主动转角驱动装置及转动车钩的制作方法

1.本实用新型属于轨道列车钩缓装置技术领域，尤其涉及一种主动转角驱动装置及转动车钩。


背景技术：

2.一般有轨电车及地铁项目车钩多配置有不能自动旋转的对中装置，无法实现车钩的自动水平摆动。现有技术中有公开的车钩转动机构，其可以实现车钩水平方向任意角度旋转功能。当需要车钩水平摆动时，首先切断气缸进气，气缸的复位弹簧使气缸挺杆向后移动，同时带动辊子和内齿轮凸轮盘的圆弧凹口分离，内齿轮凸轮盘处于自由状态。此时通过双向步进电机驱动外齿轮传动机构旋转，外齿轮传动机构通过齿轮啮合带动内齿轮凸轮盘旋转，从而实现车钩水平方向转动。该车钩的转动需要利用气缸解除凸轮盘的对中锁止，然后再通过电机驱动传动机构旋转进而带动内齿轮凸轮盘旋转，结构复杂，调控不便；且对中时利用单个活塞杆推动辊子和内齿轮凸轮盘的上的单个圆弧凹口啮合接触，提供车钩自动对中力矩，结构稳定性较差。


技术实现要素：

3.本实用新型针对上述对中装置多不具备主动控制机械结构转动角度技术问题，提出一种主动转角驱动装置及转动车钩。该装置利用动力组件推动驱动机构控制对中盘的自动旋转，进而可以实现与对中盘连接的机械结构的自动旋转，结构简单；且该装置将对中盘的转动分为两个过程，降低了动力组件的负载，进一步提高了装置的可靠性。
4.为了实现上述目的，本实用新型提供了主动转角驱动装置，包括：
5.对中机构，所述对中机构包括：
6.壳体组件；
7.对中盘，其可枢转的设置在壳体组件内，对中盘的周壁上设置有凸起，凹口以及一凸轮，所述凸起和凹口均对称设置在凸轮两侧；
8.活塞组件，所述活塞组件抵压对中盘的周壁，活塞组件抵压凹口时对中盘锁止对中；
9.导向板组件，其分别与壳体组件和对中盘连接；导向板组件设置有与凸轮和凸起相配合的弧形导向槽，所述凸起置于弧形导向槽内；
10.驱动机构，其可枢转的安装在壳体组件内，包括：
11.凸轮板组件，所述凸轮板组件转动挤压活塞组件，用于抵消活塞组件抵压对中盘的预紧力；且凸轮板组件设置有条形槽；
12.驱动轴组件，所述驱动轴组件安装在条形槽内，与凸轮板组件连接；且驱动轴组件位于弧形导向槽内，可沿弧形导向槽；
13.动力组件组件，所述动力组件与驱动机构连接，用于推动驱动机构转动。驱动机构转动时，凸轮板组件转动挤压活塞组件，同时由于驱动轴组件与凸轮板组件的配合关系，驱
动轴组件同步运动，且其沿导向槽运动；当驱动轴组件运动至与凸起接触时，凸轮板组件完全将活塞组件顶开，继续运动则推动对中盘转动。该结构可将对中盘的转动过程分为两个阶段，减小了动力组件的负荷，提高了装置的稳定性。
14.优选的是，导向板组件包括第一导向板与第二导向板，所述第二导向板与第一导向板相对设置，第一导向板与第二导向板均设置有弧形导向槽，所述弧形导向槽包括过渡段和弧形段；所述对中盘安装在第一导向板与第二导向板之间，所述凸轮与弧形段的形状相匹配，凸起置于过渡段中。采用弧形导向槽限定驱动轴组件的运动范围，进而限定对中盘的转动角度。当驱动轴组件位于弧形段的中间位置时，活塞组件抵压凹口，对中盘锁止对中；当驱动轴组件位于弧形段内运动时，凸轮板组件用于顶开活塞组件，直至驱动轴组件在过渡段内且与凸起接触时，对中盘无活塞组件的约束力；当驱动轴组件推动凸起运动时，对中盘转动；驱动轴组件运动到过渡段的末端时，对中盘转动至极限位置。
15.优选的是，所述凸轮板组件包括：
16.第一凸轮板；
17.第二凸轮板，与第一凸轮板相对设置，且与第一凸轮板连接；凸轮板组件转动时，第一凸轮板与第二凸轮板分别挤压两侧的活塞组件；且第一凸轮板与第二凸轮板均设置有条形槽，用于安装驱动轴组件。
18.优选的是，所述驱动轴组件包括驱动轴以及分别套设在驱动轴两端的保护件，驱动轴通过保护件分别与第一凸轮板与第二凸轮板连接。
19.优选的是，所述活塞组件包括：
20.活塞壳体，与对中机构的壳体组件连接；
21.活塞杆，设置在活塞壳体内，且与活塞壳体滑动连接；
22.滚轮，其枢转地连接在活塞杆的一端，所述滚轮抵压于对中盘的周壁；
23.弹性件，所述弹性件弹性的连接在活塞杆与活塞壳体之间。
24.优选的是，所述活塞杆包括作用部、轴肩部和支撑部，作用部与支撑部通过轴肩部连接；所述滚轮与作用部远离轴肩部的一端连接，所述弹性件套装于支撑部外侧，且所述弹性件两端分别与轴肩部和活塞壳体连接。
25.优选的是，所述活塞组件还包括活塞杆套件，活塞杆套件套设于作用部外侧。
26.优选的是，所述动力组件为气缸组件，所述气缸组件包括：
27.缸体；
28.缸盖，所述缸盖设置在缸体两端；
29.活塞，所述活塞活动设置在缸体内；
30.活塞杆，所述活塞杆的一端与活塞连接，实现与活塞的联动配合。
31.优选的是，所述活塞杆的另一端延伸至缸体外侧，且设置有连接部，所述连接部与驱动机构连接。
32.本实用新型还提供一种转动车钩，包括上述任一项所述的主动转角驱动装置，所述主动转角驱动装置的对中盘设置有键槽，对中盘通过键槽与车钩连接，车钩与所述对中盘同步转动。
33.优选的是，所述主动转角驱动装置的凹口的对称轴线方向为车体的中心线方向。
34.与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果在于：
35.1、本实用新型提供的主动转角驱动装置，包括对中机构、驱动机构和动力组件，通过动力组件推动驱动机构在导向板组件上的弧形导向槽内运动，从而实现主动控制对中盘转动；具体的，将对中盘的转动分为两个动作过程，即凸轮组件顶开活塞组件的初始过程和驱动轴组件推动对中盘转动的转动过程，降低了动力组件的负载，避免了同时进行两个动作导致动力组件负载过大的问题，提高了装置的可靠性；
36.2、本实用新型提供的主动转角驱动装置，其对中盘的主动转角角度范围由导向板组件上的弧形导向槽的大小决定，可根据实际需要，对弧形导向槽的大小进行设计；
37.3、本实用新型优选地采用气缸组件作为动力组件，利用单个气缸控制对中盘的顺时针转动和逆时针转动，结构简单，且可通过调整气缸的供风量来控制对中盘转动指定角度，调控方便；
38.4、本实用新型提供的主动转角驱动装置，其对中盘可与待转动的机械机构连接，利用对中盘的转动实现机械结构的转动；
39.5、本实用新型还提供一种转动车钩，与主动转角驱动装置的对中盘连接，该车钩具备自动对中功能，且可实现车钩水平方向的自动摆动。
附图说明
40.此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本技术的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
41.图1为本实用新型实施例转角驱动装置的整体结构示意图；
42.图2为本实用新型实施例对中机构的结构示意图；
43.图3为本实用新型实施例对中盘的结构示意图；
44.图4为本实用新型实施例第一导向板的结构示意图；
45.图5为本实用新型实施例活塞组件的剖视图；
46.图6为本实用新型实施例驱动机构的结构示意图；
47.图7为本实用新型实施例第一凸轮板的结构示意图；
48.图8为本实用新型实施例第二凸轮板的结构示意图；
49.图9为本实用新型实施例气缸组件的结构示意图；
50.图10为本实用新型实施例气缸组件的剖视图。
51.其中：1、对中机构；11、壳体组件；12、对中盘；121、凸轮；122、凹口；123、凸起；124、套筒；13、活塞组件；131、活塞壳体；132、活塞杆；1321、作用部；1322、轴肩部；1323、支撑部；133、滚轮；134、弹性件；135、活塞杆套件；14、导向板组件；141、第一导向板；142、第二导向板；143、弧形导向槽；1431、弧形段；1432、过渡段；1433、安装部；2、驱动机构；21、凸轮板组件；211、第一凸轮板；212、第二凸轮板；213、条形槽；214、连接通孔；22、驱动轴组件；221、驱动轴；222、保护件；3、气缸组件；31、缸体；32、缸盖；33、气缸活塞；34、气缸活塞杆；35、连接部；36、双头螺杆。
具体实施方式
52.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整
的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而非全部的实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
53.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，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。
54.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或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
55.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“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实用新型中的具体含义。
56.为了更好地理解上述技术方案，下面结合附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
57.参考图1
‑
图3,本实用新型提供了主动转角驱动装置，包括：
58.对中机构1，对中机构1包括：
59.壳体组件11；
60.对中盘12，对中盘12可枢转的设置在壳体组件11内，对中盘12的周壁上设置有凸起123，凹口122以及一凸轮121，所述凸起123和凹口122均对称设置在凸轮121两侧；
61.活塞组件13，活塞组件13抵压对中盘12的周壁，且活塞组件13抵压凹口122时对中盘12锁止对中；
62.导向板组件14，其分别与壳体组件11和对中盘12连接；导向板组件14设置有与凸轮121和凸起123相配合的弧形导向槽143，凸起123置于弧形导向槽143内；
63.驱动机构2，驱动机构2可枢转的安装在壳体组件11内，包括：
64.凸轮板组件21，凸轮板组件21转动挤压活塞组件13，用于抵消活塞组件13抵压对中盘12的预紧力；且凸轮板组件21设置有条形槽213；
65.驱动轴组件22，所述驱动轴组件22安装在条形槽213内，与凸轮板组件21连接；且驱动轴组件22位于弧形导向槽143内，可沿弧形导向槽143运动；
66.动力组件，动力组件与驱动机构2连接，用于推动驱动机构2转动。动力组件包括但不限于气缸组件、电缸组件或其它现有技术中可为驱动机构2提供动力的组件。本实施例中，动力组件优选为气缸组件3，气缸组件3推动驱动机构2转动，凸轮板组件21转动挤压活塞组件13，带动驱动轴组件22在弧形导向槽143同步转动。由于驱动轴组件22与凸轮板组件21的配合关系，驱动轴组件22在弧形导向槽143运动的同时，也在条形槽213内运动。当驱动轴组件22运动至与凸起123接触时，凸轮板组件21将活塞组件13完全顶开，此时对中盘12不受活塞组件13的抵压力。气缸组件3继续推动驱动机构2转动，则驱动轴组件22继续转动，进而推动对中盘12转动。
67.上述实施例中，参考图2、图4，导向板组件14包括第一导向板141以及与第一导向板141相对设置的第二导向板142，第一导向板141与第二导向板142均设置有弧形导向槽143，且弧形导向槽143包括过渡段1432和弧形段1431；对中盘12安装在第一导向板141与第二导向板142之间，其中，凸轮121与弧形段1431的形状相匹配，凸起123置于过渡段1432中。当驱动轴组件22位于弧形段1431的中间位置时，活塞组件13抵压凹口122，对中盘12锁止对中；当驱动轴组件22在弧形段1431内运动时，凸轮板组件21用于顶开活塞组件13，直至驱动轴组件22在过渡段1432内且与凸起123接触时，对中盘12不受活塞组件13的约束力；当驱动轴组件22推动凸起123运动时，对中盘12转动；驱动轴组件22运动到过渡段1432的末端时，对中盘12转动至极限位置。过渡段1432的末端决定对中盘转动的极限位置，即过渡段1432的长度、大小决定了对中盘的主动转动角度。示例性的，本实施例中对中盘12的主动转动极限角度优选为10
°
。应当理解的是，本技术实施例不限制对中盘12的主动转动极限角度。继续参考图4,上述实施例中，第一导向板141与第二导向板142结构相同，且均设置有安装部1433，安装部1433通过螺栓与壳体组件11连接，且第一导向板141与第二导向板142通过螺栓连接。
68.进一步的，参考图6
‑
图8，凸轮板组件21包括第一凸轮板211与第二凸轮板212，第二凸轮板212与第一凸轮板211相对设置，且与第一凸轮板211连接；凸轮板组件21转动时，第一凸轮板211与第二凸轮板212分别挤压两侧的活塞组件13；且第一凸轮板211与第二凸轮板212均设置有条形槽213，用于安装驱动轴组件22。具体的，第一凸轮板211与第二凸轮板212相对设置，且导向板组件14安装在第一凸轮板211与第二凸轮板212之间。第一凸轮板211与第二凸轮板212均对称设置有凹槽和突起，在凸轮板组件21转动时，突起挤压活塞组件13。在活塞组件13抵压在对中盘12的凹口122时，活塞组件13同样位于第一凸轮板211与第二凸轮板212的凹槽内，此时第一凸轮板211与第二凸轮板212没有对活塞组件13的挤压力。采用两个不同结构的凸轮板分别挤压两侧的活塞组件13，简单省力。
69.继续参考图6，驱动轴组件22优选地包括驱动轴221以及分别套设在驱动轴221两端的保护件222，驱动轴221通过保护件222分别与第一凸轮板211与第二凸轮板212连接。具体的，参考图1
‑
图8，本实施例中，驱动机构2包裹了导向板组件14以及导向板组件14内部的对中盘12，气缸组件3与驱动机构2的凸轮板组件21连接，气缸组件3推动凸轮板组件21转动时，带动驱动轴组件22同步转动，且驱动轴22的运动轨迹由弧形导向槽143限定。驱动轴22在弧形导向槽143运动时，其也会在条形槽213内运动，保护件22用于连接驱动轴221与凸轮板组件21，且保护驱动轴22不受磨损。本实施例中，活塞组件13抵压凹口122时对中盘12锁止对中，驱动轴组件22位于弧形导向槽143的中间位置，此时为主动转角驱动装置的起始状态。弧形导向槽143的弧形段1431上边缘与凸轮121形状一致，当气缸推动凸轮板组件21转动时，驱动轴组件22同步在弧形段1431内运动时，当其运动至过渡段1432内，且与对中盘12的凸起123接触时，对中盘12并未转动，且此时对中盘12不受活塞组件13的挤压力。驱动轴组件22继续运动可推动对中盘12转动。当驱动轴组件22运动至弧形导向槽143的过渡段1432末端时，对中盘12运动至极限位置。参考图5,活塞组件13包括：
70.活塞壳体131，与对中机构1的壳体组件11连接；具体的，活塞壳体131内部中空形成腔体，与对中机构1的壳体组件11形成的腔体连通，活塞壳体131与壳体组件11通过螺栓连接；
71.活塞杆132，设置在活塞壳体131内，且与活塞壳体131滑动连接；
72.滚轮133，其枢转地连接在活塞杆132的一端，所述滚轮133抵压于对中盘12的周壁；
73.弹性件134，所述弹性件134弹性的连接在活塞杆132与活塞壳体131之间。
74.具体的，上述实施例中，活塞组件13进一步还包括活塞杆套件135，活塞杆132包括作用部1321、轴肩部1322和支撑部1323，作用部1321与支撑部1323通过轴肩部1322连接，活塞杆套件135套设于作用部1321外侧。滚轮133与作用部1321远离轴肩部1322的一端连接，弹性件134套装于支撑部1323外侧，且弹性件134两端分别与轴肩部1322和活塞壳体131连接，用于提供滚轮133抵压对中盘12的预紧力。本实施例中，弹性件134优选为弹簧。当滚轮133位于对中盘12的凹口122时，弹簧提供滚轮133抵压对中盘12的预紧力，滚轮133对对中盘12产生挤压力和摩擦力，限制了对中盘12的转动。当第一凸轮板211与第二凸轮板212分别挤压左、右两侧的滚轮133时，导致活塞杆132压缩弹簧。当驱动轴组件22运动至与凸起123接触时，弹簧压缩量达到最大值，两侧滚轮133对对中盘12失去约束作用，此时对中盘12并未发生转动。当驱动轴组件22继续运动，则推动对中盘12转动。对中盘12转动过程中，弹簧的压缩量不变，当驱动轴组件22运动至弧形导向槽143的过渡段1432的末端时，对中盘12转动至极限位置。
75.优选地，参考图9、图10，气缸组件3包括：
76.缸体31；
77.缸盖32，所述缸盖32设置在缸体31两端；
78.气缸活塞33，所述气缸活塞33活动设置在缸体31内；
79.气缸活塞杆34，气缸活塞杆34的一端与活塞连接，实现与气缸活塞33的联动配合；且气缸活塞杆34的另一端延伸至缸体31外侧，并设置有连接部35，连接部35与驱动机构2连接。具体的，本实施例中，缸体31两端的缸盖32通过紧固双头螺杆36连接；凸轮板组件21上设置有连接通孔214，气缸活塞杆34的连接部35通过销轴和连接通孔214与凸轮板组件21铰接，为驱动机构2提供动力，推动凸轮板组件21运动。
80.进一步的，参考图1与图3，示例性的，对中盘12中部设置有通孔，通孔内设有与对中盘12固定连接的套筒124，驱动机构2以及导向板组件14通过套筒124与对中盘12连接。本实施例中，优选地，驱动机构2的凸轮板组件21与导向板组件14均套设于对中盘12的套筒上。
81.上述实施例中，主动转角驱动装置的对中盘上设置有键槽，通过键槽与可转动的机械结构连接，实现机械结构的转动，该机械结构包括但不限于车钩。
82.本实用新型还提供一种转动车钩，包括上述任一项所述的主动转角驱动装置，主动转角驱动装置的对中盘设置有键槽，对中盘通过键槽与车钩连接，车钩与所述对中盘同步转动；主动转角驱动装置的凹口的对称轴线方向为车体的中心线方向。示例性的，车钩主动顺时针转动和主动逆时针转动的角度范围为0
°‑
10
°
，该角度范围为相对于车体中心线偏转的角度范围。应该理解的是，本技术实施例不限制转动车钩的主动转动极限角度，车钩的主动转动角度由对中盘的主动转动角度决定，对中盘的主动转动角度由导向板组件上的弧形导向槽中过渡段的大小决定，可根据实际需要设计弧形导向槽的大小。
83.下面结合附图1
‑
10，对本实用新型转动车钩的一个实施例的具体工作过程进行说
明：
84.(1)初始阶段
85.以车钩主动顺时针转动为例，动力组件优选为气缸组件3，初始运动阶段，滚轮133位于对中盘12的凹口122中，驱动轴组件22位于导向板组件14的弧形导向槽143的中间，此时滚轮133对对中盘12产生挤压力和摩擦力，限制了对中盘12的转动，当气缸组件3工作时气缸活塞33两侧气室会产生压强差，气缸活塞杆34伸出并推动凸轮板组件21顺时针转动，由于配合关系，驱动轴组件22会跟随凸轮板组件21进行同步转动，且在弧形导向槽143的弧形段1431运动。此时第一凸轮板211、第二凸轮板212分别挤压左、右侧活塞组件13的滚轮133，导致活塞杆132压缩弹簧。当驱动轴组件22运动至与弧形导向槽143的过渡段1432且与对中盘12的凸起123接触时，弹簧压缩量达到最大值，两侧滚轮133对对中盘12失去约束作用，车钩并未发生转动，此时初始运动阶段结束。
86.(2)车钩转动阶段
87.初始运动阶段结束后，若气缸组件3继续工作，驱动轴组件22则推动对中盘12发生顺时针转动，在键与键槽配合的作用下，车钩同步顺时针转动，在这一过程中，弹簧的压缩量不变，当驱动轴组件22运动至弧形导向槽143的过渡段1432的末端时，对中盘12带动车钩转动至极限位置。
88.在车钩运动的过程中可以通过调整气缸组件3的供风量来实现对于车钩转动角度的主动控制。同样，当要求车钩逆时针转动一定角度时，只要通过控制气缸组件3供风量从而促使气缸活塞杆34推动凸轮板组件21逆时针转动即可。
89.上述实施例中，转动车钩实现了通过调整气缸的供风量来控制车钩转动指定角度的功能，且将初始阶段和车钩转动两个过程分离开，降低了气缸组件的负载，避免了同时进行两个动作气缸组件负载过大的问题，提高了主动转角驱动装置的可靠性。
90.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。