轨道车辆及其列车前罩开闭机构的制作方法

本发明涉及轨道列车领域，具体而言，涉及一种轨道车辆及其列车前罩开闭机构。

背景技术：

在动车组前罩开闭机构产品中，设计师需要在极为紧凑紧张的司机室前端空间中实现头车车钩的连挂与车钩防护功能，同时前端车钩还需满足过曲线的大摆角要求。

现有开闭机构主要采用上翻式开闭与左右双头罩开闭等两种方式，二者各有优略。上翻式开闭机构可实现前罩外部运动，能够提供更大的空间供车钩运动工作，但其无法实现前罩左右端同步均匀开闭与机构的锁定功能；左右式开闭机构可实现前罩左右同步运动，但又存在头罩向车体内部运动，占用车钩运动空间，不利于车钩的正常连挂工作，并且难以满足过曲线的大摆角的需求。

技术实现要素：

本发明的主要目的在于提供一种轨道车辆及其列车前罩开闭机构，以解决现有技术中的列车前罩开闭机构难以锁定的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种列车前罩开闭机构，包括：前罩；前罩驱动装置，一端与与列车的车体连接，另一端与前罩连接，用于驱动前罩的开闭；闭锁装置，设置在前罩与车体之间，闭锁装置包括插杆和驱动插杆伸缩运动的闭锁驱动装置，当前罩打开且插杆处于伸出位置时，插杆与前罩驱动装置配合以锁定前罩；闭锁装置还包括手动操作部，手动操作部与闭锁驱动装置连接以手动控制插杆的伸缩。

进一步地，闭锁驱动装置还包括：闭锁装置安装架，与前罩驱动装置、前罩或车体连接，闭锁装置安装架上设置有导向部，插杆由导向部导向以进行伸缩运动；第一推杆装置，包括第一固定端和能够相对第一固定端进行伸缩运动的第一驱动端，第一固定端设置在闭锁装置安装架上；曲柄，通过枢转轴设置在闭锁装置安装架上，第一驱动端与曲柄连接以驱动曲柄绕枢转轴转动，曲柄通过滑块结构与插杆连接以驱动插杆进行伸缩运动。

进一步地，手动操作部包括操纵杆，操纵杆与曲柄连接并与枢转轴同轴地设置。

进一步地，滑块结构包括：开设在曲柄上的长导轨和设置在插杆上的导向块，导向块与长导轨配合以形成滑块结构。

进一步地，前罩驱动装置上设置有滑轮，滑轮呈两端直径大、中间直径小的沙漏形，当插杆处于伸出位置时，插杆与滑轮配合，插杆由滑轮导向定位。

进一步地，前罩驱动装置包括：连接臂，连接臂的一端与列车的车体连接，另一端与前罩连接；第二推杆装置，包括第二固定端和能够相对第二固定端进行伸缩运动的第二驱动端，第二固定端与车体可枢转地连接，第二驱动端与连接臂可枢转地连接。

进一步地，前罩驱动装置包括：多个连接臂，连接臂的一端与列车的车体连接，另一端与前罩连接；一个或多个第二推杆装置，包括第二固定端和能够相对第二固定端进行伸缩运动的第二驱动端，第二固定端与车体连接，第二驱动端与连接臂连接；同步连杆，与多个连接臂连接，以使多个连接臂同步运动。

进一步地，前罩的内表面上设置有浮动螺母，前罩驱动装置与浮动螺母连接。

进一步地，列车前罩开闭机构还包括接口装置，接口装置与车体连接，列车前罩开闭机构的管路接口和/或线路接头均集中设置在接口装置中。

根据本发明的另一个方面，还提供了一种轨道车辆，包括车头，车头包括上述的列车前罩开闭机构。

本发明的列车前罩开闭机构设置有闭锁装置，通过伸出闭锁装置的插杆，能够实现前罩驱动装置的锁定，即将前罩锁定至打开位置，以伸出车钩进行列车的连挂，而当车辆解编后，可以控制插杆缩回以解锁前罩驱动装置，前罩驱动装置驱动前罩闭合以封闭车辆，此外，闭锁装置还包括手动操作部，以便于当整车断电或闭锁驱动装置故障时工作人员能够手动锁定或解锁车前罩开闭机构，提高了系统的可靠性。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明的列车前罩开闭机构的实施例的立体图；

图2示出了根据本发明的列车前罩开闭机构的实施例的主视图；

图3示出了根据本发明的列车前罩开闭机构的实施例的俯视图；

图4示出了根据本发明的图3中的局部放大图；

图5示出了根据本发明的列车前罩开闭机构的实施例的侧视图；

图6示出了根据本发明的列车前罩开闭机构的实施例的闭锁装置部分的立体图；以及

图7示出了根据本发明的列车前罩开闭机构的实施例的闭锁装置部分的俯视图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、前罩；11、浮动螺母；20、前罩驱动装置；21、连接臂；22、第二推杆装置；23、同步连杆；24、滑轮；30、闭锁装置；31、插杆；32、闭锁装置安装架；33、第一推杆装置；34、曲柄；35、操纵杆；40、接口装置。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

根据本发明的一个方面，提供了一种列车前罩开闭机构，如图1至图7所示，该列车前罩开闭机构包括：前罩10；前罩驱动装置20，一端与与列车的车体连接，另一端与前罩10连接，用于驱动前罩10的开闭；闭锁装置30，设置在前罩10与车体之间，闭锁装置30包括插杆31和驱动插杆31伸缩运动的闭锁驱动装置，当前罩10打开且插杆31处于伸出位置时，插杆31与前罩驱动装置20配合以锁定前罩10；闭锁装置30还包括手动操作部，手动操作部与闭锁驱动装置连接以手动控制插杆31的伸缩。

本发明的列车前罩开闭机构设置有闭锁装置30，通过伸出闭锁装置30的插杆31，能够实现前罩驱动装置20的锁定，即将前罩10锁定至打开位置，以伸出车钩进行列车的连挂，而当车辆解编后，可以控制插杆31缩回以解锁前罩驱动装置20，前罩驱动装置20驱动前罩10闭合以封闭车辆，此外，闭锁装置30还包括手动操作部，以便于当整车断电或闭锁驱动装置故障时工作人员能够手动锁定或解锁车前罩开闭机构，提高了系统的可靠性。

如图1和图2所示，本发明的前罩开闭机构的前罩10在打开状态时外部上翻，这种结构能够为车钩提供更大的摆动连挂空间，即本发明的前罩开闭机构还解决了上翻式开闭机构难以锁定的问题。

优选地，闭锁驱动装置还包括：闭锁装置安装架32，与前罩驱动装置20、前罩10或车体连接，闭锁装置安装架32上设置有导向部，插杆31由导向部导向以进行伸缩运动；第一推杆装置33，包括第一固定端和能够相对第一固定端进行伸缩运动的第一驱动端，第一固定端设置在闭锁装置安装架32上；曲柄34，通过枢转轴设置在闭锁装置安装架32上，第一驱动端与曲柄34连接以驱动曲柄34绕枢转轴转动，曲柄34通过滑块结构与插杆31连接以驱动插杆31进行伸缩运动。

如图3、图6和图7的记载，在该实施例中，闭锁装置安装架32上形成两个环形的卡箍，两个卡箍构成导向部，插杆31被卡箍限位仅能够进行伸缩运动。第一推杆装置33为活塞缸，优选地为气压活塞缸，此外还可以是液压活塞缸或电机机构。

优选地，手动操作部包括操纵杆35，操纵杆35与曲柄34连接并与枢转轴同轴地设置。

在进行手动操作时，利用棘轮扳手转动操纵杆35，进而带动曲柄34转动，以伸出或缩回插杆31。

优选地，滑块结构包括：开设在曲柄34上的长导轨和设置在插杆31上的导向块，导向块与长导轨配合以形成滑块结构。

如图6所示，长导轨为开设在曲柄34上的长孔，导向块为设置在插杆31上的凸部，凸部插入长孔内以构成滑块结构。

优选地，前罩驱动装置20上设置有滑轮24，滑轮24呈两端直径大、中间直径小的沙漏形，当插杆31处于伸出位置时，插杆31与滑轮24配合，插杆31由滑轮24导向定位。

如图4、图6和图7所示，滑轮24的侧面呈凹形曲面，并且该凹形曲面与插杆31的曲率半径相适配，插杆31伸出并停留在安装于连接臂21上的滑轮24的内侧，通过滑轮24的凹形曲面与插杆31的凸形曲面间的型面配合，实现机构的锁定。

优选地，前罩驱动装置20包括：连接臂21，连接臂21的一端与列车的车体连接，另一端与前罩10连接；第二推杆装置22，包括第二固定端和能够相对第二固定端进行伸缩运动的第二驱动端，第二固定端与车体可枢转地连接，第二驱动端与连接臂21可枢转地连接。

如图5所示，连接臂21为四连杆结构。当需要打开前罩10时，第二推杆装置22的第二驱动端伸出，第二推杆装置22与四连杆结构通过销轴连接，四连杆结构在此推力下绕其定轴向上旋转，带动前罩10上翻实现前罩10的打开功能；当需要关闭前罩10时，第二推杆装置22的第二驱动端缩回，第二推杆装置22与四连杆结构通过销轴连接，四连杆结构在此拉力下绕其定轴向下旋转，带动前罩10下翻实现前罩10的关闭功能。因第二推杆装置22与四连杆结构通过销轴连接，在打开过程中，第二推杆装置22可随四连杆一起运动，从而减小了机构在开闭过程中的占用空间，方便车钩连挂运动工作。

其中第二推杆装置22为活塞缸，优选地为气压活塞缸，此外还可以是液压活塞缸或电机机构。

优选地，前罩驱动装置20包括：多个连接臂21，连接臂21的一端与列车的车体连接，另一端与前罩10连接；一个或多个第二推杆装置22，包括第二固定端和能够相对第二固定端进行伸缩运动的第二驱动端，第二固定端与车体连接，第二驱动端与连接臂21连接；同步连杆23，与多个连接臂21连接，以使多个连接臂21同步运动。

如图1至图3所示，同步连杆23位于两连接臂21的中部，通过在两连接臂21的中部增加同步连杆23，使得连接臂21能够实现机械结构同步运动。其中同步连杆23优选地为中空杆。

优选地，前罩10的内表面上设置有浮动螺母11，前罩驱动装置20与浮动螺母11连接。

如图3所示，前罩10与连接臂21相配合部位设计有浮动螺母11，同时在浮动螺母11与连接臂21间设计有调整垫片，通过浮动螺母11与连接臂21间的连接配合，可使机构在前罩10装配过程中具有六自由度的调节余量，简化了前罩10的安装。

优选地，列车前罩开闭机构还包括接口装置40，接口装置40与车体连接，列车前罩开闭机构的管路接口和/或线路接头均集中设置在接口装置40中。

如图1和图5所示，接口装置40为集线盒，该车前罩开闭机构中的电线的接头和风管的接口均集中在集线盒内，以方便布线与连接。

根据本发明的另一个方面，还提供了一种轨道车辆，包括车头，车头包括上述的列车前罩开闭机构。

采用了本发明的列车前罩开闭机构的轨道车辆，列车前罩开闭机构采用的是上翻式开闭结构，因此车钩的运动空间较大，列车具有较好的转向性能，并且前罩开闭机构还能够实现自动或手动的锁定与解锁，因此具有更高的可靠性。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。