[发明专利]一种自锁定磁力紧固装置

说明书

本发明公开一种自锁定磁力紧固装置，包括用于连接待紧固设备的铁磁性底座及用于与轨边固定基础连接的支架，两者间通过插接方式锁定，限制铁磁性底座除向前移动外的其余5个自由度的运动。同时利用条形磁铁磁力分布的特点，通过拨杆驱动齿轮转动磁铁，使磁极靠近铁磁性底座，此时对铁磁性底座的吸持力最强，设备完成紧固。同时在拨杆转动过程中，拨杆上安装的限位挡板一起转动，由限位挡板限制铁磁性底座向前的移动。本发明在实现设备被磁力吸持的同时，利用机械结构同步锁定六个自由度，可有效解决现有磁力吸盘在吸持设备后存在设备脱落的问题。

技术领域

本发明属于铁路车辆运行安全监控技术领域，具体涉及一种自锁定磁力紧固装置，用于轨边设备的快速安装、拆卸。

背景技术

目前，铁路轨边设备的安装多采用螺纹连接，检修或更换设备均需依次松开多个螺栓，之后再依次紧固，并做好相应的防松处理，如采用螺纹紧固胶、尼龙防松螺母等，效率低且操作水平因人而异，易发生安全隐患。

磁力吸盘是一种广泛应用的磁性夹具，只需转动手柄，通过改变吸盘内部的磁力系统，就可以实现工件的快速吸持和释放，适用于需要快速安装、拆卸的轨边设备，如红外线轴温探头、相机等。但磁力吸盘在实际使用中，某些线路上经常发生吸持设备脱落的问题。经分析，原因可能是该线路轨道不平顺导致的震动加剧或过路车辆上存在强磁干扰，使得磁力吸盘内永磁铁的磁场强度受到影响。

发明内容

本发明为了解决现有磁力吸盘在吸持设备后存在设备脱落的问题，利用条形磁铁磁力分布的特点(两端为磁极，磁性强；中间为中性区，磁性弱)，提出一种自锁定磁力紧固装置，与磁力吸盘操作相同，仅需转动手柄，在磁力吸持设备的同时实现六个自由度的机械锁定，设备被紧固后，即使该装置内永磁铁磁性减弱、甚至消失，被紧固的设备也不会发生脱落，可正常工作至下次检修更换。

本发明自锁定磁力紧固装置，包括铁磁性底座、支架、基座、第一永磁铁、第二永磁铁、齿轮、拨杆、基座挡板、弹簧与限位挡板。

所述支架用于与轨边固定基础(箱体、卡轨器等)、基座、铁磁性底座连接，支架有上、下两个安装面，支架上设置“L形”定位头、卡槽；支架的具体形状及尺寸可根据连接需求设计。

所述铁磁性底座用于与待紧固设备连接，铁磁性底座上设置条形孔和条形槽，通过对接和插接两种方式与所述支架的定位头配合，实现铁磁性底座绕x轴转动自由度、绕y轴转动自由度、绕z轴转动自由度、沿y轴移动自由度、沿z轴移动自由度被锁定，其中，x轴代表前后方向，y轴代表左右方向，z轴代表上下方向。

所述基座通过螺钉固定于支架上，基座内沿左右方向等间距设置三个贯通基座前侧面的圆柱孔；所述三个圆柱孔均为台阶孔，前端为大直径段，后端为小直径段，其中，位于中间的一个圆柱孔，其小直径段内设置第一永磁铁，且第一永磁铁后端面与中间圆柱孔底端之间还设置有弹簧；位于两侧的两个圆柱孔，其小直径段内设置第二永磁铁。所述三个圆柱孔的前端大直径段内设置齿轮，相邻齿轮间相互啮合；其中，位于中间圆柱孔内的齿轮，周向固定于圆柱形拨杆末端，拨杆插入中间圆柱孔内，与第一永磁铁前端固定连接；位于两侧圆柱孔内的两个齿轮分别与第二永磁铁端部固定连接。

上述基座前端面安装基座挡板限制齿轮的轴向位移，且基座挡板组装后弹簧处于压缩状态。所述基座挡板上设置矩形孔；所述拨杆上设置有截面尺寸相同的前端矩形段和末端矩形段，拨杆末端矩形段与所述基座挡板的矩形孔配合，两者可沿拨杆轴线相对运动；所述拨杆的前端矩形段与末端矩形段之间的圆柱段为拨杆转动位，其长度大于所述基座挡板厚度。

所述限位挡板垂直于支架的安装面设置，嵌于支架卡槽内；限位挡板上设置有矩形孔，与所述拨杆前端矩形段配合，两者可沿拨杆轴向相对运动；限位挡板有两个位置状态，位置一是限位挡板完全嵌入卡槽内，与支架的上安装面平齐；位置二是驱动拨杆带动限位挡板转动90°，此时限位挡板凸出支架的上安装面，通过该凸出部分与铁磁性底座的前端面配合，限制铁磁性底座的x方向移动自由度。

本发明的优点在于：