一种联锁装置的制作方法

1.本发明涉及一种联锁装置，尤其是一种轨道交通车下设备柜的联锁装置。


背景技术：

2.轨道交通车辆的高电压、大电流电气设备常集中布置在车下设备箱中，为保证设备柜内电气设备检修安全及柜门在运行中的意外脱落，需设置安全联锁装置及二次防脱装置。
3.安全联锁装置设置，即只有当设备柜内无电时才能拿到安全联锁钥匙，进而开启设备柜进行检修维护工作，避免维护人员因带电作业而导致的危险发生；当设备柜检修结束、锁闭柜门后才能取出安全联锁钥匙恢复车辆的供电。在以往项目中，考虑到车下的脏污环境条件，锁体易被灰尘封堵的情况，设备柜柜门锁闭特采用特殊形状钥匙的压缩式门锁，且门锁钥匙与安全联锁钥匙焊接在一个钥匙环内，来实现安全联锁功能。此方案缺陷在于，压缩式门锁对钥匙没有锁定功能，即柜门未锁闭时亦能拔出安全联锁钥匙，使设备柜恢复带电状态存在安全隐患，仅实现了开启设备柜时的安全联锁功能，未对设备柜门的关闭起到安全联锁作用。如专利文献1（公开号为cn109184384a）中公开的方案就是采用了压缩式门锁方案。其存在的问题就在于在柜门未锁闭时能拔出安全联锁钥匙，从而可能导致设备柜意外恢复带电。
4.二次防脱装置设置，即柜门需进行二次防脱设计，当出现柜门自身锁闭装置失效时，柜门在二次防脱装置的作用下不发生脱落，避免由于柜门脱落导致车辆脱轨等意外发生。在以往项目中，常在柜门与柜体之间设置防落绳，此方案缺陷在于，开启柜门时需要卸下每个柜门的防落绳，工序繁琐，且容易丢失。
5.现需一种新型的适用于轨道交通领域车下设备柜的联锁及防护装置。该装置可通过机械结构来实现安全联锁和柜门二次防脱的功能，且同时兼顾对锁体具有良好的防水、防尘保护功能。


技术实现要素：

6.为了实现柜门开启和闭合状态下的安全联锁和柜门二次防脱的功能，本发明提供一种联锁装置，具体技术方案如下。
7.一种联锁装置，其包括与柜体活动连接的防脱杆，所述防脱杆包括横杆和固定连接于所述横杆两端的端杆，所述防脱杆呈u型，所述端杆上设置有腰形孔，所述防脱杆通过所述腰形孔与柜体实现活动连接；其特征在于：所述联锁装置还包括有锁体组件和联锁盒；固定于柜体上的所述锁体组件包括插销孔、锁舌和用于容纳安全联锁钥匙的钥匙孔；所述联锁盒包括限位销、解锁插销和用于容纳所述锁舌的锁舌腔；当所述联锁盒通过紧固件安装于锁体组件时，所述限位销插入所述端杆的腰形孔中，所述防脱杆能够防止所述柜体的柜门打开，所述解锁插销插入所述插销孔中，所述锁体
组件处于解锁状态，插入钥匙孔中的安全联锁钥匙能够转动；当所述安全联锁钥匙转动至第一位置时，所述锁舌伸入到所述锁舌腔中，此时所述安全联锁钥匙能够从钥匙孔中拨出；当所述安全联锁钥匙转动至第二位置时，所述锁舌从所述锁舌腔中退出，通过拆除所述紧固件能够将所述联锁盒从锁体组件上拆除，所述联锁盒拆除后所述防脱杆能够解除对柜体柜门的打开限制，所述联锁盒从锁体组件上拆除后所述安全联锁钥匙不能从钥匙孔中拨出。
8.进一步地，固定于所述柜体上的销轴或螺钉穿过所述腰形孔实现所述防脱杆与所述柜体的活动连接。
9.进一步地，所述柜体上设置有托架，所述托架具有用于支撑所述横杆的凹槽。
10.进一步地，所述锁体组件还包括有密封垫，所述联锁盒具有对应于所述密封垫设置的内密封围板，当所述联锁盒安装于锁体组件时，所述内密封围板抵接于所述密封垫。密封垫和内密封围板一起对所述锁体组件进行防水保护。
11.进一步地，所述联锁盒还包括有位于内密封围板外围的所述外密封围板，所述外密封围板上插接有密封条，当所述联锁盒安装于锁体组件时，所述密封条抵接于所述柜体上。密封条能够对整个联锁盒的内部进行防水保护。
12.进一步地，所述限位销位于所述外密封围板的外部。优选地，所述外密封围板外部还固定设置有u形限位槽，所述限位销固定于所述u形限位槽内；当所述联锁盒安装于锁体组件时，所述端杆的一部分位于所述u形限位槽内。u形限位槽和限位销均能够限制所述防脱杆相对于柜体的转动，从而防止柜体的柜门被打开，对柜门进行了二次防脱保护。
13.进一步地，所述联锁盒还具有呈圆筒状的钥匙防护盖安装座，所述安全联锁钥匙能够穿过所述钥匙防护盖安装座插入到所述钥匙孔中，所述钥匙防护盖安装座螺纹连接有钥匙防护盖。当安全联锁钥匙从所述钥匙孔中拨出后，将钥匙防护盖安装在钥匙防护盖安装座上，对联锁盒进行防水防尘保护。
14.本发明的联锁装置的原理如下。
15.仅当整车断电后，才能开启柜门：仅当整车断电后，才能在钥匙盒中拔出安全联锁钥匙，用于开启车下设备柜的联锁装置。将安全联锁钥匙插入，并转动锁体，锁舌收缩，从而解除锁舌并对联锁盒的限位，进而拆除联锁盒。拆除联锁盒后，解锁插销随联锁盒一同离开锁体组件的插销孔，此时，安全联锁钥匙被锁定在锁体组件中，不能被拔出，即不能使整车通电；拆除联锁盒后，联锁盒对防脱杆的限位解除，防脱杆可抬起并落下，解除防脱杆对柜门的限位，进而开启柜门，在无电的情况下，进行检修维护。
16.仅当关闭柜门后，才能整车通电：设备柜检修维护工作结束后，锁闭柜门，将防脱杆复位，并正确安装联锁盒。解锁插销进入到锁体组件的插销孔中，激活锁体组件，安全联锁钥匙可转动，锁舌在安全联锁钥匙的转动下伸出进入到锁舌腔中并对联锁盒进行限位，此时安全联锁钥匙才能从锁体中拔出，联锁盒对防脱杆进行限位，防脱杆不能转动（移动），防脱杆对柜门进行限位。此时可以将安全联锁钥匙从锁体组件中拔出，将安全联锁钥匙插入钥匙盒，进而恢复整车通电。
17.防脱杆被安全联锁装置锁定在柜门外侧，对柜门进行限位保护，当出现柜门自身锁闭装置失效时，柜门在防脱杆的作用下不发生脱落。
18.本发明通过机械结构同时实现安全联锁和柜门二次防脱的功能，且同时兼顾对锁体具有良好的防水、防尘保护功能；可靠地保障了轨道交通车下设备柜的检修安全。
附图说明
19.图1为本发明联锁装置的示意图；图2为固定架的结构示意图；图3为防脱杆的结构示意图；图4为托架的结构示意图；图5为锁体组件的结构示意图；图6为安装板的结构示意图；图7为密封垫的结构示意图；图8为锁体主体的结构示意图；图9为联锁盒的示意图；图10为联锁盒另一视角示意图；图11为本发明联锁装置使用状态一（联锁盒脱离锁体组件的状态）安装示意图；图12为本发明联锁装置使用状态二（联锁盒安装于锁体组件的状态）安装示意图。
20.图中：固定架1、防脱杆2、托架3、锁体组件4、柜体5、柜门6、螺钉7、安全联锁钥匙8、通孔11、螺母座12、开口槽13、端杆21、腰形孔22、横杆23、凹槽31、安装板41、密封垫42、插销孔43、锁舌44、第一安装孔411、密封凹槽412、锁安装孔413，联锁盒51、密封条52、钥匙防护盖53、外密封围板511、u形限位槽512、限位销513、锁舌腔514、锁舌锁闭孔515、第二安装孔516、钥匙防护盖安装座517、内密封围板518、解锁插销519。
具体实施方式
21.下面结合附图对本发明作进一步详细描述。
22.如图1所示，轨道交通领域车下设备柜（柜体）大体上为长方体，柜体5上有柜门6柜门6能够向上（或向左、向右）翻转打开，柜门6上自带用于锁定柜门6的锁具（未图示）。柜体5上设置有固定架1、防脱杆2、托架3和锁体组件4，锁体组件4上安装有联锁盒51。
23.如图2所示，固定架1为立方体结构，焊接固定在柜体5上，主要包括：通孔11、螺母座12和开口槽13；其中，螺母座12位于固定架1的内部，固定架1的通孔11与螺母座12同轴心设置；螺母座12具有内螺纹孔；开口槽13位于螺母座12和通孔11之间；螺钉7（紧固件）穿过通孔11拧入到螺母座12内，螺钉就可以作为将防脱杆活动定位柜体5上的轴（插销）使用；图1中柜体5位于柜门6的两侧均设置有固定架1。
24.如图3所示，防脱杆2包括横杆23和固定连接于所述横杆23两端的端杆21，防脱杆呈u型，端杆21上设置有腰形孔22，螺钉7穿过腰形孔22，在没有受到其他约束的情况下，防脱杆22能够绕螺钉7转动，防脱杆22也可以进行平移运动（螺钉7相对于腰形孔22平移），也就是说防脱杆22通过腰形孔22与柜体5实现活动连接。本领域技术人员可以理解的是：可以取消上述的固定架1，只要在柜体5上固定设置一个穿过腰形孔22的插销即可。
25.如图4所示，托架3上设置用于支撑横杆23凹槽31，当横杆23位于凹槽31内时，防脱杆22相对于柜体5（柜门6）向外的平移运动被凹槽所限制，此时如果不受到其他的约束，防
脱杆22能够相对于柜体5向上转动，然后相对于柜体5向外移动从而脱离托架3的支撑（约束），这时可以将防脱杆22的横杆23移动到柜门6的下方，解除防脱杆22对柜门6的防脱约束。
26.如图5
‑
7所示，锁体组件4主要包括：安装板41、密封垫42及锁体主体，锁体主体包括有插销孔43、锁舌44和用于容纳安全联锁钥匙8的钥匙孔（未图示）。
27.安装板41可以通过焊接的方式固定在柜体5上，主要包括：第一安装孔411、密封凹槽412、锁安装孔413，第一安装孔411及锁安装孔413具有内螺纹孔；锁体主体通过锁安装孔413固定在安装板41上。密封垫42嵌入在密封凹槽412内，密封垫42设置在锁体主体的周围，密封垫42为具有一定厚度及压缩量的密封材料制成，如图7所示。
28.仅当解锁插销519正确置入插销孔43后，才能用安全联锁钥匙8插入钥匙孔并转动锁芯，使锁舌44收缩或伸出。具有插销孔43的锁体组件4为现有技术。
29.如图9
‑
11所示，联锁盒51主要包括：外密封围板511、u形限位槽512、限位销513、锁舌腔514、锁舌锁闭孔515、第二安装孔516、钥匙防护盖安装座517、内密封围板518、解锁插销519。其中，第二安装孔516为通孔，紧固件穿过第二安装孔516与第一安装孔411连接，从而将联锁盒51可拆卸地固定在锁体组件4上；当联锁盒51通过紧固件安装于锁体组件4时，限位销513插入端杆的腰形孔22中（并且端杆的一部分位于u形限位槽内，u形限位槽和限位销均能够限制所述防脱杆相对于柜体的转动），防脱杆2此时无法绕柜体5转动，防脱杆2能够防止柜体5的柜门6打开；当联锁盒51安装于锁体组件4时，内密封围板518抵接于密封垫42，密封垫42和内密封围板518一起对锁体主体进行防水保护；外密封围板511上插接有密封条52，密封条52为中空密封件，当联锁盒51安装于锁体组件4时，密封条52抵接于柜体5上，密封,52能够对整个联锁盒51的内部进行防水保护。其中，锁舌腔514固定设置在内密封围板518外表面，内密封围板518具有锁舌锁闭孔515，锁舌44可以穿过锁舌锁闭孔515进入到锁舌腔514内；本领域技术人员可以理解的是：锁舌腔514也可以设置在联锁盒51的其他位置，只能能够容纳锁舌44即可。u形限位槽固定设置在外密封围板511外表面，限位销513固定于所述u形限位槽512内，当联锁盒51安装于锁体组件4时，u形限位槽512刚好能盖住一部分端杆21，且限位销513插入到腰形孔22中。
30.钥匙防护盖安装座517呈圆筒状，并具有外螺纹，安全联锁钥匙8能够穿过钥匙防护盖安装座517插入到钥匙孔中，钥匙防护盖53为设置有内螺纹，当安全联锁钥匙8从钥匙孔中拨出后，将钥匙防护盖53安装在钥匙防护盖安装座517上，对联锁盒51进行防水防尘保护。
31.联锁装置的装配过程如下：步骤1：将固定架1对称焊接于设备柜两侧；步骤2：将端杆21焊接于横杆23的两端部，从而形成防脱杆2；步骤3：将托架3焊接于设备柜体外表面；步骤4：将安装板41焊接于设备柜两侧，靠近固定架1附近，再使用紧固件将锁体主体固定在安装板41上，然后将密封垫42安装在安装板41的密封凹槽412上，从而完成锁体组件4的安装固定；步骤5：将密封条52包裹（插接）在外密封围板511上，再利用钥匙防护盖53上的内螺纹与钥匙防护盖安装座517上的外螺纹进行旋紧，从而达到对锁体安全联锁钥匙处的密
封作用，同时完成了联锁盒51的组装；步骤6：将端杆21穿入开口槽13，并且使横杆23落入凹槽31内，再用螺钉7将腰形孔22与螺母座12进行紧固，要求螺钉7的长度大于螺母座12的内螺纹深度，从而起到旋转轴的作用；步骤7：使用紧固件将联锁盒51与锁体组件4进行紧固，此时，解锁插销519插入的插销孔43内，锁体被激活，可通过安全联锁钥匙8的转动来控制锁舌44的收缩和伸出，同时限位销513插入腰形孔22并对其进行限位，u形限位槽512对端杆21进行限位，完成联锁装置的装配。
32.本发明联锁装置的工作原理及效果如下。
33.对开启柜门时安全联锁功能的实现：需先将整车断电，才能在拿到安全联锁钥匙8，打开钥匙防护盖53，插入并转动安全联锁钥匙8，锁舌44收缩从锁舌腔514、锁舌锁闭孔515中退出，拆除联锁盒51上的紧固件，进而拆除联锁盒51，此时解锁插销519离开锁体主体的插销孔43，安全联锁钥匙8被锁定在锁体组件4上，u形限位槽512和限位销513解除对防脱杆2的限制，防脱杆2以螺钉7为轴旋转通过开口槽13向上抬起，通过腰形孔22向外拉出，从而解除凹槽31对横杆23的限位作用，横杆23落下后位于柜门下方，从而达到开启柜门的目的。
34.对关闭柜门时安全联锁功能的实现：需先关闭柜门并把防脱杆2以螺钉7为轴旋转，将横杆23置于凹槽31内，并安装联锁盒51，此时联锁盒51上的解锁插销519进入锁体组件4的插销孔43，锁体组件4被激活，能够旋转安全联锁钥匙8，旋转安全联锁钥匙8让锁舌44穿过锁舌锁闭孔515进入到锁舌腔514后，才能将安全联锁钥匙8拔出，真正实现把所有柜门关闭好并把防脱杆2放置好后，才能用安全联锁钥匙8使整车恢复带电状态。
35.对锁体组件4具有良好的防水防尘保护功能。安装联锁盒51上的紧固件后，外密封围板511上安装的密封条52与柜体5之间的挤压接触，对锁体组件4起到第一重密封作用。通过内密封围板518与安装于密封凹槽412处的密封垫42形成的抵接配合，对锁体组件起到第二重密封作用。锁舌腔514对锁舌44起到密封作用。钥匙防护盖53上的内螺纹与钥匙防护盖安装座517上的外螺纹进行配合，对安全联锁钥匙8起到密封作用。
36.需要说明的是：如果有锁体组件4和联锁盒51可以仅设置在柜体5的一侧，也可以设置在柜体5的两侧。
37.上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是局限性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护范围之内。