CN112849195B - 排障装置和轨道车辆 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种排障装置和轨道车辆，排障装置包括排障主体部，还包括调节机构和排障调节部，所述调节机构能够驱动所述排障调节部移动，所述排障调节部能够移动伸出所述排障主体部的底部以进行排障。其中，排障调节部也具备排障功能，调节机构可以驱动排障调节部移动，使其伸出排障主体部的底部，排障调节部可对轨道中间部分更低的位置进行排障操作。当障碍物处于排障主体部和道床上表面之间的间隙无法得到有效清理而影响行车安全时，可以根据排障需求通过调节机构驱动排障调节部下降伸出排障主体部的底部，从而达到清障目的。

Description

排障装置和轨道车辆

技术领域

本发明涉及车辆技术领域，具体涉及一种排障装置和轨道车辆。

背景技术

轨道车辆的车头下方会设置排障装置，用于清理轨道上的障碍物。轨道包括位于两侧的两根车轨，轨道车辆支撑于车轨并沿车轨行走。

轨道车辆设有转向架，转向架和轨道车辆的车体之间设有空簧，一旦空簧全部失效，车体与车轨轨面的间距会减小，为避免发生此种情形，排障装置下降而与车轨的轨面发生摩擦，影响行车安全，目前，排障装置与车轨的轨面在高度方向上具有预定间距，以确保行车安全，导致排障装置无法清除该间隙内的障碍物，排障效果难以提升。

发明内容

本发明提供一种排障装置，包括排障主体部，还包括调节机构和排障调节部，所述调节机构能够驱动所述排障调节部移动，所述排障调节部能够移动伸出所述排障主体部的底部以进行排障。

可选地，所述排障主体部包括呈夹角布置并分设于两侧的第一排障部和第二排障部，所述排障调节部包括V型构件，所述V型构件匹配地装配于所述排障主体部的后方。

可选地，所述第一排障部和所述第二排障部均为前侧和底部开口的罩体结构，所述第一排障部和所述第二排障部相靠近的内端相接并相通，所述第一排障部和所述第二排障部相远离且分别朝向两侧的外端均开口。

可选地，所述第一排障部和所述第二排障部相接的位置上方开设有朝向前方的梯形开口。

可选地，所述第一排障部和所述第二排障部相接，且相接位置自底部向上向后倾斜形成前侧尖端，所述排障调节部与所述排障主体部匹配，并能够贴合所述排障主体部移动。

可选地，所述排障装置还包括分别位于所述第一排障部、所述第二排障部内的第一下压调节部、第二下压调节部，所述调节机构还能够驱动所述第一下压调节部、所述第二下压调节部移动，所述第一下压调节部、所述第二下压调节部能够分别沿所述第一排障部、所述第二排障部的内侧移动，并向下伸出所述第一排障部、所述第二排障部的上边缘。

可选地，所述调节机构包括位于所述排障主体部后方的固定架，所述固定架安装有滑轨，所述调节机构还包括滑块以及第一驱动部，所述滑块与所述排障调节部连接，所述第一驱动部驱动所述滑块沿所述滑轨移动，以带动所述排障调节部移动。

可选地，所述排障装置还包括分别位于所述第一排障部、所述第二排障部内的第一下压调节部、第二下压调节部，所述调节机构还能够驱动所述第一下压调节部、所述第二下压调节部移动，所述第一下压调节部、所述第二下压调节部能够分别沿所述第一排障部、所述第二排障部的内侧移动，并向下伸出所述第一排障部、所述第二排障部的上边缘；

所述排障主体部开设有长孔，所述调节机构还包括连接杆和第二驱动部，所述连接杆一端插入所述长孔并连接所述第一下压调节部或所述第二下压调节部，所述连接杆还设有限制所述连接杆脱离所述长孔的限位部，所述连接杆另一端连接所述第二驱动部，所述第二驱动部驱动所述连接杆沿所述长孔移动，以带动所述第一下压调节部或所述第二下压调节部移动。

可选地，所述排障装置包括开口朝向后方的安装壳，所述安装壳呈开口朝向后方的U型，所述安装壳的两侧开设有缺口，所述排障主体部安装于所述安装壳内，所述第一排障部和所述第二排障部的外端连接于所述U型板的两侧，且所述外端的开口与所述缺口对应。

可选地，所述排障主体部还包括过渡板，所述第一排障部和所述第二排障部的顶部通过所述过渡板与所述安装壳的前端内壁封闭衔接。

可选地，所述排障调节部的宽度小于所述排障主体部的宽度。

本发明还提供一种轨道车辆，所述轨道车辆的车头下方设有上述任一项所述的排障装置。

本方案中的排障装置包括排障调节部和调节机构，其中，排障调节部也是用于排障操作，调节机构可以驱动排障调节部移动，调节机构可以驱动排障调节部移动以伸出排障主体部的底部，此时排障调节部的高度低于排障主体部的高度，则排障调节部可以对轨道更低的位置进行排障操作。当较低的障碍物处于排障主体部和道床上表面之间的间隙无法得到有效清理而影响行车安全时，可以根据排障需求通过调节机构驱动排障调节部下降伸出排障主体部的底部，从而达到清障目的。

附图说明

图1为本发明实施例所提供排障装置设于轨道车辆的结构示意图；

图2为图1中排障装置的结构示意图，示出排障装置的后方；

图3为图2的俯视图；

图4为图1中排障装置的结构示意图，示出排障装置的前侧；

图5为图2的侧视图；

图6为图3的仰视图；

图7为图4中第一排障部的侧视图；

图8为图1中排障主体部和安装壳的轴测视图；

图9为图8的A-A向剖视图；

图10为图2中排障主体部的后视图；

图11为图10中排障调节部和调节机构的示意图；

图12为图11中排障调节部的示意图；

图13为图4的正视图；

图14为图3中驱动机构位置处的放大图。

图1-14中附图标记说明如下：

1-排障装置；

11-排障主体部；111-第一排障部；111a-上边缘；111b-底部边缘；112-第二排障部；113-过渡板；11b-长孔；11a-前侧尖端；

12-排障调节部；

13-安装壳；

141-第一下压调节部；142-第二下压调节部；

151-固定架；152-第二气缸；153-滑块；154-滑轨；155-第一气缸；156-连接杆；157-限位部；

16-横杆；

100-轨道车辆。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

请参考图1-5，图1为本发明实施例所提供排障装置1设于轨道车辆的结构示意图；图2为图1中排障装置1的结构示意图，示出排障装置1的后方；图3为图2的俯视图；图4为图1中排障装置1的结构示意图，示出排障装置1的前侧；图5为图2的侧视图。

需要说明的是，本实施例中“前”、“后”以轨道车辆前进方向为基准，朝向前进方向为“前”，反之为“后”。

本实施例中的排障装置1设置在轨道车辆100车头的下方，用于排除轨道上的障碍物。排障装置1包括排障主体部11，用于排障操作，图3、4中本实施例的排障主体部11具体包括第一排障部111和第二排障部112，第一排障部111和第二排障部112分别位于两侧并呈夹角布置，夹角布置形成的开口朝向后方，第一排障部111和第二排障部112相交的位置处于排障主体部11的中线，即第一排障部111和第二排障部112沿排障主体部11的中线对称布置，排障主体部11的中线也和轨道车辆100的中线重合。排障主体部11整体沿轨道车辆100的宽度方向延伸，横跨过道床上的两根车轨，这样可以清理到轨面以上的障碍物，比如排障装置1为排雪设备，用于清理轨面上方的积雪。

需要说明的是，本实施例中的排障装置1还包括排障调节部12和调节机构，其中，排障调节部12也是用于排障操作，调节机构可以驱动排障调节部12移动，如图4所示，调节结构可以驱动排障调节部12移动以伸出排障主体部11的底部，此时排障调节部12的高度低于排障主体部11的高度，则排障调节部12可以对低于轨面的区域进行排障操作。如背景技术所述，为了提高行驶的安全性，排障主体部11和车轨在高度方向上具有预定间距，当较低的障碍物处于排障主体部11和道床上表面之间无法得到有效清理而影响车辆行驶时，可以根据排障需求通过调节机构驱动排障调节部12下降伸出排障主体部11的底部，从而达到清理目的，同时还能改善车底气流场环境，减小行车气动阻力。

作为进一步的方案，排障调节部12的宽度可以设为小于排障主体部11的宽度，这样，当轨道车辆处于车轨上时，排障调节部12可以处于两根车轨之间，调节机构可以驱动排障调节部12下降至排障主体部11之下，高度可以低于两侧的两根车轨，则排障调节部12有利于清理两根车轨之间低于轨面位置的障碍物，而且排障调节部12升降时不会接触到轨道两侧的车轨，任何时候不会影响到行车安全。

如前所述，本实施例中的排障主体部11包括呈夹角布置并分设于两侧的第一排障部111和第二排障部112，即大致呈V型设置，这样第一排障部111和第二排障部112相交的位置可以形成朝向前方的前侧尖端11a，以形成犁刃，达到破碎、清理障碍物的目的，同时利于气流向两侧流动，可以减少气动阻力。

此外，进一步地，如图4、5所示，第一排障部111和第二排障部112为前侧和底部开口的导流罩体结构，第一排障部111和第二排障部112相靠近的内端相接并相通，第一排障部111和第二排障部112相远离且分别朝向两侧的外端均开口，另外，第一排障部111和第二排障部112的顶部上边缘还向前下方做一定程度的弯曲，第一排障部111和第二排障部112的底部边缘则大致水平设置。第一排障部111和第二排障部112为流线型的导流罩结构，自前端向后呈外扩态势的曲面延伸，外端开口也呈与车体两侧走向大致相同的斜切口结构，如此可尽可能地降低气动阻力。可见，本实施例中第一排障部111和第二排障部112为由板结构卷制形成的罩体结构，第一排障部111和第二排障部112可以分体也可以整体设置。本实施例中将排障主体部11设为罩体结构，利于将障碍物、气流限制在罩体的空间内，可降低排障装置1周围的空气湍流度，降低该区域的气动噪声。当然，作为其他选择，第一排障部111和第二排障部112大致为平板结构也可以，或者排障主体部11也并非要设为V型结构，比如C型结构。

为了减少气动阻力，排障主体部11的罩体结构可设计为流线形的曲面造型，具体地，第一排障部111和第二排障部112的曲面造型可由四个角度控制，如图6-9所示，图6为图3的仰视图；图7为图4中第一排障部111的侧视图；图8为图1中排障主体部11和安装壳13的轴测视图；图9为图8的A-A向剖视图。

如图6所示，排障主体部11的第一排障部111和第二排障部112的夹角为张角α；如图7所示，第一排障部111和第二排障部112相接形成的前侧尖端11a自底部向后向上倾斜，前侧尖端11a中部棱线与底部边缘的夹角为倾角β，图7示出第一排障部111的底部边缘111b；另外，如图7所示，第一排障部111和第二排障部112的顶部与水平方向的夹角为迎角γ；如图8、9所示，第一排障部111和第二排障部112的顶部上边缘与水平方向的夹角为抑制角δ。通过调节张角α，可以控制排障主体部11的开度，调节倾角β可以控制排障主体部11的锐度，开度和锐度的调节均可以影响气动阻力和排障能力。调节迎角γ可以控制排障主体部11与轨道车辆100行进方向的角度，本实施例中迎角γ较小，排障主体部11的顶部近似水平。调节抑制角δ可以控制排障主体部11对障碍物的下压程度，可以调节防飞溅的效果。

请继续参考图6，并结合图10-12所示，图10为图2中排障主体部11的后视图；图11为图10中排障调节部12和调节机构的示意图；图12为图11中排障调节部12的示意图。

与V型的排障主体部11相对应，此时的排障调节部12包括V型构件，V型构件匹配地装配于排障主体部11的后方。可以结合图4理解，排障主体部11两侧的第一排障部111和第二排障部112相接，在排障主体部11的中部形成前侧尖端11a，前侧尖端11a并非竖直，如图7所示，前侧尖端11a自底部逐渐向后倾斜形成犁刃，如图12所示，作为排障调节部的V型构件和排障主体部11的前侧尖端11a匹配。排障调节部12的V型构件包括呈夹角布置的第一三角板121和第二三角板122，分别对应于第一排障部111和第二排障部112，此时的V型构件可以相对贴合在排障主体部11中下方的前侧尖端11a的背部，这里的贴合并不限定于完全贴附，可以是贴附也可以是具有很小间距，最好是保证V型构件伸出后与主排障板1能够共同形成完整无缝的排障板结构，提高排障效果。

正常工况下，由排障主体部11进行排障的操作，当需要对道床上较低位置的障碍物进行排除时，可以驱动V型构件下降，则V型构件会向前向下做倾斜轨迹的移动，从而从排障主体部11的中部前端伸出，则V型构件可以对较低位置进行排障操作。

请继续参考图3、4、6，并结合图13理解，图13为图4的正视图。

排障主体部11的中部上方，即第一排障部111和第二排障部112相接位置的上方开设有朝向前方的梯形开口，如此设置，便于气流及障碍物(例如是雪颗粒)的流通，气流和障碍物可以从梯形开口进入两侧的第一排障部111和第二排障部112的罩体结构内，从而可以有效降低该区域的气动阻力和气动噪声。经研究，设置开口且设置为梯形的开口，气流和障碍物在梯形开口的引流作用下，可以更为顺畅地向两侧流动，相较于其他形状的开口，气动噪声的降低最为明显。

请继续参考图2，排障装置1还包括用于和轨道车辆100实现连接的安装壳13，安装壳13呈开口朝向后方的U型翼缘结构，与轨道车辆100的车头随型设置。排障主体部11位于安装壳13中，安装壳13的两侧侧壁设有缺口，第一排障部111和第二排障部112连接于安装壳13，且第一排障部111、第二排障部112的外端开口分别对应于两侧的缺口。此外，由于第一排障部111和第二排障部112为卷曲的曲面罩体结构，为了和安装壳13保持封闭衔接，排障主体部11还设有过渡板113，过渡板113衔接第一排障部111、第二排障部112的顶部与安装壳13的前端内壁，为了和第一排障部111、第二排障部112的曲面导流罩体结构配合，过渡板113为反曲面造型，以平滑地衔接安装壳13和排障主体部11，如图4所示，过渡板113的中部还隆起形成梯形，配合梯形开口。安装壳13与车头匹配，整体呈平滑过渡，可有效降低车头鼻尖区域的气动阻力，同时作为排障主体部11的安装构件。

具体地，请继续参考图10-12和14，调节机构包括固定架151，固定架151固定于排障主体部11的后方，具体地，固定架151的两端分别固定在第一排障部111、第二排障部112的背部。固定架151上设有上下延伸的滑轨154，调节机构还包括滑块153和第一驱动部，第一驱动部具体为第一气缸155，滑块153和排障调节部12连接，如图11所示，作为排障调节部12的V型构件的两侧通过一横杆16连接，滑块153连接于横杆16，为了提高驱动的稳定性和排障调节部12的耐冲击性能，更设置两组滑块153滑轨154，作为第一驱动部的第一气缸155设于两组滑块153滑轨154之间，第一气缸155的一端固定于固定架151，另一端固定于横杆16。第一气缸155和滑块153、滑轨154的设置较为简单，且驱动稳定，可以理解，调节机构驱动V型构件的方式不限于此，例如电机驱动、丝杠丝母传动等，也可以手动调整，比如通过螺栓调整升降。

本实施例中的排障主体部11的倾角β小于90度，相对应地，V型构件也存在大致相同的倾角β，此时，滑块153并非沿滑轨154在竖直方向移动，而是有一定倾角，滑块153沿滑轨154倾斜向下移动，即向前向下移动，继而带动V型构件斜向下移动，使得V型构件大致贴合排障主体部11移动，以隐藏到排障主体部11的后方，或者在需要对较低位置排障时，移动排障调节部，使其部分伸出至排障主体部11的底部之下。V型构件和排障主体部11的前侧尖端11a形态匹配，从而在排障时继续保持大致相同的排障效果，而且相互贴合以及贴合移动，也可以维持气流的相对稳定。当然，排障调节部12与排障主体部11沿前后方向具有一定间距也不影响临时排障功能的发挥，排障调节部12也不限于是V型构件，凡是能够进行排障的结构形态均可以。

请继续参考图11、13，该实施例中的排障装置1还包括分别位于第一排障部111、第二排障部112内的第一下压调节部141、第二下压调节部142，图11中两个下压调节部具体为板结构。此时，调节机构还能够驱动第一下压调节部141、第二下压调节部142移动，第一下压调节部141、第二下压调节部142能够分别沿第一排障部111、第二排障部112的内侧移动，并可以向下伸出第一排障部111、第二排障部112的上边缘，这里向下伸出并非要求竖直向下，而是根据第一排障侧板111、第二排障侧板112上边缘的角度确定，图4中，排障侧板的上边缘向下弯曲一定角度，第一下压调节部141和第二下压调节部142可沿上边缘斜向下伸出，当然，下压调节部斜向下或者竖直向下都可以，斜向下更为平缓，可以减小流阻。可见，通过下压调节部调节排障主体部11的下压高度，相当于可以调节抑制角δ，从而根据障碍物(比如积雪等)的高度、质地调节，以实现较优的防飞溅效果，减少障碍物(比如积雪等)飞溅损坏轨旁设施。

请继续参考图14，图14为图3中驱动机构位置处的放大图。

如图14所示，调节机构还包括第二驱动部，第二驱动部具体也为气缸，可定义为第二气缸152。调节机构还包括连接杆156，连接杆156的一端和第二气缸152铰接，连接杆156的另一端插入开设于排障主体部11顶部的长孔11b，连接杆156插入长孔11b后与位于第一排障部111或第二排障部112内部的下压调节部连接，另外，连接杆156还配设有限位部157，限位部157的尺寸大于长孔11b的宽度，以限制连接杆156向下穿出长孔11b，限位部157可以是固定于连接杆156的卡片，也可以是连接杆156一体形成的环形凸起，另外，由于连接杆156的端部连接有第一下压调节部141或第二下压调节部142，由于下压调节部无法穿过长孔11b，则连接杆156也不会向上脱离长孔11b，这样，连接杆156只能沿长孔11b移动，当第二气缸152伸缩时，连接杆156沿长孔11b移动，从而带动相应的第一下压调节部141或第二下压调节部142移动，长孔11b的延伸方向设计为：第一下压调节部141、第二下压调节部142随对应的连接杆156移动时，可使其至少部分伸出第一排障部111或第二排障部112的上边缘，或隐藏到对应的第一排障部111、第二排障部112的罩体内，以调节抑制角δ。

这里连接杆156的一端连接在第二气缸152，另一端穿过长孔11b以与位于第一排障部111、第二排障部112内侧的下压调节部连接，可以简化调节机构，无需在第一排障部111、第二排障部112的内侧设置驱动结构，尽量减少对内侧的气流、障碍物的影响。可以理解，与第一驱动部相似，第二驱动部也不限于包括第二气缸152，比如也可以采用电机，还可以手动螺纹调整位置等。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (7)

1.排障装置，包括排障主体部，其特征在于，还包括调节机构和排障调节部，所述调节机构能够驱动所述排障调节部移动，所述排障调节部能够移动伸出所述排障主体部的底部以进行排障；所述排障主体部包括呈夹角布置并分设于两侧的第一排障部和第二排障部，所述排障调节部包括V型构件，所述V型构件匹配地装配于所述排障主体部的后方；所述第一排障部和所述第二排障部均为前侧和底部开口的罩体结构，所述第一排障部和所述第二排障部相靠近的内端相接并相通，所述第一排障部和所述第二排障部相远离且分别朝向两侧的外端均开口；

所述排障装置还包括分别位于所述第一排障部、所述第二排障部内的第一下压调节部、第二下压调节部，所述调节机构还能够驱动所述第一下压调节部、所述第二下压调节部移动，所述第一下压调节部、所述第二下压调节部能够分别沿所述第一排障部、所述第二排障部的内侧移动，并向下伸出所述第一排障部、所述第二排障部的上边缘。

2.如权利要求1所述的排障装置，其特征在于，所述第一排障部和所述第二排障部相接的位置上方开设有朝向前方的梯形开口。

3.如权利要求1所述的排障装置，其特征在于，所述第一排障部和所述第二排障部相接，且相接位置自底部向上向后倾斜形成前侧尖端，所述排障调节部与所述排障主体部匹配，并能够贴合所述排障主体部移动；所述排障调节部的宽度小于所述排障主体部的宽度。

4.如权利要求1-3任一项所述的排障装置，其特征在于，所述调节机构包括位于所述排障主体部后方的固定架，所述固定架安装有滑轨，所述调节机构还包括滑块以及第一驱动部，所述滑块与所述排障调节部连接，所述第一驱动部驱动所述滑块沿所述滑轨移动，以带动所述排障调节部移动。

5.如权利要求4所述的排障装置，其特征在于，所述排障主体部开设有长孔，所述调节机构还包括连接杆和第二驱动部，所述连接杆一端插入所述长孔并连接所述第一下压调节部或所述第二下压调节部，所述连接杆还设有限制所述连接杆脱离所述长孔的限位部，所述连接杆另一端连接所述第二驱动部，所述第二驱动部驱动所述连接杆沿所述长孔移动，以带动所述第一下压调节部或所述第二下压调节部移动。

6.如权利要求1-3任一项所述的排障装置，其特征在于，所述排障装置包括开口朝向后方的安装壳，所述安装壳呈开口朝向后方的U型，所述安装壳的两侧开设有缺口，所述排障主体部安装于所述安装壳内，所述第一排障部和所述第二排障部的外端连接于所述U型安装壳 的两侧，且所述外端的开口与所述缺口对应；所述排障主体部还包括过渡板，所述第一排障部和所述第二排障部的顶部通过所述过渡板与所述安装壳的前端内壁封闭衔接。

7.轨道车辆，其特征在于，所述轨道车辆的车头下方设有权利要求1-6任一项所述的排障装置。

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