CN105346543B - 一种轨道交通车辆及其撒砂装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种轨道交通车辆的撒砂装置，包括砂箱和撒砂器，还包括安装支架，安装支架的端部固定在车体边梁的内壁，砂箱表面的一端可拆卸地连接在安装支架的底部，另一端可拆卸地连接在车体底架上；撒砂器与砂箱出口连通，且撒砂器的侧壁上连通有用于将自身内部的砂子吹落到轨面上的压力风管，且压力风管上设置有用于调节吹风量的节流阀。本发明通过安装支架的过渡，将砂箱的安装位置往机车底部较大空间处偏移，实现了稳定和巧妙的安装；再通过节流阀的作用调节撒砂量，增加了轮轨间黏着系数，减少空转和滑行现象，缩短紧急制动距离，保护轮轨间电信号的有效传输。本发明还公开了一种包括上述撒砂装置的轨道交通车辆，其有益效果如上所述。

Description

一种轨道交通车辆及其撒砂装置

技术领域

本发明涉及机车车辆工程技术领域，特别涉及一种轨道交通车辆的撒砂装置。本发明还涉及一种包括上述撒砂装置的轨道交通车辆。

背景技术

随着中国机械工业的发展，越来越多的机械设备已得到广泛使用。

轨道交通领域也不例外，作为城市公共交通系统的一个重要组成部分，目前城市轨道交通有地铁、轻轨、市郊铁路、有轨电车以及悬浮列车等多种类型，号称“城市交通的主动脉”；此外还有速度较高的动车组和高铁等。轨道交通车辆的时速上限不断增高，伴随而来的安全性能隐患也逐渐增加。当列车在高速行驶时，若遇到突发情况需要能够在规定距离内停下来，而常规的车载气压制动系统并不能完全达到要求。不仅如此，当列车起动困难或上坡车轮打滑时，列车的轮对不能紧抓住铁轨，容易造成脱轨等事故。为此，机车上往往通过增设撒砂装置来向机车车轮与钢轨的接触面上撒砂，从而增加车轮与铁轨的摩擦力来达到止滑、急停的效果，有了撒砂装置的辅助制动和启动，机车的安全性能得到有效提高。

但是，随着轨道交通车辆轻量化、模块化和空间利用率最大化等技术的发展，轨道交通车辆上的设备安装空间受到制约，不利于撒砂装置的安装；并且现有技术中往往缺乏对撒砂量的控制，导致轨道交通车辆在急停时由于撒砂量不足而造成轮轨黏着系数增加不够进而增加了制动距离，或者在正常运行时由于撒砂量过大而导致运行阻力增加和轮轨电信号无法顺利连通进而造成脱轨等事故。

因此，如何在设备安装空间受限的轨道交通车辆上稳定地安装撒砂装置，并同时对撒砂装置的撒砂量形成有效的控制，以应对轨道交通车辆的各种运行状况，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种轨道交通车辆的撒砂装置，能够突破轨道交通车辆上设备安装空间受限的局面，稳定地安装在其上，并且能够有效地控制撒砂量。本发明的另一目的是提供一种包括上述撒砂装置的轨道交通车辆。

为解决上述技术问题，本发明提供一种轨道交通车辆的撒砂装置，包括砂箱和撒砂器，还包括安装支架，所述安装支架的端部固定在车体边梁的内壁，所述砂箱表面的一端可拆卸地连接在所述安装支架的底部，另一端可拆卸地连接在车体底架上；所述撒砂器与所述砂箱出口连通，且所述撒砂器的侧壁上连通有用于将自身内部的砂子吹落到轨面上的压力风管，且所述压力风管上设置有用于调节吹风量的节流阀。

优选地，所述安装支架包括U型板和设置在所述U型板凹槽内的多块加强板，且所述U型板的端部固定在所述车体边梁上，底部与所述砂箱的表面紧贴并可拆卸相连。

优选地，所述U型板上设置有多个用于减重和供线缆穿过的镂空孔。

优选地，所述撒砂器的底部连接有撒砂管，而在所述撒砂管的末端设置有用于对砂子进行加热的喷管加热器，且所述喷管加热器的出口距离轨面高度为25～30mm。

优选地，还包括防脱绳，所述防脱绳一端套设在所述撒砂管上，另一端固定在所述车体底架上。

优选地，所述撒砂器的侧壁上还连通有用于对内部的砂子进行加热的暖风管。

优选地，在所述暖风管上、以及所述压力风管上在所述节流阀之前还设置有根据BCU检测到的车轮滑行信号或根据TCU检测到的轮对空转信号控制各自出风口开启的电磁阀。

优选地，所述压力风管与所述暖风管上在所述电磁阀之前均还设置有用于调节风压的调压阀，以及用于在所述砂箱发生故障时阻断各自管内送风的截断塞门。

优选地，还包括设置于所述车体底架上并对所述砂箱提供防护的导流罩，且所述导流罩上设置有用于对所述砂箱进行维护的检修门；所述检修门包括可翻转地设置在所述导流罩上的门页和设置于所述门页中央的观察窗。

本发明还提供一种轨道交通车辆，包括车体和设置于所述车体上的撒砂装置，其中，所述撒砂装置为上述任一项所述的撒砂装置。

本发明所提供的轨道交通车辆的撒砂装置，包括砂箱、撒砂器和安装支架。其中，安装支架的端部固定在车体边梁的内壁上，砂箱表面的一端可拆卸地连接在安装支架的底部，而砂箱表面的另一端可拆卸地连接在车体底架上。撒砂器与砂箱的出口连通，如此砂箱中的砂子能够流入到撒沙器中，并且在撒砂器的侧壁上连通有用于将自身内部的砂子吹落到轨面上的压力风管，而压力风管上还设置有用于调节吹风量的节流阀。本发明所提供的撒砂装置，由于安装支架的端部固定在车体边梁的内壁上，而另一端悬空，砂箱连接在安装支架的底部，并且通过车体底架实现固定，因此砂箱的安装位置避开了车体底架或车体边梁上狭小的设备安装空间，转而通过安装支架的过渡方式，将砂箱的安装位置往车体底架中间的较大空间处偏移，实现了稳定和巧妙的安装；并且由于撒砂器上设置的压力风管上设置有节流阀，通过节流阀的阀门开度大小可调节压力风管内的风量大小，进而可调节撒砂器内单位时间往外吹落的砂量。因此，本发明所提供的轨道交通车辆的撒砂装置，能够突破轨道交通车辆上狭窄的设备安装空间的限制，将砂箱巧妙而稳固地设置在车体底架与车体边梁之间；并且通过撒砂器上的压力风管及其节流阀的作用可有效调节撒砂装置的撒砂量，进而增加轨道车辆轮轨间黏着系数，减少车辆空转和滑行现象，缩短紧急制动距离，保护轮轨之间电信号的有效传输。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明所提供的第一种具体实施方式的整体结构示意图；

图2为图1所示的安装支架的具体结构示意图；

图3为本发明所提供的第一种具体实施方式中压力风管与暖风管的风路系统工作原理图；

图4为本发明所提供的第二种具体实施方式的整体结构示意图；

图5为图4所示的检修门的具体结构示意图。

其中，图1—图3中：

砂箱—1，撒砂器—2，安装支架—3，U型板—301，加强板—302，镂空孔—303，车体边梁—4，车体底架—5，压力风管—6，节流阀—7，撒砂管—8，喷管加热器—9，防脱绳—10，暖风管—11，电磁阀—12，调压阀—13，截断塞门—14。

图4—图5中：

导流罩—15，检修门—16，门页—161，观察窗—162。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参考图1，图1为本发明所提供的第一种具体实施方式的整体结构示意图。

在本发明所提供的第一种具体实施方式中，轨道交通车辆的撒砂装置包括砂箱1、撒砂器2和安装支架3。

其中，砂箱1主要用于盛装砂子，在一辆机车上可设置多个砂箱1，并且每个砂箱1一般最大容积为20L左右，加满一次砂子可保证机车正常情况下使用两天左右。

撒砂器2一般设置在砂箱1的底部，并且与砂箱1的出口连通，如此砂箱1内的砂子便能够顺利地流进撒砂器2中待喷洒。

安装支架3主要用于安装砂箱1，其端部固定在车体边梁4的内壁上，并且朝向机车的中间，另一端部悬空。砂箱1的表面的一端连接在安装支架3的底部，为方便维护更换，需可拆卸连接，比如通过螺栓等。显然，只靠安装支架3是无法完全固定砂箱1的，为此，砂箱1的表面的另一端连接在车体底架5上，并且同样也是可拆卸连接。如此，砂箱1就通过安装支架3从而稳定地安装在车体底架5与车体边梁4之间，避开了车体边梁4上和车体底架5上狭窄的设备安装空间。当然，为了提高安装支架3对砂箱1的稳定支撑和固定，可在安装支架3与车体边梁4相连位置处设置三角架，以提高支撑强度。

撒砂器2可以采用压差式撒砂器等，一般可为矩形盒状，顶部与砂箱1连通，在其侧壁上设置有压力风管6，能够使压缩空气进入到撒砂器2内部，进而吹动砂子使其跌落到铁轨面上。并且在压力风管6上设置有节流阀7，该节流阀7能够通过调节自身的阀门开度大小从而调节压力风管6内的通风量大小，从而可以调节从撒砂器2中吹落的砂子的量。一般的，节流阀17可将砂箱1在30s内的撒砂量较精确地控制在400g～500g之间。

综上所述，本发明所提供的本发明所提供的撒砂装置，其砂箱1的安装位置避开了车体底架5或车体边梁4上狭小的设备安装空间，转而通过安装支架3的过渡方式，将砂箱1的安装位置往车体底架5中间的较大空间处偏移，实现了稳定和巧妙的安装；并且由于撒砂器2上设置的压力风管6上设置有节流阀7，通过节流阀7的阀门开度大小可调节压力风管内6的风量大小，进而可调节撒砂器2内单位时间往外吹落的砂量。因此，本发明能够突破轨道交通车辆上狭窄的设备安装空间的限制，将砂箱1巧妙而稳固地设置在车体底架5与车体边梁4之间；并且通过撒砂器2上的压力风管6及其节流阀7的作用可有效调节撒砂装置的撒砂量，进而增加轨道车辆轮轨间黏着系数，减少车辆空转和滑行现象，缩短紧急制动距离，保护轮轨之间电信号的有效传输。

如图2所示，图2为图1所示的安装支架的具体结构示意图。

在关于安装支架3的一种优选实施例中，安装支架3包括一块U型板301和多块加强板302。其中，U型板301的端部固定在车体边梁4上，并且其底部与砂箱1的表面紧贴并可拆卸相邻，比如通过螺栓等。U型板301的结构强度较大，承载量较大，并且多块加强板302设置在U型板301的凹槽中，进一步提高了安装支架3的强度。不仅如此，在U型板301上还设置有多个用于减重的镂空孔302，镂空孔302的存在不仅能够保证安装支架3具有足够的强度，并且还能适当减轻安装支架3的重量，此外在机车底部还有大量线缆，可从安装支架3处穿过，避免发生干涉。

此外，为了顺利往铁轨面上喷洒砂子，本实施例在撒砂器2的底部设置有撒砂管8，如此撒砂器2内的砂子能够在压力风管6的风压作用下顺利进入到撒砂管8中，并沿着撒砂管8运动，定向地喷洒在对应位置。并且在撒砂管8的末端设置有喷管加热器9，如此部分潮湿未干透的砂子将在喷洒出去之前能够经过有效加热，在铁轨面上分布得更加均匀。而喷管加热器9的出口距离铁轨面的高度为25、26、27、28、29、30mm或者25～30mm之间的任意数值，如此能够应对大部分机车轮对的磨损情况，合理地喷洒砂子。

进一步的，本实施例还在撒砂管8上套设了防脱绳10，该防脱绳10一般呈环状紧箍在撒砂管8上，另一端固定在车体底架5上，将其紧紧吊起，防止其断裂脱落。

另外，考虑到砂子的质量不均，并且在砂箱1中的湿度和密度较大的情况，本实施例在撒砂器2的侧壁上还设置有暖风管11。同压力风管6一样，该暖风管11内的风同样能够到达撒砂器2内，不过暖风管11内的风为温度较高的热风，不同于压力风管6中专用于喷洒的压缩空气。如此，通过暖风管11对撒砂器2内的砂子的加热作用，可将潮湿的、未完全干透的砂子烘干，防止形成板结现象，使其更加细腻、均匀，有利于提高增加轮对与铁轨之间粘着系数的效果。

如图3所示，图3为本发明所提供的第一种具体实施方式中压力风管与暖风管的风路系统工作原理图。

本实施例增设了风路控制系统，在暖风管11上、以及压力风管6上在节流阀7之前(以风源为起点，按照风路前进方向，越靠近风源则越往前)的部分还设置了电磁阀12。该电磁阀12主要用于控制暖风管11和压力风管6的出风口，其动作原理为根据BCU(BrakingControl Unit，制动控制单元)所检测到的车轮滑行信号而开启暖风管11和压力风管6的出风口，或者根据TCU(Transmission Control Unit，变速控制单元)所检测到的轮对空转信号而开启。当然，电磁阀12还可以根据机车进入紧急制动状态等信号而动作。

进一步的，本实施例还在风路系统内增设了调压阀13和截断塞门14，两者均设置在压力风管6和暖风管11上，具体设置位置在电磁阀12之前，即更加靠近风源，并且一般截断塞门14还在调压阀13之前。如此设置，即可通过调压阀13的作用实现压力风管6和暖风管11内的风压，使其处于合理范围。并且还可在砂箱1发生故障，比如撒砂量脱离控制或无法撒砂等情况时，通过关闭截断塞门14即可隔离发生故障的部分砂箱1，避免出现撒砂量失控的情况。

请参考图4，图4为本发明所提供的第二种具体实施方式的整体结构示意图。

本发明所提供的第二种具体实施方式，在第一种具体实施方式的基础上做了改进，具体为：增设了导流罩15和检修门16。本实施例所提供的撒砂装置的其余部分与前述内容相同，此处不再赘述。

由于砂箱1设置在车体底架5与车体边梁4之间，容易受到轨面沙尘与杂质的破坏和污染，并且机车高速运行时气流影响也较大，为此，本实施例在车体底架5上设置了导流罩15。该导流罩15能够遮挡柱撒砂装置的大部分零部件，并主要为砂箱1提供防护作用。

如图5所示，图5为图4所示的检修门的具体结构示意图。

此外，由于撒砂装置自身原本就具有较高的检修维护率，因此为方便工作人员对其进行维护，本实施例还在导流罩15上开设了检修门16。具体地，该检修门16包括门页161和观察窗162。其中，门页161为检修门16的主体部分，并且可翻转地设置在导流罩15上，如此工作人员可通过简单地掀起门页161的方式对砂箱1等零部件进行检修；观察窗162设置在门页161的中央位置，一般为玻璃等透明材质，透过观察窗162即可完整地观察到整个撒砂装置的零部件情况，便于例行检查，并且还能够清楚地观察到砂箱1内的砂位，以便及时添加砂子。

本发明还提供一种轨道交通车辆，包括车体和设置在车体上的撒砂装置，其中，该撒砂装置与上述任一具体实施方式中的撒砂装置相同，此处不再赘述。具体的，该轨道交通车辆可为地铁、轻轨、动车或高铁等。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (2)

1.一种轨道交通车辆的撒砂装置，包括砂箱(1)和撒砂器(2)，其特征在于，还包括安装支架(3)，所述安装支架(3)的端部固定在车体边梁(4)的内壁，并朝向机车的中间，且另一端部悬空，所述砂箱(1)表面的一端可拆卸地连接在所述安装支架(3)的底部，另一端可拆卸地连接在车体底架(5)上，以将所述砂箱(1)的安装位置往所述车体底架(5)中间的较大空间处偏移；所述撒砂器(2)与所述砂箱(1)出口连通，且所述撒砂器(2)的侧壁上连通有用于将自身内部的砂子吹落到轨面上的压力风管(6)，且所述压力风管(6)上设置有用于调节吹风量的节流阀(7)；

所述安装支架(3)包括U型板(301)和设置在所述U型板(301)凹槽内的多块加强板(302)，且所述U型板(301)的端部固定在所述车体边梁(4)上，底部与所述砂箱(1)的表面紧贴并可拆卸相连；

所述U型板(301)上设置有多个用于减重和供线缆穿过的镂空孔(303)；

所述撒砂器(2)的底部连接有撒砂管(8)，而在所述撒砂管(8)的末端设置有用于对砂子进行加热的喷管加热器(9)，且所述喷管加热器(9)的出口距离轨面高度为25～30mm；

还包括防脱绳(10)，所述防脱绳(10)一端套设在所述撒砂管(8)上，另一端固定在所述车体底架(5)上；

所述撒砂器(2)的侧壁上还连通有用于对内部的砂子进行加热的暖风管(11)；

在所述暖风管(11)上、以及所述压力风管(6)上在所述节流阀(7)之前还设置有根据BCU检测到的车轮滑行信号或根据TCU检测到的轮对空转信号控制各自出风口开启的电磁阀(12)；

所述压力风管(6)与所述暖风管(11)上在所述电磁阀(12)之前均还设置有用于调节风压的调压阀(13)，以及用于在所述砂箱(1)发生故障时阻断各自管内送风的截断塞门(14)；

还包括设置于所述车体底架(5)上并对所述砂箱(1)提供防护的导流罩(15)，且所述导流罩(15)上设置有用于对所述砂箱(1)进行维护的检修门(16)；所述检修门(16)包括可翻转地设置在所述导流罩(15)上的门页(161)和设置于所述门页(161)中央的观察窗(162)。

2.一种轨道交通车辆，包括车体和设置于所述车体上的撒砂装置，其特征在于，所述撒砂装置为权利要求1所述的撒砂装置。