CN108860205B - 一种轨道车辆用脱轨检测方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种轨道车辆用脱轨检测方法及装置，其包括：在转向架构架的中部设置横跨转向架构架的过渡横梁（1），且所述过渡横梁位于牵引电机（3）的下方，所述过渡横梁上与车轮对应位置设置压力传感器（5），压力传感器的输出电缆连接到列车控制系统；在车辆发生脱轨时，压力传感器的压力敏感元件接触钢轨检测到压力变化并发出报警信号，压力传感器信号处理单元的输出电缆将报警信号传递给列车控制系统；工作人员收到列车控制系统发出的报警信号后对列车进行停车检查。本发明能实时检测转向架是否发生脱轨行为，并能保护牵引电机等零部件不受损坏，大大提高了列车的行车安全性。
Description
技术领域
本发明涉及轨道车辆转向架，特别是一种轨道车辆用脱轨检测方法及装置。
背景技术
随着科技发展及人民生活水平的提高，对于列车行车安全越来越重视，非常有必要在线监测列车安全。另外由于无人驾驶技术在中国城市轨道交通中得到广泛的应用，其安全性要求很高，特别是涉及到脱轨安全性这一块，需要对列车的脱轨状态实时监测，必须在列车上安装脱轨检测装置。
目前轨道车辆用的脱轨检测装置有两种，一种是安装在构架端部，位于轮对前进方向，与障碍物探测装置集成在一起，其原理是列车脱轨时传感器与钢轨接触，发出报警信号。这种脱轨检测装置有一个缺点，由于安装在构架端部且装置本身重量较重，故对脱轨检测装置安装支架的强度要求较高，设计风险大，严重影响脱轨检测装置的可靠性，甚至转向架本身结构的可靠性。一种是安装在轴箱体或构架上，利用监测加速度振动幅值来判断转向架及车辆是否脱轨，多用于货车车辆。由于加速度振动幅值干扰影响较多，带来高误报率的风险。另外当车辆脱轨时，这两种类型的脱轨检测装置均不能对转向架零部件进行保护。
综上所述，如何提供一种检测可靠、能够在脱轨时保护转向架零部件的脱轨检测装置，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，鉴于现有脱轨检测装置的缺点，提供一种轨道车辆用脱轨检测方法及装置，以实时检测转向架是否发生脱轨行为，且在脱轨时能起到保护转向架零部件的作用。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种轨道车辆用脱轨检测方法，其包括：在转向架构架的中部设置横跨转向架构架的过渡横梁，且所述过渡横梁位于牵引电机的下方，所述过渡横梁上与车轮对应位置设置压力传感器，压力传感器的压力敏感元件从过渡横梁底部伸出，压力传感器的信号处理单元输出电缆连接到列车控制系统；在车辆发生脱轨时，压力传感器的压力敏感元件接触钢轨检测到压力变化并发出报警信号，压力传感器信号处理单元的输出电缆将报警信号传递给列车控制系统；工作人员收到列车控制系统发出的报警信号后对列车进行停车检查。
上述方法中，所述过渡横梁上与车轮对应位置设置传感器安装部，位于传感器安装部底部的过渡横梁上设置纵向由上至下贯穿过渡横梁的检测孔；所述传感器安装部内设置所述压力传感器，该压力传感器的输出电缆连接到列车控制系统；所述检测孔内设置弹簧，该弹簧的顶部连接压力传感器，底部连接弹簧安装板。
为解决上述技术问题，本发明还提供了一种轨道车辆用脱轨检测装置，包括横跨安装在转向架构架底部的过渡横梁，所述过渡横梁安装在转向架构架中部，且位于牵引电机的下方；所述过渡横梁上与车轮对应位置设置传感器安装部，位于传感器安装部底部的过渡横梁上设置纵向由上至下贯穿过渡横梁的检测孔；所述传感器安装部内设置压力传感器，该压力传感器的输出电缆连接到列车控制系统；所述检测孔内设置弹簧，该弹簧的顶部连接压力传感器，底部连接弹簧安装板。
上述方案进一步改进为，所述过渡横梁上与两侧车轮对应位置分别设置所述传感器安装部，且设置所述压力传感器及所述弹簧、弹簧板。
上述方案进一步改进为，所述过渡横梁经安装座（8）设置在转向架构架上。
上述方案进一步改进为，所述过渡横梁是包括上梁和下梁的工字型钢结构，且所述传感器安装部和检测孔设置在下梁上。
上述方案进一步改进为，所述输出电缆与列车监测中心相连，进一步提高列车行驶安全性。
本发明通过在转向架构架中部安装过渡横梁，过渡横梁上与车轮对应位置设置压力传感器和检测弹簧，且压力传感器的输出信号接到列车控制系统，从而可通过压力传感器实时检测转向架及车辆是否发生脱轨行为：若车辆正常运行时，压力传感器感受不到弹簧压力，发出正常运行信号；当车辆脱轨时，弹簧和过渡横梁与钢轨接触，弹簧受压并把压力传递至压力传感器，压力传感器发出报警信号。
本发明不仅结构简单，能实时检测转向架是否发生脱轨行为，由于过渡横梁位于牵引电机正下方，并横跨左、右钢轨，在脱轨时过渡横梁首先与钢轨接触，能保护牵引电机不受损坏，大大提高了列车的行车安全性。
附图说明
图1为本发明脱轨检测装置安装结构的仰视状态示意图。
图2为本发明脱轨检测装置安装结构的主视状态示意图。
图3是图2的Ⅰ处放大图。
具体实施方式
如图1、图2所示，本发明脱轨检测方法及装置包括经安装座8横跨安装在转向架构架2中部的过渡横梁1，该过渡横梁1是包括上梁11和下梁12的工字型钢结构，且该过渡横梁1位于牵引电机3的下方，该过渡横梁1的下梁12上与车轮对应位置设置传感器安装部121，该传感器安装部121内设置压力传感器5，压力传感器5包括压力检测单元和信号处理单元，该压力传感器5的信号处理单元输出电缆7连接到列车控制系统；位于传感器安装部121底部的下梁12上设置纵向贯穿下梁12的检测孔122，该检测孔122内设置弹簧4，该弹簧4的顶部连接压力传感器5的压力检测单元，底部设置弹簧安装板6。本发明具体使用状况为：
（1）、列车在正常运行时，弹簧4处于自由状态，压力传感器5感受不到弹簧4的压力，不会发出报警信息，压力传感器5仅发出正常运行信号，此信号通过输出电缆7发送至列车控制系统。
（2）、当列车脱轨时，转向架及其构架2掉下钢轨，由于过渡横梁1安装于转向架构架2的牵引电机3的下方，因而过渡横梁1首先与钢轨接触，从而能保护牵引电机3及其他零部件不受损坏，大大提高了列车的行车安全性。当然，更为准确地说，最先接触钢轨的部件是安装在过渡横梁1上的弹簧安装板6，进而压缩弹簧4，弹簧4一压缩产生压力传递到压力传感器5，当压力超过限值时，压力传感器5发出报警信号，报警信号通过输出电缆7发送至列车控制系统，工作人员收到报警信息对列车进行停车检查；
（3）、为了更进一步提高轨道车辆的运行安全性，本发明脱轨检测装置的输出电缆7与列车监测中心（图中未示）相连，列车监测中心接收到信号后一方面可发送信号给列车控制系统，通过列车控制系统控制列车的速度及制动工作，另一方面也可发出报警信号，提醒操作人员进行相关操作，从而保证列车安全，降低因为人为因素导致列车行驶的危险性，降低了工作人员的劳动强度。
为了在脱轨时更好地保护转向架零部件，可在每个牵引电机下方安装一套脱轨检测装置，这样能同时保护两个牵引电机及驱动单元。
本发明脱轨检测装置的触发方式也可由弹簧4和压力传感器5换成行程开关或阀片。
Claims (7)
1.一种轨道车辆用脱轨检测方法，其特征在于包括：在转向架构架的中部设置横跨转向架构架的过渡横梁（1），且所述过渡横梁位于牵引电机（3）的下方，所述过渡横梁上与车轮对应位置设置压力传感器（5），压力传感器的压力敏感元件从过渡横梁底部伸出，压力传感器的信号处理单元输出电缆连接到列车控制系统；在车辆发生脱轨时，压力传感器的压力敏感元件通过弹簧（4）接触钢轨检测到压力变化并发出报警信号，压力传感器信号处理单元的输出电缆将报警信号传递给列车控制系统；工作人员收到列车控制系统发出的报警信号后对列车进行停车检查。
2.根据权利要求1所述的一种轨道车辆用脱轨检测方法，其特征在于，所述过渡横梁上与车轮对应位置设置传感器安装部（121），位于传感器安装部底部的过渡横梁上设置纵向由上至下贯穿过渡横梁的检测孔（122）；所述传感器安装部内设置所述压力传感器（5），该压力传感器的输出电缆（7）连接到列车控制系统；所述检测孔内设置所述弹簧（4），所述弹簧的底部连接弹簧安装板（6）。
3.一种应用权利要求1－2中任一项所述轨道车辆用脱轨检测方法的装置，包括横跨安装在转向架构架（2）底部的过渡横梁（1），其特征在于，所述过渡横梁安装在转向架构架中部，且位于牵引电机（3）的下方；所述过渡横梁上与车轮对应位置设置传感器安装部（121），位于传感器安装部底部的过渡横梁上设置纵向由上至下贯穿过渡横梁的检测孔（122）；所述传感器安装部内设置压力传感器（5），该压力传感器的输出电缆（7）连接到列车控制系统；所述检测孔内设置弹簧（4），该弹簧的顶部连接压力传感器，底部设置弹簧安装板（6）。
4.根据权利要求3所述的一种轨道车辆用脱轨检测装置，其特征在于，所述过渡横梁上与两侧车轮对应位置分别设置所述传感器安装部，且设置所述压力传感器及所述弹簧、弹簧板。
5.根据权利要求3所述的一种轨道车辆用脱轨检测装置，其特征在于，所述过渡横梁经安装座（8）设置在转向架构架上。
6.根据权利要求3所述的一种轨道车辆用脱轨检测装置，其特征在于，所述过渡横梁是包括上梁（11）和下梁（12）的工字型钢结构，且所述传感器安装部和检测孔设置在下梁上。
7.根据权利要求3所述的一种轨道车辆用脱轨检测装置，其特征在于，所述输出电缆与列车监测中心相连。
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