CN201538321U - 铁路车辆拨车机上带活动配重的大臂俯仰机构 - Google Patents

Abstract

一种铁路车辆拨车机上大臂俯仰机构包括：由车体上的支架，配重臂、配重拉杆、大臂体分别铰接构成的平行四杆机构的大臂平衡装置和由安于支架上的回转油缸、驱动臂、驱动拉杆、大臂体分别铰接构成的曲柄摇杆机构的大臂驱动装置。实施后，可使拨车机上的大臂俯仰机构实现俯仰动作快速、平稳、无冲击、定位准确的安全可靠地运行以及降低功耗和具有结构简单等优点。

Description

铁路车辆拨车机上带活动配重的大臂俯仰机构

技术领域  本实用新型属于大臂俯仰机构，具体的讲是涉及一种铁路车辆拨车机上带活动配重的大臂俯仰机构。

背景技术  目前，已知的拨车机上由车体，走行装置，导向装置，驱动装置和大臂俯仰机构构成，它安装在铁路一侧，并与铁路平行的轨道上；通过安装在拨车机上的大臂俯仰机构中的大臂体头部的车钩，牵引和推送车辆；一般用于港口和电厂或与其相似用途等场所的翻车机卸车系统中，翻车机卸车系统由翻车机和拨车机构成，其中拨车机用来往复牵引和推送铁路车辆。为了实现拨车机往复调车作业，车体上装有大臂俯仰机构，它由车体、支架、大臂体及安于大臂体头部的车钩和操纵大臂体俯仰的驱动油缸组成；在车体上平面处设有支架，于支架上安有驱动油缸、驱动油缸直接驱动大臂体，大臂体的尾部铰接在车体上，从而使大臂俯仰机构实现由垂直至水平，由水平至垂直的俯、仰动作。现有拨车机的大臂俯仰机构驱动大臂体的方式主要为两种：一种是以比例伐控制单油缸的驱动方式，另一种是以操作油缸和与蓄能器相连的补偿油缸共同驱动的方式。前者结构虽然简单、但却存在下列不足：大臂体的长度在2米-6米，重量3吨-6吨；当大臂俯仰机构在进行俯仰运动时，由于受到大臂体重量的影响，使动力驱动油缸的作用力变化幅度非常大；上仰时需要较大的驱动力，下俯时又要通过节流来控制下降速度，俯仰速度难以控制，不能使动作，快速平稳地运行；尤其是当大臂体下俯至水平的极限位置时，不仅使液压系统发热量大，而且冲击相当严重；同时受到又长又重的大臂体的影响，造成对整机的重心变化很大，轮压分布不均，稳定性差，以致于可能造成整机的倾覆，使安全操作的可靠性大为降低；同时难以保证定位准确。后者采用操作油缸来驱动大臂体，补偿油缸与蓄能器相连，用来将大臂体下俯过程中的势能储存到蓄能器内，使上仰时，通过油缸释放出来，从而实现一定的缓冲和节能的效果。但这种方式仍然存在不能排除对整机重心变化大，轮压分布不均，稳定性差，以及其液压系统相当复杂和工作参数随作业现场温度变化和作业时间的长短而变化，不易调控及蓄能器无法实现完全平衡大臂体的势能变化等缺点。因此研制一种可克服上述缺点的新型拨车机上大臂俯仰机构，十分必要。

发明内容  为了克服现有拨车机的大臂俯仰机构，在俯仰过程中不能动作迅速、准确、无冲击的安全平稳运行和功耗大等缺陷，本发明的目的提供一种拨车机上带活动配重的大臂俯仰机构，该机构不仅能使大臂体的俯仰动作迅速，准确、无冲击、平稳安全可靠地运行，而且具有制造简单和降低功耗。

本实用新型解决其技术问题的采用的技术方案是：铁路车辆拨车机上带活动配重的大臂俯仰机构由车体、支架、大臂体和安于大臂体头部的车钩和操纵大臂体俯仰的驱动油缸组成，本实用新型的技术特别之处在于：在车体上装有由支架、配重臂、配重拉杆、大臂体分别铰接构成的大臂平衡机构和由支架、驱动油缸、驱动臂、驱动拉杆、大臂体分别铰接构成的大臂驱动机构；大臂平衡机构是将大臂体的尾端两侧分别铰接在车体上端一侧，大臂体的头部设有车钩，用来与车辆的车钩相接；在车体上平面处装设支架，支架与配重臂的中部铰接，配重臂的尾部装有活动配重块，配重臂的前端与配重拉杆的一端铰接；配重拉杆的另一端与大臂体的上平面处铰接；装配后，就使位于车体与大臂体上、配重拉杆上、配重臂与支架上的铰接点构成一平行四边形、因此使大臂平衡机构为一平行四连杆机构。设于配重臂尾部的活动配重块，由多个重量不等的金属块组成。这样一来，通过计算增加或减少配重块的数量、匹配配重臂上的重量及重心位置，而确保大臂体在俯仰过程中的任意角度位置处于力学平衡状态，不存在势能的变化；这就意味着只要回转油缸以较小的驱动力，用来克服运动过程中的磨擦阻力和惯性力，就可以使拨车机上的大臂俯仰机构进行运动，大大地降低了功耗；此外由于配重臂与大臂体处于同一角度而随动，大臂体仰起后，配动臂得以收回，就补偿了大臂体重心变化对整机的影响，从而克服了现有技术中因大臂体的俯仰而带来的整机重心变化过大，可能造成整机倾覆的弊端，提高了整机运行的稳定性而实现安全操作。同时，大臂俯仰机构在运动时，总是处于动态平衡状态，而克服了现有技术中需要复杂的液压系统、难以控制大臂体的下俯速度和产生冲击的毛病，从而保证了大臂体俯仰机构的运动更加平稳、快速。大臂驱动机构，是在支座上装有驱动油缸，驱动油缸与驱动臂的一端相连，驱动臂的另一端与驱动拉杆的一端铰接，驱动拉杆制成弯曲状态，驱动拉杆的另一端与大臂体的上平面处铰接，装配后，使驱动油缸、驱动臂、驱动拉杆、大臂体构成曲柄摇杆机构；驱动臂由驱动油缸驱动，油缸轴为回转中心，驱动臂绕回转中心可回转180度。使大臂两极限位置分别对应驱动臂的两极限位置，大臂的两极限位置也即为曲柄摇杆机构的死点位置。当驱动臂沿回转方向有一小的角度变化时，大臂体头部的位置变化也很小；因此，使大臂俯仰机构在高、低位置上定位准确，且每次运动到此的重合精度高。此外，为防止大臂体在高位由于意外因素而突使大臂俯下，当大臂体下俯时力作用时，其拉力方向通过回转中心而实现自锁，不对回转缸油缸形成力矩、提高整机的操作安全性。此时，只要通过计算配重量、使大臂平衡机构处于力学衡状态，由驱动油缸驱动大臂驱动机构，就可以使拨车机上的大臂俯仰机构实现平稳、快速的安全运行。

由于采用上述方案，本实用新型的有益效果是，不仅使拨车机上带俯仰机构在俯仰过程中，实现快速、平稳无冲击、定位准确、安全可靠地运行，而且能降低功耗和具有结构简单。

附图说明

图1：本发明的实施例的俯视简图

图2：图1的K向视简图

图3：图1的I-I音11视简图

图中：大臂体1、配重拉杆2、配重臂3、活动配重块4、驱动拉杆5、驱动臂6、回转油缸7、支架8、车钩9、车体10

具体实施方式  如图1、2、3所示，在置于轨道的车体10上，大臂体1的尾端两侧分别铰接车体10的上端一侧，见图2所示A点，大臂体1的头部设有车钩9，在车体10的上平面处装有支架8，支架8的左侧与配重臂3的中部铰接见图2所示B点，配重臂3的尾部装有活动的配重块4，可根据配重的需要增加或减少活动配重块4的数量，配重臂3的前端与配重拉杆2的一端铰接见图2所示D点，配重拉杆2的另一端与大臂体的上平面处铰接见图2所示C点；装配后，就由安于车体10上的支架8、配重臂3、配重拉杆2、大臂体1构成一平行四连杆机构。这样一来，通过增加或减少活动配重块4的重量，使大臂体1在俯仰过程中的任意角度位置总是处于力学平衡状态，不存在势能变化。活动配重块4由多个重量不同的铸铁块制成，此外配重臂3与大臂体1处于同一角度而随动，当C回转至C’时，D回转D’，大臂体1处于仰起位置，配重臂3也得以回收见图2所示的点划线部分，就补偿了大臂体1重心变化对整机造成的影响。大臂驱动机构是在支架8上的右侧装有驱动用的回转油缸7，回转油缸7与驱动臂6的一端相连见图3所示的F点，F点即驱动臂的回转中心，驱动臂6的另一端与驱动拉杆5的一端铰接见图3所示F点，驱动拉杆5制成弯曲形状，其弯曲的程度，只要能使它在回转时，不至碰触支架8的顶点，驱动拉杆5的另一端与在大臂体1的上平面铰接，装配后，就使回转油缸7、驱动臂6、驱动拉杆5和大臂体1构成曲柄摇杆机构；由回转油缸7带动驱动臂6可绕回转中心F点回转180度，见图3所示的E回转E’点；此机构的关键是：F点在大臂体的两极限位置形成的C点C’点的延长线上，且E点，E’点也处在该直线上，这是一个特殊的曲柄摇杆机构，其特殊性在于，通过结构设计使大臂体1的两极限位置对应的C点和C‘点分别对应驱动臂6的两极限位置E点和E’点。大臂体1的两极限位置，也为曲柄摇杆机构的死点位置。当大臂体1处于低位时，F、E、C成一直线，此为大臂体1所能达到的低点极限位置，当大臂体1处于高位时，E’、F、C’成一直线，此为大臂体1所能达到的高点极限位置，E点若沿驱动臂6回转方向有一小的角度变化，对C点与F点之间距离影响很小，因此，大臂体1头部的位置高度变化也很小，也就使得大臂体1在低位或高位时定位准确，且每次运动至此的重合精度高。

通过计算增加或减少配重块4的数量、匹配配重臂3上的重量及重心位 置，而确保大臂体1在俯仰过程中的任意角度位置处于力学平衡状态，不存在势能的变化；这就意味着只要回转油缸7以较小的驱动力，用来克服运动过程中的磨擦阻力和惯性力，就可以使拨车机上的大臂俯仰机构进行运动，大大地降低了功耗；此外由于配重臂3与大臂体1处于同一角度而随动，大臂体1仰起后，配动臂3得以收回，就补偿了大臂体1重心变化对整机的影响，从而克服了现有技术中因大臂体1的俯仰而带来的整机重心变化过大，可能造成整机倾覆的弊端，提高了整机运行的稳定性而实现安全操作；同时，大臂俯仰机构在运动时，总是处于动态平衡状态，而克服了现有技术中需要复杂的液压系统、难以控制大臂体1的下俯速度和产生冲击的毛病，从而保证了大臂体俯仰机构的运动更加平稳、快速。

Claims (1)

1.铁路车辆拨车机上带活动配重的大臂俯仰机构，由车体、支架、大臂体、安于大臂体头部的车钩和操纵大臂体俯仰的驱动油缸组成，其特征是：

(1)通过计算增加或减少配重块的数量、匹配配重臂上的重量及重心位置，而确保大臂体在俯仰过程中的任意角度位置处于力学平衡状态，不存在势能的变化。

(2)只要回转油缸以较小的驱动力，用来克服运动过程中的磨擦阻力和惯性力，就可以使拨车机上的大臂俯仰机构进行运动，大大地降低了功耗；

(3)由于配重臂与大臂体处于同一角度而随动，大臂体仰起后，配动臂得以收回，就补偿了大臂体重心变化对整机的影响，从而克服了现有技术中因大臂体的俯仰而带来的整机重心变化过大，可能造成整机倾覆的弊端，提高了整机运行的稳定性而实现安全操作；

(4)大臂俯仰机构在运动时，总是处于动态平衡状态，而克服了现有技术中需要复杂的液压系统、难以控制大臂体的下俯速度和产生冲击的毛病，从而保证了大臂体俯仰机构的运动更加平稳、快速。

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