本发明属于铁路货车技术领域，更具体地，涉及一种铁路车辆全开式顶盖缓冲锁紧装置及铁路车辆。
背景技术：
现有铁路车辆全开式顶盖多采用气缸作为动力源，当顶盖开闭过程中，由于受到顶盖重心变化的影响，气缸活塞杆运动速度不稳定，使顶盖在关闭过程中会受到较大的冲击力而损坏结构，同时为防止顶盖关闭后意外开启，一般还要设置锁紧装置。而受活动顶盖与车辆间的空间限制，目前多采用在顶盖与车体间加装缓冲橡胶垫的方法来减少顶盖受到的冲击力。但缓冲橡胶垫使用可靠性较差，容易老化破损，需经常更换，且橡胶垫弹性行程较短，对顶盖缓冲效果较差，顶盖上也还需设置单独的锁紧装置。
因此，期待一种铁路车辆全开式顶盖缓冲锁紧装置，能够提高顶盖的缓冲效果，同时具有锁紧功能。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种铁路车辆全开式顶盖缓冲锁紧装置及铁路车辆，能够提高顶盖的缓冲效果，同时具有锁紧功能。
为了实现上述目的，本发明提供一种铁路车辆全开式顶盖缓冲锁紧装置，其中，顶盖的一端转动连接于车体上，所述缓冲锁紧装置包括：
顶杆，所述顶杆的一端转动连接于所述顶盖内侧；
伸缩杆，所述伸缩杆的一端转动连接于所述顶盖内侧，所述伸缩杆的另一端转动连接于所述顶杆的另一端；
弹簧，所述弹簧套设于所述伸缩杆上；
在所述顶盖关闭过程中，所述顶杆能够被所述弹簧压紧于所述车体。
优选地，所述伸缩杆包括导向杆和滑动杆，所述导向杆与所述滑动杆互相滑动插接。
优选地，所述导向杆包括第一连接部和外管，所述滑动杆包括第二连接部和内杆，所述内杆插接于所述外管内，所述弹簧套设于所述外管的外周，且所述弹簧的两端能够分别连接于所述第一连接部和所述第二连接部。
优选地，所述第一连接部包括第一连接板和设于所述第一连接板上的一对第一连接耳，每个所述第一连接耳上设有第一铰接孔，所述一对第一连接耳通过一对第一铰接孔铰接于所述顶盖内侧的横梁上。
优选地，所述第二连接部包括第二连接板和设于所述第二连接板上的一对第二连接耳，每个所述第二连接耳上设有第二铰接孔，所述一对第二连接耳通过一对第二铰接孔铰接于所述顶杆的所述另一端。
优选地，所述顶杆包括底板和垂直于所述底板设置的竖板，所述底板的一端为弧形，所述竖板的两端分别设有竖板铰接孔。
优选地，还包括摩擦板，所述摩擦板为倒l型，所述摩擦板设于所述车体的顶部，在所述顶盖关闭过程中，所述底板的弧形端能够沿所述摩擦板的表面滑动。
优选地，还包括限位板，所述限位板固定连接于所述顶盖的内侧，且位于所述顶杆的远离所述伸缩杆的一侧。
优选地，当所述顶盖关闭时，所述伸缩杆和所述顶杆之间的连接点与所述伸缩杆和所述顶盖之间的连接点的连线位于所述顶盖与所述车体之间的转动连接点的上方，从而将所述顶盖锁紧。
本发明还提供一种铁路车辆，包括上述的铁路车辆全开式顶盖缓冲锁紧装置。
本发明涉及的一种铁路车辆全开式顶盖缓冲锁紧装置，其有益效果在于：弹簧受压能够在顶盖在关闭的时候起到缓冲作用，并在顶盖完全关闭对顶盖形成锁紧，防止意外开启和铁路车辆运行过程中的震动导致的顶盖晃动。
本发明的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
通过结合附图对本发明示例性实施方式进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本发明示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。
图1示出了本发明的一个示例性实施例的铁路车辆全开式顶盖缓冲锁紧装置的结构示意图；
图2示出了本发明的一个示例性实施例的铁路车辆全开式顶盖缓冲锁紧装置中伸缩杆的结构示意图；
图3示出了本发明的一个示例性实施例的铁路车辆全开式顶盖缓冲锁紧装置中顶杆的结构示意图；
图4示出了本发明的一个示例性实施例的铁路车辆全开式顶盖缓冲锁紧装置中滑动杆的结构示意图；
图5示出了本发明的一个示例性实施例的铁路车辆全开式顶盖缓冲锁紧装置中导向杆的结构示意图；
图6示出了本发明的一个示例性实施例的铁路车辆全开式顶盖缓冲锁紧装置中顶杆、导向杆和滑动杆组合的结构示意图；
图7示出了本发明的一个示例性实施例的铁路车辆全开式顶盖缓冲锁紧装置顶盖与车体分离状态示意图；
图8示出了本发明的一个示例性实施例的铁路车辆全开式顶盖缓冲锁紧装置顶盖与车体开始接触状态示意图；
图9示出了本发明的一个示例性实施例的铁路车辆全开式顶盖缓冲锁紧装置顶盖与车体缓冲状态示意图；
图10示出了本发明的一个示例性实施例的铁路车辆全开式顶盖缓冲锁紧装置顶盖与车体锁紧状态示意图；
图11示出了本发明的一个示例性实施例的铁路车辆全开式顶盖缓冲锁紧装置顶盖与车体接触时的轴视图；
图12示出了本发明的一个示例性实施例的铁路车辆全开式顶盖缓冲锁紧装置顶盖与车体分离时的轴视图；
附图标记说明：
1顶盖，2车体，3顶杆，4伸缩杆，5弹簧，6导向杆，7滑动杆，8摩擦板，9第一连接部，10外管，11第二连接部，12内杆，13竖板铰接孔，14底板，15竖板，16限位板。
具体实施方式
下面将更详细地描述本发明的优选实施方式。虽然以下描述了本发明的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本发明更加透彻和完整，并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。
为解决现有技术存在的问题，本发明提供了一种铁路车辆全开式顶盖缓冲锁紧装置，其中，顶盖的一端转动连接于车体上，缓冲锁紧装置包括：
顶杆，顶杆的一端转动连接于顶盖内侧；
伸缩杆，伸缩杆的一端转动连接于顶盖内侧，伸缩杆的另一端转动连接于顶杆的另一端；
弹簧，弹簧套设于伸缩杆上；
在顶盖关闭过程中，顶杆能够被弹簧压紧于车体。
本发明的涉及的铁路车辆全开式顶盖缓冲锁紧装置，弹簧受压能够在顶盖在关闭的时候起到缓冲作用，并在顶盖完全关闭对顶盖形成锁紧，防止意外开启和铁路车辆运行过程中的震动导致的顶盖晃动。
顶盖转动连接于车体顶端外侧，并以连接点为转动中心，顶盖内侧设有多个横梁，根据不同的顶盖重量和缓冲工况需求，可以在顶盖的多个横梁上设置一个或者多个本发明涉及的铁路车辆全开式顶盖缓冲锁紧装置，在顶盖关闭过程中可通过弹簧的压缩进行缓冲，顶盖完全关闭后通过弹簧压缩力对顶盖形成锁紧。弹簧在未收外力的情况下具有一定的预紧力。
优选地，伸缩杆包括导向杆和滑动杆，导向杆与滑动杆互相滑动插接。导向杆与滑动杆之间通过插接能够相对滑动，便于随顶盖开闭过程伸缩。
优选地，导向杆包括第一连接部和外管，滑动杆包括第二连接部和内杆，内杆插接于外管内，弹簧套设于外管的外周，且弹簧的两端能够分别连接于第一连接部和第二连接部。第一连接部和第二连接部对弹簧进行轴向限位，避免弹簧脱出，并能够在内杆与外管相向滑动时，对弹簧进行压缩，实现压缩阻力对顶盖关闭过程的缓冲。导向杆连接于顶盖，滑动杆连接于顶杆，并通过顶杆对滑动杆的滑动行程进行限位。
优选地，第一连接部包括第一连接板和设于第一连接板上的一对第一连接耳，每个第一连接耳上设有第一铰接孔，一对第一连接耳通过一对第一铰接孔铰接于顶盖内侧的横梁上。顶盖内侧的横梁上设有两对横梁铰接孔，第一连接耳铰接于一对横梁铰接孔，顶杆的另一端连接另一对横梁铰接孔。横梁由槽钢制成，一对第一连接耳设置于横梁的侧壁之间，通过销钉将横梁和第一连接耳进行铰接，并通过在销钉两端设置开口销进行轴向限位。
优选地，第二连接部包括第二连接板和设于第二连接板上的一对第二连接耳，每个第二连接耳上设有第二铰接孔，一对第二连接耳通过一对第二铰接孔铰接于顶杆的另一端。
优选地，顶杆包括底板和垂直于底板设置的竖板，底板的一端为弧形，竖板的两端分别设有竖板铰接孔。一对第二连接耳连接于竖板的两侧，靠近底板的弧形端的竖版铰接孔与一对第二铰接孔通过销钉铰接。
优选地，还包括摩擦板，摩擦板为倒l型，摩擦板设于车体的顶部，在顶盖关闭过程中，底板的弧形端能够沿摩擦板的表面滑动。
摩擦板通过焊接固定贴合于车体的顶面和内侧面上，底板的弧形端能够在顶盖关闭时在摩擦板上滑动，并且能够对顶盖的关闭过程受摩擦板的作用力而向滑动杆方向施加压力，使滑动杆相向于导向杆滑动，并对弹簧产生压缩的作用。同时，车辆行驶过程中产生的震动使摩擦板与顶杆之间具有一定的摩擦力，弹簧受压产生摩擦阻力，进一步对顶盖在行驶过程中进行锁紧。
优选地，还包括限位板，限位板通过焊接固定连接于顶盖的内侧，且位于顶杆的远离伸缩杆的一侧。顶盖打开时，顶杆在弹簧的作用下受滑动杆的推动而转动，限位板用于限制顶杆的转动位置。
优选地，当顶盖关闭时，伸缩杆与顶杆之间的连接点与伸缩杆和顶盖之间的连接点的连线位于顶盖与车体之间的转动连接点的上方，从而将顶盖锁紧。顶盖以连接点为转动中心，该连线位于顶盖的转动中心上方，当顶盖关闭时，伸缩杆在弹簧所受压缩力的反作用下对顶盖提供顺时针的回转力矩，对顶盖进行锁紧，阻止顶盖开启。
优选地，伸缩杆、顶杆、摩擦板和限位板均由钢材制成。
本发明涉及的铁路车辆全开式顶盖缓冲锁紧装置的工作原理如下：
顶盖缓冲装置跟随顶盖的开合而转动，在顶盖处于完全打开位置时，该装置与车体分离，当顶盖处于闭合位置时，该装置与车体接触使弹簧受车体挤压。
当顶盖处于打开状态时，顶杆与摩擦板分离，滑动杆在弹簧弹力作用下沿导向杆向背离的方向滑动，并推动顶杆转动至底板与限位板接触并被卡住；
当顶盖关闭过程中，顶杆上的底板的弧形端开始接触摩擦板，此时顶杆受车体对顶杆向上的力而转动，并推动滑动杆沿轴向向导向杆的方向滑动，同时压缩弹簧，顶杆通过弹簧的压缩阻力和对摩擦板摩擦产生的摩擦阻力实现对顶盖的缓冲作用；
当顶盖完全关闭后，滑动杆受弹簧弹力的作用而沿轴向向背离的方向滑动，推动顶杆始终受转动力而接触于摩擦板，此时顶盖受到弹簧的压缩力的反作用力的回转力矩，使顶盖受到以顶盖与车体连接处为转动中心，朝向顶盖闭合方向的力，即顺时针的回转力矩，并对顶盖形成锁紧作用，防止顶盖意外开启；同时，车辆行驶过程中产生的震动使摩擦板与顶杆之间具有一定的摩擦力，弹簧受压产生摩擦阻力，进一步对顶盖在行驶过程中进行锁紧，避免车辆震动而导致的顶盖晃动或开启。
本发明还提供一种铁路车辆，包括上述的铁路车辆全开式顶盖缓冲锁紧装置。
实施例1
如图1至图12所示，本发明提供一种铁路车辆全开式顶盖缓冲锁紧装置，其中，顶盖1的一端转动连接于车体2上，该缓冲锁紧装置包括：
顶杆3，顶杆3的一端转动连接于顶盖1内侧；
伸缩杆4，伸缩杆4的一端转动连接于顶盖1内侧，伸缩杆4的另一端转动连接于顶杆3的另一端；
弹簧5，弹簧5套设于伸缩杆4上；
在顶盖1关闭过程中，顶杆3能够被弹簧4压紧于车体2。
顶盖1转动连接于车体2顶端外侧，并以连接点为转动中心，顶盖1内侧设有多个横梁，根据不同的顶盖1重量和缓冲工况需求，可以在顶盖1的多个横梁上设置一个或者多个顶盖缓冲锁紧装置，在顶盖1关闭过程中可通过弹簧5的压缩进行缓冲，顶盖1完全关闭后通过弹簧5压缩力对顶盖1形成锁紧。弹簧5在未收外力的情况下具有一定的预紧力。
在本实施例中，伸缩杆4包括导向杆6和滑动杆7，导向杆6与滑动杆7互相滑动插接。
导向杆6包括第一连接部9和外管10，滑动杆7包括第二连接部11和内杆12，内杆12插接于外管10内，弹簧5套设于外管10的外周，且弹簧5的两端能够分别连接于第一连接部9和第二连接部11。导向杆6连接于顶盖1，滑动杆7连接于顶杆3，并通过顶杆3对滑动杆7的滑动行程进行限位。
第一连接部9包括第一连接板和设于第一连接板上的一对第一连接耳，每个第一连接耳上设有第一铰接孔，一对第一连接耳通过一对第一铰接孔铰接于顶盖1内侧的横梁上。顶盖1内侧的横梁上设有两对横梁铰接孔，第一连接耳铰接于一对横梁铰接孔，顶杆3的另一端连接另一对横梁铰接孔。横梁由槽钢制成，一对第一连接耳设置于横梁的侧壁之间，通过销钉将横梁和一对第一连接耳进行铰接，并通过在销钉两端设置开口销进行轴向限位。
第二连接部11包括第二连接板和设于第二连接板上的一对第二连接耳，每个第二连接耳上设有第二铰接孔，一对第二连接耳通过一对第二铰接孔铰接于顶杆3的另一端。
顶杆3包括底板14和垂直于底板14设置的竖板15，底板14的一端为弧形，竖板15的两端分别设有竖板铰接孔13。一对第二连接耳连接于竖板的两侧，靠近底板的弧形端的竖版铰接孔与一对第二铰接孔通过销钉铰接。
在本实施例中，还包括摩擦板8，摩擦板8为l型，摩擦板8设于车体2的顶部，在顶盖1关闭过程中，底板14的弧形端能够沿摩擦板8的表面滑动。摩擦板8通过焊接固定贴合于车体2的顶面和内侧面上，底板14的弧形端能够在顶盖1关闭时在摩擦板8上滑动，并且能够对顶盖1的关闭过程受摩擦板8的作用力而向滑动杆7方向施加压力，使滑动杆7相向于导向杆6滑动，并对弹簧5产生压缩的作用。同时，车辆行驶过程中产生的震动使摩擦板8与顶杆3之间具有一定的摩擦力，弹簧5受压产生摩擦阻力，进一步对顶盖1在行驶过程中进行锁紧。
在本实施例中，还包括限位板16，限位板16通过焊接固定连接于顶盖1的内侧，且位于顶杆3的远离伸缩杆4的一侧，即底板14与竖板15相背离的一侧。
在本实施例中，当顶盖关闭时，伸缩杆4与顶杆3之间的连接点与伸缩杆4和顶盖1之间的连接点的连线位于顶盖1与车体2之间的转动连接点的上方，从而将顶盖1锁紧。顶盖1以连接点为转动中心，该连线位于顶盖1的转动中心上方，当顶盖1关闭时，伸缩杆4在弹簧5所受压缩力的反作用下对顶盖1提供顺时针的回转力矩，对顶盖1进行锁紧，阻止顶盖1开启。
在本实施例中，伸缩杆4、顶杆3、摩擦板8和限位板16均由钢材制成。
本发明涉及的铁路车辆全开式顶盖缓冲锁紧装置的工作原理如下：
顶盖缓冲装置跟随顶盖1的开合而转动，在顶盖1处于完全打开位置时，该装置与车体2分离，当顶盖1处于闭合位置时，该装置与车体2接触使弹簧5受车体2挤压。
当顶盖1处于打开状态时，如图7所示，顶杆3与摩擦板8分离，滑动杆7在弹簧5弹力作用下沿导向杆6向背离的方向滑动，并推动顶杆3转动至底板14与限位板16接触并被卡住；
当顶盖1关闭过程中，如图8、图9所示，顶杆3上的底板14的弧形端开始接触摩擦板8，此时顶杆3受车体2对顶杆3向上的力而转动，并推动滑动杆7沿轴向向导向杆6的方向滑动，同时压缩弹簧5，顶杆3通过弹簧5的压缩阻力和对摩擦板8摩擦产生的摩擦阻力实现对顶盖1的缓冲作用；
当顶盖1完全关闭后，如图10所示，滑动杆7受弹簧5弹力的作用而沿轴向向背离的方向滑动，推动顶杆3始终受转动力而接触于摩擦板8，此时顶盖1受到弹簧5的压缩力的反作用力的回转力矩，使顶盖1受到以顶盖1与车体2连接处为转动中心，朝向顶盖1闭合方向的力，即顺时针的回转力矩，并对顶盖1形成锁紧作用，防止顶盖1意外开启；同时，车辆行驶过程中产生的震动使摩擦板8与顶杆3之间具有一定的摩擦力，弹簧5受压产生摩擦阻力，进一步对顶盖1在行驶过程中进行锁紧，避免车辆震动而导致的顶盖1晃动或开启。
实施例2
本发明提供一种铁路车辆，包括实施例1中的铁路车辆全开式顶盖缓冲锁紧装置。
以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。
技术特征：
1.一种铁路车辆全开式顶盖缓冲锁紧装置，其中，顶盖(1)的一端转动连接于车体(2)上，其特征在于，所述缓冲锁紧装置包括：
顶杆(3)，所述顶杆(3)的一端转动连接于所述顶盖(1)内侧；
伸缩杆(4)，所述伸缩杆(4)的一端转动连接于所述顶盖(1)内侧，所述伸缩杆(4)的另一端转动连接于所述顶杆(3)的另一端；
弹簧(5)，所述弹簧(5)套设于所述伸缩杆(4)上；
在所述顶盖(1)关闭过程中，所述顶杆(3)能够被所述弹簧(5)压紧于所述车体(2)。
2.根据权利要求1所述的铁路车辆全开式顶盖缓冲锁紧装置，其特征在于，所述伸缩杆(4)包括导向杆(6)和滑动杆(7)，所述导向杆(6)与所述滑动杆(7)互相滑动插接。
3.根据权利要求2所述的铁路车辆全开式顶盖缓冲锁紧装置，其特征在于，所述导向杆(6)包括第一连接部(9)和外管(10)，所述滑动杆(7)包括第二连接部(11)和内杆(12)，所述内杆(12)插接于所述外管(10)内，所述弹簧(5)套设于所述外管(10)的外周，且所述弹簧(5)的两端能够分别连接于所述第一连接部(9)和所述第二连接部(11)。
4.根据权利要求3所述的铁路车辆全开式顶盖缓冲锁紧装置，其特征在于，所述第一连接部(9)包括第一连接板和设于所述第一连接板上的一对第一连接耳，每个所述第一连接耳上设有第一铰接孔，所述一对第一连接耳通过一对第一铰接孔铰接于所述顶盖(1)内侧的横梁上。
5.根据权利要求3所述的铁路车辆全开式顶盖缓冲锁紧装置，其特征在于，所述第二连接部(11)包括第二连接板和设于所述第二连接板上的一对第二连接耳，每个所述第二连接耳上设有第二铰接孔，所述一对第二连接耳通过一对第二铰接孔铰接于所述顶杆的所述另一端。
6.根据权利要求5所述的铁路车辆全开式顶盖缓冲锁紧装置，其特征在于，所述顶杆(3)包括底板(14)和垂直于所述底板(14)设置的竖板(15)，所述底板(14)的一端为弧形，所述竖板(15)的两端分别设有竖板铰接孔(13)。
7.根据权利要求6所述的铁路车辆全开式顶盖缓冲锁紧装置，其特征在于，还包括摩擦板(8)，所述摩擦板(8)为倒l型，所述摩擦板(8)设于所述车体(2)的顶部，在所述顶盖关闭过程中，所述底板(14)的弧形端能够沿所述摩擦板(8)的表面滑动。
8.根据权利要求1所述的铁路车辆全开式顶盖缓冲锁紧装置，其特征在于，还包括限位板(16)，所述限位板(16)固定连接于所述顶盖(1)的内侧，且位于所述顶杆(3)的远离所述伸缩杆(4)的一侧。
9.根据权利要求1所述的铁路车辆全开式顶盖缓冲锁紧装置，其特征在于，当所述顶盖(1)关闭时，所述伸缩杆(4)和所述顶杆(3)之间的连接点与所述伸缩杆(4)和所述顶盖(1)之间的连接点的连线位于所述顶盖(1)与所述车体(2)之间的转动连接点的上方，从而将所述顶盖(1)锁紧。
10.一种铁路车辆，其特征在于，包括根据权利要求1至9中任一项所述的铁路车辆全开式顶盖缓冲锁紧装置。
技术总结
一种铁路车辆全开式顶盖缓冲锁紧装置及铁路车辆，其中，顶盖的一端转动连接于车体上，该缓冲锁紧装置包括：顶杆，顶杆的一端转动连接于顶盖内侧；伸缩杆，伸缩杆的一端转动连接于顶盖内侧，伸缩杆的另一端转动连接于顶杆的另一端；弹簧，弹簧套设于伸缩杆上；在顶盖关闭过程中，顶杆能够被弹簧压紧于车体。本发明涉及的铁路车辆全开式顶盖缓冲锁紧装置，弹簧受压能够在顶盖在关闭的时候起到缓冲作用，并在顶盖完全关闭对顶盖形成锁紧，防止意外开启和铁路车辆运行过程中的震动导致的顶盖晃动。
技术研发人员：米文娟;张小明;牟文博;席艳丽;曲伟峰;赵祖兴;刘文胜;谢剑锋
受保护的技术使用者：中车太原机车车辆有限公司
技术研发日：.10.17
技术公布日：.01.10
