用于軌道車輛的防傾覆裝置和軌道車輛轉向架的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種用于軌道車輛的防傾覆裝置和軌道車輛轉向架，該裝置包括用于檢測軌道車輛的軸箱彈簧的受力狀態的位移傳感器、與位移傳感器相連的控制裝置以及防傾覆鉤板，防傾覆鉤板的第一端設有一個可鉤住軌道的軌頭的下表面的鉤部，防傾覆鉤板的第二端可轉動地裝設在軌道車輛的轉向架上，控制裝置用于根據位移傳感器采集的信息推動防傾覆鉤板的鉤部勾住述軌道的軌頭的下表面或者離開軌道。該轉向架的兩側下方各分別裝設有一防傾覆裝置，位移傳感器安裝在軌道車輛的輪對和轉向架的構架之間。本實用新型能有效防止輪對和軌道之間的垂向分離，能夠大幅度提升列車的抗傾覆穩定性能。
【專利說明】
用于軌道車輛的防傾覆裝置和軌道車輛轉向架
技術領域
[0001]本實用新型涉及軌道交通設備領域，尤其涉及一種用于軌道車輛的防傾覆裝置和軌道車輛轉向架。
【背景技術】
[0002]隨著列車運行速度的逐步提高，列車發生傾覆的可能性越來越高。尤其是沿軌道運行的高速客運列車在通過彎道時，如果列車運行速度沒有得到準確的控制，使得轉向時的離心力太大，列車會有發生傾覆的風險。另外，在大風環境，特別是惡風環境下，沿軌道高速運行的列車或停放在軌道上的列車均會受到很強的橫向風力沖擊，列車發生傾覆的風險大大增加。此外，如列車在運行過程中因撞到障礙物而受到沖擊，列車頭部上沖，轉向架將向上脫離軌道，列車也可能發生傾覆。但由于軌道車輛實際運行條件的限制，僅僅依靠改進車體本身結構來提升客車的抗傾覆性能已不太可能，這就需要專門設置一種用于防止軌道車輛傾覆的裝置。
[0003]公開號為CN203496920U的實用新型專利公開一種帶鎖緊機構的二軸轉向架，可以通過鎖緊轉向架和車體，限制車體在轉向架上搖動來防止機車在特定作業時傾覆。
[0004]上述帶鎖緊機構的轉向架是通過限制車體和轉向架之間的相對運動，沒有限制轉向架輪對和軌道的垂向分離，因此安裝了上述裝置的轉向架并不能有效防止車輛發生傾覆。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型目的在于提供一種用于軌道車輛的防傾覆裝置和軌道車輛轉向架，以解決現有裝置沒有限制轉向架輪對和軌道的垂向分離，從而不能有效防止車輛傾覆的技術問題。
[0006]為實現上述目的，本實用新型提供了一種用于軌道車輛的防傾覆裝置，包括用于檢測所述軌道車輛的軸箱彈簧所處受力狀態的位移傳感器、與所述位移傳感器相連的控制裝置以及防傾覆鉤板，所述防傾覆鉤板的第一端設有一個可鉤住軌道的軌頭的下表面的鉤部，所述防傾覆鉤板的第二端可轉動地裝設在所述軌道車輛的轉向架上，所述控制裝置根據所述位移傳感器采集的信息推動所述防傾覆鉤板的鉤部鉤住所述軌道的軌頭的下表面或者離開所述軌道。
[0007]上述的用于軌道車輛的防傾覆裝置，優選的，所述防傾覆鉤板通過鉤板安裝座可轉動地安裝于所述軌道車輛的轉向架上，所述鉤板安裝座上設有用于限制或約束所述防傾覆鉤板的轉動角度的止檔。
[0008]上述的用于軌道車輛的防傾覆裝置，更優選的，所述止檔設置成約束防傾覆裝置僅能在防傾覆鉤板和軌道之間產生垂向的約束反力。
[0009]上述的用于軌道車輛的防傾覆裝置，更優選的，所述鉤板安裝座設于所述軌道的上方，所述防傾覆鉤板與鉤板安裝座通過鉤板旋轉銷連接，所述鉤板安裝座通過鉤板安裝螺栓安裝在轉向架上，所述止檔焊接在鉤板安裝座上。
[0010]上述的用于軌道車輛的防傾覆裝置，優選的，所述防傾覆鉤板的鉤部長度設置成根據所述轉向架的鏇輪后的輪徑進行選配或者所述防傾覆鉤板采用可伸縮的結構。
[0011]上述的用于軌道車輛的防傾覆裝置，優選的，所述控制裝置包括雙作用式氣缸、雙作用式電磁閥以及控制器，控制器連接所述位移傳感器和雙作用式電磁閥，雙作用式電磁閥通過氣路管道連接雙作用式氣缸和儲氣罐。
[0012]上述的用于軌道車輛的防傾覆裝置，更優選的，所述雙作用式氣缸的固定端通過第一氣缸旋轉銷與一氣缸安裝座連接，雙作用式氣缸的伸出端通過第二氣缸旋轉銷與防傾覆鉤板的中部連接，所述氣缸安裝座通過氣缸安裝螺栓安裝在轉向架的兩側。
[0013]上述的用于軌道車輛的防傾覆裝置，更優選的，所述防傾覆鉤板具有足夠的剛度，且所述雙作用式氣缸的壓縮空氣的壓力在特定值以上，以使得防傾覆鉤板在承受輪軌作用力時不會與軌道分離。
[0014]作為一個總的技術構思，本實用新型還提供一種軌道車輛的轉向架，所述轉向架的兩側下方各分別裝設有一上述本實用新型的防傾覆裝置，所述位移傳感器安裝在所述軌道車輛的輪對和轉向架的構架之間。
[0015]本實用新型具有以下有益效果:
[0016]1、本實用新型專用于防止軌道車輛轉向架在軌道上的傾覆，當輪對和軌道之間的垂向力減小到一定程度時，轉向架上的防傾覆裝置會從轉向架上伸出，鉤住軌道軌頭的下表面，能有效防止輪對和軌道之間的垂向分離，能夠大幅度提升列車的抗傾覆穩定性能，同時該裝置結構簡單，造價低廉，工作可靠，且免維護。同時，安裝了軌道車輛防傾覆裝置的轉向架在線路上運行時，會極大降低列車傾覆造成的線路封閉、列車停運、列車救援援及生命財產等損失，極大提高列車的運行安全性和運輸效率。
[0017]2、本實用新型的用于軌道車輛的防傾覆裝置，通過位移傳感器檢測軸箱彈簧所處受力狀態，并通過控制裝置控制防傾覆鉤板鉤住或者離開軌道，能夠防止軌道車輛在彎道時自身離心力過大等造成的車輛傾覆，還能防止軌道車輛由于外部橫向力和垂向力過大造成的傾覆。
[0018]3、本實用新型用于軌道車輛的防傾覆裝置，通過止檔，防傾覆鉤板能使防傾覆鉤板和軌道之間保持產生垂向的約束反力，進一步防止輪對和軌道之間的垂向分離，從而進一步起到防止列車傾覆的作用。
[0019]除了上面所描述的目的、特征和優點之外，本實用新型還有其它的目的、特征和優點。下面將參照附圖，對本實用新型作進一步詳細的說明。
【附圖說明】
[0020]構成本申請的一部分的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構成對本實用新型的不當限定。在附圖中:
[0021]圖1是本實用新型優選實施例的防傾覆鉤板以及氣缸的安裝結構示意圖。
[0022]圖2是圖1中防傾覆鉤板安裝部分的俯視視圖；
[0023]圖3是圖2中的A-A處的剖面結構示意圖；
[0024]圖4是本實用新型優選實施例的用于軌道車輛的防傾覆裝置安裝在軌道車輛的轉向架上的安裝位置示意圖；
[0025]圖5是本實用新型優選實施例的用于軌道車輛的防傾覆裝置的收攏結構示意圖，圖中防傾覆鉤板的狀態為離開軌道，列車處于正常運行狀態；
[0026]圖6是本實用新型優選實施例的用于軌道車輛的防傾覆裝置的展開結構示意圖，圖中防傾覆鉤板的狀態為鉤住軌道，列車處于臨界脫軌狀態。
[0027]圖中各標號表示:
[0028]1、氣缸安裝座;2、第一氣缸旋轉銷；3、雙作用式氣缸;4、第二氣缸旋轉銷；5、防傾覆鉤板;6、止檔;7、鉤板安裝螺栓;8、鉤板安裝座;9、鉤板旋轉銷；10、氣缸安裝螺栓；11、防傾覆裝置;12、位移傳感器;13、控制器;14、雙作用式電磁閥；15、儲氣罐;16、軌道。
【具體實施方式】
[0029]以下結合附圖對本實用新型的實施例進行詳細說明，但是本實用新型可以由權利要求限定和覆蓋的多種不同方式實施。
[0030]需要特別說明的是，本實用新型實施例中，當某一元件被描述為“裝設在或連接于”另一元件上時或者“與”另一元件“相連”時，它可以是直接裝設或連接在另一元件上，或者直接與另一元件相連，也可以是通過其他中間連接件間接裝設或連接在另一元件上，或者間接與另一元件相連。
[0031]參見圖1-圖6，本實用新型實施例的用于軌道車輛的防傾覆裝置，包括用于檢測軌道車輛的軸箱彈簧所處受力狀態的位移傳感器12、與位移傳感器12相連的控制裝置以及防傾覆鉤板5，防傾覆鉤板5的第一端設有一個可鉤住軌道16的軌頭的下表面的鉤部，防傾覆鉤板5的第二端可轉動地裝設在軌道車輛的轉向架上，控制裝置根據位移傳感器12采集的信息推動防傾覆鉤板5的鉤部鉤住軌道16的軌頭的下表面或者離開軌道16。本實施例的軌道車輛的轉向架的兩側下方各分別裝設有一個上述的防傾覆裝置U，位移傳感器12安裝在軌道車輛的輪對和轉向架的構架之間(參見圖4)。
[0032]如圖1-圖3所示，本實施例中，防傾覆鉤板5通過鉤板安裝座8可轉動地安裝于軌道車輛的轉向架上，鉤板安裝座8上設有用于限制或約束防傾覆鉤板5的轉動角度的止檔6。止檔6設置成約束防傾覆裝置11僅能在防傾覆鉤板5和軌道16之間產生垂向的約束反力，即鉤板安裝座8設于軌道16的正上方且止檔6設于防傾覆鉤板5的安裝端的外側使得防傾覆鉤板5相對于鉤板安裝座8的旋轉角度不大于90°，當防傾覆鉤板5鉤住軌道16的軌頭的下表面時，能保持90°狀態，使得防傾覆裝置11僅能在垂直于軌道方向上產生約束反力，避免車輛轉向架向上脫離軌道，進一步防止列車發生傾覆。鉤板安裝座8設于軌道16的上方，防傾覆鉤板5與鉤板安裝座8通過鉤板旋轉銷9連接，鉤板安裝座8通過鉤板安裝螺栓7安裝在轉向架上，止檔6焊接在鉤板安裝座8上。本實施例中的防傾覆鉤板5的鉤部長度設置成根據轉向架的鏇輪后的輪徑進行選配或者防傾覆鉤板5采用可伸縮的結構。
[0033]如圖5、圖6所示，本實施例的用于軌道車輛的防傾覆裝置中，控制裝置包括雙作用式氣缸3、雙作用式電磁閥14以及控制器13，控制器13連接位移傳感器12和雙作用式電磁閥14，雙作用式電磁閥14通過氣路管道連接雙作用式氣缸3和儲氣罐15。雙作用式氣缸3的固定端通過第一氣缸旋轉銷2與一氣缸安裝座I連接，雙作用式氣缸3的伸出端通過第二氣缸旋轉銷4與防傾覆鉤板5的中部連接，氣缸安裝座I通過氣缸安裝螺栓10安裝在轉向架的兩側。這樣雙作用式氣缸3可以在垂直平面內運動從而配合防傾覆鉤板5的動作。防傾覆鉤板5具有足夠的剛度，且雙作用式氣缸3的壓縮空氣的壓力在特定值以上，以使得防傾覆鉤板5在承受輪軌作用力時不會與軌道16分離。實際應用時，雙作用式氣缸3的伸出端向防傾覆鉤板5施加的壓力應大于防傾覆鉤板5鉤住軌道16的軌頭的下表面時所受到的反作用力，雙作用式氣缸3的壓力大小可根據實際車輛和不同的轉向架進行計算，只要保證防傾覆鉤板5在承受輪軌作用力時防傾覆鉤板5不會和軌道16分離即可。
[0034]如圖5、圖6所示，本實施例的用于軌道車輛的防傾覆裝置的操作方法，是根據位移傳感器12采集的信息通過控制裝置推動防傾覆鉤板5的鉤部鉤住軌道16的軌頭的下表面或者離開軌道16;具體步驟包括:
[0035]在列車正常運行時，利用位移傳感器12檢測的信號，然后通過控制器13觸發雙作用式電磁閥14的I位端，給雙作用式氣缸3的I位端(與防傾覆鉤板5相連的一端)輸送高壓空氣，使雙作用式氣缸3保持為縮回狀態，避免防傾覆鉤板5和軌道16發生干涉(參見圖5);
[0036]在列車非正常運行時，通過位移傳感器12來判斷軸箱彈簧的受力狀態(參見圖4，即通過位移傳感器檢測軸箱彈簧的高度來實現檢測其受力狀態)，若接近于零，則判定軌道車輛處于臨界脫軌狀態，此時利用位移傳感器12檢測的信號，通過控制器13觸發雙作用式電磁閥14的2位端，給雙作用式氣缸3的2位端(與轉向架相連的一端)輸送高壓空氣，推動雙作用式氣缸3伸出，使防傾覆鉤板5鉤住軌道16的軌頭的下表面，以避免輪對和軌道之間的垂向分離，避免列車傾覆事故的發生(參見圖6)。
[0037]以上所述僅為本實用新型的優選實施例而已，并不用于限制本實用新型，對于本領域的技術人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種用于軌道車輛的防傾覆裝置，其特征在于，包括用于檢測所述軌道車輛的軸箱彈簧的受力狀態的位移傳感器(12)、與所述位移傳感器(12)相連的控制裝置以及防傾覆鉤板(5)，所述防傾覆鉤板(5)的第一端設有一個可鉤住軌道(16)的軌頭的下表面的鉤部，所述防傾覆鉤板(5)的第二端可轉動地裝設在所述軌道車輛的轉向架上，所述控制裝置用于根據所述位移傳感器(12)采集的信息推動所述防傾覆鉤板(5)的鉤部鉤住所述軌道(16)的軌頭的下表面或者離開所述軌道(16)。2.根據權利要求1所述的用于軌道車輛的防傾覆裝置，其特征在于，所述防傾覆鉤板(5)通過鉤板安裝座(8)可轉動地安裝于所述軌道車輛的轉向架上，所述鉤板安裝座(8)上設有用于限制或約束所述防傾覆鉤板(5)的轉動角度的止檔(6)。3.根據權利要求2所述的用于軌道車輛的防傾覆裝置，其特征在于，所述止檔(6)設置成約束防傾覆裝置僅能在防傾覆鉤板(5)和軌道(16)之間產生垂向的約束反力。4.根據權利要求2所述的用于軌道車輛的防傾覆裝置，其特征在于，所述鉤板安裝座(8)設于所述軌道(16)的上方，所述防傾覆鉤板(5)與鉤板安裝座(8)通過鉤板旋轉銷(9)連接，所述鉤板安裝座(8)通過鉤板安裝螺栓(7)安裝在轉向架上，所述止檔(6)焊接在鉤板安裝座(8)上。5.根據權利要求1-4中任一項所述的用于軌道車輛的防傾覆裝置，其特征在于，所述防傾覆鉤板(5)的鉤部長度設置成根據所述轉向架的鏇輪后的輪徑進行選配或者所述防傾覆鉤板(5)采用可伸縮的結構。6.根據權利要求1-4中任一項所述的用于軌道車輛的防傾覆裝置，其特征在于，所述控制裝置包括雙作用式氣缸(3)、雙作用式電磁閥(14)以及控制器(13)，控制器(13)分別連接所述位移傳感器(12)和雙作用式電磁閥(14)，雙作用式電磁閥(14)通過氣路管道連接雙作用式氣缸(3)和儲氣罐(15)。7.根據權利要求6所述的用于軌道車輛的防傾覆裝置，其特征在于，所述雙作用式氣缸(3)的固定端通過第一氣缸旋轉銷(2)與一氣缸安裝座(I)連接，雙作用式氣缸(3)的伸出端通過第二氣缸旋轉銷(4)與防傾覆鉤板(5)的中部連接，所述氣缸安裝座(I)通過氣缸安裝螺栓(1)安裝在轉向架的兩側。8.根據權利要求6所述的用于軌道車輛的防傾覆裝置，其特征在于，所述防傾覆鉤板(5)具有足夠的剛度，且所述雙作用式氣缸(3)的壓縮空氣的壓力在特定值以上，以使得防傾覆鉤板(5)在承受輪軌作用力時不會與軌道(16)分離。9.一種軌道車輛轉向架，其特征在于，所述轉向架的兩側下方各分別裝設有一如權利要求1-8中任一項所述的防傾覆裝置，所述位移傳感器(12)安裝在所述軌道車輛的輪對和轉向架的構架之間。
【文檔編號】B61F5/50GK205440383SQ201521100337
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2015年12月28日
【發明人】高廣軍
【申請人】中南大學