CN108639092A - 一种轨道交通用排障器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种轨道交通用排障器，属于轨道交通领域，包括挡板1、第一缓冲装置2、隔板4、固定板5，挡板1通过第一缓冲装置2和隔板连接，隔板之间或者间接和固定板5连接，挡板1用于除去轨道上的障碍物，在常见以及优选的情况下，所述的挡板向前凸起，当不排除挡板1也可以采用其他结构；隔板4其和固定板5固联，固定板5和轨道交通装置固联。

Description

一种轨道交通用排障器

技术领域

本发明涉及轨道交通领域。

背景技术

轨道交通系统是指在使用车辆在固定导轨上运行并主要用于客运或者货运的交通系统。通常以电能为动力，采取轮轨运输方式的快速大运量公共交通的总称。一般包括地铁、轻轨、火车、高铁以及现代有轨电车。

交通工具在导轨运行的过程当中，为了安全起见，在交通工具的最前端一般设有排障器，其用于在交通工具通过前除去导轨上的石子等障碍物。

现有的排障器一般为一体化结构，整个排障器呈现刚性的结构，在交通工具高速运行过程当中（如高铁），障碍物与排障器发生高速对撞，这种情况下容易损坏排障器，通过障碍物和排障器发生高速对撞容易溅起，有可能损坏交通工具或者路过的其他行人或者工具等。

发明内容

为了解决现有当中存在的额问题，本发明公开了一种轨道交通用排障器，包括：

挡板，其用于除去轨道上的障碍物；

第一连接块，其与挡板固联；

第一中心柱，其与第一连接块一体化成型或者固联，第一中心柱上连接有第一螺栓；

第一缓冲块，其中间设有第一缓冲槽，第一缓冲槽底部设有通过第一缓冲块的通道，第一中心柱通过通道深入到第一缓冲槽内，所述的第一螺栓位于第一缓冲槽内；

弹簧，其套在第一中心柱上并位于第一连接块和第一缓冲块之间，弹簧处于压缩状态；

第一抵板，其一端和第一缓冲块固联，另一端和隔板固联；

隔板，其和固定板固联；

固定板，其和轨道交通装置固联。

在上述结构的基础之上，在改进的实施例当中，所述的隔板通过第二缓冲装置和固定板连接，所述的第二缓冲装置包括：

第二连接块，其与隔板固联；

第二中心柱，其与第二连接块固联，第二中心柱上设有第二螺栓；

第二缓冲块，其中间设有第二缓冲槽，与第二缓冲槽连通有第二通道，第二中心柱通过第二通道深入到第二缓冲槽内，所述的第二螺栓在第二缓冲槽内和第二中心柱固联；

弹性垫体，其位于第二连接块和第二缓冲块之间，弹性垫体由硅胶制成，其中间设有用于第二中心柱通过的通孔；

第二抵板，其分别和第二缓冲块和固定板固联。

在上述结构的基础之上，在改进的实施例当中，所述的隔板通过两个第二缓冲装置和固定板连接。

在上述结构的基础之上，在改进的实施例当中，所述的硅胶的制备方法如下，其均按照同等标准的重量份：

步骤一、将纳米二氧化硅通过碾压使其嵌入到橡胶粉当中；

步骤二、将偶联剂喷洒在锂、铟，镓的混合物当中，搅拌，在80-90摄氏度反应10-30分钟，改性完成；

步骤三、将改性完成的锂、铟，镓的混合物、橡胶粉、和氟硅生胶、氟硅油进行混炼，得胶料，后处理制得制品。

本发明制得排障器排除的障碍物较小及较轻的时候，和障碍物发生对撞的力小，小于弹簧的压缩下，这个时候排障器表现为刚性的状态，不会发生变形，有利于对障碍物的去除；当排障器和障碍物发生猛烈对撞，对撞力大，这时候排障器会收缩，表现为弹性的状态，能够有效的减轻和障碍物的冲击，保证安全。

附图说明

图1是本发明结构示意图；

图2是本发明侧视图；

图3是图2A-A面的截面图；

图4是图3的放大图；

图5是缓冲装置示意图；

图6是排障器的受力分析图；

图7是排障器的受力分析图；

图中标记：1-挡板，2-第一缓冲装置，201-第一连接块，202-第一中心柱，203-第一螺栓，204-弹簧，205-第一缓冲块，206-第一缓冲槽，207-第一抵板，3-第二缓冲装置，301-第二连接块，302-第二中心柱，303-第二螺栓，304-弹性垫体，305-第二缓冲块，306-第二缓冲槽，307-第二抵板，4-隔板，5-固定板。

具体实施方式

本实施例公开了一种轨道交通用排障器，包括挡板1、第一缓冲装置2、隔板4、固定板5，挡板1通过第一缓冲装置2和隔板连接，隔板之间或者间接和固定板5连接，挡板1用于除去轨道上的障碍物，在常见以及优选的情况下，所述的挡板向前凸起，当不排除挡板1也可以采用其他结构；隔板4其和固定板5固联，固定板5和轨道交通装置固联。

所述的第一缓冲装置表现为兼具刚性和弹性的功能，即当受到的冲击力较小的时候，表现为刚性的结构，其能够有效的保证排障效果；当受到的冲击力较大的时候，第一缓冲装置表现为弹性的结构，能够有效的吸收能量，减少排障器受到的冲击力，并且保证安全。

在一个具体的实施例当中，第一缓冲装置2包括挡板1、第一连接块201、第一中心柱202、第一螺栓203、第一缓冲块205、弹性204，第一抵板207，各部件的连接关系如下：

第一连接块201，其与挡板固联或者一体化成型，所述的第一连接块可以为两个或者多个，其均匀的分布在挡板1的凹进面（若有的话），在一些优选的情况下，第一连接块的截面为圆形；

第一中心柱202，其与第一连接块一体化成型或者固联，优选的情况下采用一体化成型的方式，第一中心柱截面为圆形，并小于第一连接块的截面，在一个优选的实施例当中，第一中心柱末端设有螺纹结构，第一中心柱上连接有第一螺栓203；

第一缓冲块205，其中间设有第一缓冲槽206，第一缓冲槽底部设有通过第一缓冲块的通道，第一中心柱通过通道深入到第一缓冲槽内，所述的第一螺栓203位于第一缓冲槽206内；

弹簧204，其套在第一中心柱202上并位于第一连接块201和第一缓冲块205之间，弹簧205处于压缩状态；

第一抵板207，其一端和第一缓冲块固联，另一端和隔板4固联。

工作原理如下：第一螺栓203可以绕着第一中心柱的螺纹转动，并调整第一螺栓和第一连接块的距离，同时挤压第一缓冲块和第一连接块，使得位于第一缓冲块和第一连接块之间的弹簧位于压缩状态。当排障器排除的障碍物较小及较轻的时候，和障碍物发生对撞的力小，小于弹簧的压缩力的时候，这个时候排障器表现为刚性的状态，不会发生变形，有利于对障碍物的去除；当排障器和障碍物发生猛烈对撞，对撞力大，这时候第一中心柱受到挡板的压力过大，第一中心柱或沿着第一缓冲槽移动（图3中向左），整体上第一缓冲装置就会收缩，其表现为弹性，能够有效的吸收冲击能，能够有效的减轻和障碍物的冲击，保证安全。

在一些极端的情况下，挡板和障碍物的冲击力过大，第一缓冲装置收缩的能力以及吸收的能力有限，这个时候第一中心柱就会和第一抵板207接触，当冲击力继续大的时候，整个第一缓冲装置恢复到刚性的状态。

为了解决此极端情况，在改进的实施例当中在隔板和固定板之间设有一个或者多个第二缓冲装置3，所述的第二缓冲装置表现为在非极端情况下（即第一缓冲装置表现为初始的刚性和之后的弹性），第二缓冲装置表现为刚性的状态，当在极端的情况下（第一中心柱收到压力和第一抵板207接触，第一缓冲装置恢复到刚性的状态），第二缓冲装置表现为弹性的状态，能够进一步吸收冲击能。为了达到次作用，在改进的实施例当中，所述的第二缓冲装置包括：

第二连接块205，其与隔板固联；

第二中心柱302，其与第二连接块固联，第二中心柱上设有第二螺栓303；

第二缓冲块305，其中间设有第二缓冲槽306，与第二缓冲槽连通有第二通道，第二中心柱通过第二通道深入到第二缓冲槽内，所述的第二螺栓在第二缓冲槽内和第二中心柱固联；

弹性垫体304，其位于第二连接块和第二缓冲块之间，弹性垫体由硅胶制成，其中间设有用于第二中心柱通过的通孔，其为压缩状态；

第二抵板307，其分别和第二缓冲块和固定板5固联。

第二缓冲装置和第一缓冲装置的作用原理基本相同，在此不再赘述，与第一缓冲装置不同点在于，第二缓冲装置将第一缓冲装置中的弹性替代为弹性垫体，其通常为硅胶，由于硅胶较大力的情况下变形小并且相对于弹性不容易屈服，因此硅胶能够吸收较大的能量。在使用的时候，硅胶初始为压缩状态，压缩力不小于第一缓冲装置恢复刚性时第一缓冲装置受到的挤压力。

由于本发明配合有第一缓冲装置和第二缓冲装置，针对不同的情况，可以分阶段缓冲，并且能够减少整个排障器的长度，有利其安装和使用。

在本发明中，由于硅胶要长时间处于挤压状态，采用通常的硅胶在长时间挤压后其弹性系数等容易变化，因此本发明采用一种特殊的硅胶。所述的硅胶的制备方法如下，其均按照同等标准的重量份：

步骤一、将纳米二氧化硅通过碾压使其嵌入到橡胶粉当中；

步骤二、将偶联剂喷洒在锂、铟，镓的混合物当中，搅拌，在80-90摄氏度反应10-30分钟，改性完成；

步骤三、将改性完成的锂、铟，镓的混合物、橡胶粉、和氟硅生胶、氟硅油进行混炼，得胶料，后处理制得制品。

偶联剂为γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、N-β-（氨乙基）-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷的一种。

该硅胶原料中按照重量份包括：氟硅生胶100份、氟硅油2-10份、偶联剂0.5-2份，纳米二氧化硅5-10份、橡胶粉2-20份，锂0.01-0.1份、铟0.1-1份，镓0.1-1份。

上述硅胶通过将二氧化硅嵌入到橡胶粉当中再和氟硅生胶汇合，增大了二氧化硅和基体的相容性以及利用纳米粒子和橡胶界面力的传导，防止了微观层面的局部橡胶屈服，提高了其使用寿命。

通过添加锂、铟等微量元素，使得其橡胶寿命和制品性能得到较大程度的提高。

由于使用了上述硅胶，本发明在长时间使用后（2-5年），也本身的弹性系数也不会发生太大变化，在到期后更换即可。本发明的使用寿命长，能够保证排障器的分阶段缓冲和安全性。

根据附图所示，对弹簧和硅胶的更换简单，不会整体更换，节约成本。

在一些实施例当中，也可以只采用本发明第二缓冲装置的结构，在这种情况下，挡板1和1个或者多个第二缓冲装置连接，第二缓冲装置和固定板连接，这个时候，相对于现有的刚性排障器，依然能够起到缓冲的效果，不过只有在冲击力较大大的情况下才能够缓冲。为了提高缓冲的力的范围，可以适当的调节弹性垫体的厚度和压缩力。图7是仅有第二缓冲装置的排障器长度和冲击力的关系图，可见，其虽然在较大冲击力范围内表现为刚性，但依然有良好的缓冲效果，其中AB线的斜度取决于硅胶本身的弹性系数。

图6是有第一缓冲装置和第二缓冲装置的排障器长度变化图，其中A点之前为刚性，AB和B1C为弹性，当第二缓冲装置硅胶压缩力为第一中心柱和第一抵板207接触所受压力的时候，B和B1次重合。上述附图6和7仅为理解本发明作对其进行定型描述。

Claims (4)

1.一种轨道交通用排障器，其特征在于，包括：

挡板（1），其用于除去轨道上的障碍物；

第一连接块（201），其与挡板固联；

第一中心柱（202），其与第一连接块一体化成型或者固联，第一中心柱上连接有第一螺栓（203）；

第一缓冲块（205），其中间设有第一缓冲槽（206），第一缓冲槽底部设有通过第一缓冲块的通道，第一中心柱通过通道深入到第一缓冲槽内，所述的第一螺栓（203）位于第一缓冲槽（206）内；

弹簧（204），其套在第一中心柱（202）上并位于第一连接块（201）和第一缓冲块（205）之间，弹簧（205）处于压缩状态；

第一抵板（207），其一端和第一缓冲块固联，另一端和隔板（4）固联；

隔板（4），其和固定板（5）固联；

固定板（5），其和轨道交通装置固联。

2.根据权利要求1所述的轨道交通用排障器，其特征在于，所述的隔板（4）通过第二缓冲装置和固定板（5）连接，所述的第二缓冲装置包括：

第二连接块（205），其与隔板固联；

第二中心柱（302），其与第二连接块固联，第二中心柱上设有第二螺栓（303）；

第二缓冲块（305），其中间设有第二缓冲槽（306），与第二缓冲槽连通有第二通道，第二中心柱通过第二通道深入到第二缓冲槽内，所述的第二螺栓在第二缓冲槽内和第二中心柱固联；

弹性垫体（304），其位于第二连接块和第二缓冲块之间，弹性垫体由硅胶制成，其中间设有用于第二中心柱通过的通孔；

第二抵板（307），其分别和第二缓冲块和固定板（5）固联。

3.根据权利要求2所述的轨道交通用排障器，其特征在于，所述的隔板（4）通过两个第二缓冲装置和固定板（5）连接。

4.根据权利要求3所述的轨道交通用排障器，其特征在于，所述的硅胶的制备方法如下，其均按照同等标准的重量份：

步骤一、将纳米二氧化硅通过碾压使其嵌入到橡胶粉当中；

步骤二、将偶联剂喷洒在锂、铟，镓的混合物当中，搅拌，在80-90摄氏度反应10-30分钟，改性完成；

步骤三、将改性完成的锂、铟，镓的混合物、橡胶粉、和氟硅生胶、氟硅油进行混炼，得胶料，后处理制得制品。