CN111016953B - 一种可在弯道自动减速的铁路火车制动器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可在弯道自动减速的铁路火车制动器，包括辅助轮、刹车片和卡板，所述辅助轮左右对称设有两个，且固设在轨道轮的左右侧面上，火车内设有开口向右的制动腔，所述轨道轮与钢轨的顶面抵接，所述辅助轮内设有向相互远离侧开口的减速腔，所述减速腔内设有弧形板和减速环，所述弧形板和所述减速环接触可减缓所述轨道轮的转动速度，本发明可有效降低火车在铁路弯道转弯时，由于速度过快导致翻车等的安全事故问题，让火车能够自动感应铁路弯道，并加以减速，降低人工操作所产生的注意力不集中等问题，同时还具有液压刹车系统和紧急制动装置。

Description

一种可在弯道自动减速的铁路火车制动器

技术领域

本发明涉及火车制动器技术领域，具体为一种可在弯道自动减速的铁路火车制动器。

背景技术

目前，随着科技的发展，火车的速度越来越快，但是，在遇到恶劣天气或危险地区的铁路弯道时，火车如果速度过快，还是会存在翻车的危险，一般的规避危险操作是采用人工操作，火车驾驶员在接收到前方弯道信号时，做出手动刹车减缓火车速度的操作，这种方式仍然存在风险，如果驾驶员注意不集中导致刹车过晚则会产生风险，另外，火车在紧急制动时，普通的刹车难以在短时间完全停止火车前进，需要通过再铁路上放置辅助卡板把车轮卡死才能在短时间停稳火车。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可在弯道自动减速的铁路火车制动器，用于克服现有技术中的上述缺陷。

根据本发明的实施例的一种可在弯道自动减速的铁路火车制动器，包括辅助轮、刹车片和卡板，所述辅助轮左右对称设有两个，且固设在轨道轮的左右侧面上，火车内设有开口向右的制动腔，所述轨道轮与钢轨的顶面抵接，所述辅助轮内设有向相互远离侧开口的减速腔，所述减速腔内设有弧形板和减速环，所述弧形板和所述减速环接触可减缓所述轨道轮的转动速度，所述辅助轮内设有开口向所述轨道轮的环形腔，所述环形腔内左右滑动设有环形板，所述辅助轮内设有当所述火车转弯时，通过所述钢轨与所述环形板接触抵压来控制所述弧形板与所述减速环接触减速的弯道制动机构，所述制动腔内转动设有两个前后对称且分别位于所述轨道轮前后两侧的旋转块，所述刹车片固设在所述旋转块靠近所述轨道轮一侧面上，所述火车内设有可控制所述旋转块带动所述刹车片向所述轨道轮侧夹紧达到刹车作用的刹车机构，所述制动腔的左侧连通设有存放腔，所述卡板放置在所述存放腔的底壁上，所述存放腔的后侧连通设有滑动腔，所述滑动腔和所述存放腔内设有可夹持所述卡板向前移动，并把所述卡板放置在所述钢轨顶面达到紧急制动效果的紧急制动机构。

进一步的技术方案，所述辅助轮和所述轨道轮均位于所述制动腔内，所述轨道轮的左侧面固设有动力轴，所述动力轴向左延伸部分伸入所述火车内，并与所述火车的动力源连接，所述动力轴与位于左侧所述轨道轮间隙配合。

进一步的技术方案，所述弯道制动机构包括两组上下对称的顶块，所述环形腔的靠近所述减速腔一侧连通设有两个上下对称的弹性腔，所述顶块滑动设在所述弹性腔的内壁上，所述弹性腔向所述环形腔侧延伸部分伸入所述环形腔内，并与所述环形板抵接，所述环形板的一侧面与所述环形腔的内壁之间固设有四个中心对称的第一弹簧，所述弹性腔的内壁上左右滑动设有滑块，所述滑块位于所述顶块另一侧，所述滑块的另一侧面与所述弹性腔的内壁之间固定安装有第二弹簧，所述减速腔与所述弹性腔之间连通连通腔，所述滑块与所述弧形板之间铰接设有传动杆。

进一步的技术方案，所述火车的右侧面固设有固定块，所述固定块的左侧面固设有固定轴，所述固定轴向左延伸部分伸入位于右侧所述减速腔内，且其外周上固设有第一支撑环，所述制动腔的左壁上固设有第二支撑环，所述减速环固设在所述第一支撑环和所述第二支撑环的外周上。

进一步的技术方案，所述刹车机构包括固设在所述制动腔顶壁上的电动液压缸，所述电动液压缸的前后侧均动力连接设有顶杆，所述顶杆的另一侧铰接设有第一连杆，所述制动腔的左壁转动设有旋转轴，所述旋转块固设在所述旋转轴的外周上，所述第一连杆另一侧与所述旋转块铰接，所述制动腔的上侧连通设有两个前后对称的移动腔，所述移动腔的前后壁上左右滑动设有连接块和传动块，所述传动块向下延伸部分伸入所述制动腔内，并与所述顶杆固定连接，所述移动腔的上侧连通设有传动腔，所述传动腔的顶壁固设有T形滑杆，所述T形滑杆的外周上滑动设有滑套，所述滑套与所述连接块以及所述滑套与所述传动块之间均铰接设有第二连杆，所述连接块与所述旋转块之间铰接设有第三连杆。

进一步的技术方案，所述旋转轴的外周上转动连接有支撑套，所述支撑套与所述制动腔的顶壁固设有固定柱。

进一步的技术方案，所述紧急制动机构包括固设在所述滑动腔左壁上的电机，所述电机的前侧面动力连接设有螺杆，所述滑动腔的内壁上左右滑动设有滑动柱，所述滑动柱内开设有从动腔，所述从动腔的左壁上转动设有螺套，所述螺杆向右延伸部分贯穿所述滑动柱的内壁、所述螺套和所述从动腔，所述螺杆与所述滑动柱的内壁螺纹连接，所述螺套与所述螺杆螺纹连接，所述从动腔的前壁上下滑动设有齿条，所述齿条右侧面与后侧面均带有齿牙，所述从动腔的左壁转动设有从动轴，所述从动轴位于所述螺套前侧，所述从动轴的外周上固设有齿轮，所述从动轴与所述螺套之间传动连接设有皮带，所述从动腔的下侧设有开口向下的齿轮腔，所述齿轮腔的前壁转动设有齿轮轴，所述齿轮轴的后侧面固设有传动轮，所述齿轮轴向前延伸部分伸入所述从动腔内，且其前侧面固设有从动轮，所述从动轮位于所述齿条右侧，所述从动轮可与所述齿条啮合，所述滑动柱向右延伸部分伸入所述存放腔内，所述齿轮腔与所述存放腔连通。

进一步的技术方案，所述齿轮腔的前壁上转动设有两个左右对称的短轴，所述短轴的外周上固设有夹块，所述夹块向下延伸部分伸入所述存放腔内，并位于所述卡板左右两侧，且可夹紧所述卡板，所述夹块顶部弧面处带有齿牙，所述传动轮与位于左侧所述夹块的顶部弧面处啮合，所述卡板的下侧设有开口向下的卡槽。

本发明的有益效果是：本发明可有效降低火车在铁路弯道转弯时，由于速度过快导致翻车等的安全事故问题，让火车能够自动感应铁路弯道，并加以减速，降低人工操作所产生的注意力不集中等问题，同时还具有液压刹车系统和紧急制动装置，可有效提升火车在行驶中的制动效率，其中，弯道制动机构通过火车在转弯时，钢轨和环形板的接触抵压，来传动控制弧形板和减速环接触减速，刹车机构通过电动液压缸的液压动力来传动实现刹车片与轨道轮接触而刹车，紧急制动机构能够往钢轨的顶面上放置卡板，来让卡板与辅助轮接触卡死达到紧急制动效果。

附图说明

图1是本发明整体内部结构示意图；

图2是本发明图1中A-A方向的示意图；

图3是本发明图1中B处的放大示意图；

图4是本发明图1中C-C方向的局部示意图；

图5是本发明图2中滑动柱的内部结构放大示意图；

图6是本发明图2中滑动腔的内部结构示意图；

图7是本发明图2中D-D方向的局部结构示意图。

具体实施方式

下面结合图1-7对本发明进行详细说明，为叙述方便，现对下文所说的方位规定如下：下文所说的上下左右前后方向与图1本身投影关系的上下左右前后方向一致。

参照图1-7，根据本发明的实施例的一种可在弯道自动减速的铁路火车制动器，包括辅助轮26、刹车片32和卡板44，所述辅助轮26左右对称设有两个，且固设在轨道轮27的左右侧面上，火车11内设有开口向右的制动腔20，所述轨道轮27与钢轨28的顶面抵接，所述辅助轮26内设有向相互远离侧开口的减速腔25，所述减速腔25内设有弧形板21和减速环22，所述弧形板21和所述减速环22接触可减缓所述轨道轮27的转动速度，所述辅助轮26内设有开口向所述轨道轮27的环形腔54，所述环形腔54内左右滑动设有环形板56，所述辅助轮26内设有当所述火车11转弯时，通过所述钢轨28与所述环形板56接触抵压来控制所述弧形板21与所述减速环22接触减速的弯道制动机构101，所述制动腔20内转动设有两个前后对称且分别位于所述轨道轮27前后两侧的旋转块17，所述刹车片32固设在所述旋转块17靠近所述轨道轮27一侧面上，所述火车11内设有可控制所述旋转块17带动所述刹车片32向所述轨道轮27侧夹紧达到刹车作用的刹车机构102，所述制动腔20的左侧连通设有存放腔43，所述卡板44放置在所述存放腔43的底壁上，所述存放腔43的后侧连通设有滑动腔46，所述滑动腔46和所述存放腔43内设有可夹持所述卡板44向前移动，并把所述卡板44放置在所述钢轨28顶面达到紧急制动效果的紧急制动机构103。

另外，在一个实施例中，所述辅助轮26和所述轨道轮27均位于所述制动腔20内，所述轨道轮27的左侧面固设有动力轴31，所述动力轴31向左延伸部分伸入所述火车11内，并与所述火车11的动力源连接，所述动力轴31与位于左侧所述轨道轮27间隙配合，通过所述动力轴31的运转，可使所述轨道轮27带动所述火车11在所述钢轨28顶面行驶。

另外，在一个实施例中，所述弯道制动机构101包括两组上下对称的顶块53，所述环形腔54的靠近所述减速腔25一侧连通设有两个上下对称的弹性腔49，所述顶块53滑动设在所述弹性腔49的内壁上，所述弹性腔49向所述环形腔54侧延伸部分伸入所述环形腔54内，并与所述环形板56抵接，所述环形板56的一侧面与所述环形腔54的内壁之间固设有四个中心对称的第一弹簧55，所述弹性腔49的内壁上左右滑动设有滑块52，所述滑块52位于所述顶块53另一侧，所述滑块52的另一侧面与所述弹性腔49的内壁之间固定安装有第二弹簧50，所述减速腔25与所述弹性腔49之间连通连通腔48，所述滑块52与所述弧形板21之间铰接设有传动杆51，当所述火车11转弯时，所述钢轨28可与所述环形板56接触并抵压，从而可使所述顶块53向所述弹性腔49内移动，继而可使所述顶块53推动所述滑块52向所述顶块53同方向移动，进而可使所述传动杆51带动所述弧形板21向所述减速环22处靠近。

另外，在一个实施例中，所述火车11的右侧面固设有固定块19，所述固定块19的左侧面固设有固定轴24，所述固定轴24向左延伸部分伸入位于右侧所述减速腔25内，且其外周上固设有第一支撑环23，所述制动腔20的左壁上固设有第二支撑环30，所述减速环22固设在所述第一支撑环23和所述第二支撑环30的外周上，当所述火车11转弯时，所述轨道轮27可与右侧所述环形板56接触并抵压，从而可使所述弧形板21与所述减速环22接触，并达到减速效果。

另外，在一个实施例中，所述刹车机构102包括固设在所述制动腔20顶壁上的电动液压缸40，所述电动液压缸40的前后侧均动力连接设有顶杆41，所述顶杆41的另一侧铰接设有第一连杆42，所述制动腔20的左壁转动设有旋转轴14，所述旋转块17固设在所述旋转轴14的外周上，所述第一连杆42另一侧与所述旋转块17铰接，所述制动腔20的上侧连通设有两个前后对称的移动腔38，所述移动腔38的前后壁上左右滑动设有连接块36和传动块39，所述传动块39向下延伸部分伸入所述制动腔20内，并与所述顶杆41固定连接，所述移动腔38的上侧连通设有传动腔16，所述传动腔16的顶壁固设有T形滑杆33，所述T形滑杆33的外周上滑动设有滑套34，所述滑套34与所述连接块36以及所述滑套34与所述传动块39之间均铰接设有第二连杆35，所述连接块36与所述旋转块17之间铰接设有第三连杆37，通过所述电动液压缸40的运转，可使所述顶杆41带动所述旋转块17转动，进而可使所述旋转块17带动所述刹车片32与所述轨道轮27接触，从而达到刹车作用，所述顶杆41同时可带动所述传动块39向相互远离侧移动，从而可使所述滑套34向上滑动，继而可使所述连接块36向相互靠近侧移动，则可使所述第三连杆37推动所述旋转块17向所述轨道轮27靠近，进而可达到加强刹车效果。

另外，在一个实施例中，所述旋转轴14的外周上转动连接有支撑套15，所述支撑套15与所述制动腔20的顶壁固设有固定柱13，通过所述固定柱13和所述支撑套15可加强支撑稳定效果。

另外，在一个实施例中，所述紧急制动机构103包括固设在所述滑动腔46左壁上的电机69，所述电机69的前侧面动力连接设有螺杆63，所述滑动腔46的内壁上左右滑动设有滑动柱47，所述滑动柱47内开设有从动腔61，所述从动腔61的左壁上转动设有螺套62，所述螺杆63向右延伸部分贯穿所述滑动柱47的内壁、所述螺套62和所述从动腔61，所述螺杆63与所述滑动柱47的内壁螺纹连接，所述螺套62与所述螺杆63螺纹连接，所述从动腔61的前壁上下滑动设有齿条57，所述齿条57右侧面与后侧面均带有齿牙，所述从动腔61的左壁转动设有从动轴59，所述从动轴59位于所述螺套62前侧，所述从动轴59的外周上固设有齿轮58，所述从动轴59与所述螺套62之间传动连接设有皮带60，所述从动腔61的下侧设有开口向下的齿轮腔68，所述齿轮腔68的前壁转动设有齿轮轴64，所述齿轮轴64的后侧面固设有传动轮66，所述齿轮轴64向前延伸部分伸入所述从动腔61内，且其前侧面固设有从动轮65，所述从动轮65位于所述齿条57右侧，所述从动轮65可与所述齿条57啮合，所述滑动柱47向右延伸部分伸入所述存放腔43内，所述齿轮腔68与所述存放腔43连通，当需要紧急制动时，通过所述电机69的运转，可使所述螺杆63带动所述滑动柱47向右移动，同时所述螺杆63可带动所述螺套62转动，从而可使所述从动轴59带动所述齿轮58转动，继而可使所述齿条57向下移动，则可使所述从动轮65带动所述传动轮66转动。

另外，在一个实施例中，所述齿轮腔68的前壁上转动设有两个左右对称的短轴67，所述短轴67的外周上固设有夹块45，所述夹块45向下延伸部分伸入所述存放腔43内，并位于所述卡板44左右两侧，且可夹紧所述卡板44，所述夹块45顶部弧面处带有齿牙，所述传动轮66与位于左侧所述夹块45的顶部弧面处啮合，所述卡板44的下侧设有开口向下的卡槽70，通过所述传动轮66的转动，可使两个所述夹块45向两侧打开，进而可使所述卡板44落至所述钢轨28的顶面上，通过所述卡槽70可使所述卡板44卡在所述钢轨28的外周上加强稳定性，当所述卡板44在所述钢轨28上时，可与所述辅助轮26接触卡死达到紧急制动效果。

初始状态时，弧形板21与减速环22不接触，第一弹簧55和第二弹簧50处于放松状态，环形板56与钢轨28不接触，顶块53与滑块52不接触，顶杆41处于收缩状态，刹车片32与轨道轮27不接触，连接块36和传动块39分别位于移动腔38的前后两侧，齿条57与从动轮65不啮合，夹块45处于夹紧卡板44状态，卡板44位于存放腔43内。

当火车11转弯时，轨道轮27可与右侧环形板56接触并抵压，从而可使顶块53向弹性腔49内移动，继而可使顶块53推动滑块52向顶块53同方向移动，进而可使传动杆51带动弧形板21向减速环22处靠近，从而可使弧形板21与减速环22接触，并达到减速效果，通过电动液压缸40的运转，可使顶杆41带动旋转块17转动，进而可使旋转块17带动刹车片32与轨道轮27接触，从而达到刹车作用，顶杆41同时可带动传动块39向相互远离侧移动，从而可使滑套34向上滑动，继而可使连接块36向相互靠近侧移动，则可使第三连杆37推动旋转块17向轨道轮27靠近，进而可达到加强刹车效果，当需要紧急制动时，通过电机69的运转，可使螺杆63带动滑动柱47向右移动，同时螺杆63可带动螺套62转动，从而可使从动轴59带动齿轮58转动，继而可使齿条57向下移动，则可使从动轮65带动传动轮66转动，通过传动轮66的转动，可使两个夹块45向两侧打开，进而可使卡板44落至钢轨28的顶面上，通过卡槽70可使卡板44卡在钢轨28的外周上加强稳定性，当卡板44在钢轨28上时，可与辅助轮26接触卡死达到紧急制动效果。

本发明的有益效果是：本发明可有效降低火车在铁路弯道转弯时，由于速度过快导致翻车等的安全事故问题，让火车能够自动感应铁路弯道，并加以减速，降低人工操作所产生的注意力不集中等问题，同时还具有液压刹车系统和紧急制动装置，可有效提升火车在行驶中的制动效率，其中，弯道制动机构通过火车在转弯时，钢轨和环形板的接触抵压，来传动控制弧形板和减速环接触减速，刹车机构通过电动液压缸的液压动力来传动实现刹车片与轨道轮接触而刹车，紧急制动机构能够往钢轨的顶面上放置卡板，来让卡板与辅助轮接触卡死达到紧急制动效果。

本领域的技术人员可以明确，在不脱离本发明的总体精神以及构思的情形下，可以做出对于以上实施例的各种变型。其均落入本发明的保护范围之内。本发明的保护方案以本发明所附的权利要求书为准。

Claims (5)

1.一种可在弯道自动减速的铁路火车制动器，包括辅助轮、刹车片和卡板，其特征在于：所述辅助轮左右对称设有两个，且固设在轨道轮的左右侧面上，火车内设有开口向右的制动腔，所述轨道轮与钢轨的顶面抵接，所述辅助轮内设有向相互远离侧开口的减速腔，所述减速腔内设有弧形板和减速环，所述弧形板和所述减速环接触可减缓所述轨道轮的转动速度，所述辅助轮内设有开口向所述轨道轮的环形腔，所述环形腔内左右滑动设有环形板，所述辅助轮内设有当所述火车转弯时，通过所述钢轨与所述环形板接触抵压来控制所述弧形板与所述减速环接触减速的弯道制动机构；

所述制动腔内转动设有两个前后对称且分别位于所述轨道轮前后两侧的旋转块，所述刹车片固设在所述旋转块靠近所述轨道轮一侧面上，所述火车内设有可控制所述旋转块带动所述刹车片向所述轨道轮侧夹紧达到刹车作用的刹车机构，所述制动腔的左侧连通设有存放腔，所述卡板放置在所述存放腔的底壁上，所述存放腔的后侧连通设有滑动腔，所述滑动腔和所述存放腔内设有可夹持所述卡板向前移动，并把所述卡板放置在所述钢轨顶面达到紧急制动效果的紧急制动机构；

所述辅助轮和所述轨道轮均位于所述制动腔内，所述轨道轮的左侧面固设有动力轴，所述动力轴向左延伸部分伸入所述火车内，并与所述火车的动力源连接，所述动力轴与位于左侧所述轨道轮间隙配合；

所述弯道制动机构包括两组上下对称的顶块，所述环形腔的靠近所述减速腔一侧连通设有两个上下对称的弹性腔，所述顶块滑动设在所述弹性腔的内壁上，所述弹性腔向所述环形腔侧延伸部分伸入所述环形腔内，并与所述环形板抵接，所述环形板的一侧面与所述环形腔的内壁之间固设有四个中心对称的第一弹簧，所述弹性腔的内壁上左右滑动设有滑块，所述滑块位于所述顶块另一侧，所述滑块的另一侧面与所述弹性腔的内壁之间固定安装有第二弹簧，所述减速腔与所述弹性腔之间连通连通腔，所述滑块与所述弧形板之间铰接设有传动杆；

所述火车的右侧面固设有固定块，所述固定块的左侧面固设有固定轴，所述固定轴向左延伸部分伸入位于右侧所述减速腔内，且其外周上固设有第一支撑环，所述制动腔的左壁上固设有第二支撑环，所述减速环固设在所述第一支撑环和所述第二支撑环的外周上。

2.根据权利要求1所述的一种可在弯道自动减速的铁路火车制动器，其特征在于：所述刹车机构包括固设在所述制动腔顶壁上的电动液压缸，所述电动液压缸的前后侧均动力连接设有顶杆，所述顶杆的另一侧铰接设有第一连杆，所述制动腔的左壁转动设有旋转轴，所述旋转块固设在所述旋转轴的外周上，所述第一连杆另一侧与所述旋转块铰接，所述制动腔的上侧连通设有两个前后对称的移动腔，所述移动腔的前后壁上左右滑动设有连接块和传动块，所述传动块向下延伸部分伸入所述制动腔内，并与所述顶杆固定连接，所述移动腔的上侧连通设有传动腔，所述传动腔的顶壁固设有T形滑杆，所述T形滑杆的外周上滑动设有滑套，所述滑套与所述连接块以及所述滑套与所述传动块之间均铰接设有第二连杆，所述连接块与所述旋转块之间铰接设有第三连杆。

3.根据权利要求2所述的一种可在弯道自动减速的铁路火车制动器，其特征在于：所述旋转轴的外周上转动连接有支撑套，所述支撑套与所述制动腔的顶壁固设有固定柱。

4.根据权利要求1所述的一种可在弯道自动减速的铁路火车制动器，其特征在于：所述紧急制动机构包括固设在所述滑动腔左壁上的电机，所述电机的前侧面动力连接设有螺杆，所述滑动腔的内壁上左右滑动设有滑动柱，所述滑动柱内开设有从动腔，所述从动腔的左壁上转动设有螺套，所述螺杆向右延伸部分贯穿所述滑动柱的内壁、所述螺套和所述从动腔，所述螺杆与所述滑动柱的内壁螺纹连接，所述螺套与所述螺杆螺纹连接，所述从动腔的前壁上下滑动设有齿条，所述齿条右侧面与后侧面均带有齿牙，所述从动腔的左壁转动设有从动轴，所述从动轴位于所述螺套前侧，所述从动轴的外周上固设有齿轮，所述从动轴与所述螺套之间传动连接设有皮带，所述从动腔的下侧设有开口向下的齿轮腔，所述齿轮腔的前壁转动设有齿轮轴，所述齿轮轴的后侧面固设有传动轮，所述齿轮轴向前延伸部分伸入所述从动腔内，且其前侧面固设有从动轮，所述从动轮位于所述齿条右侧，所述从动轮可与所述齿条啮合，所述滑动柱向右延伸部分伸入所述存放腔内，所述齿轮腔与所述存放腔连通。

5.根据权利要求4所述的一种可在弯道自动减速的铁路火车制动器，其特征在于：所述齿轮腔的前壁上转动设有两个左右对称的短轴，所述短轴的外周上固设有夹块，所述夹块向下延伸部分伸入所述存放腔内，并位于所述卡板左右两侧，且可夹紧所述卡板，所述夹块顶部弧面处带有齿牙，所述传动轮与位于左侧所述夹块的顶部弧面处啮合，所述卡板的下侧设有开口向下的卡槽。

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