车窗升降平衡机构的制作方法

xiaoxiao2020-7-7  9

专利名称:车窗升降平衡机构的制作方法
技术领域
本实用新型是一种用于铁路客车车窗开闭时为抵消车窗自重,方便开闭的重量平衡机构。
铁路客车的车窗是车内采光、隔热、隔音和通风要求的设施,国内外一些高级客车因采用空调,车窗基本采用固定车窗,只保留少量活动窗以应急所用,如空调发生故障,能开启少数车窗通气即可,但在普通客车上,车窗基本上都是活动式的,铁路客车因受铁路建筑限界和车内有效使用空间限制,活动车窗只能在车体内外墙板之间设有轨道的有限空腔内升降实现车窗的开闭。高级车车窗多数用蜗轮蜗杆机构靠手摇使车窗开闭,这对要求开度大的车窗不仅开闭太慢,而且车体侧墙厚度和隔热 要求限制难于实现。因此,对大多数普通客车的活动车窗来讲,小窗靠人力升降,大的窗也只有加吊簧减轻部分重量,主要靠人力将窗升启或关闭,往往出现力气小的人无法开动车窗,平衡车窗自重是方便开闭车窗的重要条件。
本实用新型的目的是要提供一种能抵消车窗自重的平衡机构,达到只要用很小外力来克服车窗沿轨道升降时新产生的摩擦力,便能使车窗升降或固定到所需要的位置,达到方便开闭的目的。
本实用新型的结构如附图
所示,安装在同一轴上的变力臂曲线轮(2)和同步 升降轮(3)通过支承(4)固定在车体上,轴在支承(4)中转动带动变力臂曲线轮(2)和同步升降轮(3)一起转动;弹簧(1)用钢丝绳与变力臂曲线轮(2)的起始点相连;车窗与缠绕在同步升降轮(3)上的另一根钢丝绳相连接;两组安装在同一轴上的变力臂曲线轮(2)和同步升降轮(3)用又一根绕成8字形的钢丝绳(5)连接起来,并且钢丝绳(5)在每个轮上都有一个固定点,来确保两同步升降轮(3)的同步转动,根据需转动圈数决定钢丝绳(5)在两轮上绕的圈数,使车窗沿吊挂钢丝绳箭头方向平衡升降。
本实用新型的原理是弹簧(1)的拉伸力F与变力臂曲线轮(2)的半径r所形成的力矩同车窗自重P与同步升降轮(3)的半径R所形成的力矩反向衡等,实现两种势能的转化,从而达到车窗升降平衡的目的。
根据本实用新型的原理得出Fr=PR/2,从公式中看出弹簧(1)拉伸时弹力F增大,力臂r减小,r是转角θ的函数,r应满足K(L1-L2)r(θ)=PR/2……(一)式中K-弹簧(1)的刚度P-车窗的自重R-同步升降轮(3)的半径L1、L2-弹簧(1)拉伸前后长度通过数学运算可求出r(θ)隐函数式
其中A=PR/4K按照(二)式给定r值算出θ的对应值,定出一点,最终确定变力臂曲线轮(2)的几何图形。
根据(二)式也可定出弹簧(1)的刚度K,再根据PR/2=Fmax·Ymin可求出弹簧所受的最大拉力,即可确定弹簧(1)。而弹簧(1)根据使用环境要求,可以用一根弹簧,也可以用几根弹簧组成的弹簧组。机构的其他部分根据需要而确定。如附图所示,弹簧(1)一端固定在支承(4)上用于单个升降平衡,所以本结构又适用于车窗升降相似要求的场合。
本实用新型是在车窗在升降过程中,车窗的重力势能和弹簧(1)的弹力势能相互转化,使车窗开闭只需要消耗很小的外力即能升降车窗,不存在普通客车活动车窗升降时除克服摩擦力外,还要用较大力量来承担吊簧抵消不了的车窗自重部分,特别是吊簧拉伸长度变化所抵消的重量不同,经常出现活动窗不活动现象。本实用新型是在车下组成单元体后再往车体上固定,便于安装和维修,对车体隔热措施提供有利条件。
总之,本实用新型结构简单,性能可靠,原材料供应丰富,有利推广使用,高级车和普通车均可使用。
权利要求1.一种车窗升降平衡机构,本实用新型之特征在于弹簧(1)通过钢丝绳与变力臂曲线轮(2)相连结,车窗与同步升降轮(3)相连结,在弹力F与车窗自重P作用下所形成的力矩反向衡等,达到平衡车窗重力。
2.根据权利要求1所述车窗平衡机构,其特征是变力臂曲线轮(2)的半径r是该轮转角θ的函数,并符合K(L1-L2)r(θ)=PR/2。
3.根据权利要求1所述车窗平衡机构,其特征是两组同步升降轮(3)用钢丝绳(5)绕成8字形并在每个轮上有一个固定点联系起来,实现两轮同步,根据车窗升降达到的开度决定钢丝绳(5)在每个轮上缠绕圈数。
4.根据权利要求1,2所叙的车窗升降平衡机构,其特征在于弹簧(1)根据使用环境要求,可以是一根弹簧,也可以由几根弹簧组成的弹簧组;可以用于两组升降轮,也可以将弹簧(1)一端固定在支承(4)上用于单个升降轮。
专利摘要本实用新型是用于铁路客车车窗开闭时抵消车窗自重的平衡机构。由弹簧(1)与变力臂曲线轮(2)同车窗与同步升降轮(3)在弹力F和车窗自重P作用下所形成反向衡等力矩达到两种势能相互转化而达到平衡车窗自重的平衡机构。
文档编号B60J1/00GK2063898SQ8921510
公开日1990年10月17日 申请日期1989年8月18日 优先权日1989年8月18日
发明者徐思斌 申请人:铁道部四方机车车辆工厂

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