轨道车辆的导流罩的开闭装置以及包括其的前鼻总成的制作方法

本发明涉及轨道车辆技术领域，尤其涉及轨道车辆的导流罩的开闭装置以及包括其的前鼻总成。

背景技术：

在轨道车辆中，尤其高速动车组中，其前端设置有前鼻总成用来保护其内部设置的车钩部件，并且，前鼻总成通常具有流线型外型设计以减少轨道车辆在前进中的空气阻力，这就是前鼻总成中通常设置的导流罩(或者称为“整流罩”、“前舱盖”)。

导流罩通常包括左导流罩和右导流罩，例如在需要使用车钩部件进行车钩对接、牵拉操作时，需要对导流罩进行打开操作并将其锁定，然后进行关闭操作并将其锁定，因此，需要在前鼻总成中对应导流罩设置相应的开闭装置。

中国专利申请号为201180028616.4、名称为“用于使轨道导向车辆的一个或多个前盖枢转的装置以及前盖组件”的专利中揭示了一种前盖的开闭装置，其主要包括多个支架元件、驱动元件以及水平导轨。其中，该支架元件被设计为在枢转过程中(通过驱动元件驱动)将前盖从闭合位置变换至打开位置或从打开位置变换至闭合位置；为了使前盖之间或前盖与其他部件形成闭合良好的接缝，支架元件具有移位机构，其使前盖能够在支架元件的轴向上前后移动；在枢转过程中，支架元件是在水平导轨上运动，水平导轨能够承载前盖的很大一部分重力(而不是由支架元件承载)，从而有利于支架元件的轻量化设计。然而，申请人注意到，支架元件的移位机构的设置必然会导致其支撑刚度大大降低，从而必然需要设置水平导轨来进行重力承载，这些设计导致了整体结构的复杂度大大提高、成本也大大增加。

尤其地，专利201180028616.4中的开闭装置也设置锁定机构，该锁定机构用来将支架元件相对水平导轨固定，从而实现在打开位置或关闭位置的锁定；然而，申请人发现，支架元件和水平导轨的结构设计，导致必须在打开位置对应的水平导轨处使用一套锁定机构来将支架元件相对水平导轨固定(例如销钉从下垂直穿过水平导轨来锁定)、在关闭位置对应的使用又一套锁定机构来将支架元件相对水平导轨固定，这样实际上是需要两套锁定机构并分别对其进行控制，并且需要对应设置两组驱动缸来驱动锁定机构的动作。因此，锁定机构的实现复杂、成本高，操作也复杂，也进一步推高了开闭装置的成本。

可见，现有的前端开闭结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，并实现可靠锁定，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，完成不同的动作需要两个或者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比较复杂，相应的成本也高，同时其可靠性也降低，不能兼容多种不同的车钩。

技术实现要素：

本发明的目的之一在于，简化轨道车辆的导流罩的开闭装置在打开位置和/或关闭位置的锁定机构的结构，从而增大导流罩内的空间，使导流罩可以适应各种车头外形和更大的车钩摆动角度。

为实现以上目的，本发明提供以下技术方案：根据本发明的一方面，提供一种轨道车辆的导流罩的开闭装置，包括：枢转臂、驱动装置和底座，其中，所述枢转臂的一端固定连接所述导流罩的内侧，另一端与所述底座枢转连接；所述驱动装置用于驱动所述枢转臂相对所述底座枢转；所述驱动装置包括固定部件和移动部件，所述移动部件的一端进入所述固定部件并在驱动力的作用下直线运动；所述驱动装置上设置有锁定机构，所述锁定机构包括设置在所述移动部件上的锁闭槽和设置在所述固定部件上的锁闭销，所述锁闭销在所述移动部件移动时进入或离开所述锁闭槽，所述锁闭销在进入所述锁闭槽时阻止所述枢转臂相对所述底座枢转动作。

进一步地，所述驱动装置为气缸，所述移动部件为气缸的活塞杆；所述固定部件为气缸的缸体。

进一步地，所述移动部件上设置有第一锁闭槽和第二锁闭槽；所述固定部件上设置有第一锁闭销和第二锁闭销；在所述第一锁闭销进入所述第一锁闭槽时，所述开闭装置处于关闭锁定状态；在所述第二锁闭销进入所述第二锁闭槽时，所述开闭装置处于打开锁定状态。

进一步地，所述固定部件包括气缸前盖和气缸后盖，所述气缸前盖上设置有第一气口，所述气缸后盖上设置有第二气口；所述第一锁闭销设置在所述气缸前盖上，所述第二锁闭销设置在所述气缸后盖上。

进一步地，所述锁定机构包括复位组件，所述复位组件用于提供所述锁闭销进入所述锁闭槽的作用力。

进一步地，所述复位组件包括弹性元件和用于容纳所述锁闭销的销孔，所述销孔的顶部设置有挡片，所述锁闭销的一端设置有凸台，所述弹性元件设置在所述销孔内，并位于所述凸台和挡片之间。

进一步地，所述枢转臂上还设置有滑轨组件和滑块组件，所述滑块组件与所述移动部件铰接，且所述滑块组件能够沿所述滑轨组件滑动。

进一步地，所述滑轨组件设置在所述枢转臂的下方，所述滑轨组件包括沿所述枢转臂长度方向设置的滑轨。

进一步地，所述滑块组件包括U形支架和滑块，所述滑块固定在所述U形支架上，所述移动部件与所述U形支架铰接，所述滑块能够沿所述滑轨滑动。

进一步地，所述开闭装置还包括手动解锁机构，所述手动解锁机构包括操作杆、解锁组件和推杆组件，其中，所述解锁组件固定在所述操作杆上，所述推杆组件的一端与所述锁闭销接触，另一端与所述解锁组件接触；在转动所述操作杆时，所述解锁组件带动所述推杆组件移动，使所述锁闭销离开所述锁闭槽。

进一步地，所述手动解锁机构还包括支撑组件，所述支撑组件用于支撑所述操作杆。

进一步地，所述手动解锁机构还包括旋转限位组件，所述旋转限位组件用于限制所述操作杆的转动角度。

进一步地，推杆组件包括推杆复位组件，所述推杆复位组件用于保持所述推杆组件与所述解锁组件接触。

进一步地，所述开闭装置还包括上底座和上枢转臂，所述上枢转臂的一端固定连接所述导流罩的内侧，另一端与所述上底座枢转连接。

一种前鼻总成，其包括导流罩以及设置在所述导流罩内侧的车钩部件，还包括上述的开闭装置。

本发明的开闭装置，在驱动装置上设置由锁闭销和锁闭槽组成的锁定机构，在驱动装置对枢转臂进行驱动的过程中，自动完成锁定和解锁，无需单独设置锁定机构，也无需另外设置驱动器，结构简单、紧凑，极大地节省了导流罩内的空间，为车头前端提供了更大的内部安装空间，从而能够适应各种车头外形、实现更大的车钩摆动角度。且本发明将锁定机构集成在驱动装置上，维修时，仅需更换驱动装置，极大地降低了维修成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案和优点，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。

图1是根据本发明实施例的轨道车辆的导流罩的开闭装置的立体结构示意图。

图2是根据本发明实施例的开闭装置中对应做导流罩设置的部分结构示意图。

图3是根据本发明实施例的开闭装置在闭合锁定状态下的俯视图。

图4是根据本发明实施例的开闭装置在打开锁定状态下的俯视图。

图5是根据本发明实施例的开闭装置中的锁定机构的剖视图。

图6是根据本发明实施例的开闭装置中的活塞杆的示意图。

图7是根据本发明实施例的开闭装置中的手动解锁装置的示意图。

图中：1-导流罩，1a-左导流罩，1b-右导流罩，2-枢转臂，2a-左枢转臂，2b-右枢转臂，3-驱动装置，3a-左驱动装置，3b-右驱动装置，31-活塞杆，31a-左活塞杆，31b-右活塞杆，311-第一锁闭槽，312-第二锁闭槽，32-第一锁闭销，32a-左第一锁闭销，32b-右第一锁闭销，33-第二锁闭销，33a-左第二锁闭销，33b-右第二锁闭销；341-前推杆组件，342-后推杆组件，35-气缸前盖，36-气缸后盖，4-底座，41-旋转轴，5-上底座，6-上枢转臂，6a-左上枢转臂，6b-右上枢转臂，7-手动解锁机构，71-操作杆，721-前解锁组件，722-后解锁组件，731-前支撑组件，732-后支撑组件，74-旋转限位组件，8-滑块组件，8a-左滑块组件，8b-右滑块组件，81-U形支架，82-滑块，9-滑轨组件。

具体实施方式

下面介绍的是本发明的多个可能实施例中的一些，旨在提供对本发明的基本了解，并不旨在确认本发明的关键或决定性的要素或限定所要保护的范围。容易理解，根据本发明的技术方案，在不变更本发明的实质精神下，本领域的一般技术人员可以提出可相互替换的其他实现方式。因此，以下具体实施方式以及附图仅是对本发明的技术方案的示例性说明，而不应当视为本发明的全部或者视为对本发明技术方案的限定或限制。

下面的描述中，为描述的清楚和简明，并没有对图中所示的所有多个部件进行描述。附图中示出了多个部件为本领域普通技术人员提供本发明的完全能够实现的公开内容。对于本领域技术人员来说，许多部件的操作都是熟悉而且明显的。

本文中，“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”的方位术语是相对于附图中的开闭装置在轨道车辆中安装使用后的方位或者相对附图中所示的方位来定义的，并且，应当理解到，这些方向性术语是相对的概念，它们用于相对于的描述和澄清，其可以根据开闭装置所置放的方位的变化而相应地发生变化。

图1所示为按照本发明实施例的轨道车辆的导流罩的开闭装置的立体结构示意图；开闭装置在图1中的状态为关闭锁定状态，其还对应具有打开锁定状态。图2所示为图1所示实施例的开闭装置中对应左导流罩设置的部分结构示意图；图3所示为图1所示实施例的开闭装置在关闭锁定状态的俯视图；图4所示为图1所示实施例的开闭装置在打开锁定状态的俯视图。以下结合图1至图4对本发明实施例的开闭装置进行详细示例说明。

开闭装置是设置在轨道车辆的前鼻总成中，具体地，本发明实施例的前鼻总成包括如图1所示的开闭装置、导流罩1(左导流罩1a和右导流罩1b)以及被导流罩1所保护的车钩部件(图中未示出)，车钩部件也可以称为“车钩总成”，开闭装置主要是用来将左导流罩1a和右导流罩1b进行打开和关闭操作，从而，在打开时可以方便地使用车钩部件(例如另一轨道车辆的车钩部件对接)，在关闭时，导流罩1可以较好地保护车钩部件，并且，导流罩1整体上的流线型设计也有利于减少轨道车辆在前进中的风阻。需要说明的是，开闭装置可以在各种轨道车辆中应用，尤其适用于高速轨道车辆中；导流罩1的具体形状和结构也不限于图示实施例。

在本发明实施例的开闭装置是针对对称式结构的左导流罩1a和右导流罩1b进行打开和关闭操作；对应左导流罩1a和右导流罩1b，开闭装置分别设置相应的部件，并且呈左右对称布置。为方便理解，在图1至图4中，开闭装置中的对应左导流罩1a而设置的部件的标号带有字母“a”，开闭装置中的对应右导流罩1b而设置的部件的标号带有字母“b”，带有字母“a”的部件和带有字母“b”的部件是分别对称地布置的。其中，图2所示为对应左导流罩1a而设置的部分部件。

如图1至图4所示，开闭装置是整体地安装在底座4上，底座4也可以称为底座总成，其是固定在轨道车辆车体上或者属于轨道车辆的车体的一部分，图中仅示出了底座4的局部结构，应当理解到，底座4的具体结构设计不是限制性的。

开闭装置主要地包括枢转臂2，即左枢转臂2a和右枢转臂2b。左枢转臂2a的一端例如通过螺栓连接方式固定连接左导流罩1a的内侧，其另一端通过设置在底座4上的旋转轴41a与底座4枢转连接；同样，右枢转臂2b的一端例如通过螺栓连接方式固定连接右导流罩1b的内侧，其另一端通过设置在底座4上的旋转轴41b与底座4枢转连接。这样，在枢转臂2相对旋转轴41(41a或41b)枢转时，可以带动相应的导流罩转动，从而进行打开或关闭操作。在该实施例中，枢转臂2可以对相应的导流罩1产生主要或全部的支撑作用，不需要设置类似专利201180028616.4中的移位机构，也不需要设置专利201180028616.4中的类似水平导轨，因此，结构更简单、紧凑。需要说明的是，可以根据导流罩1的重力来设置枢转臂2的刚度或支撑强度。

在一实施例中，枢转臂2在安装使用之前(例如安装固定在导流罩1和旋转轴41之间之前)，枢转臂2的整体长度是可以调节设置的(例如进行长度校准调节)，这样可以使安装后的枢转臂2在带动导流罩1枢转而进行关闭操作时，左导流罩1a和右导流罩1b之间的闭合对接更良好。具体地，可以在枢转臂2上分别设置长度调节部(图中未示出)，需要说明的是，在该实施例中，长度调节部在开闭装置的使用过程中，其长度是固定不变的。

每个枢转臂2对应设置有驱动装置3，例如，对应左枢转臂2a设置左驱动装置3a，对应右枢转臂2b设置右驱动装置3b。驱动装置3用于为枢转臂2相对底座41的枢转动作提供驱动力。驱动装置3包括固定部件和移动部件，所述移动部件的一端进入所述固定部件并在驱动力的作用下直线运动；驱动装置3具体可以但不限于为气缸。在其他的实施方式中，驱动装置3还可以是由电磁驱动的直线位移装置，如直线电机，凡是能够实现直线往复运动的动力机构均适用于本发明的驱动装置3。

如图5所示，在本实施例的一种实施方式中，驱动装置3为气缸，所述固定部件为气缸的缸体。具体来说，缸体包括气缸前盖35、气缸后盖36和缸体主体，其中，对应于左枢转臂2a设置左气缸前盖35a，左气缸后盖36a；对应于右枢转臂2b设置右气缸前盖35b，右气缸后盖36b。

所述移动部件为气缸的活塞杆31；活塞杆31与枢转臂2连接，从而对枢转臂2产生直接的推或拉的作用力，进而可以驱动每个枢转臂2相对底座41枢转。每个驱动装置3连接在底座41上。

开闭装置中，在每个驱动装置3上均设置有锁定机构。所述锁定机构包括设置在所述移动部件上的锁闭槽和设置在所述固定部件上的锁闭销，所述锁闭销在所述移动部件移动时进入或离开所述锁闭槽，所述锁闭销在进入所述锁闭槽时阻止所述枢转臂2相对所述底座4枢转动作。

在一个可选的实施例中，以驱动装置3为气缸为例，如图5、图6所示，移动部件上设置有第一锁闭槽311和第二锁闭槽312；即活塞杆31上设置有第一锁闭槽311和第二锁闭槽312。固定部件上设置有第一锁闭销32和第二锁闭销33；即缸体上设置有第一锁闭销32和第二锁闭销33。在第一锁闭销32进入第一锁闭槽311时，开闭装置处于关闭锁定状态；在第二锁闭销33进入第二锁闭槽312时，开闭装置处于打开锁定状态。

气缸前盖35上设置有第一气口，气缸后盖36上设置有第二气口(图中未示出)；气口是气缸中用于注入高压气体或排放高压气体的通道，气缸中的活塞杆前后运动，将气缸中的腔体动态地分为两个，分别是有杆腔和无杆腔，当推动活塞杆向外运动时，无杆腔对应的第二气口注入高压气体，有杆腔对应的第一气口释放气体，反之，当活塞杆收回气缸中时，有杆腔对应的第一气口注入高压气体，无杆腔对应的第二气口释放气体。

本发明中，将第一锁闭销32设置在气缸前盖上，第二锁闭销32设置在气缸后盖上。在优选的实施方式中，第一气口与第一锁闭销32分别设置在活塞杆31的两侧，第二气口与第二锁闭销33分别设置在活塞杆31的两侧。这样，当需要关闭导流罩1时，从第二气口注入高压气体，推动活塞杆31向外运动的同时，推动第二锁闭销33离开第二锁闭槽312；当活塞杆31运动到预定位置时，第一锁闭销32进入第一锁闭槽311，将开闭装置锁定为关闭锁定状态；反之，当需要打开导流罩1时，从第一气口注入高压气体，在推动活塞杆31向内运动的同时，高压气体推动第一锁闭销32离开第一锁闭槽311，解除导流罩的锁定状态，当活塞杆31运动到第二预定位置时，第二锁闭销33进入第二锁闭槽312，将开闭装置锁定为打开锁定状态。

作为优选的实施方式，所述开闭装置还包括上底座5和上枢转臂6，所述上枢转臂的一端固定连接所述导流罩1的内侧，另一端与所述上底座5枢转连接。上枢转臂6包括左上枢转臂6a和右上枢转臂6b。

可见，本发明的开闭装置，在驱动装置上设置由锁闭销和锁闭槽组成的锁定机构，在气缸对枢转臂进行驱动的过程中，借助气缸本身的动力即可同时实现导流罩的开闭和锁定两个动作，自动完成锁定和解锁，无需单独设置锁定机构，也无需另外设置驱动器，结构简单、紧凑，极大地节省了导流罩内的空间，为车头前端提供了更大的内部安装空间，可以在较小的车头前端内部空间中安装使用，从而能够适应各种车头外形、导流罩、实现更大的车钩摆动角度。因此，适于应用在多种轨道车辆中，例如各种型号的高速动车组中。且本发明将锁定机构集成在驱动装置上，维修时，仅需更换驱动装置，极大地降低了维修成本。锁定操作和解锁操作简单，锁定的可靠性好。

作为一种可选的实施方式，锁定机构还包括复位组件，复位组件用于提供锁闭销进入锁闭槽的作用力。

具体来说，所述复位组件包括弹性元件和用于容纳所述锁闭销的销孔，所述销孔的顶部设置有挡片，所述锁闭销的一端设置有凸台，所述弹性元件设置在所述销孔内，并位于所述凸台和挡片之间。弹性元件可以是弹簧，在本发明中，弹性元件优选为处于压缩状态，从而借助弹性元件的回复力提供锁闭销朝向活塞杆31方向运动的作用力，当活塞杆31运动到锁闭槽与锁闭销耦合的位置时，锁闭销在复位组件的作用力的带动下进入锁闭槽，实现对开闭装置的锁定。

如图1-图4所示，作为一种可选的实施方式，所述枢转臂2上还设置有滑轨组件9和滑块组件8，所述滑块组件8与所述移动部件铰接，且所述滑块组件8能够沿所述滑轨组件9滑动。对应于左枢转臂2a设置滑轨组件9a和滑块组件8a，对应于右枢转臂2b设置滑轨组件9b和滑块组件8b。

具体地，所述滑轨组件9设置在所述枢转臂2的下方，所述滑轨组件9包括沿所述枢转臂2长度方向设置的滑轨。

所述滑块组件8包括U形支架81和滑块82，所述滑块82固定在所述U形支架81上，所述移动部件与所述U形支架81铰接，所述滑块能够沿所述滑轨滑动。对应于左滑块组件8a设置左U形支架81a和左滑块82a，对应于右滑块组件8b设置右U形支架81b和右滑块82b。

需要说明的是，开闭装置在图4所示的打开锁定状态下，左导流罩1a相对右导流罩1b的打开角度可以通过设置第一锁闭槽311和第二锁闭槽312之间的位置来确定。第一锁闭槽311和第二锁闭槽312二者在固定部件(如缸体)上的距离越远，左导流罩1a相对右导流罩1b的打开角度越大。因此，容易实现左导流罩1a相对右导流罩1b的较大打开角度，进而，前鼻总成中的车钩部件可以具有更大的摆动角度(即具有更大的车钩摆动角度)，有利于通过车钩部件连接的两轨道车辆在更大轨道曲线弧度的线路上行驶。

如图7所示，在本发明可选的实施例中，所述开闭装置还包括手动解锁机构7，所述手动解锁机构7包括操作杆71、解锁组件和推杆组件。其中，所述解锁组件固定在所述操作杆71上，所述推杆组件的一端与所述锁闭销接触，另一端与所述解锁组件接触；在转动所述操作杆71时，所述解锁组件带动所述推杆组件移动，使所述锁闭销离开所述锁闭槽。

解锁组件包括前解锁组件721和后解锁组件722，前解锁组件721与第一锁闭销32对应设置，后解锁组件722与第二锁闭销33对应设置。

在本发明一种实施方式中，解锁组件的形状为圆角矩形或椭圆形，当然，本发明的解锁组件的形状并不仅限于此，只要在跟随操作杆71转动的过程中能够使推杆组件发生位移的形状均适用于本发明。

推杆组件包括前推杆组件341和后推杆组件342。所述前推杆组件341与所述第一锁闭销32对应设置，用于带动第一锁闭销32离开第一锁闭槽311；后推杆组件342与第二锁闭销33对应设置，用于带动第二锁闭销33离开第二锁闭槽312。

作为一种可选的实施方式，推杆组件可以设置为倒U形，推杆组件341的上边穿过气缸的盖板，另外两边分别与解锁组件和锁闭销接触，或者，另外两边虽然不与锁闭销直接接触，但能带动锁闭销离开锁闭槽。

相应地，对应于左驱动装置3a设置左前推杆组件341a，左后推杆组件342a；对应于右驱动装置3b设置右前推杆组件341b和右后推杆组件342b。

为了更好地支撑解锁组件和操作杆，所述手动解锁机构7还包括支撑组件，所述支撑组件用于支撑所述操作杆71。支撑组件包括前支撑组件731和后支撑组件732。

所述手动解锁机构7还包括旋转限位组件74，所述旋转限位组件74用于限制所述操作杆71的转动角度。旋转限位组件的形状包括但不限于如图1所示的菱形结构。

推杆组件34包括推杆复位组件，所述推杆复位组件用于保持所述推杆组件34与所述解锁组件72接触。

具体来说，复位组件可以是弹性元件，如弹簧。

操作杆71的一端可以设置六角螺钉等结构，方便手动操作。

手动解锁的工作过程如下：只需要使操作杆71发生转动，如使用扳手转动设置在操作杆71一端的六角螺钉，前解锁组件721和后解锁组件722同时推动前推杆组件341和后推杆组件341远离活塞杆31，从而使第一锁闭销离开第一锁闭槽，使第二锁闭销离开第二锁闭槽，实现手动解锁。

本发明的手动解锁机构，能够在驱动装置出现故障，或者锁定机构出现故障时，通过手动解锁，来实现手动开闭左右导流罩，提高了装置的安全性。且本发明的解锁装置能同时对左、右两个锁闭机构同时解锁，结构简单，易于操作，易于维修。

本发明还提供一种前鼻总成，其包括导流罩1以及设置在所述导流罩1内侧的车钩部件，还包括前述的开闭装置。

以上例子主要说明了本发明的开闭装置。尽管只对其中一些本发明的实施方式进行了描述，但是本领域普通技术人员应当了解，本发明可以在不偏离其主旨与范围内以许多其他的形式实施。因此，所展示的例子与实施方式被视为示意性的而非限制性的，在不脱离如所附各权利要求所定义的本发明精神及范围的情况下，本发明可能涵盖各种的修改与替换。