新型动车组用前端开闭机构及动车组的制作方法

1.本技术涉及轨道交通技术领域，具体涉及一种新型动车组用前端开闭机构及动车组。


背景技术：

2.随着经济的不断发展，轨道车辆逐渐成为人们日常出行首选交通方式，在此前提下，高速动车事业快速发展。为了实现轨道车辆的调车作业或救援工作，一般在车辆两端安装开闭机构。在调车作业和救援工况，可自动打开前端开闭机构，伸出自动车钩以实现车辆连挂，也可以采用手动方式打开开闭机构实现连挂。在车辆正常运行时能保持动活动罩板的关闭和自锁，以保持良好的空气动力学性能及外形平整、美观，并避免内部设备损坏。
3.现有开闭机构结构复杂，内部存在车钩、防爬器等装置，对维护可操作性要求提高，对开闭机构的设计要求不断提高。


技术实现要素：

4.本技术的目的在于提供一种新型动车组用前端开闭机构，其能够改善现有的开闭机构结构复杂的问题。
5.本技术的另外一个目的在于提供一种动车组，其具有上述新型动车组用前端开闭机构的全部特性。
6.本技术的实施例是这样实现的：
7.本技术的实施例提供了一种新型动车组用前端开闭机构，包括：
8.左罩板总成；
9.右罩板总成；
10.上机构总成，所述左罩板总成的上部、所述右罩板总成的上部与所述上机构总成铰接，所述上机构总成用于与车体连接；
11.下机构总成，所述下机构总成包括主底板、第一驱动机构、第二驱动机构和底座轴，所述左罩板总成的下部、所述右罩板总成的下部铰接于所述底座轴，所述底座轴与所述主底板固定，所述主底板用于连接所述车体，所述第一驱动机构设置于所述主底板且用于驱动所述左罩板总成枢转，第二驱动机构设置于所述主底板且用于驱动所述右罩板总成枢转；
12.其中，所述左罩板总成和所述右罩板总成具有相互抵持以封闭所述车体的前端的第一位置以及相互分离以将所述车体的前端开启的第二位置；所述第一驱动机构、所述第二驱动机构工作时，所述左罩板总成和所述右罩板总成能够在所述第一位置和所述第二位置之间切换位置。
13.另外，根据本技术的实施例提供的新型动车组用前端开闭机构，还可以具有如下附加的技术特征：
14.在本技术的可选实施例中，所述第一驱动机构与所述第二驱动机构结构对称。
15.在本技术的可选实施例中，所述第一驱动机构、所述第二驱动机构均包括下转臂、连杆机构和驱动组件，所述驱动组件设置于所述主底板，所述驱动组件的输出端通过所述连杆机构与所述下转臂的中部铰接，所述下转臂的一端铰接于所述底座轴，所述第一驱动机构的所述下转臂的另一端与所述左罩板总成连接，所述第二驱动机构的所述下转臂的另一端与所述右罩板总成连接。
16.在本技术的可选实施例中，所述驱动组件包括安装座、直线驱动件、第一齿轮、滑轨、齿条和驱动架，所述安装座固定于所述主底板，所述直线驱动件设置于所述安装座，所述第一齿轮转动连接于所述安装座，所述滑轨固定于所述安装座，所述直线驱动件的输出端通过所述驱动架与所述齿条连接，所述齿条可滑动地设置于所述滑轨，所述第一齿轮被配置为能够与所述齿条啮合，所述第一齿轮的齿轮轴与所述连杆机构连接。
17.在本技术的可选实施例中，所述驱动组件还包括第二齿轮，所述第二齿轮可转动地设置于所述安装座，所述第二齿轮被配置为能够与所述齿条啮合，所述第二齿轮的齿轮轴穿过所述安装座且被配置为能够被手动旋拧。
18.在本技术的可选实施例中，所述连杆机构包括主动连杆和从动连杆，所述驱动组件还包括限位件，所述限位件设置于所述安装座，所述主动连杆与所述第一齿轮的齿轮轴固定连接，所述从动连杆的一端与所述主动连杆铰接，所述从动连杆的另外一端与所述下转臂的中部铰接；
19.其中，所述左罩板总成或者所述右罩板总成处于所述第一位置时，所述主动连杆抵持所述限位件，所述第一齿轮的齿轮轴轴心、所述从动连杆与所述主动连杆的铰接轴轴心、所述从动连杆与所述下转臂的铰接轴轴心共线。
20.在本技术的可选实施例中，所述驱动组件还包括气弹簧，所述连杆机构包括主动连杆，所述主动连杆的一侧具有支杆，所述气弹簧的一端铰接于所述主底板，所述气弹簧的另一端与所述支杆铰接。
21.在本技术的可选实施例中，所述第一驱动机构、所述第二驱动机构均包括打开到位开关和关闭到位开关，所述关闭到位开关设置于所述主底板，所述关闭到位开关用于检测所述连杆机构；所述打开到位开关设置于所述驱动组件，所述打开到位开关用于检测所述驱动组件的输出端的位置。
22.在本技术的可选实施例中，所述左罩板总成和所述右罩板总成均包括上过渡支架和下过渡支架，所述上过渡支架与所述上机构总成连接，所述下过渡支架与所述第一驱动机构、所述第二驱动机构连接。
23.本技术的实施例提供了一种动车组，包括车体和上述任一项所述的新型动车组用前端开闭机构，所述新型动车组用前端开闭机构设置于所述车体的前端且用于开启或者关闭所述车体的前端。
24.本技术的有益效果是：
25.本技术的新型动车组用前端开闭机构通过为左罩板总成、右罩板总成分别配置对应的第一驱动机构、第二驱动机构，并通过共用的上机构总成和底座轴，能够在实现左罩板总成、右罩板总成分别单独控制开闭的情况下，减少不必要的空间占用，使得结构更为简单，从而能够尽量避开车钩和防爬器这类车头内的装置，方便维护。简单的结构也使得其适应性更佳，对于不同的车头外形的动车组，大都能进行装配使用。同时还设计有手动模式，
等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
41.在本技术的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
42.实施例
43.请参照图1至图9，本技术的实施例提供了一种新型动车组用前端开闭机构100，包括：
44.左罩板总成10；
45.右罩板总成20；
46.上机构总成30，左罩板总成10的上部、右罩板总成20的上部与上机构总成30铰接，上机构总成30用于与车体连接；
47.下机构总成40，下机构总成40包括主底板41、第一驱动机构42、第二驱动机构43和底座轴44，左罩板总成10的下部、右罩板总成20的下部铰接于底座轴44，底座轴44与主底板41固定，主底板41用于连接车体，第一驱动机构42设置于主底板41且用于驱动左罩板总成10枢转，第二驱动机构43设置于主底板41且用于驱动右罩板总成20枢转；
48.其中，左罩板总成10和右罩板总成20具有相互抵持以封闭车体的前端的第一位置以及相互分离以将车体的前端开启的第二位置；第一驱动机构42、第二驱动机构43工作时，左罩板总成10和右罩板总成20能够在第一位置和第二位置之间切换位置。
49.简单而言，本技术通过第一驱动机构42和第二驱动机构43就能够分别带动左罩板总成10、右罩板总成20分合，实现开闭工作，而上机构总成30则作为从动连接结构，将罩板总成与车体连接。由于结构简单，部件精简，操作起来简单，同时因为左右两个罩板总成可以独立开闭，能够方便维护。并且由于结构简单，不容易出错，所以运行起来可靠，能够减少故障率。
50.根据车型不同，车头的外形也可以不同，上机构总成30可以将上连接轴32的长短改变，以适应相应的车头外形，并方便不同尺寸规格的罩板总成与车头进行连接；下机构总成40的主底板41则可以根据车头下侧的安装空间进行形状设计，底座轴44的长短也可以配套设计，以适配罩板总成的尺寸规格的改变。
51.其中，请结合图9，图9为右罩板总成20的示意图，左罩板总成10也可以据此以及图1，认知其结构。本实施例的左罩板总成10和右罩板总成20均包括上过渡支架101和下过渡支架102，上过渡支架101与上机构总成30连接，下过渡支架102与第一驱动机构42、第二驱动机构43连接。上机构总成30具有旋转臂31，旋转臂31一端与过渡支架连接，另一端则铰接在连接轴32上。
52.如图2所示，本技术的第一驱动机构42与第二驱动机构43结构对称。第一驱动机构42、第二驱动机构43均包括下转臂45、连杆机构46和驱动组件47。
53.以其中一个驱动机构为例，驱动组件47设置于主底板41，驱动组件47的输出端通过连杆机构46与下转臂45的中部铰接，下转臂45的一端铰接于底座轴44，其中，第一驱动机构42的下转臂45的另一端与左罩板总成10连接，第二驱动机构43的下转臂45的另一端与右
罩板总成20连接。
54.请结合图5至图8，本技术的驱动组件47包括安装座471、直线驱动件472、第一齿轮473、滑轨474、齿条475和驱动架476，安装座471固定于主底板41，直线驱动件472设置于安装座471，第一齿轮473转动连接于安装座471，滑轨474固定于安装座471，直线驱动件472的输出端通过驱动架476与齿条475连接，齿条475可滑动地设置于滑轨474，第一齿轮473被配置为能够与齿条475啮合，第一齿轮473的齿轮轴与连杆机构46连接。则，第一齿轮473的齿轮轴构成了上文所述的驱动组件47的输出端。
55.在本实施例中，采用气缸作为直线驱动件472，可以理解的是，油缸、电缸、直线电机等能够实现直线驱动的器件也可以作为直线驱动件472使用。
56.进一步的，本实施例的驱动组件47还包括第二齿轮477，第二齿轮477可转动地设置于安装座471，第二齿轮477被配置为能够与齿条475啮合，第二齿轮的齿轮轴4771穿过安装座471且被配置为能够被手动旋拧。即如图6或者8所示，第二齿轮的齿轮轴4771支出，操作人员可以通过工具直接旋拧该齿轮轴，从而使得齿条475被驱动，进而使得第一齿轮473被带动，最终使得罩板总成被手动打开或者关闭，以便于在维护检修时根据实际情况选择气缸开启或者手动开启，可操作性更佳。
57.在本实施例中，连杆机构46包括主动连杆461和从动连杆462。进一步的，本实施例的从动连杆462只有一个，以使得结构精简且省空间。但不应限制性地理解为其他数量的主动连杆461、从动连杆462不在本技术的保护范围内。比如，根据安装空间的不同，可以增设从动连杆462，以方便完成传动。或者当罩板总成的质量较大时，可以增设主动连杆461并配置驱动组件47，以使得一个罩板总成可以有多个驱动点，保障可靠的开闭。
58.在本实施例中，驱动组件47还包括限位件48，限位件48设置于安装座471，主动连杆461与第一齿轮473的齿轮轴固定连接，从动连杆462的一端与主动连杆461铰接，从动连杆462的另外一端与下转臂45的中部铰接；
59.其中，左罩板总成10或者右罩板总成20处于第一位置时，主动连杆461抵持限位件48，第一齿轮473的齿轮轴轴心、从动连杆462与主动连杆461的铰接轴轴心、从动连杆462与下转臂45的铰接轴轴心共线。当第一齿轮473的齿轮轴轴心、从动连杆462与主动连杆461的铰接轴轴心、从动连杆462与下转臂45的铰接轴轴心共线时，从动连杆462相对于主动连杆461达到死点位置，完成连杆机构46的锁闭，限位件48可以在主动连杆461的侧面提供支撑，以确保稳定自锁。也即是说，在未加装额外的锁闭机构的情况下，连杆机构46可以实现罩板总成关闭后的自锁。以图2视角为例，左罩板总成10如果直接受到向打开方向转动的外力，则需要从动连杆462带动主动连杆461顺时针旋转才能打开左罩板总成10，而限位件48限制了主动连杆461，使得这一动作无法实现。从而使得左罩板总成10在受到车头外侧的作用力时，不会打开。只有主动连杆461逆时针转动并带动从动连杆462顺时针活动时，左罩板总成10才能在车头内部的驱动力之下打开成功。
60.驱动组件47还包括气弹簧49，主动连杆461的一侧具有支杆4611，气弹簧49的一端铰接于主底板41，气弹簧49的另一端与支杆4611铰接。气弹簧49可以缓冲主动连杆461的作用力，避免罩板总成的状态骤然改变而影响整体结构的使用寿命。
61.进一步的，本实施例的第一驱动机构42、第二驱动机构43均包括打开到位开关51和关闭到位开关52，关闭到位开关52设置于主底板41，关闭到位开关52用于检测连杆机构
46；打开到位开关51设置于驱动组件47，打开到位开关51用于检测驱动组件47的输出端的位置。具体的，关闭到位开关52处于限位件48附近，当连杆移动到位并被检测到时，气缸不再继续收缩。相反的，当打开到位开关51检测到气缸的活塞杆时，说明罩板总成已经被打开到位，气缸不再继续伸出活塞杆。
62.本技术的实施例提供了一种动车组，包括车体和上述的新型动车组用前端开闭机构100，新型动车组用前端开闭机构100设置于车体的前端且用于开启或者关闭车体的前端。其中，车体的结构可以参考现有技术中的动车组车身的结构，此处不再赘述。
63.以左罩板总成10为例，当气缸伸出时，齿条475的运动使得主动连杆461逆时针转动，从动连杆462带动左下转臂45逆时针转动，从而带动左罩板总成10以底座轴44为轴转动，实现了开启。当需要关闭时，气缸的活塞杆缩回即可。通过到位开关的检测，并结合控制系统，能够实现自动化的开闭。其中，控制系统可以是动车组的电气箱、驾驶室舱内的控制端，也可以是专门设置在车头内的控制器，或者是地面控制中心进行控制。控制的方式有很多，只要是方便对罩板总成进行自动化开闭控制即可。
64.本技术的新型动车组用前端开闭机构100通过为左罩板总成10、右罩板总成20分别配置对应的第一驱动机构42、第二驱动机构43，并通过共用的上机构总成30和底座轴44，能够在实现左罩板总成10、右罩板总成20分别单独控制开闭的情况下，减少不必要的空间占用，使得结构更为简单，从而能够尽量避开车钩和防爬器这类车头内的装置，方便维护。简单的结构也使得其适应性更佳，对于不同的车头外形的动车组，大都能进行装配使用。同时还设计有手动模式，能够在有需要时，直接手动开闭罩板总成，结构简单又可靠。使用了该新型动车组用前端开闭机构100的动车组也会更加方便维护。
65.以上所述仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。