锁定装置及开闭机构的制作方法

本实用新型属于轨道车辆技术领域，尤其涉及一种列车锁定装置及开闭机构。

背景技术：

高速动车组为了实现列车上的重联或者回送救援，通常在列车组头为两端同时安装前端开闭机构。前端开闭机构是动车组的重要部件，在动车组正常运行期间(即非重联状态下)，开闭机构处于关闭状态，此时，前端整流罩舱门关闭，使高速动车组具有良好的空气动力学外形，以防止叶片、灰尘、冰雪的进入，并保护前端整流罩内部的车钩和其他设施；在回送或救援情况下可以自动或手动打开开闭机构，从而打开前端整流罩舱门，使其旋转至前端内部，伸出全自动车钩以实现车钩正常连挂。

目前，常见的前端开闭机构通常由推送装置和锁定装置组成。为了实现开闭机构打开与关闭并实现锁定可靠，开闭机构通常设置一个或多个独立的锁定装置来完成，因此，开闭机构的打开关闭过程与锁定过程往往需要不同的动作来完成，这就需要两个或多个不同气缸才能满足要求，这就导致开闭机构的机械机构及自动控制原理均较为复杂，成本也较高，可靠性低。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种锁定装置，以及一种应用了该锁定装置的开闭机构。

为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

锁定装置，包括：

第一端部件；

第二端部件，与第一端部件间隔设置，包括连接件，所述连接件可与所述运动结构连接，并在运动结构限定的范围内运动，运动过程中相对向第一端部件运动；

弹性件，所述弹性件被限定设置在第一端部件和第二端部件之间，并在第一端部件向第二端部件运动过程中，被压缩。

作为优选：所述第一端部件包括一轴孔；

所述锁定装置还包括：轴杆，所述轴杆一端连接至第二端部件，一端穿过所述第一端部件的轴孔；

所述弹性件套装在所述轴杆上。

作为优选：所述轴杆上进一步设置有用于调整弹性件长度的限定件，所述限定件被设置于第一端部件和第二端部件之间，轴杆靠近第一端部件侧，和/或，轴杆靠近第二端部件侧。

作为优选：所述弹性件外进一步设置有防尘套。

作为优选：所述连接件为滑动块，所述运动结构上设置有滑动槽，所述滑动块可沿滑动槽滑动。

作为优选：所述连接件与所述第一端部件主体之间通过转轴连接。

作为优选：所述第一端部件包括旋转轴。

开闭机构，包括支撑臂和双数锁定装置，所述连接件与所述支撑臂连接。

作为优选：所述支撑臂上设置有滑槽，所述连接件位于滑槽内。

作为优选：还包括气缸，气缸与所述锁定装置连接，以推动锁定装置绕第二端部件转动。

与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果在于：

本实用新型利用弹性件的压缩原理，解决了自锁的问题，结构简单；将本实用新型提供的锁定装置用于开闭机构打开关闭过程的锁定控制，使开闭机构的开闭过程与锁定过程融合为一个动作来完成，实现了开闭及锁定动作及控制系统的简化。

附图说明

图1为锁定装置结构示意图；

图2为另一种实施方式锁定装置结构示意图；

图3为锁定装置(弹性件为弹簧)被压缩状态示意图；

图4为另一种实施方式(弹性件为橡胶)锁定装置被压缩状态示意图；

图5为另一种实施方式锁定装置被压缩状态示意图；

图6为另一种实施方式锁定装置被压缩状态示意图；

图7为另一种实施方式锁定装置结构示意图；

图8为锁定装置和开闭结构(无气缸)配合结构示意图；

图9为锁定装置和开闭结构(有气缸)配合结构示意图；

图10为锁定装置和开闭结构(有气缸)配合立体结构示意图；

图11为整流罩开闭过程示意图；

图12为整流罩开闭过程示意图；

图13为整流罩开闭过程示意图；

图14为整流罩开闭过程示意图；

图15为整流罩开闭过程示意图；

图16为整流罩开闭过程示意图；

图17为整流罩开闭过程示意图；

图18为整流罩开闭过程示意图；

图19为整流罩开闭过程示意图；

图20为打开状态限位止挡设置子整流罩结构示意图；

图21为打开状态限位止挡设置子整流罩结构示意图；

以上各图中：

其中：

101-第一端部件主体，102-旋转轴，103-轴孔，104-台阶结构；

201-第二端部件主体，202-滑块，203-突出结构，204-转轴；

3-弹性件，4-轴杆，5-限定件，6-橡胶套，7-固定件，8-底座；

9-支撑臂，901-滑槽；

10-打开状态限位止挡，11-关闭状态限位止挡，12-整流罩，13-止挡块，14-支撑臂轴，15-气缸。

具体实施方式

下面，通过示例性的实施方式对本实用新型进行具体描述。然而应当理解，在没有进一步叙述的情况下，一个实施方式中的元件、结构和特征也可以有益地结合到其他实施方式中。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”、“上”、“下”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

需要说明的是，当元件被称为“设置在”，“连接”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

锁定装置，用于运动机构的锁定，具体是用于运动机构的止动，结构参考图1至图2，包括：

第一端部件，包括第一端部件主体101；使用时，第一端部件主体被安装在合适位置；第一部件还包括旋转轴102，旋转轴102与第一端部件主体101为一体化或可拆卸的结构；使用时，第一端部件主体101具体通过旋转轴102安装在合适位置；旋转轴102的转动可以带动整个锁定装置的转动；

第二端部件，与第一端部件间隔设置，包括第二端部件主体201和连接件，所述连接件可与运动结构连接，并在运动结构限定的范围内运动，运动过程中第二端部件相对第一端部件运动，二者之间的间距变化；

弹性件3，所述弹性件3被限定设置在第一端部件和第二端部件之间，弹性件3具体被设置在第一端部件主体101和第二端部件主体102之间，在第二端部件向第一端部件运动过程中，第一端部件主体101和第二端部件主体102之间的间距缩小，使弹性件3被压缩。弹性件3可以采用弹簧或橡胶件，也可以采用其他形式的弹性结构。具体参考图3和图4。

为了实现锁定装置与运动机构之间的相互运动，设计如下锁定装置与运动结构之间的配合结构。

连接件为滑块202，运动结构上设置有滑槽，滑块202位于滑槽内，滑块可沿滑槽限定的轨迹滑动。滑块202可以采用方形、锥形等形状，相应的，滑槽的形状配合滑块202的形状设计，以保证滑块202可以被限定在滑槽内，不脱出。

为了进一步保证滑块202的稳定运动，至少在滑块202的一侧加工出凸出结构203，相应的在滑槽内进一步加工出一个凸出结构203容置槽，滑块202安装后，使凸出结构203位于凸出结构容置槽内。为了使这种限定结构更稳定，可以在滑块202的多侧加工出这种凸出结构203，例如，本实施例中，在滑块202相对的两侧均加工了这种凸出结构203。

滑块202与第二端部件主体201之间通过转轴204连接，滑块202可相对第二端部主体201转动。转轴204为第二部件主体上凸出设置的与第二端部主体201为一体化的结构，也可以为独立部件。

以下具体说明弹性件的设置结构。

第一端部件包括一轴孔103；轴孔103具体设置在第一端部件主体101上；锁定装置还包括：轴杆4，轴杆4一端连接至第二端部件，一端穿出第一端部件的轴孔103，穿出端通过固定件7固定。具体说，轴杆4连接至第二端部件主体201；为了使结构更稳定，轴杆4也可以作为第二端部件的一部分，与第二端部件主体201加工为一体化的结构。在第二段部件相对向第一端部件运动过程中，轴杆4相对轴孔103运动，弹性件3被压缩。

弹性件3套装在所述轴杆4上。若弹性件为弹簧，则弹簧直接套装在轴杆4上；若弹性件采用橡胶件，则将橡胶件加工为一个橡胶套的形式，套装在轴杆4上。

参考图5和图6，为了能保证弹性件3被稳定的压缩，轴杆4上进一步设置有用于调整弹性件长度的限定件5，限定件5被设置于第一端部件和第二端部件之间，轴杆4靠近第一端部件侧，和/或，轴杆4靠近第二端部件侧，即可以选择在单侧或双侧设置限定件5。限定件5的作用是调整弹性件的长度，进而调整弹性件的弹性，可采用螺母作为限定5件，相应的，可在轴上加工螺纹结构。旋动螺母，调整螺母的位置，即可调整螺母相对弹性件的限定作用。

参考图2，为了增加对弹性件3的保护，在弹性件3外进一步设置有防尘套，本实施例中，采用的为为橡胶套6，橡胶具有一定的弹性，不会影响弹性件被压缩的性能，进而，不会影响整个锁定装置的工作。

轴杆4可被设计为方柱形，这种结构可以限制轴杆4相对轴孔103的转动。

轴杆4也可以采用圆柱形，这种结构轴杆4容易相对轴孔103转动。由于上文中所述的滑块202的凸出结构203限定了滑块202稳定的运动轨迹，也可以进一步起到限定轴杆4转动的作用。

以上为一种弹性件的设置结构。以下进一步提供另一种弹性件的设置结构，参考图7。

将第一端部件主体101朝向第二端部件的方向，设计为一种加长壳体的结构，弹性件3、轴杆4均位于壳体内。

壳体内包括台阶结构104，台阶结构104使壳体朝向第二端部件一侧的内径大于相反侧的内径，第二端部件主体也位于壳体内。当第二端部件向第一端部件运动过程中，台阶结构104可对第二端部件主体201止动。

工作时，滑块202沿运动机构的滑槽运动，同步推动锁定装置，使锁定装置第一端部件侧环绕旋转轴102的转动中心转动，第二端部件侧连接件可绕第二部件主体201转动，并朝向第一端部件运动，压缩弹性件3。

作为一种该锁定装置的典型应用，进一步提供一种列车开闭机构，锁定机构用于开闭机构打开和关闭状态下的锁定。

开闭机构，包括底座8、支撑臂9、第一状态限位止挡和/或第二状态限位止挡，等。

支撑臂9，支撑臂9一侧通过安装座与整流罩12连接，另一侧通过安装座与底座8连接；具体说，底座8上设置有支撑臂轴14，支撑臂9的底座端，安装在支撑臂轴14上，支撑臂9可绕轴14转动；由于整流罩12是双侧对称结构，两侧的支撑臂可共用一个支撑臂轴14，也可分别设置独立的支撑臂轴14，本实施例为共用轴。

锁定装置的连接件与支撑9连接，具体说，在支撑臂9上开有滑槽901，滑槽901可以贯通支撑臂9的厚度，为一个通槽，也可以在支撑臂901朝向底座的一面上加工出具有一定厚度的非通槽，只要可容纳滑块202即可。

锁定装置第一端部件的旋转轴102安装在底座8上，锁定装置整体可绕底座8转动；滑块202安装在滑槽901内。

第一状态限位止挡对应为整流罩打开状态限位止挡10，第二状态限位止挡对应为整流罩关闭状态限位止挡11，打开状态限位止挡10和关闭状态限位止挡11相对设置在支撑臂9的两侧，分别用以在整流罩12打开到需要位置时，限定支撑臂的运动，在整流罩12关闭到位时，限定支撑臂9的运动。打开状态限位止挡10可以设置在底座8上，在整流罩12到位时，打开状态限位止挡10与支撑臂9接触，支撑臂9不能再转动；关闭状态限位止挡11可以设置在底座10或整流罩12上，若设置在底座10上，在整流罩12关闭到位时，关闭状态限位止挡11与支撑臂9接触，支撑臂9不能再转动，若设置在整流罩12上，需要进一步设计与关闭状态限位止挡相适应的止挡块13，以使关闭到位时，止挡块13与关闭状态限位止挡11接触。参考图20和图21。

为了可自动化开闭整流罩10，开闭机构进一步包括气缸。气缸的伸缩端与锁定装置连接，以带动锁定装置运动，自动化开闭整流罩12。作为手动开闭机构，气缸15可以省略。

锁定装置对整流罩开闭的锁定原理如下，参考图11至图19。

上述锁定装置实现自锁的工作原理为：对锁定装置施加推动动力，可手动或可通过气缸15施加推送动力，锁定装置在动力的作用下可以绕旋转轴102转动，锁定装置的滑块102可以在整流罩支撑臂9的滑槽901内运动，同时带动整流罩支撑臂9绕支撑臂轴14转动，整流罩12在整流罩支撑臂9带动下旋转至打开或关闭状态时，整流罩支撑臂9在打开状态限位止档10或者关闭状态限位止档11的作用下无法继续转动，此时锁定装置继续旋转，滑块102会克服弹性件3被压缩。当锁定装置转动至与整流罩支撑臂9垂直时(即机械“死点”临界点)，此时，锁定装置9的弹簧93会被压缩至最短，继续旋转锁定装置9，锁定装置9的滑块202在整流罩支撑臂9内继续滑动，弹性件3被释放，此时，锁定装置9与整流罩支撑臂9角度小于90度，产生机械自锁角，发挥自锁作用，锁定开闭机构，使其保持在既定位置。

更具体的说明整流罩12打开和关闭过程中的锁定过程。

本实用新型开闭机构的具体工作过程为：打开前端整流罩12时，动力源推送气缸15使锁定装置绕旋旋转轴102转动，此时，滑块202在整流罩支撑臂的滑槽901内运动，同时带动整流罩支撑臂9绕支撑臂轴14转动，整流罩12在整流罩支撑臂9带动下旋转至打开状态时，整流罩支撑臂9在打开状态限位止档10的作用下无法继续转动，此时锁定装置继续绕旋转轴102旋转，滑块202会克服弹性件3力被压缩。当锁定装置转动至与整流罩支撑臂9垂直时(即机械“死点“临界点)，此时锁定装置的弹性件3会压缩至最短，继续旋转锁定装置,锁定装置的滑块202在整流罩支撑臂9内继续滑动，弹性件3被释放，此时，锁定装置与整流罩支撑臂9角度小千90度，产生机械自锁角，发挥自锁作用，锁定开闭机构，使其保持在打开位置。

关闭前端整流罩2时，动力源推送气缸4使锁定装置反向转动，此时，滑块202在整流罩支撑臂9内运动，同时带动整流罩支撑臂9绕旋转轴102转动，整流罩2在整流罩支撑臂9带动下旋转至关闭状态时，整流罩支撑臂9在关闭状态限位止挡11的作用下无法继续转动，此时锁定装置继续旋转滑块202会克服弹性件3的弹力被压缩。当锁定装置转动至与整流罩支撑臂9垂直时(即机械“死点“临界点)，此时锁定装置的弹性件3会压缩至最短，继续旋转锁定装置,锁定装置的滑块202在整流罩支撑臂9滑槽901内继续滑动，弹性件3被释放，此时，锁定装置与整流罩支撑臂9角度小于90度，产生机械自锁角，发挥自锁作用，锁定开闭机构，使其保持在关闭位置。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非是对本实用新型作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例应用于其它领域，但是凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本实用新型技术方案的保护范围。