方向的当前轴向位置。在运动之间的这种协调或变化是 必需的，例如，为了控制车钩头部的通道上的舱部分，或者车钩上的其他装 置，以及为了通过设置在车辆主体内的其他装置。
参考附图，舱门操作机构显示为处于关闭位置(图l-图3)和打开位置 (图4)。在关闭位置和打开位置中，可以使用和操作相应的驱动装置，用以 将可移动元件固定在目标位置。另外，可以使用其他的机械或机电制动装置 (没有显示)，以防止前舱的意外打开或关闭，从而用作应对驱动装置的误 操作或动力损失的安全措施。如果为了保持固定位置而对气动作业持续加 压，则驱动装置会出现上述误操作或动力损失。
在图示的实施方式中，在关闭位置，舱部分15、 16设置为从内侧将形 成在主体前部的开口的边缘封闭。为此，优选地，前舱的打开过程可以包括
初始步骤，其中，将还没有分开的舱部分向车辆底盘拉动较短的长度。然后， 驱动所述舱部分沿彼此相反的方向枢轴旋转，从而分开。之后，继续将所述 舱部分拉入车辆主体中到车钩的相对侧面上，从而到达打开端位置。关闭过 程以相反的顺序进行。
在另一实施方式中，在关闭位置，前舱部分变成设置为从外侧将形成在 前舱整体环状部分上的开口的边缘封闭，在打开过程中，所述环状部分能够 与所述舱部分一起移动并回縮至主体中。
参考图5，表示了舱门操作机构100，控制并驱动该舱门操作机构100 以在由车辆底盘自由支撑的悬臂梁102上移动，与前一实施方式一致。前舱 分为部分115和116。该部分115和116能够沿彼此相反的方向移动，而且 在分离状态中当打开时能够回縮至车辆主体中。舱部分115、 116由分别连 接于操作臂119、 120的舱框架117、 118支撑。该操作臂可移动地支撑在由
自由延伸梁102控制的支架108上。更具体地说，舱部分115、 116，舱框架 117、 118和操作臂119、 120沿支架108的轴向方向而容纳在引导装置121、 122中，以相对于支架108进行线性运动。沿支架轴向方向的运动由驱动装 置123驱动和控制，在图示的实施方式中，该驱动装置123为双作用驱动装 置，优选为气动活塞/汽缸单元123。引导装置121、 122滑动地支撑滑板124， 操作臂119、 120的内端围绕枢轴125、 126分别枢轴地安装在该滑板124上。 双作用(优选为气动)活塞/汽缸单元127设置为在操作臂之间运行，并用于 在打开/关闭运动中使舱部分115、 116枢轴旋转。操作臂的枢轴旋转运动通 过绕齿轮129、 130的链128而同步进行，所述齿轮129、 130非转动地连接 于操作臂，并与各自的枢轴125和126同心。带有前舱的非分割部分132的 支撑架131固定支撑在支架108上。另外，支撑架131可包括配合入槽133、 134中的导销(未显示)，所述槽133、 134形成在操作臂119、 120上，而且 所述槽133、 134相互配合，以用于通过力来引导舱框架沿引导装置121、 122 相对于固定在支架108上的支撑架131的位移。
打开另一实施方式时的操作包括初始步骤，其中，沿车辆的长度方向向 前推动所述舱部分。然后，所述舱部分沿相反方向向外枢轴旋转至分开的位 置，在该位置，所述舱部分位于前舱的环形部分之外。在第二步骤中，在从 车辆底盘自由延伸的悬臂梁的引导下，将所述舱部分和所述环形部分一起朝 向车辆底盘拉动。在最后步骤中，舱门操作机构的枢转元件继续向内回縮到 已经停止的支架上，直到到达端位置。关闭过程以相反的顺序进行。
本发明的重要特征在于，支撑舱门操作机构以在从车辆底盘自由延伸的 悬臂梁上轴向移动，这在该点上意味着，所述梁从连接于车辆底盘的内端延 伸。换句话说，前舱及其操作机构与车钩和车辆主体是独立的，因此车钩和 车辆主体不会受到来自前舱及其舱门操作机构的任何载荷。
在图示的两个实施方式中，另一重要特征是，前舱被分为能够以分开状 态移动至主体中的部分，同时经过支撑在车钩上的车钩头部。图示的实施例 包括舱部分的枢轴旋转运动，然而并不排除在下列情形中采用本发明的可能 性，其中包括所述舱部分仅作线性运动，或者用于分离在分开状态下能够縮 入车辆主体中的舱部分的枢轴旋转运动和线性运动相组合。
对于本领域普通技术人员显而易见的修改包括例如，将前舱水平分开， 以具有至少两个部分，当打开时所述两个部分能够移动分开，而且该前舱由 从车辆底盘自由延伸的悬臂梁支撑。在该情况中，上舱部分可以枢轴地设置 和/或能够在悬臂梁上支撑的元件上线性移动，与图示实施例中的支撑臂25
或支撑架131—致，该上舱部分能够在车钩头部上方回縮至车辆主体内；以 及以相应方式直接或间接地支撑在滑板或支架8， 108上的下舱部分，从而 在打开过程中能够在车钩下方回縮。另一可能的修改包括被水平地分为上 部分和下部分的前舱，其中，下部分继续被垂直地分开，而且在打开时，上 部分沿车钩头部上方的路径移动，而下部分在分开状态下在车钩头部的相对 侧上移动。
上述通过实施例描述的方案由附属的权利要求限定，该权利要求使包括 上述实施方式以及对本领域普通技术人员而言显而易见的其它修改实施方 式的本发明得以明确。
权利要求
1.一种用于操作前舱打开和关闭的机构，该前舱能够回缩至铁路车辆的主体中，由此在关闭位置，由所述车辆的底盘支撑的车钩被遮盖在所述前舱的后面，且当打开所述前舱时，所述车钩暴露出来以允许连接于要连接的铁路车辆，所述前舱包括至少两个可分开的前舱部分(15，16；115，116)，所述前舱部分可枢轴转动地支撑在从所述车辆的底盘自由延伸的悬臂梁(2；102)上，其特征在于，在分开状态中，所述前舱部分能够以沿所述悬臂梁(2；102)引导的线性运动回缩至所述主体内。
2. 根据权利要求l所述的机构，其特征在于，所述前舱部分(15， 16; 115， 116)可枢轴转动地设置在支撑在所述悬臂梁(2; 102)上的支架(8; 108)上，能够控制所述支架以沿所述悬臂梁进行往复运动。
3. 根据权利要求1或2所述的机构，其特征在于，所述悬臂梁(2; 102) 的内端连接于所述车辆的底盘，所述悬臂梁(2; 102)在所述车钩的下方从所述内端沿所述车辆底盘的中心线对称地自由延伸。
4. 根据权利要求1至3中任意一项所述的机构，其特征在于，所述前 舱由在穿过所述车辆底盘中心线的垂直平面内延伸的分割线而被分成所述 至少两个前舱部分，所述前舱部分(15， 16; 115， 116)能够沿相反方向朝 向所述主体的侧面移动，而且在分开状态中，所述前舱部分在由所述车辆主 体自由支撑的悬臂梁(2; 102)上被引导的同时，能够在车钩头部的各侧回 縮至所述主体中。
5. 根据权利要求4所述的机构，其特征在于，所述前舱部分(15， 16; 115, 116)的枢轴旋转运动彼此同步。
6. 根据权利要求5所述的机构，其特征在于，所述前舱部分(15， 16; 115， 116)彼此机械连接，并被驱动围绕各自的枢轴同步地枢轴旋转。
7. 根据权利要求4所述的机构，其特征在于，所述前舱部分(15, 16; 115， 116)的枢轴旋转运动包括水平方向分量和垂直方向分量。
8. 根据权利要求4所述的机构，其特征在于，所述前舱部分(15， 16; 115， 116)还能够沿所述支架(108)的长度方向进行线性移位。
9. 根据权利要求8所述的机构，其特征在于，所述前舱部分(115， 116) 的运动由支撑架(131)中的力控制，该支撑架(131)固定连接于所述支架(108)。
10. 根据上述权利要求中任意一项所述的机构，其特征在于，所述打开 和关闭运动由气动驱动装置驱动，通过持续施加的压力，所述气动驱动装置 还用于将所述前舱部分(15， 16; 115， 116)分别固定于其打开端位置和关闭端位置。
11. 根据上述权利要求中任意一项所述的机构，其特征在于，所述前舱 部分(15， 16; 115， 116)的分开、关闭、回縮和延伸运动为同步的且为顺 序控制。
12. 根据上述权利要求中任意一项所述的机构，其特征在于，所述前舱 部分(15， 16; 115， 116)形成前舱的前部分，该前部分能够在不分开的状 态中回縮至所述车辆的主体内。
全文摘要
本发明涉及一种用于操作前舱打开和关闭的机构，所述前舱能够回缩至铁路车辆的主体中，由此在关闭位置，由所述车辆的底盘支撑的车钩被遮盖在所述前舱的后面，且当打开所述前舱时，所述车钩暴露出来以允许连接于要连接的铁路车辆，所述前舱包括至少两个可分开的前舱部分(15，16；115，116)，所述前舱部分可枢轴转动地支撑在从所述车辆的底盘自由延伸的悬臂梁(2；102)上。在分开状态中，所述前舱部分能够以沿所述悬臂梁(2；102)引导的线性运动回缩至所述主体内。
文档编号B61D17/02GK101351372SQ200680048942
公开日2009年1月21日 申请日期2006年10月31日 优先权日2005年12月23日
发明者J·伦德奎斯特 申请人:德尔纳车钩公司