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3.2 悬挂式自动摘钩装置的摘钩系统
系统分为齿轮组和伸缩液压缸两部分。
3.2.1 摘钧装置的工作范围
根据摘钩动作机理，我们可以得出摘钩装置的工作范围与车厢高度存在的直接联系，其关系式可以表达为：
H=H1-H2-E+S (1)
式中：H-液压缸伸缩的距离；H1待编列车车厢上表面距铁路轨面的垂直距离；H2-车钩中心距轨面的距离；E-车钩浮动范围，一般取E=(±10)mm；S-液压缸工作安全距离，取S=300mm。统计数据，如表1所示。 表1 车厢高度统计表 
由上表取H车为4770mm，带入公式(1)得H为4200mm。
因为要实现完整的动作所需的拉力没有特别的要求，所以根据所需的液压缸的伸缩距离，选定液压缸的型号为：3TG-V-E180×4200。
3.2.2 齿轮组的确定
根据液压缸的重心位置和质量，经计算得出驱动齿轮的扭矩为91N-M。
3.2.3 装置端部的设计
装置端部设有电磁吸盘，通过电磁产生的电磁吸附力将车钩上钩销吸住，在伸缩油缸的拉力下完成提钩动作。根据工作性质采用盘式电磁铁，它的磁路结构可根据被吸附件设计成圆盘或方形等磁通经过气隙便产生吸附力，其结构简单，动作灵活，所需功率小。结构如图3所示。  图3 车钩示意图 通过计算得出提起车钩上提销需要750N的力，根据载荷和上钩销截面形状选取型号为ZYEl-P80/38的电磁吸盘。但是要实现这种提钩方式，须对现有的车钩进行改进，使电磁吸盘与上钩销接触面增加，提高工作的安全性能。
4 对现有车钩结构的改造
车钩是用来连接机车和车厢或车厢之间的一种连接装置。它具有传递力矩和减缓冲击的作用。按其开启方式可分为上作用式和下作用式两种，货车采用的大多是上作用式车钩。目前，我国采用的货车车钩均为13号车钩。
列车车钩由钩头、钩身、钩尾三个部分组成、车钩前端部分称为钩头，在钩头内装有钩舌、钩舌销、锁提销、钩舌推铁和钩锁铁。车钩后部称为钩尾，在钩尾上开有垂直扁锁孔，以便与钩尾框联结。为了实现挂钩或摘钩，使车辆连接或分离，车钩具有三种姿态，即车钩三态，如图4所示。  图4 列车车钩改造前后对比图 自动摘钩装置的研究对象跳出了车钩钩柄的局限性，反而针对车钩主体进行了研究。为了更好的利用磁力吸盘机构，对车钩进行了改造。去除钩柄、提钩链、上钩销的吊耳。将其上钩销的顶部改造为平面结构。这样更有利于吸磁力的集中，使吸附性能更加安全，可靠性更高。改造后的结构，如图5所示。  图5 完成后的样机模型
5 悬挂式自动摘钩装置的运动仿真
ADAMS软件能够进行机械系统的仿真并输出测量结果，在设计初期就可以发现系统存在的问题，从而提前对系统结构以及相关参数进行修改，达到缩短机械手设计周期的目的，为后续工作提前做好准备。用ADMAS软件对悬挂式自动摘钩装置进行运动仿真分析。首先，在Solidworks环境下完成摘钩装置的虚拟样机简化三维模型并以*.x_t格式保存；然后，导入ADMAS中，并对其进行约束设置。
具体步骤如下：
(1)修改构件的属性。定义材料属性如：Pat:Partl-Modify-Geometry Material-Material-Guess-steel;定义颜色属性根据构件不同选用不同的颜色如Solid：Solid1-Appearance-Color-Guess-Red；最后为了方便构件的约束，需对各个构件进行重命名，如：Part:Partl-Rename-jijia。
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铁路货运悬挂式自动摘钩装置设计与运动仿真(2)
时间:2014-08-19 10:28来源:万方数据 作者: 点击:
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