CN109941299B - 一种铁路货车移动式接地装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种铁路货车移动式接地装置，包括小车组成、拉杆组成、牵引机构以及接地导线，所述小车组成放置在钢轨上且可沿钢轨移动，所述牵引机构安装在铁路货车上，所述拉杆组成两端分别与小车组成和牵引机构铰接，形成具有转动自由度的刚性传力结构，通过牵引机构牵引小车组成运行，而在铁路货车制动减速时阻挡小车组成运动，并自适应牵引机构与小车组成间的相对位移变化，载有发电设备的铁路货车通过接地导线与小车组成连接，使其与钢轨一起形成动态连通的接地电路。本发明解决了载有发电设备的铁路货车移动式接地问题，有效避免了货车轴承过电，损坏轴承的风险，并保障工作人员生命安全，可满足载有发电设备的铁路货车运行供电时安全接地。

Description

一种铁路货车移动式接地装置

技术领域

本发明属于铁路货车运输技术领域，特别是涉及一种铁路货车移动式接地装置。

背景技术

目前，随着铁路货车行业的发展，对货车的功能需求不断增多，除货物运输外，还需要发展集抢险，救援，发电，供水，冲洗隧道等功能为一体的铁路综合保障车。对于这类铁路综合保障车，其车上一般都配备了独立发电设备，其发电机所发出的电为强电，当货车在移动过程中需要发电时，为了保护工作人员的生命安全，必须与轨道动态连通接地，而我国现有的铁路货车轴承不允许通过强电，否则可能损坏轴承，危及行车安全。在不改变现有货车技术结构的条件下，要让货车边走边发电，就必须增加一种可在钢轨上移动的接地装置，以保障货车及人员安全。

现有货车转向架上有弹簧等弹性承载元件，当货车载重变化、车轮磨耗以及线路不平顺引起的振动等因素会造成车体、车钩距轨面的高度发生相应变化。另外，通过曲线时，车钩中心线会偏离轨道中心，曲线半径越小，车钩偏离轨道中心线越远。因此，货车运行时，无论在垂直方向还是水平方向，车体、车钩相对于轨道的位置都不是固定的，而是在一定范围内随机变化，在这种情况下，如何保证货车与接地装置的牵引、连接也是需要考虑的问题。

发明内容

本发明的目的在于，针对上述存在的问题，提供一种能够实现装载有发电设备的铁路货车运行时安全供电，并避免转向架轴承过电，损坏轴承，同时保障工作人员生命安全的铁路货车移动式接地装置。

本发明采用如下技术方案实现：一种铁路货车移动式接地装置，其特征在于：包括小车组成、拉杆组成、牵引机构以及接地导线，所述小车组成放置在钢轨上且可沿钢轨移动，所述牵引机构安装在铁路货车上，所述拉杆组成两端分别与小车组成和牵引机构铰接，形成具有转动自由度的刚性传力结构，通过牵引机构牵引小车组成运行，而在铁路货车制动减速时阻挡小车组成运动，并自适应牵引机构与小车组成间的相对位移变化，载有发电设备的铁路货车通过接地导线与小车组成连接，使其与钢轨一起形成动态连通的接地电路。

本发明所述的铁路货车移动式接地装置，其所述小车组成由至少一组轮对组成，当所述轮对为多组时，每组轮对的结构相同且相邻两组轮对之间通过连接板刚性连接，所述接地导线一端与连接板连接，所述每组轮对包括车轴以及对称设置在车轴两端的车轮座，在所述车轴上连接有连接板，所述车轮座通过轴承组件与车轴转动连接，所述车轮座放置在钢轨上且车轴两端车轮座之间的横向距离与铁路轨道的轨距匹配，在靠近牵引机构的一组轮对的车轴中部固定连接有固定板，所述拉杆组成一端与固定板铰接。

本发明所述的铁路货车移动式接地装置，其所述轴承组件设置在车轮座内，所述轴承组件由轴承和轴承盖组成，所述轴承与车轮座采用过盈配合，所述轴承盖与车轮座通过螺栓固定，在运行时，所述车轮座在钢轨上前后滚动，所述车轴相对于钢轨前后平动。

本发明所述的铁路货车移动式接地装置，其所述拉杆组成包括拉杆以及对称设置在拉杆两端的耳座，所述耳座呈凹形，在所述拉杆两端的耳座上设置有相互平行且与拉杆轴向相垂直的销孔，在所述销孔内设置有销轴。

本发明所述的铁路货车移动式接地装置，其所述耳座与拉杆端部固定连接，所述小车组成中的固定板置于拉杆一端的耳座的凹槽内，并通过销轴相互铰接，所述牵引机构下部设置的耳板置于拉杆另一端的耳座的凹槽内，并通过销轴相互铰接，所述拉杆两端的耳座与固定板和耳板连接后，其在横向上留有足够间隙以适应铁路货车在轨道上的曲线运动。

本发明所述的铁路货车移动式接地装置，其所述牵引机构安装在铁路货车的冲击座与端梁之间，所述牵引机构整体呈框架结构，在所述牵引机构上设置有限位板，所述牵引机构的左右两端与端梁接触，并卡于冲击座两端，所述牵引机构上的限位板钩住端梁的下翼缘。

本发明所述的铁路货车移动式接地装置，其所述牵引机构包括上横梁组成、下横梁组成以及左、右立柱组成，上、下横梁组成与左、右立柱组成通过螺钉连接形成固定框架结构，所述限位板对称地固定在左、右立柱组成上。

本发明所述的铁路货车移动式接地装置，其所述上横梁组成包括上横梁和上横梁连接板，所述上横梁两端与上横梁连接板固定连接，所述上横梁连接板通过螺钉与左、右立柱组成固定连接，所述上横梁组成下平面与铁路货车的冲击座上平面接触，所述上横梁组成的长度与冲击座的外形尺寸相匹配。

本发明所述的铁路货车移动式接地装置，其所述下横梁组成包括下横梁、封板以及下横梁连接板，所述封板与下横梁固定连接，所述下横梁连接板对称地固定在下横梁两端，所述下横梁连接板通过螺钉与左、右立柱组成固定连接，在所述下横梁的中部固定连接有用于与拉杆组成铰接的耳板。

本发明所述的铁路货车移动式接地装置，其所述左、右立柱组成结构相同，且均包括立柱、定位挡板、筋板和垫板，所述定位挡板固定在立柱的内侧顶部，用于上横梁组成组装时的快速定位，所述筋板固定在立柱的下部内侧，所述垫板固定在立柱内侧，用于填补立柱与冲击座之间的间隙。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、本发明解决了载有发电设备安全路货车移动式接地问题，有效避免了货车轴承过电，损坏轴承的风险，并保障工作人员生命安全，可满足载有发电设备的铁路货车运行供电时安全接地。

2、本发明的接地小车采用具有转动自由度的刚性机构牵引，能自动适应因货车载重、车轮磨耗及通过曲线等引起的车体位置的动态变化，使接地小车具备前进、后退的双向运动功能，并保证货车对接地小车可靠牵引。

3、本发明通过牵引机构和拉杆组成把货车的牵引力、制动力传递给接地小车，无需改变现有铁路货车的结构设计。

4、本发明操作简单、可靠，整个移动式接地装置为可拆卸结构设计，拆卸后占用空间小，易于存放，组装时方便快捷，牵引机构与货车采用活动式连接，无需在货车上增加任何部件就可以实现快速连接。

附图说明

图1 是本发明的结构示意图。

图2 是本发明中轮对的结构示意图。

图3 是本发明中轮对的主视图。

图4 是本发明中小车组成的结构示意图。

图5 是本发明中拉杆组成的结构示意图。

图6 是本发明中牵引机构的主视图。

图7是本发明中牵引机构的侧视图。

图8是本发明中牵引机构的组装示意图。

图9为图8中A-A剖视图。

图10 是本发明中立柱组成的结构示意图。

图11是本发明中上横梁组成的结构示意图。

图12 是本发明中下横梁组成的结构示意图。

图中标记：1为小车组成，2为拉杆组成，3为牵引机构，4为接地导线，5为轮对，6为车轮座，7为轴承盖，8为轴承，9为连接板，10为车轴，11为固定板，12为拉杆，13为耳座，14为销轴，15为左立柱组成，16为上横梁组成，17为右立柱组成，18为下横梁组成，19为限位板，20为冲击座，21为端梁，22为筋板，23为立柱，24为垫板，25为定位挡板，26为上横梁，27为上横梁连接板，28为下横梁连接板，29为下横梁，30为耳板，31封板。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明作详细的说明。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定发明。

如图1所示，一种铁路货车移动式接地装置，包括小车组成1、拉杆组成2、牵引机构3以及接地导线4，所述小车组成1放置在钢轨上且可沿钢轨移动，所述牵引机构3安装在铁路货车上，所述拉杆组成2两端分别与小车组成1和牵引机构3铰接，形成具有转动自由度的刚性传力结构，既能传递铁路货车的拉力，通过牵引机构3牵引小车组成1运行，又能承受压力，在铁路货车制动减速时阻挡小车组成1运动，使其同步制动，并自适应因货车载重、车轮磨耗及通过曲线等引起的牵引机构3与小车组成1间的相对位移变化，确保货车对小车组成的可靠牵引，载有发电设备的铁路货车通过接地导线4与小车组成1连接，使其与钢轨一起形成动态连通的接地电路，实现货车运行发电时安全接地，避免货车轴承过电、损坏，并保障操作人员安全。

如图4所示，所述小车组成1由至少一组轮对5组成，在本实施例中，所述小车组成由两组结构相同的轮对组成，两组轮对5之间通过连接板9刚性连接，所述连接板上设有圆孔及紧固部件，用于与载有发电设备的铁路货车的接地导线一端连接。如图2所示，所述每组轮对5包括车轴10以及对称设置在车轴10两端的车轮座6，所述车轴为阶梯轴，车轮座设有与之匹配的阶梯孔，以实现轴向定位，在所述车轴10上连接有连接板9，所述车轮座6通过轴承组件与车轴10转动连接，所述车轮座6放置在钢轨上且车轴10两端车轮座6之间的横向距离与铁路轨道的轨距匹配，即所述车轮座的横向距离可满足在标准轨距 1435mm上运行，也可根据实际轨距对车轴长度进行调整，满足在不同轨距的线路上运行；其中，在靠近牵引机构3的一组轮对5的车轴10中部固定连接有固定板11，所述固定板与连接板连接方向成30°夹角斜向上，所述固定板11上设有两个圆孔，其一端与车轴10焊接固定，另一端用于实现与拉杆组成2一端铰接。

如图3所示，所述轴承组件设置在车轮座6内，所述轴承组件由轴承8和轴承盖7组成，所述轴承8与车轮座6采用过盈配合，所述轴承盖7与车轮座6通过螺栓固定，在运行时，所述车轮座6在钢轨上前后滚动，所述车轴10相对于钢轨前后平动。

如图5所示，所述拉杆组成2包括拉杆12以及对称设置在拉杆12两端的耳座13，所述耳座13呈凹形，在所述拉杆12两端的耳座13上设置有相互平行且与拉杆12轴向相垂直的销孔，在所述销孔内设置有销轴14。其中，耳座底部设有与拉杆匹配的通孔，拉杆嵌入此孔后与耳座焊接固定，以增加拉杆组成的强度，所述小车组成1中的固定板11置于拉杆12一端的耳座13的凹槽内，并通过销轴14相互铰接，所述牵引机构3下部设置的耳板30置于拉杆12另一端的耳座13的凹槽内，并通过销轴14相互铰接，所述拉杆12两端的耳座13与固定板11和耳板30连接后，其在横向上留有足够间隙以适应铁路货车在轨道上的曲线运动，便于小车组成在铁路线路上顺利运行。

如图8和9所示，所述牵引机构3安装在铁路货车的冲击座20与端梁21之间，所述牵引机构3整体呈框架结构，在所述牵引机构3上设置有限位板19，所述牵引机构3的左右两端与端梁21接触，并卡于冲击座20两端，所述牵引机构3上的L形限位板19钩住端梁21的下翼缘，起到固定连接作用。通过牵引机构与铁路货车快速连挂，再通过拉杆组成带动小车组成实现移动。

如图6和7所示，所述牵引机构3包括上横梁组成16、下横梁组成18以及左立柱组成15和右立柱组成17，上、下横梁组成与左、右立柱组成通过螺钉连接形成固定框架结构，所述限位板19对称地固定在左、右立柱组成上。

如图11所示，所述上横梁组成16包括上横梁26和上横梁连接板27，所述上横梁26两端与上横梁连接板27固定连接，所述上横梁连接板27通过螺钉与左、右立柱组成固定连接，所述上横梁组成16下平面与铁路货车的冲击座20上平面接触，所述上横梁组成16的长度与冲击座20的外形尺寸相匹配，即所述上横梁组成的长度可根据不同冲击座外形尺寸进行调整。

如图12所示，所述下横梁组成18包括下横梁29、封板31以及下横梁连接板28，所述封板31与下横梁29固定连接形成矩管结构，所述下横梁连接板28对称地固定在下横梁29两端，所述下横梁连接板28通过螺钉与左、右立柱组成固定连接，在所述下横梁29的中部固定连接有用于与拉杆组成2铰接的耳板30。

如图10所示，所述左、右立柱组成结构相同，且均包括立柱23、定位挡板25、筋板22和垫板24，所述立柱为角钢，与铁路货车连挂时，立柱内侧边卡于冲击座处，起到限位作用，并与限位板共同将牵引机构限位固定，所述定位挡板25固定在立柱23的内侧顶部，用于上横梁组成16组装时的快速定位，所述筋板22固定在立柱23的下部内侧，对立柱起补强作用，所述垫板24固定在立柱23内侧，用于填补立柱23与冲击座20之间的间隙，避免间隙过大，造成移动式接地装置运行时不平稳。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种铁路货车移动式接地装置，其特征在于：包括小车组成(1)、拉杆组成(2)、牵引机构(3)以及接地导线(4)，所述小车组成(1)放置在钢轨上且可沿钢轨移动，所述牵引机构(3)安装在铁路货车上，所述拉杆组成(2)两端分别与小车组成(1)和牵引机构(3)铰接，形成具有转动自由度的刚性传力结构，通过牵引机构(3)牵引小车组成(1)运行，而在铁路货车制动减速时阻挡小车组成(1)运动，并自适应牵引机构(3)与小车组成(1)间的相对位移变化，载有发电设备的铁路货车通过接地导线(4)与小车组成(1)连接，使其与钢轨一起形成动态连通的接地电路；

所述小车组成(1)由至少一组轮对(5)组成，当所述轮对(5)为多组时，每组轮对(5)的结构相同且相邻两组轮对(5)之间通过连接板(9)刚性连接，所述接地导线(4)一端与连接板(9)连接，所述每组轮对(5)包括车轴(10)以及对称设置在车轴(10)两端的车轮座(6)，在所述车轴(10)上连接有连接板(9)，所述车轮座(6)通过轴承组件与车轴(10)转动连接，所述车轮座(6)放置在钢轨上且车轴(10)两端车轮座(6)之间的横向距离与铁路轨道的轨距匹配，在靠近牵引机构(3)的一组轮对(5)的车轴(10)中部固定连接有固定板(11)，所述拉杆组成(2)一端与固定板(11)铰接。

2.根据权利要求1所述的铁路货车移动式接地装置，其特征在于：所述轴承组件设置在车轮座(6)内，所述轴承组件由轴承(8)和轴承盖(7)组成，所述轴承(8)与车轮座(6)采用过盈配合，所述轴承盖(7)与车轮座(6)通过螺栓固定，在运行时，所述车轮座(6)在钢轨上前后滚动，所述车轴(10)相对于钢轨前后平动。

3.根据权利要求1所述的铁路货车移动式接地装置，其特征在于：所述拉杆组成(2)包括拉杆(12)以及对称设置在拉杆(12)两端的耳座(13)，所述耳座(13)呈凹形，在所述拉杆(12)两端的耳座(13)上设置有相互平行且与拉杆(12)轴向相垂直的销孔，在所述销孔内设置有销轴(14)。

4.根据权利要求3所述的铁路货车移动式接地装置，其特征在于：所述耳座(13)与拉杆(12)端部固定连接，所述小车组成(1)中的固定板(11)置于拉杆(12)一端的耳座(13)的凹槽内，并通过销轴(14)相互铰接，所述牵引机构(3)下部设置的耳板(30)置于拉杆(12)另一端的耳座(13)的凹槽内，并通过销轴(14)相互铰接，所述拉杆(12)两端的耳座(13)与固定板(11)和耳板(30)连接后，其在横向上留有足够间隙以适应铁路货车在轨道上的曲线运动。

5.根据权利要求1至4中任意一项所述的铁路货车移动式接地装置，其特征在于：所述牵引机构(3)安装在铁路货车的冲击座(20)与端梁(21)之间，所述牵引机构(3)整体呈框架结构，在所述牵引机构(3)上设置有限位板(19)，所述牵引机构(3)的左右两端与端梁(21)接触，并卡于冲击座(20)两端，所述牵引机构(3)上的限位板(19)钩住端梁(21)的下翼缘。

6.根据权利要求5所述的铁路货车移动式接地装置，其特征在于：所述牵引机构(3)包括上横梁组成(16)、下横梁组成(18)以及左、右立柱组成(15、17)，上、下横梁组成(16、18)与左、右立柱组成(15、17)通过螺钉连接形成固定框架结构，所述限位板(19)对称地固定在左、右立柱组成(15、17)上。

7.根据权利要求6所述的铁路货车移动式接地装置，其特征在于：所述上横梁组成(16)包括上横梁(26)和上横梁连接板(27)，所述上横梁(26)两端与上横梁连接板(27)固定连接，所述上横梁连接板(27)通过螺钉与左、右立柱组成(15、17)固定连接，所述上横梁组成(16)下平面与铁路货车的冲击座(20)上平面接触，所述上横梁组成(16)的长度与冲击座(20)的外形尺寸相匹配。

8.根据权利要求6所述的铁路货车移动式接地装置，其特征在于：所述下横梁组成(18)包括下横梁(29)、封板(31)以及下横梁连接板(28)，所述封板(31)与下横梁(29)固定连接，所述下横梁连接板(28)对称地固定在下横梁(29)两端，所述下横梁连接板(28)通过螺钉与左、右立柱组成(15、17)固定连接，在所述下横梁(29)的中部固定连接有用于与拉杆组成(2)铰接的耳板(30)。

9.根据权利要求6所述的铁路货车移动式接地装置，其特征在于：所述左、右立柱组成(15、17)结构相同，且均包括立柱(23)、定位挡板(25)、筋板(22)和垫板(24)，所述定位挡板(25)固定在立柱(23)的内侧顶部，用于上横梁组成(16)组装时的快速定位，所述筋板(22)固定在立柱(23)的下部内侧，所述垫板(24)固定在立柱(23)内侧，用于填补立柱(23)与冲击座(20)之间的间隙。