CN104309649A - 一种新型智能化车辆 - Google Patents

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杨文朋
刘寅华
刘红日
翟鹏军
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    • B61—RAILWAYS
    • B61K—AUXILIARY EQUIPMENT SPECIALLY ADAPTED FOR RAILWAYS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B61K9/00—Railway vehicle profile gauges; Detecting or indicating overheating of components; Apparatus on locomotives or cars to indicate bad track sections; General design of track recording vehicles
    • B61K9/04—Detectors for indicating the overheating of axle bearings and the like, e.g. associated with the brake system for applying the brakes in case of a fault

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  • Mechanical Engineering (AREA)
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  • Valves And Accessory Devices For Braking Systems (AREA)

Abstract

本发明公开了一种新型智能化车辆，包括车体、车钩缓冲装置、制动系统和转向架，转向架上设有轮对和轴承，车体上设有供电接口、安全监控系统和定位系统，供电接口设于车体两端部或两端部的侧面，安全监控系统设于车体底部或内部，定位系统设于车体底部或内部；转向架上设有电子防滑器、接地碳刷、轴箱、发电装置和承载状态传感器。本发明可实现铁路货车制动力实时管理、轴承温度实时监测、承载状态实时分析，160km/h速度运行情况下车轮无抱死滑行、轴温超高和车辆偏载即时处理，保证运行安全性；车辆可引入电力能源、制动力实时管理、轴温、承载状态实施监测，具备位置信息实时监控功能，满足快捷货运的安全性、便利性要求。

Description

一种新型智能化车辆
技术领域
本发明涉及一种铁路货车，属于铁路货车技术领域。
背景技术
随着社会经济进步，电子商务和网络经济快速发展，服装以及电子产品等高附加值“白货”的铁路运输需求快速增加，运行速度160km/h以上的快捷货车面临大规模运用需求。对于速度160km/h的车辆，安全性是其首要要求。车轮踏面和轴承状态是影响安全性的关键因素，无论哪一个出现问题，都将导致车辆在短时间内失去安全性。踏面状态的恶化，主要原因是制动力过大引起车轮抱死并滑动擦伤，由于目前还没有踏面形态在线监控的手段，主要通过制动力管理避免车轮抱死；轴承失效的原因在铁道车辆上也难以实现实时监测，目前主要通过轴承温度监测来实现监控轴承状态。车辆的承载状态是影响安全性的另一个重要因素，快捷货车货物以散货为主，在快速运行的情况下，如果货物固定不到位，极易在各种冲击力的作用下产生位移造成车辆承载不均衡，严重时导致强烈的轮重增减载，直接影响脱轨安全性。除安全性外，运用便利性是影响快捷运输推广的重要原因。快递业主迫切需要对车辆、货物进行实时身份识别和状态监控，以更高效的组织、协调运输过程，实现运输时间的缩短。
目前，国内的货物快速运输车辆有两种模式，现有的两种快运车辆都有各自的不足：一是棚车、平车等传统铁路货车组成的快运货车，运行速度120km/h，车辆装用普通铁路货车转向架，整车无电子设备，运行过程中无人值守，采用铁路货车检修模式，速度120km/h的快运货车，其制动力管理通过空、重车制动力调整实现，不能对车轮是否抱死实施管理；轴承温度监测则依赖于地面红外轴温监测系统，其监测点距离较长，对相邻两监测点之间发生的故障无法实时采集处理；现有铁路货车由于结构及管理体制限制，无法加装电子设备实现以上功能；二是快运行邮车，主要由客运行李车组成，运行速度160km/h，车辆采用客车转向架，配有铁路客车通用电子设备，列车自带发电车供电并由专人值守。速度160km/h的快运行邮车采用客车技术，采用电子防滑器实施制动力实时管理，防止车轮滑行；采用轴温报警系统对轴承温度在线监控。但其实施方式必须依靠客车的组织管理模式实现。对于铁路货车，其检修体制与客车迥异，运行过程无人值守，这些都对行邮车大规模运用于快捷货运模式造成了障碍。
在承载状态监控、车辆及货物识别监控方面，现有快运车辆尚无有效方法。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述传统快运货车和快运行邮车无法适应160km/h以上速度等级的快捷货物运输的问题，提供一种新型智能化车辆，具有可引入电力能源、制动力实时管理、轴温、承载状态、车辆状态实时监测功能，满足快捷货运的安全性、便利性要求。
为解决这一技术问题，本发明提供了一种新型智能化车辆，包括车体、车钩缓冲装置、制动系统和转向架，转向架上设有轮对和轴承，所述车体上设有供电接口、安全监控系统和定位系统，供电接口设置于车体两端部或两端部的侧面，安全监控系统设置于车体底部或内部，定位系统设置于车体底部或内部；所述转向架上还设有电子防滑器、接地碳刷、轴箱、发电装置和承载状态传感器，所述轴箱安装于轮对的两端、套装在轴承的外部，所述电子防滑器设于轮对的一端、安装在轴箱的外侧，电子防滑器与制动系统连接；所述接地碳刷设置于轮对的另一端、安装在轴箱的外侧，所述发电装置安装于轮对中部的轴身或端部轴箱的外侧；所述承载状态传感器安装于一系悬挂系统顶部或底部。
所述轴箱上还设置有轴温报警传感器、所述轴温报警传感器与安全监控系统之间通过导线连接。
所述每个轮对设置一套电子防滑器和接地碳刷，分别设置在轮对的两端。
所述每个转向架上至少设置两套承载状态传感器。
所述电子防滑器可采用自发电式，作为轴端发电装置。
有益效果：本发明可以实现铁路货车制动力实时管理、轴承温度实时监测、承载状态实时分析，满足160km/h速度运行情况下车轮无抱死滑行、轴温超高和车辆偏载即时处理的要求，保证运行安全性；对车辆位置信息即时提供给业主，提高运用便利性。车辆具有可引入电力能源、制动力实时管理、轴温、承载状态实施监测功能，具备位置信息实时监控功能，满足快捷货运的安全性、便利性要求。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明转向架的结构示意主视图；
图3为本发明转向架的结构示意俯视图；
图4为本发明转向架轴箱的剖视示意图；
图5为本发明图2的A向局部视图。
图中：1车体、11供电接口、12安全监控系统、13定位系统、2车钩缓冲装置、3制动系统、4转向架、41电子防滑器、42接地碳刷、43轴箱、44轮对、45发电装置、46轴承、47承载状态传感器、48轴温报警传感器。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明做具体描述。
图1所示为本发明的结构示意图。
本发明包括车体1、车钩缓冲装置2、制动系统3和转向架4，转向架4上设有轮对44和轴承46。
所述车体1上设有供电接口11、安全监控系统12和定位系统13。
所述供电接口11设置于车体1两端部或两端部的侧面，实现车辆的电力能源接入，当采用机车供电时，供电接口11接受上端车辆提供的电力，通过导线为车辆上的用电设备提供电力，并将电力传递到下端的车辆。
所述安全监控系统12设置于车体1底部或车体1内部，对车辆的电子设备信息进行采集和处理，并适时发出有线和无线报警信息，将报警信息通过有线方式提供给司机室、列车监控室，并通过无线传输信号传递给地面相关人员。
所述定位系统13设置于车体1底部或内部，对车辆地理位置信息进行实时采集，并通过无线传输信号传递给有关人员，实现对车辆位置的实时监控。
图2所示为本发明转向架的结构示意主视图。
图3所示为本发明转向架的结构示意俯视图。
图4所示为本发明转向架轴箱的剖视示意图。
所述转向架4上还设有电子防滑器41、接地碳刷42、轴箱43、发电装置45和承载状态传感器47。
所述轴箱43安装于轮对44的两端、套装在轴承46的外部，并通过铁路货车常用的前盖、后挡及螺栓固定。
所述电子防滑器41设于轮对44的一端、通过螺栓安装在轴箱43的外侧，每轮对一套，电子防滑器41与制动系统3连接。
所述电子防滑器41对轮对44的转动状态进行监控，可以对制动力实施管理防止车轮抱死，在制动状态下，如轮对44因制动力过大造成车轮抱死擦伤发生滑行，电子防滑器41将通过导线向制动系统3发出控制信号，降低制动力，使车轮恢复转动。
所述电子防滑器41可采用自发电式，作为轴端发电装置。
所述接地碳刷42设置于轮对44的另一端、通过螺栓安装在轴箱43的外侧，每轮对一套，防止电流通过轴承。
所述发电装置45安装于轮对44中部的轴身上，在无法取得机车电源时，为车辆用电设备提供电力。
所述发电装置45也可通过螺栓安装于轮对44端部的轴箱43外侧，为车辆用电设备提供电力。
所述轴箱43上还设置有轴温报警传感器48，所述轴温报警传感器48与安全监控系统12之间通过导线连接。
所述轴温报警传感器48可以对轴承46的温度进行实施监控，在轴承46发生故障温度超高时及时发出报警信息，并将信号传递到安全监控系统12，通过有线方式提供给司机室或列车监控室，同时通过无线传输信号传递给地面相关人员，由司机或地面人员采取安全措施。
所述轴箱43底部设有开孔，使轴承46外圈部分暴露，利用地面红外轴温监测系统对轴温进行监测。
图5所示为本发明图2的A向局部视图。
所述每个转向架4上设置承载状态传感器47，承载状态传感器47与安全监控系统12之间通过导线连接，用于监控车辆承载状态，在偏载时及时采取安全措施。
所述承载状态传感器47安装于一系悬挂系统顶部或底部，所述承载状态传感器47安装于一系悬挂系统顶部或底部，每个转向架44上至少设置两套承载状态传感器47，对车辆的纵向、横向承载状态进行采集，特别是是否偏载进行分析，并把数据提供给车辆安全监控系统12，分析是否发生超过允许限度的偏载，如超限则采取限速、制动等安全措施，并发出有线及无线报警信息。
本发明的工作原理：
供电接口11用于接受、传递机车提供的电力；发电装置45或自发式电子防滑器41利用车辆运行时车轴的转动进行电力的提供、储存，在无法通过机车供电时提供电力；电子防滑器41对车轮是否抱死进行监测，在车轮抱死时减小制动力，避免车轮擦伤；轴温检测装置48通过接触式温度传感器监测轴承温度，在轴承温度过高时发出报警信号；承载状态传感器47对车辆的承载状态进行分析；安全监控系统12采集处理电子设备信息，并在警报发生时通过有线或无线信号传输给相关人员；定位系统13对车辆的位置信息进行采集，并以无线方式提供给有关人员。
本发明可以实现铁路货车制动力实时管理、轴承温度实时监测、承载状态实时分析，满足160km/h速度运行情况下车轮无抱死滑行、轴温超高和车辆偏载即时处理的要求，保证运行安全性；对车辆位置信息即时提供给业主，提高运用便利性。车辆具有可引入电力能源、制动力实时管理、轴温、承载状态实施监测功能，具备位置信息实时监控功能，满足快捷货运的安全性、便利性要求。
本发明上述实施方案，只是举例说明，不是仅有的，所有在本发明范围内或等同本发明的范围内的改变均被本发明包围。

Claims (5)

1.一种新型智能化车辆，包括车体(1)、车钩缓冲装置(2)、制动系统(3)和转向架(4)，转向架(4)上设有轮对(44)和轴承(46)，其特征在于：所述车体(1)上设有供电接口(11)、安全监控系统(12)和定位系统(13)，供电接口(11)设置于车体(1)两端部或两端部的侧面，安全监控系统(12)设置于车体(1)底部或内部，定位系统(13)设置于车体(1)底部或内部；所述转向架(4)上还设有电子防滑器(41)、接地碳刷(42)、轴箱(43)、发电装置(45)和承载状态传感器(47)，所述轴箱(43)安装于轮对(44)的两端、套装在轴承(46)的外部，所述电子防滑器(41)设于轮对(44)的一端、安装在轴箱(43)的外侧，电子防滑器(41)与制动系统(3)连接；所述接地碳刷(42)设置于轮对(44)的另一端、安装在轴箱(43)的外侧，所述发电装置(45)安装于轮对(44)中部的轴身或端部轴箱(43)的外侧；所述承载状态传感器(47)安装于一系悬挂系统顶部或底部。
2.根据权利要求1所述的新型智能化车辆，其特征在于：所述轴箱(43)上还设置有轴温报警传感器(48)、所述轴温报警传感器(48)与安全监控系统(12)之间通过导线连接。
3.根据权利要求1所述的新型智能化车辆，其特征在于：所述每个轮对(44)设置一套电子防滑器(41)和接地碳刷(42)，分别设置在轮对(44)的两端。
4.根据权利要求1所述的新型智能化车辆，其特征在于：所述每个转向架(44)上至少设置两套承载状态传感器(47)。
5.根据权利要求1-4任一项所述的新型智能化车辆，其特征在于：所述电子防滑器(41)可采用自发电式，作为轴端发电装置。
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