CN110104016A - 一种齿轨列车用自动开闭排障器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种齿轨列车用自动开闭排障器，属于列车车辆排障器的技术领域，包括排障组件和联动转轴，该排障组件和联动转轴均铰接于齿轨列车上，还包括沿齿轨列车行驶方向设置的触碰装置，所述联动转轴上设有与触碰装置对应匹配的转动机构，该转动机构包括两个拐臂，两所述拐臂分别与所述触碰装置相对运动以驱动联动转轴作正反向旋转；所述联动转轴上设有连杆组件，该连杆组件随联动转轴的正反向旋转驱动所述排障组件打开或关闭，以达到能够满足齿轨列车运行于大坡道线路时，排障器能够自动开闭以保证列车车辆行驶安全的目的。

Description

一种齿轨列车用自动开闭排障器

技术领域

本发明属于列车车辆排障器的技术领域，具体而言，涉及一种齿轨列车用自动开闭排障器。

背景技术

现有的机车排障器适应于列车车辆在坡道不大于30‰(即坡道与水平面夹角成2°)的线路上运行使用；齿轨列车车辆用自动开闭排障器适应于列车车辆在≤250‰(即坡道与水平面夹角成14°)坡道上运行使用。

齿轨列车车辆是一种带齿轨牵引功能的旅游观光列车，应用于山地旅游风景区，根据地形情况，线路坡道一般大于我们普通列车车辆运行线路坡道。齿轨铁路是一种登山铁路，一般铁路可以攀爬的斜坡坡度约为4°至6°，间中亦可越过短的9°路段。齿轨铁路在普通路轨中间的轨枕上，另外放置一条特别的齿轨。行走齿轨铁路的机车，配备了一个或多个齿轮，跟齿轨啮合着行走。这样机车便能克服黏着力不足的问题，把列车拉上达坡度达48°的陡峭斜坡。

齿轨列车车辆在坡道不大于30‰(即坡道与水平面夹角成2°)的线路上运行时根据标准规定必须使用排障器；当齿轨车辆在30‰～250‰的坡道上运行时，由于列车牵引方式发生变化，造成车辆不能使用常规的排障器，导致同一辆齿轨列车在同一条线路上运行时，因坡道变化让传统排障器无法满足使用要求。在此背景下，设计一种适合齿轨列车在大坡道线路运行时使用的车辆自动开闭排障器亟待研发人员解决。

发明内容

鉴于此，为了解决现有技术存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种齿轨列车用自动开闭排障器以达到能够满足齿轨列车运行于大坡道线路时，排障器能够自动开闭以保证列车车辆行驶安全的目的。

本发明所采用的技术方案为：一种齿轨列车用自动开闭排障器，包括排障组件和联动转轴，该排障组件和联动转轴均铰接于齿轨列车上，还包括沿齿轨列车行驶方向设置的触碰装置，所述联动转轴上设有与触碰装置对应匹配的转动机构，该转动机构包括两个拐臂，两所述拐臂分别与所述触碰装置相对运动以驱动联动转轴作正反向旋转；所述联动转轴上设有连杆组件，该连杆组件随联动转轴的正反向旋转驱动所述排障组件打开或关闭，以达到能够满足齿轨列车运行于大坡道线路时，排障器能够自动关闭，在平轨运行时，能够自动打开，两种工况自由切换。

进一步的，两所述拐臂的运动轨迹位于不同平面内且两者之间形成异面夹角，安装方便且制作过程更为简单。

进一步的，两所述拐臂的运动轨迹位于同一平面内且两者之间形成平面夹角，可节省转动机构和触碰装置的占用空间。

进一步的，所述拐臂设为L形结构，以保证拐臂与所述触碰装置更好的产生反作用力。

进一步的，所述转动机构还包括装于所述联动转轴上的连接轴，所述连接轴上装有拐臂套，拐臂套上设有两所述拐臂且两拐臂的端部均装有滚轮，滚轮与所述触碰装置对应匹配，以滚轮减小拐臂与触碰机构之间的摩擦力，提供反作用力更为顺畅。

进一步的，所述触碰装置包括两条触碰块，各条所述触碰块分别与各所述滚轮对应匹配，且各所述触碰块上均设有倾斜面，该倾斜面位于所述滚轮的运动轨迹上，倾斜面对所述拐臂提供更为平顺的作用力。

进一步的，沿齿轨列车的行驶方向两侧均设有所述触碰装置，为整个排障器的正常工作提供可靠保障。

进一步的，所述连杆组件包括装于所述联动转轴上的主动臂，所述主动臂的端部铰接有联动臂，联动臂的端部与所述排障组件铰接连接；所述主动臂上还设有摆臂，摆臂的端部与所述排障组件之间设有自锁圆柱弹簧，以实现排障组件打开或关闭时具备自锁性。

进一步的，还包括设于齿轨列车上的自锁板簧，所述自锁板簧呈弧形状结构，且所述排障组件上设有与自锁板簧对应匹配的卡槽，进一步提升排障组件的自锁能力。

进一步的，所述排障组件包括排障座板和排障板，所述排障板上开设有调节槽孔，且该排障板经紧固螺栓穿过所述调节槽孔装配于排障座板上，以实现排障板磨损后，能够进行调整位置以保证排障板的正常工作。

本发明的有益效果为：

1.采用本发明所提供的齿轨列车用自动开闭排障器，通过在齿轨列车行驶方向上设置触碰装置，在齿轨列车的行驶过程中，拐臂上的滚轮沿着触碰装置滚动以对联动转轴产生相互作用，以实现联动转轴作正、反向旋转，联动转轴再通过连杆组件将排障组件进行打开或关闭，以实现在齿轨列车的行驶过程中，排障器能够在两种工况之间自由切换，相对于现有技术，即可满足在坡道不大于30‰的情况下必须使用排障器的要求，又可满足在30‰～250‰的坡道情况下，自动关闭排障器的要求，具有较强的实用性，并对齿轨列车的安全行驶提供了可靠保障。

2.将两个拐臂上滚轮的运动轨迹设于不同的平面内，在滚轮跟随齿轨列车运动的过程中，能够实现不同的滚轮受不同的倾斜面相互作用，以分别驱动联动转轴作正、反向运动，同时，也能够简化触碰装置的结构设计，降低制造成本。

3.通过在连杆组件与排障组件之间设置自锁圆柱弹簧能够满足排障组件在打开或者关闭时具有良好的自锁性，防止在齿轨列车行驶过程中发生意外，同时，通过自锁板簧对排障组件的自锁提供更加可靠的保障。

附图说明

图1是本发明提供的齿轨列车用自动开闭排障器的整体结构示意图；

图2是图1的局部放大示意图；

图3是本发明提供的齿轨列车用自动开闭排障器的A向示意图中处于非工作状态的示意图；

图4是本发明提供的齿轨列车用自动开闭排障器的A向示意图中处于工作状态的示意图；

图5是本发明提供的齿轨列车用自动开闭排障器中转动机构与触碰装置在平轨转上坡轨道的示意图；

图6是本发明提供的齿轨列车用自动开闭排障器中转动机构与触碰装置在上坡轨道转平轨的示意图；

附图中标注如下：

轨道-1，排障板-2，排障座板-3，联动转轴-4，紧固螺钉-5，转动机构-6，自锁圆柱弹簧-7，连接轴-8，滚轮-9，第二触碰块-10，主动臂-11，联动臂-12，摆臂-13，自锁板簧-14，第一拐臂-15，第二拐臂-16，拐臂套-17，第一触碰块-18。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义型实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

实施例1

如图1、图2所示，在本实施例中具体提供了一种齿轨列车用自动开闭排障器，包括排障组件和联动转轴4，该排障组件和联动转轴4均铰接于齿轨列车的主体上，齿轨列车行驶于轨道1上，且排障组件位于齿轨列车的正前方，当其转动到最低位置时，作为排障器的工作状态，承受需要的冲击载荷，保护齿轨牵引齿轮；当其转动到最高位置时作为排障器的非工作状态，为齿轨动力牵引让出传动空间。其中，所述排障组件包括排障座板3和排障板2，所述排障板2上开设有调节槽孔，且该排障板2经紧固螺钉5穿过所述调节槽孔装配于排障座板3上，在齿轨列车的长期使用之后，排障板2的端部产生则会产生磨损，排障板2的整体长度变短，此时，可通过松开紧固螺钉5，并将排障板2通过调节槽孔进行调整至适当位置之后，再将紧固螺钉5拧紧，以对排障板2的正常使用提供可调节性。优选的，在本实施例中，在所述排障板2上平行设置有3个调节槽孔，各个调节槽孔中均设有两个所述紧固螺钉5，以保证排障板2在排障座板3上的稳定装配，满足使用要求。

还包括沿齿轨列车行驶方向设置的触碰装置，所述联动转轴4上设有与触碰装置对应匹配的转动机构6，转动机构6在齿轨列车的运动过程中能够与触碰装置产生相互作用，以实现对联动转轴4的转动提供作用力。

该转动机构6包括两个拐臂，两所述拐臂分别与所述触碰装置相对运动以驱动联动转轴4作正向旋转或反向旋转，在拐臂与触碰装置上进行相对运动时，触碰装置能够对拐臂产生不同方向的作用力，以实现拐臂驱动联动转轴4作正向或反向转动；所述联动转轴4上设有连杆组件，该连杆组件随联动转轴4的正反向旋转驱动所述排障组件打开或关闭，即实现能够排障组件在工作状态与非工作状态之间相互切换。

为进一步提升拐臂与触碰装置之间的相互作用效果并降低装配难度，如图2所示，所述转动机构6还包括装于所述联动转轴4上的连接轴8，所述连接轴8焊接于联动转轴4上，并在连接轴8上通过一防转螺钉装配有拐臂套17，以使拐臂套17能够与连接轴8同步转动，在拐臂套17上设有两所述拐臂且两拐臂的端部均装有滚轮9，滚轮9与所述倾斜面对应匹配，即在滚轮9沿齿轨列车运动时，滚轮9随着倾斜面逐渐滚动，以驱动拐臂作旋转运动，由于两个拐臂位于拐臂套17的不同方位上，不同拐臂上的滚轮9在对应的倾斜面上滚动时，能够联动拐臂套17产生不同方向的旋转运动。上述中，将两拐臂与拐臂套17设为一体结构，只是本实施例的优选技术方案，也可设置两个拐臂套17，各个拐臂套17上均设有一个所述拐臂，并将两个拐臂套17均牢固装配在所述联动轴上，同样能够满足使用要求。

两所述触碰块位于不同平面内，两所述滚轮9分别与两所述触碰块对应匹配，且两所述滚轮9之间形成异面夹角(即滚轮9的转动中心与拐臂套17的中心连成的直线之间形成异面夹角)，异面夹角的范围为90°～180°之间。采用上述结构，一方面，有利于在施工现场对触碰块的安装；另一方面，可保证两个拐臂上滚轮9在滚动倾斜面时，能够驱动拐臂套17产生不同方向的旋转运动。优选的，所述拐臂设为L形结构，以使拐臂端部的滚轮9能够更好的贴附在倾斜面上，以随着齿轨列车的运动，拐臂产生旋转运动。

所述触碰装置包括两条触碰块，各条所述触碰块分别与各所述滚轮9对应匹配，且各所述触碰块上均设有倾斜面，该倾斜面位于所述滚轮9的运动轨迹上。在转动机构6随齿轨列车运动时，拐臂能够在倾斜面上滑动以产生反作用力，该反作用力能够促使拐臂产生旋转运动。当然，通过倾斜面促使拐臂产生反作用力仅是本实施例的优选方案，实际上，也可在拐臂的运动轨迹上设置档杆，以档杆对拐臂产生反作用力，同样，能够实现促使联动转轴4转动，只是其平顺性略差。

为保证齿轨列车在运行过程中，其上的联动转轴4能够正常运转，在本实施例中，沿齿轨列车的行驶方向两侧均设有所述触碰装置，图1中仅在右侧表示有示意图，触碰装置位于列车轨道的两侧，若某侧的触碰装置损坏，转动机构6仍能够正常运转，能够极大的减小故障率。

所述连杆组件包括装于所述联动转轴4上的主动臂11，所述主动臂11的端部铰接有联动臂12，联动臂12的端部与所述排障座板3铰接连接；所述主动臂11上还设有摆臂13，摆臂13的端部与所述排障组件之间设有自锁圆柱弹簧7。其工作过程如下：如图4所示，当联动转轴4顺时针转动时，主动臂11的端部拉动联动臂12运动，联动臂12拉动所述排障组件顺时针运动，排障器逐渐运动至打开状态，此时，在自锁圆柱弹簧7的作用下，自锁圆柱弹簧7与联动臂12维持平衡状态；反之，如图3所示，当联动转轴4逆时针转动时，主动臂11的端部推动联动臂12运动，联动臂12推动所述排障组件逆时针运动，排障器逐渐运动至关闭状态，此时，在自锁圆柱弹簧7的作用下，自锁圆柱弹簧7与联动臂12也维持平衡状态。所述自锁圆柱弹簧7的两端均设有挂钩，两挂钩分别悬挂在所述排障座板3和摆臂13上。

还包括设于齿轨列车上的自锁板簧14，如图3、图4所示，所述自锁板簧14呈弧形状结构，且所述排障组件上设有与自锁板簧14对应匹配的卡槽，当排障组件运动至关闭状态时，自锁板簧14卡入至卡槽内，以对排障组件进一步锁紧，防止齿轨列车在运行过程中，排障组件会自动打开。

本实施例中，转动机构6与触碰装置之间的运动原理如下：

令设于拐臂套17上的两个拐臂分别为第一拐臂15和第二拐臂16，设于地面上的两条触碰块分别为第一触碰块18和第二触碰块10，以齿轨列车行驶平轨转上坡，再转平轨为例：

在平轨行驶过程为初始状态，此过程中，排障组件位于打开位置上，而在平轨行驶段，第一触碰块18和第二触碰块10的端部均为平面(也可不设置第一触碰块18和第二触碰块10)；

如图6所示，当平轨进入上坡轨道时，在上坡轨道的起始处应设有第二触碰块10，第二触碰块10的端面设有第二倾斜面，随着齿轨列车的运动，第二拐臂16上的滚轮9在第二倾斜面上运动并促使第二拐臂16产生逆时针旋转运动，第二拐臂16通过拐臂套17驱动联动转轴4作逆时针运动，排障组件切换至关闭状态(见上述连杆组件工作原理)，齿轨列车正常上坡行驶；

如图5所示，当上坡轨道进入平轨时，在上坡轨道的结束处应设有第一触碰块18，第一触碰块18的端面设有第一倾斜面，随着齿轨列车的运动，第一拐臂15上的滚轮9在第二倾斜面上运动并促使第一拐臂15产生顺时针旋转运动，第一拐臂15通过拐臂套17驱动联动转轴4作顺时针运动，排障组件切换至打开状态(见上述连杆组件工作原理)，齿轨列车正常平轨行驶并满足排障器的使用要求。

实施例2

在实施例1的基础上，其他结构不变，将所述触碰装置的两条触碰块设于同一平面内，附图中未示出，两条触碰块沿垂直纵向方向排布；此时，两所述拐臂也位于同一平面，且两所述拐臂之间仍存在平面夹角，平面夹角的范围也在90°～180°之间。在实施过程中，应确保两拐臂端部的滚轮9之间具有足够的高度间距，防止在拐臂转动过程中会与触碰块之间产生干涉现象，其工作原理与实施例1相同，此处不再赘述。

本发明不局限于上述可选实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是落入本发明权利要求界定范围内的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种齿轨列车用自动开闭排障器，包括排障组件和联动转轴，该排障组件和联动转轴均铰接于齿轨列车上，其特征在于，还包括沿齿轨列车行驶方向设置的触碰装置，所述联动转轴上设有与触碰装置对应匹配的转动机构，该转动机构包括两个拐臂，两所述拐臂分别与所述触碰装置相对运动以驱动联动转轴作正反向旋转；所述联动转轴上设有连杆组件，该连杆组件随联动转轴的正反向旋转驱动所述排障组件打开或关闭。

2.根据权利要求1所述的齿轨列车用自动开闭排障器，其特征在于，两所述拐臂的运动轨迹位于不同平面内且两者之间形成异面夹角。

3.根据权利要求1所述的齿轨列车用自动开闭排障器，其特征在于，两所述拐臂的运动轨迹位于同一平面内且两者之间形成平面夹角。

4.根据权利要求1所述的齿轨列车用自动开闭排障器，其特征在于，所述拐臂设为L形结构。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的齿轨列车用自动开闭排障器，其特征在于，所述转动机构还包括装于所述联动转轴上的连接轴，所述连接轴上装有拐臂套，拐臂套上设有两所述拐臂且两拐臂的端部均装有滚轮，滚轮与所述触碰装置对应匹配。

6.根据权利要求5所述的齿轨列车用自动开闭排障器，其特征在于，所述触碰装置包括两条触碰块，各条所述触碰块分别与各所述滚轮对应匹配，且各所述触碰块上均设有倾斜面，该倾斜面位于所述滚轮的运动轨迹上。

7.根据权利要求6所述的齿轨列车用自动开闭排障器，其特征在于，沿齿轨列车的行驶方向两侧均设有所述触碰装置。

8.根据权利要求1所述的齿轨列车用自动开闭排障器，其特征在于，所述连杆组件包括装于所述联动转轴上的主动臂，所述主动臂的端部铰接有联动臂，联动臂的端部与所述排障组件铰接连接；所述主动臂上还设有摆臂，摆臂的端部与所述排障组件之间设有自锁圆柱弹簧。

9.根据权利要求1所述的齿轨列车用自动开闭排障器，其特征在于，还包括设于齿轨列车上的自锁板簧，所述自锁板簧呈弧形状结构，且所述排障组件上设有与自锁板簧对应匹配的卡槽。

10.根据权利要求1、8或9所述的齿轨列车用自动开闭排障器，其特征在于，所述排障组件包括排障座板和排障板，所述排障板上开设有调节槽孔，且该排障板经紧固螺栓穿过所述调节槽孔装配于排障座板上。