CN112644552A - 一种磁吸式轨道车辆防倾覆装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种磁吸式轨道车辆防倾覆装置，包括装置安装座、电磁铁安装座、气缸以及电磁铁，所述装置安装座装设于轨道车辆转向架构架中部，所述气缸的一端连接所述装置安装座，所述气缸的另一端连接所述的电磁铁安装座；所述的电磁铁安装座一端连接所述气缸，并与所述装置安装座通过定位套筒相互连接，所述电磁铁安装座另一端连接所述电磁铁；所述气缸随轨道车辆的正常运行或发生倾覆事故进行伸长或缩短，从而带动电磁铁安装座和电磁铁沿定位套筒方向移动。本发明中装置体积小、成本低、可靠性高、维护简单，可较好提升倾覆事故下轨道车辆的安全性能。

Description

一种磁吸式轨道车辆防倾覆装置

技术领域

本发明涉及轨道交通装备技术领域，具体涉及一种防治轨道车辆倾覆事故的机械装置。

背景技术

轨道车辆的速度不断的突破，随之带来的运行安全性要求也越来越高，保护轨道车辆不发生倾覆事故具有重要的意义。

现有技术中，轨道车辆的倾覆防护装置大多局限于对轨道基础设施的改良与优化，成本较高且不易于普及。现有技术中还有的是通过采用固定式的止挡装置对转向架的横向位移进行限制，这种装置有很大概率会引起各种列车下部限界超限问题，造成装置与轨道基础设施的擦碰。

专利“轨道车辆防倾覆装置及轨道车辆转向架(专利号：201721732500.X)”采用导向板和止挡槽对电磁铁的运动方向进行导向，结构较为复杂，使用平面与轨道相接触，吸力较小且不提供横向约束力。专利“一种抱轨型轨道列车防脱轨装置(专利号：201711278079.4)”采用机械结构对轨道车辆的转向架进行位移限制，装置与轨道间的冲击将直接传递给轨道车辆转向架，且对于装置的结构强度要求较高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术存在的不足，现提供一种能够提供更加可靠防倾覆力且结构简单的磁吸式轨道车辆防脱轨装置及其应用方法。为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种磁吸式轨道车辆防倾覆装置，包括装置安装座、电磁铁安装座、气缸以及电磁铁，所述气缸一端连接在所述安装于转向架侧架中部的装置安装座上，所述气缸另一端连接在所述由气缸根据轨道车辆运行状态驱动并沿定位套筒方向伸长或缩短的电磁铁安装座上；

所述电磁铁沿定位套筒方向移动是指：所述轨道车辆正常运行时，所述电磁铁悬挂于轨道上方保持一定距离；所述轨道车辆发生倾覆时，所述电磁铁被气缸驱动吸附在轨道上从而限值轨道车辆的垂向位移。

上述磁吸式轨道车辆防倾覆装置中，优选的，所述磁吸式轨道车辆防倾覆装置还包括用于测量轨道车辆转向架的侧滚角的倾角传感器以及与所述传感器相连接并分析所述倾角传感器采集的数据进行判断和控制电磁铁开闭与气缸伸缩的控制单元。

上述磁吸式轨道车辆防倾覆装置中，优选的，所述气缸为双向气缸，所述双向气缸内的压缩空气根据气动电磁阀的开闭驱动气缸做出对应的伸长或缩短运行，帮助电磁铁快速吸附轨道。

上述磁吸式轨道车辆防倾覆装置中，优选的，所述电磁铁与轨道之间的吸引力为特定值，所述特定值根据轨道车辆的类型、重量等多种因素进行调整，以此有效阻止轨道车辆发生倾覆。

上述磁吸式轨道车辆防倾覆装置中，优选的，所述装置安装座包括水平板和垂直板形成的L形结构，所述水平板和垂直板之间设有加强筋，以保证装置的结构强度。

作为一个装置设计思路及其应用方法，本发明还提供一个磁吸式轨道车辆防倾覆装置的应用方法，包括在所述轨道车辆转向架上的安装位置以及所述倾角传感器的安装位置，所述轨道车辆转向架的两侧侧架中部个安装一套所述磁吸式防倾覆装置，所述倾角传感器安装于所述轨道车辆转向架的的中心。

本发明中的装置工作原理为，当轨道车辆正常运行时，电磁铁以及电磁铁安装座由气缸悬挂在轨道车辆转向架上。当轨道车辆发生倾覆时，倾角传感器传递信号至控制器，控制器触发电磁铁开关和气动电磁阀开关，电磁铁被推至轨面并与轨道产生吸引力，限制轨道车辆转向架的垂向位移，保护轨道车辆不发生倾覆。倾覆结束时，在控制器的作用下，电磁铁及电磁铁安装座则在气缸的作用下回复至原本位置。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1、本发明提供了一种结构简单、性能可靠的磁吸式轨道车辆防倾覆装置，装置简化了较多冗余机构，减轻了装置重量，使装置的工作更加高效可靠，降低了装置对于轨道车辆正常运行时的影响。

2、本发明采用倾角传感器对轨道车辆的运行情况进行检测，可以更好地监测轨道车辆的倾覆情况，也更符合国家相关技术标准的要求。

3、本发明采用了与轨面相吻合的下部结构，在电磁铁与轨道接触相吸时可以提供更加可靠的吸引力，此为还对于轨道车辆转向架的横向位移有一定的抑制作用。

附图说明

图1为本发明的整体示意图(图中未视出倾角传感器和控制器)；

图2为本发明的装置爆炸图(图中未视出倾角传感器和控制器)；

图3为本发明安装于轨道车辆转向架的安装示意图(图中未视出倾角传感器和控制器)；

图4为列车正常运行时本发明与轨道之间位置的正视图；

图5为列车正常运行时本发明与轨道之间位置的侧视图；

图6为列车发生倾覆时本发明与轨道之间位置的正视图；

图7为列车发生倾覆时本发明与轨道之间位置的侧视图；

图例说明：

1、装置安装座；11、装置安装底座；12、定位套筒；13、导向滑槽；14、气缸安装座；2、电磁铁安装座；21、定位柱；22、定位销；23、电磁铁安装底座；24、气缸安装座；3、气缸；4、电磁铁；41、安装平面；42、接触平面；5、轨道车辆转向架；6、轨道。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

如图1-3所示，本实施例的磁吸式轨道车辆防倾覆装置，包括安装在轨道车辆转向架5侧架中部的装置安装座1、电磁铁安装座2、气缸3、电磁铁4、倾角传感器7、控制器8。装置安装座1包括水平板和垂直板形成L形结构的安装底座11、定位套筒12、导向滑槽13和气缸安装座14，安装底座11安装在轨道车辆转向架5侧架中部的底面，气缸3连接在气缸安装座14上，定位套筒12和导向滑槽13分别与定位柱21和定位销22相连，确保电磁铁安装座2能够沿指定方向移动。气缸3的另一端与气缸安装座23相连，从而达到驱动电磁铁4沿固定方向移动的目的。电磁铁4包括安装平面41和接触平面42，安装平面41与电磁铁安装座23通过螺栓相连，接触平面42采用与轨道6相吻合的形状，从而约束轨道车辆转向架5的垂向位移和轻微的横向位移。

如图4-7所示，本实施例中电磁铁沿定位套筒方向移动是指：所述轨道车辆正常运行时，所述电磁铁4悬挂于轨道6上方保持一定距离；所述轨道车辆发生倾覆时，所述电磁铁4被气缸3驱动吸附在轨道6上(此时电磁铁4通电)从而限值轨道车辆的垂向位移。

本实施例中，倾角传感器7用于测量轨道车辆转向架5的倾角变化，控制器8会根据倾角传感器7采集的数据进行判断，控制气缸3伸缩和电磁铁4通断电。当轨道车辆有倾覆可能性时，倾角传感器7会检测到轨道车辆转向架5倾角的异常变化信号，并将其传递至控制器8中，控制器8对此进行判断，进而控制气缸3伸长将电磁铁4压至轨道6并使电磁铁4通电与轨道6间产生吸引力，限制轨道车辆的垂向位移。上述倾角传感器7和控制器8可以实现本实施例中的自动运行，无需人工干涉，使装置的反应速度更快。

本实施例中，装置的工作原理如下，当轨道车辆正常运行时，电磁铁安装座2、电磁铁4由气缸3悬挂在轨道车辆转向架5上，使电磁铁4位于轨道6的正上方。当轨道车辆由倾覆可能性时，倾角传感器7将信号传递至控制器8中，触发气缸3伸长将通电的电磁铁4推至轨道6上，从而时轨道车辆转向架5与轨道6之间形成新的垂向约束，限制轨道车辆的垂向位移，防护轨道车辆发生倾覆事故。当倾覆可能性消失后，控制器8在倾角传感器7的信号作用下，操控电磁铁4断电并使气缸3收缩，电磁铁4在气缸3作用下回到原先的位置。

本实施例中，定位套筒12和定位柱21保证电磁铁安装座2沿指定方向上下移动，定位销22在定位滑槽13中移动，并限制电磁铁安装座2的上下位移行程。气缸3将电磁铁安装座2和电磁铁4悬挂在轨道车辆转向架5上。

本实施例中，电磁铁4与轨道6之间的距离以及吸引力根据实际情况下轨道车辆转向架5的下部构造和限界要求以及轨道车辆的类型、自重等多重因素进行设置，从而保证达到倾覆防治的需求。

本实施例中装置的结构简单、性能可靠，减少了冗余机构的重量和复杂性，能够较好地提升轨道车辆的运行安全。

本实施例中装置的安装顺序如下：

1、首先将气缸3通过气缸安装座14和装置安装座1相连，再将电磁铁安装座2通过定位柱21和定位销22与装置安装座1的定位套筒12和定位滑槽13相连，最终将气缸3通过气缸安装座23与电磁铁安装座2相连，并将电磁铁4安装在电磁铁安装底座24上；

2、将装置安装座1安装于轨道车辆转向架5侧架的中部，通过装置安装底座11通过螺栓或焊接的方式与转向架底部进行连接，从而实现整个防倾覆装置的安装；

3、将倾角传感器7安装在轨道车辆转向架5的中心，并将控制器8分别和倾角传感器7、气缸3以及电磁铁4相连。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例。对于本技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明技术构思前提下所得到的改进和变换也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.磁吸式轨道车辆防倾覆装置，其特征在于：包括装置安装座(1)、电磁铁安装座(2)、气缸(3)和电磁铁(4)，所述装置安装座(1)安装在轨道车辆转向架(5)侧架中部，所述电磁铁安装座(2)和气缸(3)与所述装置安装座(1)相连，所述电磁铁安装座(2)通过定位柱(21)和定位套筒(12)与所述装置安装座(1)相连；

所述气缸(3)随轨道车辆的正常运行或发生倾覆事故进行伸长或缩短，从而带动电磁铁安装座(2)和电磁铁(4)沿定位套筒(12)方向移动，所述电磁铁(4)沿定位套筒(12)方向移动是指：所述轨道车辆正常运行时，所述电磁铁悬挂于轨道上方保持一定距离；所述轨道车辆发生倾覆时，所述电磁铁被气缸驱动吸附在轨道(6)上从而限制轨道车辆的垂向位移。

2.据权利要求1所述的磁吸式轨道车辆防倾覆装置，其特征在于：所述装置安装座(1)包括装置安装底座(11)、定位套筒(12)、导向滑槽(13)和气缸安装座(14)，所述装置安装底座(11)通过L型平面以螺栓或焊接的方式固定在轨道车辆转向架(5)的侧架中部，并以加强筋加强所述装置安装座(1)的强度；所述定位套筒(12)安装在所述装置安装底座(11)上，所述定位套筒(12)上开有导向滑槽(13)可以用来引导所述电磁铁安装座(2)沿固定方向移动，所述气缸安装座(14)固定所述气缸(3)用以驱动所述电磁铁安装座(2)。

3.据权利要求2所述的磁吸式轨道车辆防倾覆装置，其特征在于：所述电磁铁安装座(2)包括定位柱(21)、定位销(22)、电磁铁安装底座(23)和气缸安装座(24)，所述定位柱(21)沿所述定位套筒(12)移动，所述定位销(22)沿所述导向滑槽(13)移动，从而固定电磁铁的移动方向，所述电磁铁安装底座(23)固定所述电磁铁(4)，所述气缸安装座(24)固定所述气缸(3)，从而实现气缸(3)驱动电磁铁(4)沿固定方向移动。

4.据权利要求3所述的磁吸式轨道车辆防倾覆装置，其特征在于：所述气缸跟随所述轨道车辆转向架(5)正常运行或发生倾覆事故进行伸长或缩短，从而驱动所述电磁铁(4)与轨道(6)相接触。

5.据权利要求4所述的磁吸式轨道车辆防倾覆装置，其特征在于：所述电磁铁(4)包括安装平面(41)和接触平面(42)，所述安装平面(41)与所述电磁铁安装座(23)通过螺栓相连，所述接触平面(42)采用与所述轨道(6)相吻合的形状，从而约束所述轨道车辆转向架(5)的垂向位移和轻微的横向位移。

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