一种轨道车辆碰撞工况下的车钩限位防偏摆装置

本发明涉及轨道车辆安全，尤其涉及一种轨道车辆碰撞工况下的车钩限位防偏摆装置。

背景技术：

1、车钩装置用于连接各个车厢从而使车辆联动，是列车最基本也是最重要的部件之一，目前动车组列车及城市轨道交通列车上常用的密接式车钩如图1所示，主要由钩头1、压溃管2和连接座3构成，车厢连接依靠钩头1上的凸锥和凹锥孔相互插入，起到紧密连接作用，同时将两车厢之间的电路、空气管路接通，其通过连接座3安装在车厢底架的牵引梁4上。

2、为了使列车能通过曲线以及弥补车辆间的垂向高度差，车钩相对车体具有一定的横向和垂向摆角，列车发生碰撞时，主要由车钩上的压溃管2通过变形进行吸能，由于车钩存在摆角，横向约束小，容易导致车钩上的压溃管2压溃失稳，造成吸能失效，极端情况下车钩发生偏转失稳可能导致列车发生爬车、脱轨等严重事故。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种降低车钩发生偏转失稳风险、提高压溃管溃缩吸能稳定性、降低爬车脱轨风险的轨道车辆碰撞工况下的车钩限位防偏摆装置。

2、为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

3、一种轨道车辆碰撞工况下的车钩限位防偏摆装置，包括限位机构、推拉机构和驱动机构，所述限位机构可分离的环绕在压溃管外部，所述推拉机构一端铰接在车体上，另一端与限位机构连接，推拉机构还与驱动机构连接，所述驱动机构安装在车体上，当车体正常运行时，所述驱动机构驱使推拉机构绕铰接点转动以带动限位机构远离压溃管解除对压溃管偏摆自由度限位；当车体即将发生碰撞时，所述驱动机构驱使推拉机构绕铰接点转动并带动限位机构靠近压溃管形成环绕抱紧限位以防止压溃管偏摆。

4、作为上述技术方案的进一步改进：

5、所述限位机构包括两限位杆和成型在限位杆端部的功能部，两所述限位杆分别铰接在压溃管两侧的车体上并分别与推拉机构活动铰接，两所述功能部靠近压溃管后拼接形成与压溃管形状相匹配的限位环。

6、两所述功能部设置为与压溃管形状相匹配的半圆环结构，其中一功能部两端开设有豁口，另一功能部伸入豁口内形成交错咬合拼接。

7、所述功能部内壁上设有多个滚子。

8、所述限位杆与车体相交所形成的夹角a控制在30°-60°。

9、所述推拉机构包括两根推拉杆和两根牵引杆，两所述推拉杆动铰接在两限位杆外侧的车体上，所述牵引杆一端与推拉杆铰接，另一端与限位杆铰接。

10、所述牵引杆上于牵引杆与推拉杆铰接处成型有用于限制牵引杆转动范围的限位块。

11、所述牵引杆与限位杆相交形成的夹角b控制在30°-60°。

12、所述驱动机构包括液压油缸和液压站，所述液压油缸一端铰接在车体上，另一端铰接在推拉机构上，液压油缸还与液压站连接。

13、所述驱动机构包括气缸，所述气缸一端铰接在车体上，另一端铰接在推拉机构上，气缸与列车上的空气管路连接。

14、与现有技术相比，本发明的优点在于：

15、本发明的轨道车辆碰撞工况下的车钩限位防偏摆装置在列车正常运行时，不会对压溃管的横向及垂向摆动形成干涉限制，保证列车顺利通过曲线，发生碰撞时，通过驱动机构驱动推拉机构转动，推拉机构带动限位机构靠近压溃管并环绕在压溃管外部形成限位，通过限位机构抱紧压溃管防止其偏摆，保证压溃管的预定变形路径与撞击受力方向一致，使压溃管按照预定变形路径进行溃缩吸能，提高压溃管的稳定性，降低列车爬车脱轨风险。

技术特征：

1.一种轨道车辆碰撞工况下的车钩限位防偏摆装置，其特征在于：包括限位机构(5)、推拉机构(6)和驱动机构(7)，所述限位机构(5)可分离的环绕在压溃管(2)外部，所述推拉机构(6)一端铰接在车体上，另一端与限位机构(5)连接，推拉机构(6)还与驱动机构(7)连接，所述驱动机构(7)安装在车体上，当车体正常运行时，所述驱动机构(7)驱使推拉机构(6)绕铰接点转动以带动限位机构(5)远离压溃管(2)解除对压溃管(2)偏摆自由度限位；当车体即将发生碰撞时，所述驱动机构(7)驱使推拉机构(6)绕铰接点转动并带动限位机构(5)靠近压溃管(2)形成环绕抱紧限位以防止压溃管(2)偏摆。

2.根据权利要求1所述的轨道车辆碰撞工况下的车钩限位防偏摆装置，其特征在于：所述限位机构(5)包括两限位杆(51)和成型在限位杆(51)端部的功能部(52)，两所述限位杆(51)分别铰接在压溃管(2)两侧的车体上并分别与推拉机构(6)活动铰接，两所述功能部(52)靠近压溃管(2)后拼接形成与压溃管(2)形状相匹配的限位环。

3.根据权利要求2所述的轨道车辆碰撞工况下的车钩限位防偏摆装置，其特征在于：两所述功能部(52)设置为与压溃管(2)形状相匹配的半圆环结构，其中一功能部(52)两端开设有豁口，另一功能部(52)伸入豁口内形成交错咬合拼接。

4.根据权利要求3所述的轨道车辆碰撞工况下的车钩限位防偏摆装置，其特征在于：所述功能部(52)内壁上设有多个滚子(521)。

5.根据权利要求2所述的轨道车辆碰撞工况下的车钩限位防偏摆装置，其特征在于：所述限位杆(51)与车体相交所形成的夹角a控制在30°-60°。

6.根据权利要求2所述的轨道车辆碰撞工况下的车钩限位防偏摆装置，其特征在于：所述推拉机构(6)包括两根推拉杆(61)和两根牵引杆(62)，两所述推拉杆(61)动铰接在两限位杆(51)外侧的车体上，所述牵引杆(62)一端与推拉杆(61)铰接，另一端与限位杆(51)铰接。

7.根据权利要求6所述的轨道车辆碰撞工况下的车钩限位防偏摆装置，其特征在于：所述牵引杆(62)上于牵引杆(62)与推拉杆(61)铰接处成型有用于限制牵引杆(62)转动范围的限位块(621)。

8.根据权利要求7所述的轨道车辆碰撞工况下的车钩限位防偏摆装置，其特征在于：所述牵引杆(62)与限位杆(51)相交形成的夹角b控制在30°-60°。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的轨道车辆碰撞工况下的车钩限位防偏摆装置，其特征在于：所述驱动机构(7)包括液压油缸(71)和液压站(72)，所述液压油缸(71)一端铰接在车体上，另一端铰接在推拉机构(6)上，液压油缸(71)还与液压站(72)连接。

10.根据权利要求1至8中任一项所述的轨道车辆碰撞工况下的车钩限位防偏摆装置，其特征在于：所述驱动机构(7)包括气缸(73)，所述气缸(73)一端铰接在车体上，另一端铰接在推拉机构(6)上，气缸(73)与列车上的空气管路连接。

技术总结本发明公开了一种轨道车辆碰撞工况下的车钩限位防偏摆装置，包括限位机构、推拉机构和驱动机构，限位机构可分离的环绕在压溃管外部，推拉机构一端铰接在车体上，另一端与限位机构连接，推拉机构还与驱动机构连接，驱动机构安装在车体上，当车体正常运行时，驱动机构驱使推拉机构绕铰接点转动以带动限位机构远离压溃管解除对压溃管偏摆自由度限位；当车体即将发生碰撞时，驱动机构驱使推拉机构绕铰接点转动并带动限位机构靠近压溃管形成环绕抱紧限位以防止压溃管偏摆。具有降低车钩发生偏转失稳风险、提高压溃管溃缩吸能稳定性的优点。技术研发人员：李健,谢子豪,高广军,张洁,邓赞,于尧,李佳霖,刘宇昊,王天煦,王志均受保护的技术使用者：中南大学技术研发日：技术公布日：2024/8/20