车辆门系统的锁闭装置、轨道车辆的车辆门系统及轨道车辆的制作方法

本发明涉及轨道车辆设备，尤其涉及一种用于车辆门系统的锁闭装置、轨道车辆的车辆门系统以及轨道车辆。

背景技术：

随着轨道交通的快速发展以及运营速度的大幅提升，对于车辆配套设施的安全使用以及结构稳定性提出了更高的设计标准。

轨道车辆的车辆门系统通常包括驱动门扇开关的丝杠。目前，轨道车辆的车辆门系统的锁闭通常采用锁丝杠的方式来实现。这种锁闭方式在轨道车辆的运行速度相对较低的情况下是可行的。然而，随着城市交通的高速发展，城际列车的运行速度趋于高速化已成为当今必不可挡的趋势，城际列车的高速运行(120km/h至160km/h)会导致列车承受的动态载荷增加，尤其是在列车会车或者通过隧道的情况下，列车承受的动态载荷会增加得尤为明显。在这种情况下，较大的动态载荷会通过列车车门传递给用于锁闭车门的丝杠螺母副，进而导致丝杠螺母副承受的载荷也较大，这可能导致丝杠螺母副失效，降低部件的使用寿命，从而对车辆门系统的锁闭可靠性也较低。

此外，随着轨道车辆运行速度的大幅提升，对轨道车辆的气密性也提出了更高的要求。目前提高轨道车辆气密性的方式多为在门扇主体上以及门扇周边设置多条密封胶条。然而，多条密封胶条的设置会对门扇产生相对较高的作用力，当这种作用力通过门扇传递给丝杠螺母副后，丝杠螺母副承受的载荷也会相应增加，这也可能导致丝杠螺母副失效，降低部件的使用寿命，从而也会导致对车辆门系统的锁闭可靠性较低。

因此，亟需提供一种用于轨道车辆门系统的替代的或改进的锁闭装置，以实现对车辆门系统可靠的锁闭和解锁，进而提高轨道车辆运行(尤其是高速运行)的可靠性。

技术实现要素：

本发明提供一种用于车辆门系统的锁闭装置、用于轨道车辆的车辆门系统以及包括该车辆门系统的轨道车辆，以解决上述问题。

为此，本发明的第一方面提供了一种用于轨道车辆的锁闭装置，该锁闭装置包括安装板、与所述安装板连接的锁钩构件和限位构件、第一复位构件和第二复位构件，以及设置在门携架或门扇上与所述锁钩构件配合的锁销，其中：

所述锁钩构件通过第一固定轴与所述安装板连接，且所述锁钩构件与所述第一固定轴铰接，所述锁钩构件具有可围绕所述第一固定轴旋转的钩状端部，以及沿所述第一固定轴的轴向伸出的凸出部；

所述限位构件通过第二固定轴与所述安装板连接，且所述限位构件与所述第二固定轴铰接，所述限位构件包括限位部，所述限位部可与所述锁钩构件的凸出部相互作用以限制所述锁钩构件的旋转；

所述第一复位构件用于在解除限位时使所述锁钩构件从解锁位置运动至锁闭位置；

所述第二复位构件用于在解锁时使所述限位构件从锁闭位置运动至解锁位置。

根据本发明技术方案提供的用于车辆门系统的锁闭装置，可通过锁销与锁钩构件的配合实现对车辆门系统的锁闭，以及通过锁销与锁钩构件的解除配合实现对车辆门系统的解锁。与现有技术相比，车辆门系统的锁闭对象发生了改变，在本发明的锁闭方式下，丝杠螺母副仅用来传递使门扇打开和闭合的动力，因而其使用寿命可以得到提高；此外，采用本发明实施方式的锁闭装置的车辆门系统处于关闭状态时，门扇受到的外部载荷以及密封胶条对门扇的作用力均可以通过锁销传递至锁钩构件并进而传递至车体。因此，在本发明的实施方式中，锁闭装置承担的载荷被直接传递至车体，因而可以通过该锁闭装置对车辆门系统实现较为可靠的锁闭和解锁。当具有上述锁闭装置的车辆门系统应用于轨道车辆时，可以大大提高轨道车辆运行的可靠性。

根据本发明的一个方面，所述车辆门系统具有双扇门，所述锁钩构件包括相对所述第一固定轴中心对称的两个钩状端部，所述锁销包括两个并且分别设置在所述双扇门的两个门扇上或两个门扇的门携架上。在当前的实施方式中，锁钩构件的每个钩状端部可分别与靠近其的锁销实现配合，从而实现车辆门系统的锁闭。

根据本发明的一个方面，所述限位构件还包括套设于所述第二固定轴上的手柄部，所述限位部在所述第二固定轴的轴向方向上相对于所述手柄部设置在靠近所述锁钩构件的一侧，所述限位部的外周具有用于限位所述锁钩构件的凸出部的圆弧槽。

其中，为了使锁钩构件的凸出部在解除限位时，可以从解锁位置运动至锁闭位置，锁闭装置设置有第一复位构件，为了使限位构件可以在解锁时从锁闭位置运动至解锁位置，锁闭装置还设置有第二复位构件。优选地，第一复位构件和第二复位构件可以采用扭簧的形式，或者可以采用配重块的形式。但是，第一复位构件和第二复位构件的形式并不限于此，其它可以实现上述功能的构件均应该包含在本发明的范围内。

根据本发明的一个具体的实施方式，第一复位构件为套设于所述第一固定轴外侧的锁钩扭簧，所述锁钩构件设置有通孔，所述锁钩扭簧的第一扭臂固定于所述安装板，所述锁钩扭簧的第二扭臂伸入所述锁钩构件的通孔内。

根据本发明的另一个具体的实施方式，所述第二复位构件为套设于所述第二固定轴外侧的限位扭簧，所述限位扭簧的第一扭臂固定于所述安装板，所述限位构件在锁闭装置处于锁闭位置时与所述限位扭簧的第二扭臂抵接。

其中，第一复位构件的具体设置数量在此不做限制，例如，可以为一个、两个等等。具体应用时，为了使锁钩构件可以在解除限位后，可以可靠地回复到锁闭位置，可以在锁闭装置中设置两个第一复位构件，两个第一复位构件可以沿着所述第一固定轴分别设置于所述锁钩构件的两侧。

根据本发明的一个方面，所述锁闭装置还包括用于使所述锁钩构件从锁闭位置运动至解锁位置的驱动电机或气缸。

为了防止轨道车辆出现紧急情况而无法实现车辆门系统的正常锁闭和解锁，可以在锁钩构件上设置紧急手柄操作部件，乘客可以通过车厢内配备的紧急手柄，实现车辆门系统的手动解锁或锁闭。

本发明的第二方面提供了一种用于轨道车辆的车辆门系统，所述车辆门系统包括两个门扇，以及上述任一实施方式所述的锁闭装置，其中，所述安装板安装在车辆门系统驱动机构的中间吊座上。

本发明第三方面提供了一种轨道车辆，包括上述任一实施方式所述的车辆门系统。

附图说明

图1为本发明实施方式锁闭装置的第一视角的拆分结构示意图；

图2为本发明实施方式锁闭装置的第二视角的拆分结构示意图；

图3为本发明实施方式锁闭装置的第三视角的拆分结构示意图；

图4为本发明实施方式锁闭装置的第四视角的拆分结构示意图；

图5为本发明实施方式的车辆门系统的局部结构示意图；

图6为本发明实施方式的锁闭装置处于锁闭状态的示意图；

图7为本发明实施方式的锁闭装置处于解锁状态的示意图。

附图标记说明：

100-安装板

11-第一固定轴

12-第二固定轴

21-锁钩构件

210-钩状端部

211-凸出部

212-通孔

22-限位构件

221-限位部

222-手柄部

23-锁钩扭簧

231-锁钩扭簧的第一扭臂

232-锁钩扭簧的第二扭臂

24-限位扭簧

241-限位扭簧的第一扭臂

242-限位扭簧的第二扭臂

25-紧急手柄操作部件

26-气缸

260-活塞杆

27-锁销

具体实施方式

本发明实施方式提供的锁闭装置，其可通过锁销与锁钩构件的配合实现对车辆门系统的锁闭，以及通过锁销与锁钩构件的解除配合实现对车辆门系统的解锁。与现有技术中通过锁丝杠来实现车辆门系统的锁闭相比，在本发明的锁闭方式下，丝杠螺母副仅用来传递使门扇打开和闭合的动力，因而其使用寿命可以得到提高；此外，采用本发明实施方式的锁闭装置的车辆门系统处于关闭状态时，门扇受到的外部载荷以及密封胶条对门扇的作用力均可以通过锁销传递至锁钩构件并进而传递至车体。因此，在本发明的实施方式中，锁闭装置承担的载荷被直接传递至车体，因而可以通过该锁闭装置对车辆门系统实现较为可靠的锁闭和解锁。当具有上述锁闭装置的车辆门系统应用于轨道车辆时，可以大大提高轨道车辆运行的可靠性。

为更清楚地理解本发明的实施方式，下面以矩形的门扇为例并参照附图以及不同的实施方式对本发明进行详细说明。

如图1至图5所示，本发明提供的用于车辆门系统的锁闭装置，包括安装板100、与安装板100连接的锁钩构件21和限位构件22、第一复位构件和第二复位构件，以及设置在门携架或门扇上的与锁钩构件21配合的锁销27，其中：

锁钩构件21通过第一固定轴11与安装板100连接，且锁钩构件21与第一固定轴11铰接，锁钩构件21具有可围绕第一固定轴11旋转的钩状端部210，以及沿第一固定轴11的轴向伸出的凸出部211；

限位构件22通过第二固定轴12与安装板100连接，且限位构件22与第二固定轴12铰接，限位构件22包括限位部221，限位部221可与锁钩构件21的凸出部211相互作用以限制锁钩构件21的旋转；

第一复位构件用于在解除限位时使锁钩构件从解锁位置运动至锁闭位置；

第二复位构件用于在解锁时使限位构件从锁闭位置运动至解锁位置。

在本发明的实施方式中，安装板100作为锁钩构件21和限位构件22的一个安装载体，其可以设置在车辆门系统驱动机构的中间吊座上。锁闭装置所应用于的车辆门系统可以为双扇门系统，该双扇门系统包括两个门扇。在一种优选的实施方式中，该车辆门系统包括双扇塞拉门。

其中，图6所示为锁闭装置处于锁闭状态的示意图，图7所示为锁闭装置处于解锁状态的示意图。

在一个具体的实施方式中，锁钩构件21包括相对第一固定轴11中心对称的两个钩状端部210，锁销27包括两个并且分别设置在双扇门的两个门扇上或两个门扇的门携架上。当车辆门系统从解锁状态转为锁闭状态时，每个钩状端部210可以和与其靠近的锁销27相配合，从而实现对车辆门系统的锁闭。可以理解的是，由于两个钩状端部210相对第一固定轴11呈中心对称结构，两个钩状端部210可以同时与其所靠近的锁销27配合，其中，本文所述的“锁钩构件与锁销的配合”指的是锁销卡合在与其靠近的锁钩构件的钩状端部的钩内。

根据本发明实施方式提供的锁闭装置，其可通过每个锁销和与其靠近的锁钩构件的钩状端部的配合实现对车辆门系统的锁闭，以及通过每个锁销和与其靠近的锁钩构件的钩状端部的解除配合实现对车辆门系统的解锁。与现有技术相比，车辆门系统的锁闭对象发生了改变(即，现有技术的锁闭对象为锁丝杠，本发明的锁闭对象为车辆门系统的门扇或门携架)。

在本发明的锁闭方式下，丝杠螺母副仅用来传递使门扇打开和闭合的动力，因而该部件的使用寿命可以得到显著提高；此外，采用本发明实施方式的锁闭装置的车辆门系统在处于关闭状态时，门扇受到的外部载荷以及密封胶条对门扇的作用力均可以通过锁销传递至锁钩构件并进而传递至车体。因此，在本发明的实施方式中，锁闭装置承担的载荷被直接传递至车体，因而可以通过该锁闭装置对车辆门系统实现较为可靠的锁闭和解锁。当具有上述锁闭装置的车辆门系统应用于轨道车辆时，可以大大提高轨道车辆运行的可靠性。

还需要说明的是，由于门扇受到的外部载荷以及为了提高车辆的密封性能而设置的密封胶条对门扇的作用力可以通过该锁闭装置传递至车体，因而门扇承担的载荷也可以大大减小，从而还可以提高轨道车辆的门扇的结构强度。

请继续参照图1至图4所示，其中，图1至图4分别为本发明实施方式的锁闭装置的四个不同视角的拆分结构示意图，因此，图1至图4中的各个部件的图示位置并不是其最终的安装位置。在本发明的一个实施方式中，限位构件22还包括套设于第二固定轴12上的手柄部222，限位部221在第二固定轴12的轴向方向上相对于手柄部222设置在靠近锁钩构件21的一侧，限位部的外周具有用于限位锁钩构件的凸出部的圆弧槽。其中，可以理解的是，限位部的外周设置的圆弧槽用于对锁钩构件的凸出部进行限位，而限位构件的手柄部则用来控制圆弧槽对锁钩构件的限位状态。具体地，由于限位构件与第二固定轴铰接，因而限位构件可围绕第二固定轴旋转。在具体操作时，可以通过控制手柄部的旋转状态来实现圆弧槽对凸出部的限位和解除限位。当锁钩构件的凸出部处于限位状态时，该凸出部位于圆弧槽的弧形槽内，并且限位部可保持在当前的限位位置。

其中，为了使锁钩构件的凸出部在解除限位时，可以使锁钩构件从解锁位置运动至锁闭位置，锁闭装置设置有第一复位构件，为了使限位构件可以在解锁时从锁闭位置运动至解锁位置，锁闭装置还设置有第二复位构件。具体地，第一复位构件和第二复位构件可以采用扭簧的形式，或者可以采用配重块的形式。但是，第一复位构件和第二复位构件的形式并不限于此，其它可以实现上述功能的构件均应该包含在本发明的范围内。

在本发明的一个具体实施方式中，第一复位构件为套设于第一固定轴11外侧的锁钩扭簧23，锁钩构件21设置有通孔212，锁钩扭簧23的第一扭臂231固定于安装板100，锁钩扭簧23的第二扭臂232伸入锁钩构件21的通孔212内。

当锁钩构件处于锁闭位置时，锁钩扭簧的第二扭臂位于锁钩构件的通孔内，此时，该锁钩扭簧的第二扭臂与通孔的孔壁并无抵接关系，故在车辆门系统的锁闭状态时，锁钩构件并未受到锁钩扭簧的扭力；当锁钩构件在外部驱动下，从锁闭位置运动到解锁位置后，锁钩扭簧的第二扭臂与通孔的孔壁抵接，此时，锁钩构件受到第二扭臂对其施加的扭力，故在车辆门系统的解锁状态时，锁钩构件承受锁钩扭簧的扭力。由于在解锁状态时，限位构件的限位部会对锁钩构件的凸出部进行限位，因而锁钩构件会在限位部的限位作用下，保持在解锁位置，直至限位部对锁钩构件的凸出部解除限位，锁钩构件才会在锁钩扭簧的扭力作用下，回复至锁闭位置。

其中，第一复位构件的具体设置数量在此不做限制，例如，可以为一个或两个等等。具体应用时，为了使锁钩构件可以在解除限位后，可以可靠地回复到锁闭位置，可以在锁闭装置中设置两个第一复位构件，两个第一复位构件可以沿着第一固定轴分别设置于锁钩构件的两侧。

在本发明的另一具体实施方式中，第二复位构件为套设于第二固定轴12外侧的限位扭簧24，限位扭簧24的第一扭臂241固定于安装板100，手柄部222可在锁销27的推动作用下与限位扭簧24的第二扭臂242抵接。

当限位构件处于解锁位置时，限位扭簧的第二扭臂位于手柄部的内凹方向内。当位于门扇上或门扇的门携架上的锁销朝向锁钩构件移动后，靠近手柄部的锁销会推动手柄部绕第二固定轴旋转并解除限位部对锁钩构件的凸出部的限位，此时，手柄部会压迫位于其内凹方向内的限位扭簧的第二扭臂，因而手柄部会受到限位扭簧的第二扭臂对其施加的扭力，故在车辆门系统的锁闭状态时，手柄部承受限位扭簧的扭力。由于在锁闭状态时，位于靠近手柄部一侧的锁销在和钩状端部配合的同时，还与手柄部抵接，因而手柄部会在锁销的抵接作用下，保持在锁闭位置，直至在车辆门系统收到开门指令使锁销向远离锁钩构件的方向移动后，手柄部才会在限位扭簧的扭力作用下，回复至解锁位置，并实现限位部对锁钩构件凸出部的再次限位。

需要说明的是，在上述实施方式中，无论是锁钩扭簧的第一扭臂还是限位扭簧的第一扭臂，均固定于安装板，以使锁钩扭簧的第二扭臂和限位扭簧的第二扭臂在受到外力作用时，可以产生扭力。其中，锁钩扭簧的第一扭臂以及限位扭簧的第一扭臂可以直接固定于安装板，也可以通过其它部件间接固定于安装板。

在本发明的一个实施方式中，锁闭装置还包括用于使锁钩构件从锁闭位置运动至解锁位置的驱动电机或气缸。在一种具体的实施方式中，锁闭装置包括驱动电机，可以通过驱动电机的输出轴推动锁钩构件，从而使锁钩构件从锁闭位置运动至解锁位置。在另一种具体的实施方式中，如图6和图7所示，锁闭装置包括气缸26，可以通过气缸26的活塞杆260推动锁钩构件21，从而使锁钩构件从锁闭位置运动至解锁位置。

当轨道车辆在运行时出现紧急情况而使车辆门系统无法实现自动开关时，乘客可以通过使用车厢内配备的紧急手柄，利用紧急手柄对锁钩构件21上设置的紧急手柄操作部件25进行操作(例如可以通过操作紧急手柄使紧急手柄操作部件25旋转，进而带动锁钩构件旋转)而实现车辆门系统的手动开关，从而在紧急情况下，尽量保障乘客的安全。

以下设定车辆门系统的当前状态为解锁状态来描述车辆门系统实现锁闭和解锁的一个完整过程：

当车辆门系统处于解锁状态时，锁销与锁钩构件处于解除配合状态，此时，锁钩构件受到锁钩扭簧的第二扭臂的扭力并在限位部对凸出部的限位作用下保持在解锁位置，限位构件的手柄部此时并未受到限位扭簧的扭力；

当车辆门系统收到关门指令从解锁状态向锁闭状态转换时，两个门携架会携带各自的门扇朝向锁钩构件相向运动，位于每个门扇上或每个门扇的门携架上的锁销会分别向靠近锁钩构件的方向运动。当靠近限位构件的锁销接触到限位构件的手柄部并继续移动时，锁销会推动手柄部使其发生旋转并使限位部解除对锁钩构件的凸出部的限位，此时，锁钩构件会在锁钩扭簧的扭力作用下带动钩状端部从解锁位置向锁闭位置运动，并将锁销卡合在其钩状端部的钩内，由此在锁钩构件和锁销的配合下，实现了车辆门系统的锁闭。需要说明的是，车辆门系统在处于锁闭状态时，限位构件的手柄部会压迫限位扭簧的第二扭臂，即限位构件在锁闭位置时受到限位扭簧的扭力；

当车辆门系统收到开门指令，从锁闭状态向解锁状态转换时，气缸的活塞杆或驱动电机的输出轴会推动锁钩构件使锁钩构件从锁闭位置运动至解锁位置，此时，位于每个门扇上或每个门扇的门携架上的锁销解除与锁钩构件的配合并可以随着门扇和门携架向远离锁钩构件的方向移动。同时，锁销的移动还会解除对手柄部的抵接，使手柄部在限位扭簧的扭力作用下，回复至解锁位置；

当车辆门系统再次收到关门指令时，重复执行上述过程。

综上，当轨道车辆具有采用上述锁闭装置的车辆门系统时，门扇受到的外部载荷以及密封胶条对门扇的作用力均可以通过锁销传递至锁钩构件并进而传递至车体。因此，锁闭装置承担的载荷被直接传递至车体，进而可以通过该锁闭装置对车辆门系统实现较为可靠的锁闭。因此，轨道车辆的运行的可靠性也可以得到显著提高。

以上参照附图对本发明的具体实现方式进行了详细说明，显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。