一种前端开闭机构及轨道车辆的制作方法

1.本实用新型属于轨道车辆技术领域，尤其涉及一种前端开闭机构及轨道车辆。


背景技术：

2.前端开闭机构作为轨道列车的重要组成部分之一，主要作用为通过开闭机构控制前端导流罩实现打开与关闭的功能，当导流罩打开时，轨道列车可进行车钩重连、应急救援、设备检修等操作。当导流罩关闭时，轨道列车可在高速运行过程中具有流线型外形，降低运行阻力，提高安全与稳定性能。
3.由于列车前端经常安装有车钩、防爬器或其他装置，空间比较紧凑，开闭机构在打开关闭过程中必须避让防爬器等其他内部部件。现有技术中，为了使得开闭机构能够有效的避让车头内的干涉部件，大都是根据车头内干涉部件的实际位置对开闭机构的运动轨迹进行设计，从而使得开闭机构的运动轨迹单一，使其仅适用于此种设计的车头。
4.然而，随着轨道列车的不断发展，对于车辆的要求逐步提高，尤其是对于车头的流线型以及吸能的要求越来越高。由此导致车头结构及车头内部干涉件的位置不断发生变化，从而要求开闭机构的运动轨迹能够不断变化，然而现有技术中的开闭机构无法满足此要求。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种前端开闭机构，以解决上述现有技术中前端开闭机构的运动轨迹无法改变的技术问题。
6.为了实现所述发明目的，本实用新型采用如下技术方案：
7.一种前端开闭机构，包括，
8.导流罩机构；
9.连接机构，所述连接机构的一端与所述导流罩相连接；
10.运动机构，所述运动机构与所述连接机构的另一端相连接；
11.驱动机构，所述驱动机构与所述运动机构相连接；
12.导向机构，所述导向机构与所述导流罩机构相对应设置，且所述导向机构与所述连接机构相连接；
13.其中，在所述驱动机构的作用下，使得所述运动机构带动所述连接机构沿着所述导向机构来回运动，实现对所述导流罩机构开闭轨迹的导向。
14.优选的，所述导流罩机构包括，
15.第一导流罩；
16.第二导流罩，所述第二导流罩与所述第一导流罩相对设置；
17.所述连接机构包括，
18.第一连接臂，所述第一连接臂的一端与所述第一导流罩相接，其另一端与所述导向机构滑动或滚动连接；
19.第二连接臂，所述第二连接臂与所述第一连接臂相对设置，且所述第二连接臂与所述第二导流罩相接，其另一端与导向机构滑动或滚动连接。
20.优选的，所述导向机构包括，
21.第一导轨，所述第一导轨与所述第一连接臂滑动或滚动连接；所述第一导轨的延伸方向与所述第一导流罩的运动方向相配合；
22.第二导轨，所述第二导轨与所述第一导轨呈轴对称；所述第二导轨与所述所述第二连接臂滑动连接；所述第二导轨的延伸方向与所述第二连接臂的运动方向相配合；
23.其中，通过所述第一导轨与第二导轨实现对所述导流罩机构开闭轨迹的导向。
24.优选的，第一滑动件，所述第一滑动件滑动设置于所述第一导轨上，且所述第一滑动件与所述第一连接臂相连接，通过所述第一滑动件使得所述第一连接臂与所述第一导轨滑动连接；
25.第二滑动件，所述第二滑动件滑动设置于所述第二导轨上，且所述第二滑动件与所述第二连接臂相连接，通过所述第二滑动件使得所述第二连接臂与所述第二导轨滑动连接。
26.优选的，所述连接机构还包括，
27.第一连接座，所述第一连接座的一端与所述第一连接臂相连接，其另一端与所述第一导流罩相连接；通过所述第一连接座使得所述第一导流罩固定设置于所述第一连接臂上；
28.第二连接座，所述第二连接座的一端与所述第二连接臂相连接，其另一端与所述第二导流罩相连接；通过所述第二连接座使得所述第一导流罩固定设置于所述第二连接臂上。
29.优选的，所述运动机构包括，
30.第一转臂，所述第一转臂的一端与所述驱动机构相连接，其另一端与所述第一连接臂相连接，且在所述驱动机构的作用下，使得所述第一转臂带动所述第一连接臂沿着所述第一导轨来回滑动；
31.第二转臂，所述第二转臂的一端与所述驱动机构相连接，其另一端与所述第二连接臂相连接，且在所述驱动机构的作用下，使得所述第二转臂带动所述第二连接臂沿着所述第二导轨来回滑动。
32.优选的，所述运动机构还包括旋转件，所述旋转件包括一个旋转轴，所述旋转轴设置于所述第一转臂和第二转臂之间，且所述旋转轴分别与所述第一连接臂和第二连接臂连接；且在所述驱动件的作用下，使得所述第一连接臂与第二连接臂绕所述旋转轴转动。
33.优选的，所述运动机构还包括旋转件，所述旋转件包括，
34.第一旋转轴，所述第一旋转轴与所述第一转臂相接，使得所述第一转臂能够绕所述第一旋转轴转动；
35.第二旋转轴，所述第二旋转轴与所述第二转臂相接，使得所述第二转臂能够绕所述第二旋转轴转动。
36.优选的，还包括锁定机构，所述锁定机构包括，
37.第一锁定件，所述第一锁定件的一端与所述驱动机构的动力输出端相接，其另一端与所述第一转动臂相接；
38.第二锁定件，所述第二锁定件的一端与所述驱动机构的动力输出端相接，其另一端与所述第二转动臂相接；
39.其中，在所述导流罩机构处于打开或关闭状态时，所述第一锁定件与所述第一转动臂之间形成自锁角，所述第二锁定件与所述第二转动臂之间形成自锁角，使得所述导流罩机构锁定至相应位置。
40.一种轨道车辆，包含上述任意一项所述的前端开闭机构。
41.与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果在于：
42.本实用新型提供了一种前端开闭机构，通过设置导向机构，使得导向机构与导流罩机构相对应设置，且导向机构与连接机构相连接；且在驱动机构的作用下，使得运动机构带动所述连接机构沿着导向机构来回滑动，实现对导流罩机构开闭轨迹的导向。并且以上导向机构能够根据实际需要进行改变，由于导流罩机构的运动轨迹是由导向机构来决定的，所以开闭机构的运动轨迹能够随着导向机构的改变而改变。由此，通过改变导向机构的形状和位置，可精确的控制导流罩机构的运动轨迹，从而能够有效解决与车体内部部件干涉的情况。由此，解决了现有技术中前端开闭机构的运动轨迹无法改变的技术问题；同时，该发明结构简单，适应性高，锁定牢靠。
附图说明
43.图1为本实用新型中前端开闭机构的处于关闭状态的结构示意图1；
44.图2为本实用新型中前端开闭机构的处于关闭状态的结构示意图2；
45.图3为本实用新型中前端开闭机构的局部结构示意图1；
46.图4为本实用新型中前端开闭机构处于打开状态的结构示意图1；
47.图5为本实用新型中前端开闭机构处于打开状态的俯视图。
48.图6为本实用新型中前端开闭机构的局部结构示意图2；
49.图7为本实用新型中前端开闭机构处于打开状态的结构示意图2；
50.以上各图中：1、导流罩机构；11、第一导流罩；12、第二导流罩；2、连接机构；21、第一连接臂；22、第二连接臂；23、第一连接座；24、第二连接座；3、运动机构；31、第一转臂；32、第二转臂；33、第一旋转轴；34、第二旋转轴；4、驱动机构；41、第一驱动件；42、第二驱动件；5、导向机构；51、第一导轨；52、第二导轨；53、第一滑动件；54、第二滑动件；6、锁定机构；61、第一锁定件；62、第二锁定件；7、底板；8、解锁接口；9、打开限位止挡；10、关闭限位止挡。
具体实施方式
51.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。
52.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”、“上”、“下”“前”“后”“第一”“第二”“第三”“第四”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。
53.在本技术的描述中，属于“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等均应做广义理解，例如
“
连接”可以是固定连接，也可以时可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介简介相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
54.本技术实施例中的技术方案为了解决了现有技术中前端开闭机构的运动轨迹无法改变的技术问题，总体思路如下：
55.本实用新型提供了一种前端开闭机构，通过设置导向机构，使得导向机构与导流罩机构相对应设置，且导向机构与连接机构相连接；且在驱动机构的作用下，使得运动机构带动所述连接机构沿着导向机构来回滑动，实现对导流罩机构开闭轨迹的导向。并且以上导向机构能够根据实际需要进行改变，由于导流罩机构的运动轨迹是由导向机构来决定的，所以开闭机构的运动轨迹能够随着导向机构的改变而改变。由此，通过改变导向机构的形状和位置，可精确的控制导流罩机构的运动轨迹，从而能够有效解决与车体内部部件干涉的情况。由此，解决了现有技术中前端开闭机构的运动轨迹无法改变的技术问题。
56.为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书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。
57.一种前端开闭机构，其特征在于，包括，
58.导流罩机构1；
59.连接机构2，所述连接机构2的一端与所述导流罩相连接；
60.运动机构3，所述运动机构3与所述连接机构2的另一端相连接；
61.驱动机构4，所述驱动机构4与所述运动机构3相连接；
62.导向机构5，所述导向机构5与所述导流罩机构1相对应设置，且所述导向机构5与所述连接机构2相连接；
63.其中，在所述驱动机构4的作用下，使得所述运动机构3带动所述连接机构2沿着所述导向机构5来回滑动，实现对所述导流罩机构1开闭轨迹的导向。
64.如图1至5所示，前端开闭机构包括导流罩机构1、连接机构2、导向机构5、驱动机构4、运动机构3。
65.具体地说，导流罩机构1包括第一导流罩11和第二导流罩12，第一导流罩11和第二导流罩12相对设置。本实施例中，第一导流罩11和第二导流罩12的结构相同。第一导流罩11和第二导流罩12能够关闭形成轨道车辆的动力学外形，减小风阻和风噪，同时还可避免内部的车钩等部件受雨雪等侵害；在需要重联时，第一导流罩11和第二导流罩12能够开启，以便车钩能够完全无障碍联挂，并能够适应在不同曲线半径上运行时车钩摆角带来的影响。
66.连接机构2包括第一连接臂21和第二连接臂22。
67.第一连接臂21的一端与第一导流罩11相接，其另一端与导向机构5滑动连接；第二连接臂22与第一连接臂21相对设置，且第二连接臂22与第二导流罩12相接，其另一端与导向机构5滑动连接。具体地说，第一连接臂21包括第一连接臂本体和第一转接板，第一连接臂本体的一端与第一导流罩相接，其另一端与第一转接板相铰接，同时第一转接板与导向机构5滑动连接；第二连接臂22包括第二连接臂本体和第二转接板，第二连接臂本体的一端与第二导流罩相接，第二连接臂的另一端与第二转接板铰接，同时第二转接板与导向机构5滑动连接。
68.进一步，连接机构2还包括第一连接座23和第二连接座24。第一连接座23的一端与
第一连接臂21相连接，其另一端与第一导流罩11相连接；第二连接座24的一端与第二连接臂22相连接，其另一端与第二导流罩12相连接。本实施例中，连接机构2为对称结构，即第一连接臂21与第二连接臂22的结构相同，第一连接座23和第二连接座24的结构相同。同时，第一连接座23和第二连接座24均优选为两个，两个第一连接座23分别设置于第一连接臂21的上端部和下端部，通过两个第一连接座23使得第一导流罩11固定设置于第一连接臂21上，且能够随着第一连接臂21的移动而移动；两个第二连接座24分别设置于第二连接臂22的上端部和下端部，通过两个第二连接座24使得第二导流罩12固定设置于第二连接臂22上，且能够随着第二连接臂22的移动而移动。由此，在第一连接臂21与第二连接臂22的作用下实现第一导流罩11与第二导流罩12的开启与关闭。
69.导向机构5包括第一导轨51和第二导轨52。
70.具体地说，第一导轨51与第一连接臂21滑动连接；第一导轨51的延伸方向与第一导流罩11的运动方向相配合。第二导轨52与第一导轨51呈轴对称；第二导轨52与第二连接臂22滑动连接；第二导轨52的延伸方向与第二连接臂22的运动方向相配合；其中，通过第一导轨51与第二导轨52实现对所述导流罩机构1开闭轨迹的导向。更具体地说，如图。。所示，导向机构5设置于开闭机构的底板上，底板设置于导向机构5的一侧，且靠近车体的一端。第一导轨51和第二导轨52对称设置于底板上，且由底板的一端延伸至其另一端；并且，导轨的形状结构与位置均可以根据实际工况进行改变。
71.同时，导向机构5还包括第一滑动件53和第二滑动件54，第一滑动件53滑动设置于第一导轨51上，且第一滑动件53与第一连接臂21相接，通过第一滑动件53使得第一连接臂21与第一导轨51滑动连接；第二滑动件54滑动设置于第二导轨52上，且第二滑动件54与第二连接臂22连接，通过第二滑动件54使得第二连接臂22与第二导轨52滑动连接。本实施例中，第一滑动件53包括第一滑块和第一连接板，第一连接板设置于第一滑块上，且第一连接板与第一连接臂上的第一转接板固定连接，即通过第一连接板与第一转接板相连接，使得第一滑动件与第一连接臂相连接。同时，第二滑动件包括第二滑块和第二连接板，第二连接板设置于第二滑块上，且第二连接板与第二连接臂上的第二转接板固定连接，即通过第二连接板与第二转接板相连接，使得第二滑动件与第二连接臂相连接。所述第一滑块和第二滑块的底部均设置有滑槽，滑槽的结构与导轨的结构相配合，使得滑块能够滑动设置于第一导轨51和第二导轨52上，且分别能够沿着相应的导轨来回滑动。同时，第一滑动件53与第二滑动件54还可以选为滚轮结构，滚轮设置于导轨上，且能够沿着导轨进行滚动。由此，通过采用以上结构，使得开闭机构的运动机构3能够随着导向机构5的改变而改变。从而通过改变导向机构5的形状和位置，可精确的控制导流罩机构1的运动轨迹，从而能够有效解决与车体内部部件干涉的情况。由此，解决了现有技术中前端开闭机构的运动轨迹无法改变的技术问题。
72.运动机构3包括第一转臂31和第二转臂32。
73.具体地说，第一转臂31的一端与驱动机构4相连接，其另一端与第一连接臂21相连接，且在驱动机构4的作用下，使得第一转臂31带动第一连接臂21沿着第一导轨51来回滑动。第二转臂32的一端与驱动机构4相连接，且另一端与第二连接臂22相连接，且在驱动机构4的作用下，使得第二转臂32带动第二连接臂22沿着第二导轨52来回滑动。
74.同时，运动机构3还包括旋转件。旋转件可以为一个旋转轴，其位于底板的中心，一
个旋转轴分别套装于两侧的第一转臂31和第二转臂32的一端，另一端与连接臂相连。旋转轴的数量可以根据需要进行选择，本实施例中，旋转轴优选为两个，包括第一旋转轴33和第二旋转轴34。具体而言，底板7包括第一层底板和第二层底板，第一层底板位于第二层底板的上方，导向机构5设置于第一层底板上，旋转件设置于第二层底板上。即，第一旋转轴33与第二旋转轴34对称设置于第二层底板上，且第一旋转轴33与第一转臂31相连接，第二旋转轴34与第二转臂32相连接。通过设置此旋转件，使得转臂在驱动机构4的作用下绕着旋转件进行转动，从而能够更加稳定的带动连接臂进行旋转，实现第一导流罩11和第二导流罩12的稳定且有限的开闭。
75.驱动机构4用于驱动第一转臂31和第二转臂32进行相对运动，从而带动第一导流罩11和第二导流罩12进行开启和关闭操作。驱动机构4包括第一驱动件41和第二驱动件42。第一驱动件41与第一转臂31相互传动连接，第二驱动件42与第二转臂32相互传动连接。驱动件与第一转臂31和第二转臂32直接的传动结构可参考现有技术，在此不再赘述。作为优选，驱动机构4可以为气缸或液压缸等。
76.锁定机构6，通过将锁定机构6设置在驱动机构4和运动机构3之间，并与驱动机构4避开防爬器吸能装置，又可以实现自锁功能；同时，锁定机构6的设置解决了现有开闭器因机构间隙而导致导流罩机构1缝隙不严密的问题。具体地说，锁定机构6包括缸体，缸体内设置有滚轮装置和弹簧，缸体的一端预压有所述滚轮装置，通过滚轮装置与其相对应的转动臂滚动连接，滚动装置能够在相对应的转动臂内进行滚动，同时缸体的另一端与驱动机构4相连接，从而在驱动机构4的作用下，能够推动锁定机构6运动。更具体而言，锁定机构6设置于第二层底板上。锁定机构6包括第一锁定件61和第二锁定件62，第一锁定件61的一端与第一驱动件41的动力输出端相连接，其另一端与第一转臂31相连接；第二锁定件62的一端与第二驱动件42动力输出端相连接，其另一端与第二转臂32相连接。由此，上述锁定机构6在驱动机构4的作用下可以绕底板转动，进而可带动第一转臂31及第二转臂32转动，在两个转臂的作用下带动第一连接臂21和第二连接臂22运动；同时，第一连接臂21的另一端与第一滑动件53相连接，第二连接臂22的另一端与第二滑动件54相连接。因此，第一连接臂21的另一端会跟随滑动件沿着相对应的导轨运动，从而使得第一连接臂21和第二连接臂22的动作不再是单纯的绕旋转轴的旋转动作。由于导流罩机构1安装在连接机构2上，因此导流罩机构1也跟随连接机构2的运动而运动，从而实现导流罩机构1的打开、关闭的动作。进一步，锁定机构6运动时，会与第一转臂31和第二转臂32之间形成机构死点，锁定时锁定机构6部分越过机构死点，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。
77.同时，为了便于人工解锁，锁定机构6的下端设置有一个用于人工解锁和人工锁定的解锁接口，人工解锁或人工锁定均通过该解锁接口进行操作。当需要人工解锁时，只需要通过一个内六角扳手旋转锁定机构6即可带动第一转臂31和第二转臂32围绕旋转轴转动，反向越过机构死点，从而完成开闭机构的解锁或锁定。通过以上结构，使得人工解锁或人工锁定简单且易操作。
78.进一步，如图6和图7所示，底板上还设有打开状态限位止挡和关闭状态限位止挡，打开状态限位止挡、关闭状态限位止挡分别限制导流罩机构在完全打开状态、完全关闭状态时所述旋转件的运动。此结构位本领域技术人员所已知的，在此不再赘述。
79.为了更清楚的说明本技术，下面以图1至图7所示的实施例为例就本实用新型的工
作原理做进一步的说明：
80.打开导流罩机构1时，驱动机构4回拉锁定机构6使其转动，此时锁定机构6带动第一转臂31和第二转臂32绕旋转轴转动，同时，在两个转臂的带动下，使得第一连接臂21和第二连接臂22分别带动第一滑动件53和第二滑动件54沿着导轨滑动，导流罩机构1则在第一连接臂21和第二连接臂22的带动下运动至打开状态时，此时锁定机构6继续旋转，当锁定机构6转动至与其相对应的转臂垂直时(即机械“死点”临界点)，此时锁定机构6的压簧会压缩至最短，继续旋转锁定机构6，锁定机构6在相对应的转臂内继续滚动，压簧被释放，此时，锁定机构6与相对应的转臂角度小于90度，产生机械自锁角，发挥自锁作用，锁定开闭机构，从而使其保持在打开位置。
81.关闭前端导流罩机构1时，驱动机构4推送锁定机构6使其转动，同时带动第一转臂31和第二转臂32绕旋转轴转动，同时，在两个转臂的带动下，使得第一连接臂21和第二连接臂22分别带动第一滑动件53和第二滑动件54沿着导轨滑动，导流罩机构1则在第一连接臂21和第二连接臂22的带动下运动至关闭状态时，此时锁定机构6继续旋转会克服压簧力被压缩。当锁定机构6转动至与相对应的转臂垂直时(即机械“死点”临界点)，此时锁定机构6的压簧会压缩至最短，继续旋转锁定机构6，压簧被释放，此时，锁定机构6与相对应的转臂角度小于90度，产生机械自锁角，发挥自锁作用，锁定开闭机构，从而使其保持在关闭位置。
82.综上所述，通过采用以上机构，使得导流罩机构1在连接机构2、运动机构3、驱动机构4及导向机构5的相互配合作用下，实现了其运动轨迹的可控性。因为导向机构5能够根据实际需要进行改变，而导流罩机构1的运动轨迹是由导向机构5来决定的，所以开闭机构的运动轨迹能够随着导向机构5的改变而改变。由此，通过改变导向机构5的形状和位置，可精确的控制导流罩机构1的运动轨迹，从而能够有效解决与车体内部部件干涉的情况。由此，解决了现有技术中前端开闭机构的运动轨迹无法改变的技术问题。