CN102390402A - 防溜装置的制动轨和防溜装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种防溜装置的制动轨和包括该制动轨的防溜装置，该制动轨包括沿纵向方向延伸的本体(20)，该本体(20)具有沿纵向方向延伸的第一平面(201)以及位于该本体(20)的一个纵向端部从所述第一平面(201)偏向所述本体(20)的与所述第一平面(201)相反的一侧倾斜的第二平面(202)，所述制动轨还包括第三平面(203)，该第三平面(203)位于所述第一平面(201)和第二平面(202)之间并且该第三平面(203)倾斜于所述第一平面(201)和第二平面(202)。因而，能够有利于车轮克服该突起部分而挤入本体的第一平面与轨道之间的空间中，以极大程度上降低车轮碾压到制动轨上方的可能性。

Description

防溜装置的制动轨和防溜装置

技术领域

本发明涉及有轨车辆领域，具体地，涉及防溜装置的制动轨和包括该制动轨的防溜装置。 

背景技术

随着铁路运输任务的日益繁重，铁路面临的安全形式也越来越严峻。长期以来，防止车辆溜逸是铁路安全的重要组成部分。 

对于停放在到发线上的有轨车辆(如列车)，通常利用业内俗称的“铁鞋”来实现对车轮的制动，以防止该有轨车辆溜逸。然而，这种方式主要通过人工方式来进行实施，因而不仅效率非常低下，而且可靠性也不高。 

为此，本申请的申请人曾经提出了一种防溜装置，参见中国实用新型专利CN 202011405U。在该实用新型专利中，申请人提出了一种有轨车辆防溜装置，该有轨车辆防溜装置包括两个制动轨、制动装置、升降装置和液压单元。在将上述有轨车辆防溜装置应用到轨道(的导轨)上时，使两个制动轨沿着轨道的长度方向布置。当需要制动时，所述升降装置驱动所述两个制动轨使所述两个制动轨处于高位，所述制动装置驱动所述两个制动轨向轨道的两侧移动使制动轨与车轮接触，并且向制动轨提供制动力，从而使车辆制动；当需要缓解时，所述制动装置驱动所述两个制动轨向轨道的中间移动从而解除制动力，并且升降装置驱动所述两个制动轨使所述两个制动轨处于低位。 

如上所述，当不需要制动轨对有轨车辆进行制动时，防溜装置使制动轨处于低位，因此制动轨不会对经过该防溜装置所在位置的有轨车辆进行制动作用。 

然而，意外情况下，制动轨可能没有准确地落入低位缓解状态，而是仍然保持在高位制动状态。在该意外情况下，如图1和图2所示，如果有轨车辆依然经过该防溜装置，会受到该制动轨的制动作用，导致通行困难，更为严重的是由于制动轨与轨道之间的空间狭小，有可能导致车轮碾压到制动轨上方，容易造成车辆脱轨，从而出现危险情况。 

因此，在制动轨处于高位制动状态下，如何避免当有轨车辆经过防溜装置时可能出现危险情况，成为需要解决的技术问题。 

发明内容

本发明的目的是提供一种防溜装置的制动轨，该制动轨的结构在防溜装置处于高位制动状态中时也允许有轨车辆的通过。本发明的另一目的是提供一种包括该制动轨的防溜装置。 

为了实现上述目的，本发明提供一种防溜装置的制动轨，该制动轨包括沿纵向方向延伸的本体，该本体具有沿纵向方向延伸的第一平面以及位于该本体的一个纵向端部从所述第一平面偏向所述本体的与所述第一平面相反的一侧倾斜的第二平面，其中，所述制动轨还包括第三平面，该第三平面位于所述第一平面和第二平面之间并且该第三平面倾斜于所述第一平面和第二平面。 

优选地，所述第三平面与所述第一平面的交线平行于所述第三平面与所述第二平面的交线。 

优选地，所述第三平面由从所述第一平面和第二平面的交线上的一个基点延伸的位于所述第一平面中的第一直线和位于所述第二平面中的第二直线所限定而成。 

优选地，所述第三平面与所述第一平面之间的夹角大于等于7度且小于等于14度。 

优选地，所述夹角大于等于7.4度且小于等于13.5度。 

优选地，所述基点将所述第一平面和第二平面的交线分割为保留部分和被所述第三平面切割掉的切割部分，其中，所述保留部分的长度为零，或者所述保留部分的长度为所述交线的长度的1/5至1/2。 

优选地，该制动轨具有相对于垂直于该制动轨纵向方向的中间面对称的结构。 

根据本发明的另一方面，还提供了防溜装置，该防溜装置设置在一对相邻导轨之间，所述防溜装置包括致动器和由该致动器驱动的一对制动轨，其中，每个制动轨均为本发明所提供的上述制动轨，每个制动轨均与所述导轨平行设置，每个制动轨的所述第一平面均沿竖直方向延伸并朝向外部。 

优选地，每个制动轨的所述第三平面位于该制动轨的上侧。 

通过上述技术方案，从而能够实现对第一平面与第二平面之间的交界处的所述突起部分进行削弱，进而有利于车轮克服该突起部分而挤入本体的第一平面与轨道之间的空间中，以极大程度上降低车轮碾压到制动轨上方的可能性，实现本发明的目的。 

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。 

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中： 

图1是传统的防溜装置在安装到轨道导轨上的状态的示意图； 

图2是表示有轨车辆的车轮与制动轨和轨道导轨的位置关系的示意图； 

图3和图4是根据本发明的实施方式的制动轨的局部结构的示意图； 

图5是表示车轮与本发明的制动轨相接触的力学分析示意图。 

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。 

在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下”通常是指在防溜装置安装到轨道上用于发挥防溜作用的状态下的方位而言的。“内、外”是指轨道的内侧和外侧。 

如图3和图4所示，根据本发明的防溜装置的制动轨包括沿纵向方向(X方向)延伸的本体20，该本体20具有沿纵向方向延伸的第一平面201以及位于该本体20的一个纵向端部从所述第一平面201偏向所述本体20的与所述第一平面201相反的一侧倾斜的第二平面202，所述制动轨还包括第三平面203，该第三平面203位于所述第一平面201和第二平面202之间并且该第三平面203倾斜于所述第一平面201和第二平面202。 

防溜装置属于现有技术，关于防溜装置至少可以参考中国实用新型专利CN 202011405U。因此，关于防溜装置的具体结构和运行原理，本说明书中不再做详细描述。与传统的防溜系统相比，本发明主要对防溜装置的制动轨进行了改进。因而，在本说明书中，将主要对制动轨本身以及包括该制动轨的防溜系统做详细描述。 

如上所述，制动轨是防溜装置中的重要部件，防溜装置就是通过对制动轨的操纵而使该制动轨作用于有轨车辆的车轮上，从而实现防溜效果的。 

通常情况下，制动轨可以为纵向延伸的钢轨，制动轨的横截面形状可以为工字型或T字型。如图3和图4所示，制动轨具有沿纵向方向延伸的本体20。该本体20具有沿纵向方向延伸的第一平面201。当制动轨与需要进行制动的有轨车辆作用时，本体20的第一平面201为竖直布置并用于与车轮的内侧表面相接触，以能够对有轨车辆进行制动。 

至少在本体20的一个纵向端部，本体20还具有从所述第一平面201偏向所述本体20的与所述第一平面201相反的一侧倾斜的第二平面202。在安装在防溜装置的状态中，第二平面202向轨道内侧倾斜；在图1所示的方位中，假定第一平面201位于本体20的上侧，则第二平面202朝向下侧倾斜。第二平面202的作用主要用于引导有轨车辆的车轮进入制动轨与轨道的钢轨之间的空间，因此第二平面202可以称为引导面。 

优选情况下，所述制动轨具有相对于垂直于该制动轨纵向方向的中间面(该中间面与所述制动轨本体的两个纵向端部的距离是相同的)对称的结构。也就是说，虽然在图3和图4中仅表示了制动轨本体20的一个纵向端部的结构，但制动轨本体20的另一(未图示)的端部也具有对称的结构。而且，对于如下描述的优选的特征来说都可以适用于结构对称的制动轨。 

通过将制动轨本体20的整体结构设置为对称的，能够方便制动轨的制造和维护，还能够获得较好的互换性。 

对于传统的制动轨来说，当该制动轨处于高位制动状态中时，本体20的第一平面201与轨道之间的空间不足以允许有轨车辆的车轮经过(通常该空间的间距小于有轨车辆的车轮轮缘的厚度)。因此，当车轮经过制动轨的本体20的第二平面202而即将进入第一平面201与轨道之间的空间时，首先遇到的便是第一平面201与第二平面202之间的交界处(即图3所示的第一平面201和第二平面202之间的交线L0处)的突起部分。如果车轮不能克服该突起部分而挤入本体20的第一平面201与轨道之间的空间，则很容易导致车轮碾压到制动轨上方，容易造成车辆脱轨，从而出现危险情况。 

而在本发明的制动轨中，如图3和图4所示，所述制动轨还包括第三平面203，该第三平面203位于所述第一平面201和第二平面202之间并且该第三平面203倾斜于所述第一平面201和第二平面202。 

也就是说，在第一平面201与第二平面202之间相交的位置设置有另一 第三平面203，从而能够实现对第一平面201与第二平面202之间的交界处的所述突起部分进行削弱，进而有利于车轮克服该突起部分而挤入本体20的第一平面201与轨道之间的空间中，以极大程度上降低车轮碾压到制动轨上方的可能性，实现本发明的目的。 

具体来说，当车轮的轮缘到达第一平面201与第二平面202之间的部分时，会与上述第三平面203相互接触，从而获得“斜楔增压”的效果。如图5所示，车轮100碾压在制动轨本体20的斜面(第三平面203)上，产生远大于自重本身的侧向压力，将制动轨往线路中心挤压，形成车辆走行的足够空间。 

在图5中： 

F4-单个车轮所承受车辆重量； 

F3-第三平面230对车轮的作用力； 

F2-车轮对第三平面203的作用力，与F3互为作用力与反作用力； 

F1-为允许车轮进入第一平面201与轨道之间空间所需最小制动力； 

力学分析如下： 

在竖直方向上：F4-F3×sinB＝0，1)(其中，B为第三平面203与竖直方向之间的夹角，即与第一平面201之间的夹角) 

在水平方向上：F1-F2×cosB＝0，2) 

F2与F3大小相同，方向相反，即F2＝F3，3) 

由1)、2)和3)可得：F1＝F4×ctgB，4)。 

对于需要经过处于高位制动状态的防溜装置的有轨车辆来说，通过设置上述第三表面203，可以使车轮100获得远大于目前制动力F1的侧向力，因此制动轨无法阻止车轮的经过。所以，即便当防溜装置处于制动状态，车辆也可顺利通行。 

第三平面203可以根据不同的工况而加以选择设计。例如，如果需要使车轮经过制动轨具有较大的便利性，则可以使第三平面203的面积更大，并且/或者使第三平面203与第一平面201(在使用状态处于竖直方位)之间的倾斜角度更大。 

第三平面203也可以具有多种形式，只要能够实现本发明的目的即可。 

例如，根据本发明的一种未图示的实施方式，所述第三平面203与所述第一平面201的交线平行于所述第三平面203与所述第二平面202的交线。在使用状态中，所述第三平面203与所述第一平面201的交线垂直于水平面，并且所述第三平面203与所述第二平面202的交线也垂直于水平面。 

在该实施方式中，将第一平面201和第三平面203之间相交的交线全部切割掉，使第一平面201与第三平面203之间的过渡程度更为平缓。 

再如，如图3和图4所示，所述第三平面203由从所述第一平面201和第二平面202的交线L0上的一个基点204延伸的位于所述第一平面201中的第一直线205(该第一直线205即为第一平面201与第三平面203之间的交线L1)和位于所述第二平面202中的第二直线206(该第二直线206即为第三平面203与第二平面202之间的交线L2)所限定而成。 

在该实施方式中，将第一平面201和第三平面203之间相交的交线部分切割掉，从而使制动轨的整体刚性不会减少过多。 

如上所述，第三平面203与第一平面201之间的夹角可以调整车轮100所获得的侧向挤压力。因此，根据不同的工况，可以使第三平面203与第一平面201之间的夹角具有不同的范围。 

优选情况下，所述第三平面203与所述第一平面201之间的夹角大于等于7度且小于等于14度。进一步优选地，所述夹角大于等于7.4度且小于等于13.5度。 

通过对第三平面203与所述第一平面201之间的夹角的选择设计，当制 动轨处于高位制动状态时，能够保证有轨车辆的车轮进入制动轨时，最先接触的是第三平面203，并受到该第三平面203的斜楔增压的作用而通过该防溜装置。 

如上所述，为了使第三平面203的面积具有合适的水平，以有利于实现本发明的目的，优选地，如图3和图4所示(尤其是如图3所示)所述基点204将所述第一平面201和第二平面202的交线L0分割为保留部分和被所述第三平面203切割掉的切割部分，其中，所述保留部分的长度为零(即图4所示的实施方式，从而能够获得较大的斜楔增压的效果)，或者所述保留部分的长度为所述交线的长度的1/5至1/2，以使得第三平面203具有与有轨车辆的车轮相接触的合适的面积。 

以上对本发明所提供的防溜装置的制动轨的具体结构进行了详细地描述。根据本发明的另一方面，还提供了一种防溜装置，该防溜装置设置在一对相邻导轨之间，所述防溜装置包括致动器和由该致动器驱动的一对制动轨11，其中，每个制动轨11均为本发明所提供的上述制动轨，每个制动轨11均与所述导轨平行设置，每个制动轨11的所述第一平面201均沿竖直方向延伸并朝向外部。 

如上所述，除了制动轨之外，防溜装置的其他部分的具体结构和运行原理可以参考现有技术中的防溜装置，对此本说明书中不做详细描述。 

由于防溜装置中设置有本发明所提供的上述制动轨，因而即便是该防溜装置处于高位制动状态，也依然允许有轨车辆经过，不会导致事故的发生。 

优选地，每个制动轨11的所述第三平面203位于该制动轨的上侧。例如，对于图3和图4所示的实施方式来说，在使用状态中，第三表面203朝外朝向斜上方，从而保证车轮进入制动轨端面时，最先接触的应是第三平面203。 

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限 于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。 

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，而不限于权利要求书中各项权利要求的引用关系的限制。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。 

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。 

Claims (9)

1.防溜装置的制动轨，该制动轨包括沿纵向方向延伸的本体(20)，该本体(20)具有沿纵向方向延伸的第一平面(201)以及位于该本体(20)的一个纵向端部从所述第一平面(201)偏向所述本体(20)的与所述第一平面(201)相反的一侧倾斜的第二平面(202)，其特征在于，所述制动轨还包括第三平面(203)，该第三平面(203)位于所述第一平面(201)和第二平面(202)之间并且该第三平面(203)倾斜于所述第一平面(201)和第二平面(202)。

2.根据权利要求1所述的制动轨，其特征在于，所述第三平面(203)与所述第一平面(201)的交线平行于所述第三平面(203)与所述第二平面(202)的交线。

3.根据权利要求1所述的制动轨，其特征在于，所述第三平面(203)由从所述第一平面(201)和第二平面(202)的交线上的一个基点(204)延伸的位于所述第一平面(201)中的第一直线(205)和位于所述第二平面(202)中的第二直线(206)所限定而成。

4.根据权利要求3所述的制动轨，其特征在于，所述第三平面(203)与所述第一平面(201)之间的夹角大于等于7度且小于等于14度。

5.根据权利要求4所述的制动轨，其特征在于，所述夹角大于等于7.4度且小于等于13.5度。

6.根据权利要求3所述的制动轨，其特征在于，所述基点(204)将所述第一平面(201)和第二平面(202)的交线分割为保留部分和被所述第三平面(203)切割掉的切割部分，其中，所述保留部分的长度为零，或者所述保留部分的长度为所述交线的长度的1/5至1/2。

7.根据权利要求1-6中任意一项所述的制动轨，其特征在于，该制动轨具有相对于垂直于该制动轨纵向方向的中间面对称的结构。

8.防溜装置，该防溜装置设置在一对相邻导轨之间，所述防溜装置包括致动器和由该致动器驱动的一对制动轨(11)，其特征在于，每个制动轨(11)均为根据权利要求1-7中任意一项所述的制动轨，每个制动轨(11)均与所述导轨平行设置，每个制动轨(11)的所述第一平面(201)均沿竖直方向延伸并朝向外部。

9.根据权利要求8所述的防溜装置，每个制动轨(11)的所述第三平面(203)位于该制动轨的上侧。

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