货车的耦合器头部中的气动模块和电气模块的安装系统的制作方法

1.本发明涉及铁路行业，更具体地，涉及一种系统，该系统使得与气动制动管相关的模块及其隔离阀，以及用于电气和数据连接的模块能够安装在铁路领域的货车或客车的机械耦合器中。此外，该安装系统基本上旨在将其用于基于威尔逊(willison)外形的耦合器，也被称为sa-3耦合器，主要用于货运铁路交通工具的货车或客车。


背景技术：

2.如今，市场上有许多类型的货车或客车耦合器。一些主要用于货物应用，另一些用于客运应用。为简化说明，此后，铁路交通工具的货车或客车仅指示为货车，尽管所有描述对铁路交通工具的客车同样有效。
3.多年来，uic标准已经包括了允许货车集成半自动或自动中央耦合器的货车设计。一些标准，如uic 530-1，甚至在很大程度上详细定义了应使用的接口和应使用的耦合器类型。
4.然而，尽管有各种各样的可用的解决方案，但欧洲货物运输系统没有自动的解决方案，以实现已经存在并在客运中使用多年的解决方案相同的功能。
5.在欧洲，最广泛的解决方案是基于所谓的“螺旋耦合器”，该耦合器由挂接装置组成，该挂接装置位于两辆货车中的一辆上，来自相邻货车的链条联接至该挂接装置。借助转轴，通过手柄驱动，链条缩短，直到两辆货车的止动器接触以及制动软管、电力等被连接。
6.该解决方案迫使在货车联接阶段和分离阶段都进行许多手动操作，这会给人员带来风险。而且，列车生产过程的时间显著增加。
7.此外，这些系统的使用在交通工具之间产生更大的应力，导致轨道和车轮的更大磨损，从而对运营成本产生影响。这种应力进一步产生了更高的脱轨风险，因为交通工具之间的附接在通过弯曲路径时往往会阻止一交通工具相对于另一交通工具的旋转。
8.就客运而言，大多数现有产品都基于沙尔芬伯格(scharfenberg)型解决方案，这是世界上使用最广泛的自动联接系统。其最大的优点之一是，除了执行牵引和冲击作用外，它还允许制动空气通过而不需要软管，并连接列车所需的其余元件。这是可能的，因为scharfenberg耦合器具有用于制动空气通过的小管，以及带有电气连接器的键盘。
9.然而，这种类型的耦合器的低负载能力和高生产成本使得这些耦合器不适合在货运交通工具中使用。
10.此外，在客运交通工具中使用的这种类型的耦合器需要其正面之间的非常窄的接触以能够联接，这在冰雪环境中是一个问题，在冰雪环境中，附着到正面和机构的冰层可能会阻止其联接。正是由于这个原因，这些解决方案在寒冷环境中使用可加热元件。由于生产和维护成本高，以及能源消耗的增加，这种类型的可加热系统在货物列车中使用并不理想。
11.在货物运输领域，欧洲最常见的耦合器是“螺旋耦合器”，詹尼(janney)型耦合器，可以是其d、e、f、h和其“联盟(alliance)”变体，所有这些都根据aar(美国铁路协会)；基于willison外形的解决方案，如sa-3、ak69、c-akv和z-ak，在俄罗斯、伊朗、土耳其和中国等国
家使用；还有基于scharfenberg、bsi或schwab类型的其他变体。
12.尽管福伊特公司(voith)的基于scharfenberg型解决方案的“cargoflex”耦合器确实有一种用于合并电气和气动模块的解决方案，但迄今为止，还没有已知的解决方案能够将上述模块合并到基于willison外形或例如“sa3”的类似解决方案的耦合器头部中，在该耦合器是世界上使用最广泛的耦合器之一的情况下。
13.到目前为止，“willison”耦合器的机械特性阻止了实现电气和气动模块集成的解决方案，因为耦合器之间的间隙和相对运动在联接位置的操作期间会损坏电气和气动的连接。
14.鉴于现有解决方案的所述缺点或局限性，需要一种解决方案，能够将上述电气和气动模块合并到“willison”型耦合器头部中，即在俄罗斯使用的sa-3变体，这是本发明的目的。


技术实现要素：

15.为了达到这个目的并解决迄今为止所讨论的技术问题，除了提供以下描述的附加优点之外，本发明提供了一种安装系统，该安装系统使得电气和气动模块能够以高安全性合并到威尔逊型耦合器头部中。
16.根据本发明，集成气动连接的模块及其隔离阀或截止阀，以及对应于电气连接和数据连接的模块都被包含到联接到耦合器头部的托架中，使得托架可以执行与耦合器头部的纵向轴线近轴的引导运动。
17.该运动可以通过优选地由弹簧构成的弹性装置的作用而在接近/连接方向上进行。托架还能够沿与前一个方向相反的方向执行缩回/断开运动。根据实际实施例，耦合器头部的机构的轴的旋转借助于相应的传动元件传递到牵引元件，该牵引元件优选地是缆绳，从而施加力，抵抗上述弹簧的作用向后拉动托架，以使模块分开。
18.缆绳穿过滑轮，滑轮安装在支撑件上，支撑件优选地由可枢转连杆组成，并具有弹性装置在运动的所有位置保持缆绳张力。托架的运动由一对导向轴引导。
19.通过由竖直和水平弹簧组成的悬挂装置，根据有限的、引导的和阻尼的运动，托架在竖直和水平方向上也有一定的作用；这样，在所有这些情况下，托架具有根据三个笛卡尔轴线的浮动弹性安装件，其中一个轴线是与耦合器头部的纵向轴线近轴的，另外两个根据包括在横向于第一个轴线的平面中的两个相应轴线。
20.托架的一对导向轴设置在框架中，该框架安装在一对导向部件上，这对导向部件与货车的耦合器头部是一体的，该导向部件允许框架的竖直地和水平地有限的运动，并随之允许托架的有限的运动，以建立托架的浮动弹性安装件。
21.气动模块包括与货车的制动管相连的截止阀，并在其中限定了三个腔室，具有由弹簧保持在关闭位置的挺杆。前腔室是阀喷嘴的区域，中央腔室连接到出口导管和后腔室，其功能包括执行压力补偿，以避免在对抗空气压力工作时产生较大的开关应力。
22.阀包含保持元件，其用于抵抗弹簧的作用将挺杆保持在打开位置。在两辆货车的联接过程中，每个阀的挺杆都处于打开位置，其中它由保持元件保持，将前腔室与中央腔室连接起来，并允许空气通过。
23.挺杆的保持元件，优选地为止动销的形式，联接到摇臂，当托架沿缩回方向移动
时，摇臂摆动并移除止动销，使得挺杆被释放并返回到其初始位置，从而关闭空气通道，防止交通工具管中的空气逸出到大气中。
24.如果机械联接出现故障，并且货车之间的物理连接以不希望的方式中断，则空气通过中腔央室的出口导管排出到大气中，因为挺杆仍由止动销保持，从而降低了制动管上的空气压力。
25.托架分别包括公定心装置和母定心装置，用于在两辆货车或客车相互联接时，在其气动连接模块和电气连接模块之间定心。
26.托架还包括圆锥形或圆形的尖头部，尖头部安装在与连杆相关的轴线上，连杆具有与棘轮机构相关联的凸轮。该机构确定，当托架沿接近方向移动时，凸轮不会作用于连杆，而当托架进行缩回运动时，凸轮会作用于连杆上，导致上述头部沿与托架相反的方向移动。这样，当托架沿接近方向移动时，所述头部保持不动且没有接触；而在托架的缩回运动中，头部沿与阀相反的方向移动，以便致动相对耦合器的阀的止动销的摇臂，从而通过作用于一辆货车的耦合器，被致动耦合器的阀和相对的耦合器的阀关闭。
27.电气模块由键盘组成，该键盘容纳电气触点，并由中心体、后盖和可移动罩组成。当托架沿接近方向移动时，可移动罩通过将其提升至打开位置的装置推动；而当托架沿相反方向或缩回方向移动时，弹性装置将托架再次带到其关闭位置。
28.关于托架的前部部分，设置有闩锁，该闩锁抵抗预加载弹簧的作用而保持托架，预加载弹簧倾向于将托架移动到接近位置。当两个相邻货车或客车的耦合器头部之间联接时，该闩锁释放托架。
附图说明
29.图1是货运铁路交通工具的货车或客车的整个耦合器的透视图和示意图。
30.图2是耦合器和货车的导向基座(8)的透视图。
31.图3是将致动杆(10)连接到耦合器头部(1)的固定机构的旋转凸轮(11)的链条(9)的透视图。
32.图4以正面透视图示出了根据非限制性实际示例性实施例的可移动托架(12)及其导轨(15)，其中未示出气动模块和电气模块，以便更好地看到托架(12)的机械结构。
33.图5示出了与前一个类似的视图，但现在是从托架(12)的后部看到的。
34.图6是从托架(12)的后部看的透视图，以便看到托架(12)的一侧。
35.图7示出了一个类似于前面的视图，但现在是从另一侧看的。
36.图8是图6的详细放大和透视图，以便看到托架(12)的回缩缆绳(17)的安装情况。
37.图9是详细的透视图，以便看到托架(12)的竖直和水平安装系统。
38.图10是导向轴(15)的框架(28)的剖视图，其中可以看到用于安装托架(12)水平安装的管壳(6)的安装。
39.图10a是图10一端的详细放大图。
40.图11是详细的透视图，以便看到导向部件(27)的构造。
41.图12是从正面示出托架(12)的透视图。
42.图13是根据非限制性实际示例性实施例从一侧示意性地示出气动隔离阀(13)的透视图。
43.图14显示了与前面的视图类似的视图，但从阀(13)的另一侧看。
44.图15是阀(13)的纵向截面详图，以便看到其内部部分。
45.图16是示出保持元件(42)的致动机构的详细透视图，该致动机构用于阻挡阀(13)的挺杆(33)。
46.图17是能够看到机构的分解透视图，该机构确定在托架(12)沿缩回方向移动的同时，相对耦合器的阀(13)的摇臂(43)被致动，从而通过作用在耦合器上，被致动耦合器和相对耦合器的阀(13)被关闭。
47.图18和图19分别是电气键盘(14)的正面和侧面部分的透视详图。
48.图20示出了盖(14.1)部分地打开的键盘(14)。
49.图21是能够看到闩锁机构(52)的透视详图，闩锁机构(52)必须自动释放托架(12)，以便该托架能够在弹簧(16)的作用下沿接近方向移动。
具体实施方式
50.本发明涉及一种气动模块和电气模块的安装系统，其安装在货运铁路交通工具的货车或客车的耦合器头部中，更具体地，在称为willison或其sa-3俄罗斯变体的类型的耦合器头部中。
51.所示的铁路耦合器包括用于机械定心和联接的耦合器头部(1)或结构，其包括定心表面和对准表面，以及容纳在其中的机构，其通过可移动部件使得相对的耦合器能够机械固定，目的是在将被认定为货车的铁路货车或客车之间传递牵引应力和压缩应力。
52.耦合器头部(1)是半自动类型的，因为固定机构在没有任何手动干预或外部致动系统的情况下被致动。机械固定基于willison解决方案，即俄罗斯原产的sa-3/ca-3耦合器。
53.耦合器头部(1)的后部包括牵引杆(2)，该牵引杆在其后部具有根据交通工具行驶方向的连接槽，用于固定在货车或客车上，该牵引杆(2)使耦合器头部(1)能够围绕沿竖直方向的轴线旋转，以使交通工具在弯道上正确布置。
54.牵引杆(2)可以集成到构成耦合器头部(1)的部件中，或者它可以是另一个独立的部件，通过半法兰系统连接，类似于通常在铁路领域的耦合器系统中使用的系统。
55.在耦合器的后部是能量吸收系统(3)，如图1所示，该系统包括被称为砧座(4)的部件、阻尼器(5)和用于将牵引杆(2)以及头部(1)固定到砧座(4)的销(6)。
56.如图2所示，该能量吸收系统(3)集成在交通工具的框架(8)下方，并通过安装在框架上的止动器(stops)传递牵引应力和压缩应力。对于货车，这些止动器在uic 530-1标准中被定义，其中除了位置和要支撑的负载外，还定义了货车的框架中的容纳能量吸收系统的空腔的尺寸，该空腔称为uic隧道。
57.耦合器头部(1)的牵引杆(2)的下表面靠在横向于交通工具的行驶方向的结构上，该结构被称为竖直支撑件，并在图1和图2中用附图标记(7)表示。
58.竖直支撑件(7)通过螺钉或焊接固定在货车的框架(8)的导向基座上。该竖直支撑件(7)的作用是保持耦合器头部(1)的水平，以及当交通工具在弯道上以非联接位置行驶时，对耦合器头部进行定心。
59.willison或sa-3/ca-3类型的机械固定系统是所谓的半自动类型，因为货车之间
的联接是自动进行的，但分离需要外部致动系统来执行机械分离。该外部手动致动系统可以使用在横向于交通工具的行驶方向的方向上安装在交通工具的导向基座上的分离杆(10)，该分离杆在其最靠近轨道中心点的端部处包括链条(9)或连接缆绳。该链条(9)或缆绳在其相对端附接至连杆(11)，参见图3，该连杆整体附接至位于头部(1)内的固定机构的轴头部。该操作还可以通过安装在车上的电动致动器或气动致动器来执行，该致动器张紧由杆拖动的链条，或者张紧第二链条，该第二链条也从同一固定点或连接至机构的轴的连杆(11)开始。还有其他可能的外部致动，通过安装在交通工具外部的致动器或机器人来致动机构。
60.这一整套机构，通过其实现两个相邻货车之间的联接或分离，被布置在货车两端部的中心区域，不能说是前端部或后端部，因为货车可以在两个方向上移动。同样，必须考虑到耦合器可以旋转，而与交通工具的运动方向不一致。事实上，交通工具的前进方向仅在直线轨道上与耦合器联接方向一致，在曲线轨道上则不然，但是，为了简化描述，在整个描述和整个发明中，当提到货车或交通工具整体的运动方向时，假定该方向与耦合器的方向一致，因此，与其相关联的元件的方向一致。
61.到目前为止，所提到的一切都可以被认为是现有技术的一部分。如图1、图2和图3所示，在头部(1)的下部，集成了制动管的气动连接的模块，连同隔离阀或截止阀，以及负责传输数据和/或功率信号的电气连接。为此，头部(1)的下部具有固定表面，该固定表面使得这些模块能够被连接，并且正是如何执行这些模块的安装以及其中一些部件的特殊构造，是本发明的本质所在。
62.根据本发明，用于货车之间的气动、电气和数据连接的所述模块被布置在托架(12)中，参见图4和图5。该托架是可移动的结构，其集成了截止阀或气动隔离阀(13)，以及电气连接器盒或键盘(14)。这些元件相对于轨道的中心点或交通工具和耦合器的中心纵剖面被布置在中心位置，并且截止阀(13)被布置在顶部，键盘(14)被布置在下部，反之亦然。
63.如图4和图5所示，托架(12)由u形框架组成，具有前部部分(12.1)、底座(12.2)和后部部分(12.3)。在前部部分(12.1)中有用于安装阀(13)的孔口(12.4)。
64.该托架(12)的功能是当两个相邻货车的两个耦合器机构彼此面对时，接近或离开气动连接模块和电气连接模块的前接触表面。当头部(1)已经联接时，这通过托架(12)在交通工具路径方向上的移动以及根据货车是在前面还是在后面，在一个方向或另一个方向上的移动来实现。
65.该移动将被确定为接近运动，该接近运动允许两个托架(12)的相应表面接触，以便进行电气、数据和气动连接。此外，该移动还负责通过托架(12)在与接近方向相反的方向上的运动来中断这些连接，这将被确定为缩回运动。除了启用或中断这些连接之外，这些运动还具有保护这些连接元件的接触表面免受在联接和分离过程中在耦合器头部(1)之间发生的横向运动的影响的功能。
66.每个托架(12)的接近运动和缩回运动由一对导向轴(15)引导，导向轴的理论纵向轴线是耦合器头部的理论纵向轴线的近轴的。托架(12)的接近运动通过使用弹簧(16)的装置或通过任何其他类似的常规解决方案来驱动。
67.如图5和图9所示，一对导向轴(15)穿过由附图标记(28)标识的部分，该部分构成托架(12)的导向轴(15)的框架。
68.托架(12)的缩回运动是通过缆绳、链条或类似物来进行的。根据图6和图7所示的非限制性实际示例性实施例以及图8的细节，使用缆绳(17)，其一端，参见图8，联接到托架(12)的后部部分，但它可以进一步联接到托架(12)的另一点。
69.缆绳(17)的另一端连接到连杆(18)，该连杆与耦合器头部(1)的机构的旋转轴是一体的；使得当分离杆(10)被作用并且在头部(1)的机构的轴上产生旋转时，进行耦合器的固定元件的分离，并且同时缆绳(17)被张紧，产生托架(12)的缩回运动，并且移除气动连接元件和电气连接元件，从而中断交通工具之间的气动连接和电气连接。
70.缆绳(17)具有导向元件，该导向元件可以由滑轮(19和22)或等效元件构成，这些元件实现导向的功能，但它们也在整个联接操作过程中保持其张力。
71.根据图6、图7和图8所示的非限制性实际示例性实施例，滑轮(22)安装在固定轴上；而滑轮(19)的轴安装在布置在支架(21)中的可移动连杆(20)上，支架中安装有弹簧(23)，该弹簧为可移动连杆(20)提供了由弹簧(23)张紧的浮动布置。这样，在托架(12)的接近运动和缩回运动中，缆绳(17)总是保持适当地张紧。
72.已经设想，缆绳(17)的这种张紧可以通过其他构造来实现，例如，通过弹性装置线性驱动滑轮(19)的系统，该弹性装置为滑轮提供浮动安装。
73.作为实际实施例的变型，还设想了以相反方式使用这些装置的替代方案，即用缆绳(17)、链条或类似物驱动托架向其接近位置移动，以及使用弹簧(16)的装置，通过压缩或牵引或甚至其他等效装置驱动托架(12)向其缩回位置移动。
74.为了保护电气、数据和气动连接系统不受耦合器头部(1)之间的相对运动的影响，除了向前和缩回运动之外，托架(12)还具有安装系统，该安装系统为其提供一定的浮动弹性间隙(floating elastic play)，根据包含在与耦合器头部的理论纵向轴线横向的平面中的两个正交轴线，具有有限的竖直和水平运动能力。其中一个轴线根据竖直方向定向，而另一个轴线则根据水平方向定向。
75.该安装系统布置在托架(12)和固定部分之间，其中托架(12)安装在固定部分上，固定部分连接到耦合器头部(1)的结构上。
76.根据非限制性的实际实施例，托架(12)的这种安装系统是通过弹簧来确定的，但也可以通过其他解决方案来实现，例如，阻尼器弹性元件或其他常规装置，其为托架(12)的安装提供一定的浮动弹性间隙的可能性。
77.竖直安装系统的布置可以包括两个、四个或更多个弹簧。根据优选的实际实施例，如图5和图9所示，两对弹簧(24和25)相对于托架(12)的每一侧布置。根据该实施例，建立了每对弹簧(24和25)的预载荷；使得它们都在标称安装位置在相同载荷下通过压缩工作。这样，当有竖直运动时，一个被加载，另一个被卸载。其目的是在运动的两个方向上保持尽可能对称的特征曲线。
78.水平安装系统允许与竖直安装系统相同的实施例变型，其目的是在托架(12)的特定表面上施加推应力或牵引应力。根据优选实施例，如图5和图9所示，它在托架(12)的每一侧包括一对管壳(26)。
79.图10a示出了每个管壳(26)是如何由一个主体(26.1)构成的，主体中安装了弹簧(26.3)，该弹簧布置在后盖(26.4)和推动活塞(26.2)之间。
80.如图4、图5和图9所示，有用附图标记(27)标识的导向部件，它们固定在耦合器头
部(1)的下部。图11所示的这些导向部件(27)的形态由“c”形上部平面的主体(27.1)和在其中心区域的悬臂突出部(27.2)限定，弹簧(24和25)的相应端部在其中配合。
81.弹簧(24和25)的轴在其上部固定到与托架(12)的导向轴(15)的支撑框架(28)一体的板(28.1)上，并且在下部也类似地固定到支撑框架(28)上。
82.支撑框架(28)在其端部在竖直和水平方向上被引导在与耦合器头部(1)成一体的引向部件(27)中，参见图12；所有这些都使得托架(12)的安装能够沿着由框架(28)支撑的导向轴(15)移动，并且还能够使托架(12)在竖直和水平方向上，沿着包含在横向于货车运动方向的平面中的轴线，以有限的路径浮动和阻尼地移动。
83.如图11所示，低摩擦塑料或金属材料的钢筋垫片(29)布置在支撑框架(28)和导向部件(27)之间，以改善它们之间的滑动。为了相同的目的，已经设想，管壳(26)的活塞(26.2)的头部的尖端由低摩擦塑料或金属材料制成。
84.托架(12)的竖直和水平安装系统相对于该安装系统允许的竖直和横向运动将托架保持在其中心位置。以这种方式，当耦合器头部(1)处于未联接位置时，安装系统将托架(12)在水平方向和竖直方向上带到其中心位置，在允许的运动的每个方向上具有在两个方向上的一定的弹性运动的能力。这种有限的弹性运动能力转化为浮动安装，这是能够将气动和电气连接模块合并到willison型耦合器头部或其sa-3俄罗斯变体的关键。
85.实际上，当货车处于联接位置时，货车的耦合器头部(1)之间存在的较大的机械间隙允许耦合器头部(1)之间较高的相对运动。为了保持两个耦合器的气动模块和电气模块之间的连接，需要有一种系统，例如本发明的系统，该系统允许连接模块有一定的浮动弹性间隙，并将它们从头部(1)之间的相对运动中断开。
86.为了使气动和电气连接元件的表面在彼此面对的两个耦合器之间重合，托架(12)具有定心装置，该定心装置由公件(30)和母件(31)组成，公件基于圆柱形几何形状，其自由端具有半球形或圆锥形形状，母件具有锥形接收几何形状，后接圆柱形孔，见图12。
87.作为气动连接模块的一部分，有一个截止或隔离阀(13)，它由可以由单个部件或多个部件构成的环绕体形成，该环绕体将被识别为壳体(32)，壳体内部容纳有滑动部件，作为挺杆(33)，其具有滑块的功能，以执行密封和关闭，或允许空气通过，在每种情况下都是必要的，参见图15。
88.阀(13)在其中具有三个腔室，在喷嘴(40)区域内的前腔室(34)，另一个连接至出口导管(37)的中央腔室(35)和后腔室(36)，其功能包括执行压力补偿，以避免在对抗空气压力工作时产生较大的切换应力。为此，挺杆(33)在前腔室(34)和后腔室(36)之间具有中央连通导管。
89.安装在后部部分的压缩弹簧(38)将挺杆(33)推到其最前面的位置，该位置是静止位置并且在联接过程之前。由弹簧(38)施加的压力进一步用于确保阀(13)的喷嘴(40)之间的密封，为此，这些喷嘴(40)在其端部进一步包括弹性体元件。
90.当阀(13)通过在前喷嘴(40)上施加外力而被致动时，挺杆(33)克服相应弹簧(38)的作用朝向后部部分移动，通过中央密封垫(39)与其关闭表面的接触的消失而使前腔室(34)与中央腔室(35)连通。在该位置，空气从前腔室(34)流向中央腔室(35)，并从该腔室流向出口导管(37)。
91.同时，在移动挺杆(33)的过程中，通过阀(13)的锁止系统执行联锁，这防止挺杆
(33)返回到其初始位置。该阻挡系统由保持元件(42)构成，保持元件优选为止动销的形状，该保持元件通过预加载系统装配在挺杆(33)的轮廓中的凹陷表面(41)上。
92.该锁止系统是必要的，对于在机械联接中发生故障的可能情形，并且例如交通工具的两个车厢之间的物理连接中断。在这种情况下，阀(13)的功能是将货车的自动制动管(abp)与大气连通。因此，在这种情况下，其出口连接到交通工具的前腔室(34)保持在与中央腔室(35)连通的位置，通过出口导管(37)将空气流排出到大气中，并降低制动管上的空气压力。
93.然而，当试图执行有意的分离操作时，这种连通必须不存在，并且阀(13)必须通过关闭中央密封圈(39)来关闭从中央腔室(35)到前腔室(34)的空气通道。
94.为了使挺杆(33)返回到其初始位置，有由具有椭圆形槽(43.1)的摇臂(43)构成的机构，其中容纳有单件杆(45)，该单件杆在其最靠近阀(13)的端部上与保持元件(42)相关。摇臂(43)又与相对于阀(13)固定的倾斜斜坡(44)相关，参见图13、图14和图16。
95.当托架(12)在缩回方向上移动阀(13)时，倾斜斜坡(44)与摇臂(43)的端部接触，这转化为摇臂的运动并随之转化为部件(45)的运动，该部件的运动将保持元件(42)在挺杆(33)的轮廓的凹陷表面(41)中从其壳体移除，在与图15所示位置相对应的位置；使得挺杆(33)返回到其初始位置，从而关闭空气通道。
96.在托架(12)沿缩回方向进行这种移动的同时，安装在阀(13)壳体(32)中的具有锥形头部(46)的轴，参见图13和图14，沿与阀(13)的相反方向移动。该头部(46)的作用是致动相对耦合器的阀(13)的摇臂(43)，从而通过作用在耦合器上，被致动耦合器和相对耦合器的阀(13)关闭。否则，安装在相对耦合器上的阀(13)将不会执行关闭运动，对面的货车将施加不期望的制动条件。
97.为了确保这一点，如图13和图17所示，设置了连杆(47)，该连杆通过椭圆形槽连接到锥形头部(46)的头部。该连杆(47)具有连接到导向轴(15)的支撑框架(28)的旋转轴(50)。如图18所示，凸轮(49)布置在连杆(47)的下端。这样，当阀(13)沿托架(12)的缩回方向移动时，致动器(48)对凸轮(49)产生冲击，后者将旋转传递给连杆(47)，从而使具有锥形头部(46)的轴向前部部分伸出。当具有锥形头部(46)的轴向前伸出时，它撞击相对耦合器的阀(13)的摇臂(43)，从而解除保持元件(42)的联锁，并允许阀(13)返回其关闭位置。
98.当托架(12)进行接近移动时，致动器(48)撞击连接到连杆(47)的凸轮(49)的后表面，使得凸轮(49)通过棘轮机构在不拖动连杆的情况下枢转，棘轮机构仅在一个旋转方向上传递扭矩，而使另一个旋转方向自由。
99.作为实际实施例的变形，为了实现连杆(47)的旋转以及随之而来的具有锥形头部(46)的轴的向前移动，可以利用托架(12)的用于缩回的缆绳(17)的作用；这样缆绳(17)在其与下枢转点相对的端部处连接到连杆(47)，从而执行相同的运动。
100.在托架(12)接近运动期间，连杆(47)不得进行任何运动。为此，在基于使用凸轮(49)的解决方案中，并且如已经解释的那样，凸轮(49)可以在棘轮型机构中旋转，而不拖动连杆(47)。在使用张力缆绳(17)的力的实施例变型中，在托架(12)的接近运动期间，缆绳(17)本身不施加足够的张力使连杆(47)旋转。
101.键盘(14)容纳信号和电源电气触点，如果适用的话，还容纳数据触点，并固定到可移动托架(12)的下表面，但在另一种配置中，它可以在可移动托架的上表面上完成。键盘
(14)由中心体(14.2)、后盖(14.3)和可移动罩(14.1)组成，当键盘(14)在联接过程之前处于静止状态时，移动罩起到密封和保护作用，防止碰撞和电击，参见图18、图19和图20。
102.中心体(14.2)实现容纳触头部点和电缆的功能；后盖(14.3)用作后部封闭，并容纳电软管从其开始的连接器，并且移动罩(14.1)作为盖子或电触点的封闭元件和密封元件。
103.在实际实施例的另一变型中，键盘(14)的主体(14.2)可以由托架(12)的框架来确定，可移动托架(12)包括构成它的所有元件。
104.键盘(14)包括的电信号的性质可以是数字的、模拟的或电力的，以供应交通工具上的系统。电气连接可以通过物理电接触(例如当前使用的那些)、光通信或所谓近场接触(nfc)的非接触系统来执行。
105.当进行联接时，托架(12)在接近相邻货车的键盘(14)的方向上移动，键盘(14)随之移动。在该运动(称为接近运动)过程中，移动罩(14.1)侧面的一个或两个表面与一个或多个销或表面接触，从而产生这些销或表面产生沿横向于交通工具运动方向的水平轴线的旋转。该旋转可以是顺时针的或逆时针的，这取决于可移动托架(12)上的元件的布置。旋转打开了键盘(14)的正面，其中容纳了电源和信号连接器。
106.同样，当可移动支架(12)发生反向运动时，在所谓的缩回运动中，键盘(14)向后移动，随之，可移动罩(14)在弹簧(51)的作用下返回到其初始位置，弹簧设置在可移动罩(14)的侧面，以确保这种返回到初始位置，参见图19。
107.由于可移动托架(12)通过两个或多个弹簧(16)移动，这些弹簧在联接前的状态下是预加载的，因此需要设置一个系统，将可移动托架保持在其初始位置，确保该位置是稳定的，直到可移动托架在所谓的接近运动中必须通过弹簧(16)的作用移动。
108.可移动托架(12)的保持元件是闩锁(52)，其功能是在耦合器头部(1)之间发生联接时保持可移动托架(12)，以及释放可移动托架。为此，如图21所示，闩锁(52)由两个臂(52.1和52.2)组成，这两个臂也可以是同部件的两个限定表面。
109.如果将将要相互联接的两辆货车标识为货车“a”和“b”，则货车“a”的臂(52.1)意图与将要发生联接的相邻货车“b”的相对耦合器头部(1)的小齿接触，并且货车“a”的臂(52.2)正与其可移动托架(12)的前表面(12.1)接触并保持。当属于货车“b”的相对耦合器头部(1)的小齿抵靠货车“a”的耦合器头部(1)的壳体时，该小齿与货车“a”的闩锁(52)的臂(52.1)接触。此时，货车“a”的闩锁(52)沿顺时针方向(从交通工具的正面看向导向基座)进行有限的旋转，迫使其保持托架(12)的第二臂(52.2)旋转，使第二臂与托架(12)的正面(12.1)失去接触；使得其被释放以执行接近运动。
110.一个或多个弹簧(53)确保其返回到初始位置。实际实施例的另一个可能的变型可以基于使用闩锁(52)的偏心重量来确保允许其返回到其初始位置的扭矩。
111.在特殊情况下，需要在一辆货车的耦合器头部(1)不与另一辆货车的耦合器头部(1)接触的情况下进行托架(12)的缩回运动，需要采取解决方案来迫使闩锁(52)在逆时针方向上进行有限的旋转运动，然后进行顺时针方向的，这使其能够再次定位在托架(12)的前表面中，即其初始位置。为此，已经设想，在可移动托架(12)的前板(12.1)的后侧，可以存在倾斜表面或类似的解决方案，其迫使闩锁(52)执行该旋转。

技术特征：
1.一种货车的耦合器头部中的气动模块和电气模块的安装系统，其特征在于，包括托架(12)，所述托架(12)包括电气模块、气动模块以及截止阀(13)，所述托架(12)设置成能够在与所述耦合器头部的理论的纵向轴线近轴的方向上进行引导的弹性的运动，并且能够在竖直轴线和水平轴线的方向上进行有限的引导的弹性的路径，所述竖直轴线和水平轴线被包括在横向于所述耦合器头部的纵向轴线的平面中，其在彼此垂直的三个轴线上建立了所述托架(12)的浮动弹性安装，这允许所述气动连接模块和所述电气连接模块之间相对于耦合器头部(1)的相对运动。2.根据前述权利要求所述的货车的耦合器头部中的气动模块和电气模块的安装系统，其特征在于，所述托架(12)具有弹簧(16)，所述弹簧在与所述耦合器头部的所述纵向轴线近轴的方向上建立推力，以在两个货车的联接中使所述托架(12)到达相对于相邻货车的托架(12)的接近位置。3.根据权利要求1和2所述的货车的耦合器头部中的气动模块和电气模块的安装系统，其特征在于，包括张紧元件(17)，优选由缆绳、链条或类似装置组成，其一端部与所述耦合器头部(1)的机构的旋转轴集成，另一端部与所述托架(12)联接，并且当两个货车之间建立了分离时，所述张紧元件(17)拉动所述托架(12)，使其在与接近方向相反的缩回方向上移动，以执行气动模块和电气模块的连接断开。4.根据权利要求1所述的货车的耦合器头部中的气动模块和电气模块的安装系统，其特征在于，所述截止阀(13)连接至所述货车的制动管，并在其中限定三个腔室(34、35和36)，具有由所述弹簧(38)保持在关闭位置的挺杆(33)；并且所述截止阀(13)包括保持元件(42)，所述保持元件抵抗所述弹簧(38)的作用将所述挺杆(33)保持在打开位置；使得在两个货车之间的联接中，每个阀(13)的所述挺杆(33)置于打开位置，在所述打开位置中，其被保持元件(42)保持，允许空气通过。5.根据权利要求1和4所述的货车的耦合器头部中的气动模块和电气模块的安装系统，其特征在于，所述挺杆(33)的所述保持元件(42)联接到摇臂(43)，当所述托架(12)在缩回方向上移动时，所述摇臂(43)摆动并移除所述保持元件(42)，使得所述挺杆(33)被释放并返回到其初始位置，关闭空气通道，防止交通工具管道中的空气逸出到大气中。6.根据权利要求1、4和5所述的货车的耦合器头部中的气动模块和电气模块的安装系统，其特征在于，所述阀(13)的中央腔室(35)连接到出口导管(37)，使得如果机械联接发生故障并且货车之间的物理连接被中断，所述保持元件(42)抵抗所述弹簧(38)的作用将所述挺杆(33)保持在打开位置，使得空气通过所述出口导管(37)排出到大气中。7.根据权利要求1和2所述的货车的耦合器头部中的气动模块和电气模块的安装系统，其特征在于，所述托架(12)安装在导向框架(28)的导向轴(15)上，并且所述框架(28)安装在与货车之间的所述耦合器头部(1)一体的一对导向部件(27)上，所述导向部件(27)允许所述框架(28)竖直地和水平地有限的运动，并随之允许所述托架(12)的有限的运动。8.根据权利要求1、2和7所述的货车的耦合器头部中的气动模块和电气模块的安装系统，其特征在于，每个导向部件(27)都具有根据竖直轴线布置的弹性装置(24和25)，以及根据水平轴线布置的弹性装置(26)，所述弹性装置将所述托架(12)保持在竖直和水平方向中心的稳定位置，并允许其弹性浮动。9.根据权利要求1和3所述的货车的耦合器头部中的气动模块和电气模块的安装系统，
其特征在于，所述张紧元件(17)穿过滑轮(19)，所述滑轮安装在支撑件上，所述支撑件优选地由可枢转的连杆(20)组成，其中弹性装置(23)在运动的所有位置保持所述张紧元件(17)的张力。10.根据权利要求1所述的货车的耦合器头部中的气动模块和电气模块的安装系统，其特征在于，在所述托架(12)的前部具有突出的公定心元件(30)和母接收器(31)，所述公定心元件具有锥形或圆形头部，所述母接收器具有锥形入口和圆柱形中空端，用于在气动连接模块和电气连接模块之间定心。11.根据权利要求1、4和5所述的货车的耦合器头部中的气动模块和电气模块的安装系统，其特征在于，所述托架(12)包括安装在与连杆(47)相关的轴线上的头部(46)，所述连杆具有与棘轮机构相关联的凸轮(49)；并且所述棘轮机构确定，当所述托架(12)在接近方向上移动时，所述凸轮(49)不作用于所述连杆(47)；而当所述托架(12)进行缩回运动时，所述凸轮(49)确实在所述连杆(47)上致动，导致所述头部(46)沿与所述托架(12)相反的方向运动；使得在接近运动中，所述头部(46)撞击相对的耦合器的阀(13)的保持元件(42)的摇臂(43)，解除所述保持元件(42)的联锁，并允许所述阀(13)返回其关闭位置；而在缩回运动(12)中，所述头部(46)在与阀(13)相反的方向上移动，以致动所述相对的耦合器的阀(13)的摇臂(43)，使得通过在货车的耦合器上致动，被致动耦合器的阀(13)和所述相对的耦合器的阀关闭。12.根据权利要求1所述的货车的耦合器头部中的气动模块和电气模块的安装系统，其特征在于，所述电气模块由键盘(14)构成，所述键盘容纳电气触点，并且由中心体(14.2)、后盖(14.3)和可移动罩(14.1)构成；并且当所述托架(12)在接近方向上移动时，所述可移动罩(14.1)由将其提升至打开位置的装置推动；而当所述托架(12)沿相反方向或缩回方向移动时，弹性装置(51)将所述可移动罩(14.1)再次带到其关闭位置。13.根据权利要求1和2所述的货车的耦合器头部中的气动模块和电气模块的安装系统，其特征在于，关于所述托架(12)的前部部分(12.1)，设置有闩锁(52)，所述闩锁抵抗预加载弹簧(16)的作用而保持所述可移动托架(12)；并且当两个货车的耦合器头部(1)之间发生联接时，闩锁(52)释放所述托架(12)。

技术总结
本发明涉及一种气动模块和电气模块的安装系统，该安装系统安装在货运铁路交通工具的货车或客车的耦合器头部中，集成气动连接的模块及其隔离或截止阀，以及对应于电气和数据连接的模块，都被包含至联接至耦合器头部的托架，使得该托架能够通过弹性装置的作用进行引导的接近/连接运动。导的接近/连接运动。导的接近/连接运动。


技术研发人员：J
受保护的技术使用者：德尔纳库普勒斯股份公司
技术研发日：2021.06.10
技术公布日：2023/3/3