一种智能化车钩的制作方法

本发明涉及车钩技术领域，尤其涉及一种智能化车钩。

背景技术：

目前国内铁路货车车钩的解钩操作需要人工手动完成，风管接头的连断、ecp制动电源线的连断以及折角塞门的开闭等操作均需要人工手动完成，所需操作人员的数量多、操作效率低且安全性低，不符合未来智能化的发展要求。高铁、动车、磁悬浮列车以及地铁均已实现自动连挂及自动解钩功能，然而货车领域还未实现此功能；高铁、地铁等自动车钩因为造价昂贵，牵引力小等原因不适合货车应用。针对这一问题，需要开发一种智能化车钩，以实现铁路货车车钩的自动连挂及自动解钩、风管接头、ecp制动电源线以及折角塞门等连接器的自动连断功能，同时可以提高车辆的编组效率、运输的安全性，最终通过此智能车钩提高货车的运输效率。

此外，目前货车车钩存在诸多问题，如连挂间隙大、受冲击力大、磨耗大；在车辆过小曲线半径路况或上下坡时车钩受力状态恶劣易损坏，车辆运行的安全性低等。针对以上问题，本发明在传统车钩结构上进行改进，可减小车钩连挂间隙、减小纵向冲击、减小磨耗，以提高车钩的受力性能及整个车辆的安全性能，进而延长车钩的使用寿命。

技术实现要素：

基于背景技术存在的技术问题，本发明设计了一种智能化车钩，可实现车钩的自动连挂和解钩、风管连接器以及电气连接器的自动连断功能。

一种智能化车钩包括车钩，所述车钩主体通过关节和钩尾框安装在货车车体上，车钩和关节采用水平连接销连接，关节和钩尾框采用竖直销连接，钩尾框中安装有前从板及缓冲器并通过支撑和限位装置安装在货车车体上，所述风管连接器、电气连接器、气缸、电磁阀、电磁阀控制器、上定位销、上定位销孔、钩舌位置传感器集成在车钩上通过控制系统及多重定位装置实现车钩的自动连挂和解钩、风管连接器以及电气连接器的自动连断。

所述风管连接器位于车钩连挂端面上方的两侧位置，并在车钩连挂端面上安装固定风管连接器的装置；所述电气连接器位于车钩下方中心位置开孔处；所述气缸通过气缸固定板固定在车钩上，气缸推杆连接处与连接杆通过销子连接，气缸进气口与电磁阀对应接口连接；所述电磁阀和控制器连接；所述电磁阀控制器与电气连接器连接；所述上定位销和上定位销孔设置在风管连接器的固定装置的一侧；所述钩舌位置传感器用固定装置固定在气缸外部的拉杆上。在机车端设置有控制系统，在远程控制端设置有远程控制系统。

车钩进行连挂时，首先作业机车发出连挂命令，电磁阀控制器接收命令并传递给电磁阀，电磁阀通电并打开进气口，使气缸工作并通过推杆作用于连接杆，连接杆作用于开钩机构，使其中一车钩的钩舌处于全开状态；另一车钩的钩舌可处于任意状态，调动机车使两车钩的钩舌在水平方向进行一次粗对中，车钩的子扣和母扣进行二次粗定位，二次粗定位完成后，两车钩的上定位销、上定位销孔分别进行精确定位，从而风管连接器精准连接，然后位于车钩下部正中位置的电气连接器进行精准定位连接，从而完成两车钩的自动连挂、风管连接器以及电气连接器的自动连接。车钩进行解钩时，首先作业机车发出解钩命令，电磁阀控制器接收命令并传递给电磁阀，电磁阀通电并打开进气口，使气缸工作并通过推杆作用于连接杆，连接杆作用于开钩机构，使钩舌处于开钩状态，调动机车使电气连接器自动分离、风管连接器自动分离、子扣和母扣自动分离，最后整个钩舌自动分离，从而完成两车钩间的自动解钩、风管连接器以及电气连接器的自动断开。

进一步地，在风管连接器固定装置的一侧设有上定位销孔、上定位销，在车钩进行粗定位后，上定位销和上定位销孔可以准确定位，使风管连接器精准连接；电气连接器位于车钩下方正中位置，以确保车钩连挂时，两个车钩的电气连接器可以精准连接。

进一步地，气缸外部的拉杆上固定有钩舌位置传感器，钩舌位置传感器检测车钩状态并反馈给机车端，机车端再将信号反馈给远程控制端。当车钩连挂时，钩舌处于全开状态，钩舌位置传感器检测到钩舌处于全开状态并反馈给作业机车，此时调动机车作业使车钩自动连挂、风管连接器、电气连接器分别自动连接，完成车钩自动连挂及连接器的自动连接。当车钩解钩时，钩舌处于开钩状态，钩舌位置传感器检测到钩舌处于开钩状态并反馈给作业机车，调动机车作业即可将车钩、风管连接器、电气连接器自动分离，完成车钩自动解钩及连接器的自动断开。

进一步地，远程控制系统安装在远程控制端，包括开/闭钩控制系统、信号发射器和信号接收器。作业机车同样设置有开/闭钩控制系统、信号发射器以及信号接收器。远程控制端通过信号发射器发出开/闭钩指令，作业机车通过信号接收器接收信号，并通过信号发射器将开/闭钩指令发送到电磁阀控制器，使电磁阀通电工作；同时作业机车可以通过信号发射器将钩舌位置状态的信号反馈给远程控制端。远程控制端可以通过信号接收器接收作业机车发送的信号。

进一步地，在车钩的母扣后端面中心位置开槽口，子扣前端结构可以嵌入槽口中进行准确限位，使子母扣连接更加紧密，减小子母扣的连接间隙以及两个车钩间的上下移动位移，提高了车钩、风管连接器以及电气连接器的连接稳定性。

进一步地，改变传统车钩的尾部结构，在车钩尾部加上关节结构，关节设有水平销孔及竖直销孔。关节和钩尾通过水平连接销连接，水平销孔可以增大竖直方向的俯仰角；竖直销孔可以确保关节和传统钩尾框进行连接，且增大了车钩水平方向的摆角。该关节结构可以有效减小两连挂车辆的车钩存在中心线高低差时的相对位移，使两车钩连接更加紧密，提高车钩的受力性能。

进一步地，改变传统钩舌的轮廓，可将原有的最小连挂间隙9.5mm减小为4.5mm以下，降低车辆的纵向冲击，有效提高车钩的连挂稳定性、连接器的连接稳定性及可靠性。

本发明提供的一种智能化车钩优点在于：1.本发明满足未来货车智能化运输的发展要求，可实现车钩、风管连接器以及电气连接器的自动连接和自动断开功能，最终实现整个货运运输的无人、智能、自动化操作；2.本发明可实现车钩以及连接器的精准定位连接，通过增加定位销/孔装置、改进子母扣结构等实现精准定位功能，此外多重定位提高了连接的安全性能；3.本发明改变钩舌轮廓、增加关节结构，可有效减小车钩的连挂间隙及磨耗，提高车钩的受力状态及安全性能，延长了车钩的使用寿命；4.提高了货车的编组效率和运输效率，提高了货运运输的安全性，满足未来铁路智能化货运运输的需求。

附图说明

图1为本发明提出的一种智能化车钩装配立体图；

图2为本发明提出的一种智能化车钩主视图；

图3为本发明提出的一种智能化车钩俯视图；

图4为本发明提出的一种智能化车钩传感系统和远程控制系统图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图1、附图2、附图3和附图4及工作原理，对本发明进行进一步详细说明。

参阅图1、图2和图3，所述一种智能化车钩，所述车钩1主体通过关节15和钩尾框安装在货车车体上，车钩1和关节15采用水平连接销16连接，关节和钩尾框采用竖直销连接，钩尾框中安装有前从板及缓冲器并通过支撑和限位装置安装在货车车体上，所述风管连接器2、电气连接器3、气缸4、电磁阀6、电磁阀控制器7、上定位销8、上定位销孔9、钩舌位置传感器18集成在车钩1上通过控制系统及多重定位装置实现车钩1的自动连挂和解钩、风管连接器2以及电气连接器3的自动连断。

参阅图1、图2和图3，所述风管连接器2位于车钩连挂端面上方的两侧位置，并在车钩连挂端面上安装固定风管连接器的装置；所述电气连接器3位于车钩下方中心位置开孔处。所述气缸4通过气缸固定板13固定在车钩1上，气缸推杆17连接处与连接杆5通过销子12连接，气缸4进气口与电磁阀6对应接口连接；所述电磁阀6和控制器7连接；所述电磁阀控制器7与电气连接器3连接；所述上定位销8和上定位销孔9设置在风管连接器的固定装置的一侧；所述钩舌位置传感器18用固定装置固定在气缸4外部的拉杆上。在机车端设置有控制系统，在远程控制端设置有远程控制系统。

参阅图4，车钩进行连挂时，首先作业机车发出连挂命令，电磁阀控制器7接收命令并传递给电磁阀6，电磁阀6通电并打开进气口，电磁阀6进气口和风管连接器2连接，气缸4进气口与电磁阀6连接使气缸4工作并通过推杆17作用于连接杆5，连接杆5作用于开钩机构，开钩机构中的下锁销转轴带动下锁销和下锁销轴转动，下锁销作用于钩舌推铁，钩舌推铁将钩舌顶出来使钩舌14绕钩舌销转动，使其中一车钩1的钩舌14处于全开状态；另一车钩1的钩舌14可处于任意状态，调动机车使两车钩的钩舌14在水平方向上进行一次粗对中，车钩的子扣10和母扣11进行二次粗定位，二次粗定位完成后，两车钩的上定位销8、上定位销孔9分别进行精确定位，从而风管连接器2精准连接，同时位于车钩下部正中位置的电气连接器3进行精准定位连接，从而完成两车钩1的自动连挂、风管连接器2以及电气连接器3的自动连接。车钩1进行解钩时，首先作业机车发出解钩命令，电磁阀控制器7接收命令并传递给电磁阀6，电磁阀6通电并打开进气口，电磁阀6进气口和风管连接器2连接，气缸4进气口与电磁阀6连接使气缸4工作并通过推杆17作用于连接杆5，连接杆5作用于开钩机构，开钩机构中的下锁销转轴带动下锁销和下锁销轴转动，下锁销作用于钩舌推铁，钩舌推铁将钩舌顶出来使钩舌14绕钩舌销转动，使钩舌14处于开钩状态，调动机车使电气连接器3自动分离、风管连接器2自动分离、子扣10和母扣11自动分离，最后整个钩舌14自动分离，从而完成车钩1与其他车钩的自动解钩、风管连接器2以及电气连接器3的自动断开。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。