CN116022190A - 一种铁路车辆用止轮器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及止轮器技术领域，提出了一种铁路车辆用止轮器，用于安装在钢轨上，包放置在钢轨上壳体，壳体具有相通的放置槽和限位槽，放置槽与钢轨上端面接触，限位槽呈楔形，月牙板摆动设置在壳体上，锁块呈楔形，移动设置在钢轨上且与限位槽的内壁贴合，锁块移动后抵接或取消抵接钢轨侧端面，限位槽与锁块相对滑动。通过上述技术方案，解决了现有技术中止轮装置的制动力不能满足重载列车防止溜逸的问题。

Description

一种铁路车辆用止轮器

技术领域

本发明涉及止轮器技术领域，具体的，涉及一种铁路车辆用止轮器。

背景技术

车辆溜逸是指机车、车辆（包括车列和车组）在自身重力或外力作用下发生无目的溜动或未采取防溜措施，使其在失控状态下所造成的行车事故；防溜即为防止车辆发生溜逸而采取的各种办法和措施。

现有的防溜措施主要有保压制动、人力制动机防溜和设置止轮装置，三种防溜措施中，设置止轮装置是防溜用量最大，也是防溜最后、最重要的一道防线，在止轮装置中使用最普遍的就是防溜铁鞋，防溜铁鞋由底部和头部二大块组成，当溜逸车辆车轮踏上鞋底，压上铁鞋鞋尖，且车轮滚靠到挡板时，车轮被阻，车轮带动铁鞋开始沿钢轨面作滑动摩擦，并代替原来车轮的滚动摩擦，滑动摩擦产生的强烈摩擦阻力，使车辆迅速失去原来的速度，并经过一定的滑动疆离后达到止动防溜的目的。

由于铁鞋与钢轨间的摩擦系数约为0.17左右，根据制动力公式：B =f ·Q 轴·9.8计算，C80重车的制动力仅为41.6KN，很难保证万吨保留车在波道附加阻力或风对车辆产生的纵向气动力作用下实现防溜的目标。近期年来发生的多起车辆溜逸事故也表明，现有防溜铁鞋的制动力不能真正满足重载列车防止溜逸要求。因此需要对现有的止轮装置进行改进，以解决上述问题。

发明内容

本发明提出一种铁路车辆用止轮器，解决了现有技术中止轮装置的制动力不能满足重载列车防止溜逸的问题。

本发明的技术方案如下：

一种铁路车辆用止轮器，用于安装在钢轨上，包括

壳体，放置在钢轨上，所述壳体具有相通的放置槽和限位槽，所述放置槽与钢轨上端面接触，所述限位槽呈楔形，

月牙板，摆动设置在所述壳体上，

锁块，呈楔形，移动设置在所述钢轨上且与所述限位槽的内壁贴合，所述限位槽与所述锁块相对滑动。

作为进一步的技术方案，还包括

连接板，设置在钢轨上，所述连接板具有滑槽，

连接件，移动设置在所述滑槽内，所述锁块设置在所述连接件上，所述连接件带动所述锁块移动，

弹性件，一端设置在所述壳体上，一端设置在所述连接板上，用于提供所述壳体靠近所述连接板的力。

作为进一步的技术方案，还包括

盖板，所述连接件具有相连的连接部和移动部，所述锁块设置在所述连接部上，所述连接部位于所述滑槽下方，所述移动部穿过所述滑槽设置在所述盖板上，所述移动部在所述滑槽内移动，

挂销，设置在所述连接板上，所述弹性件通过所述挂销设置在所述连接板上。

作为进一步的技术方案，所述壳体还具有扩展槽，所述扩展槽与所述限位槽相通，所述锁块还具有外凸部，所述外凸部与所述扩展槽的壁面抵接。

作为进一步的技术方案，所述限位槽、所述扩展槽、所述锁块、所述连接件、所述弹性件、所述盖板和所述挂销均有两个，均对称分布在钢轨两侧。

作为进一步的技术方案，还包括

销轴，转动设置在所述壳体上，所述月牙板通过所述销轴转动设置在所述壳体上。

作为进一步的技术方案，还包括

磁吸开关，设置在所述壳体上。

本发明的工作原理及有益效果为：

本发明中，增设楔形的锁块，在静止状态时可由弹簧将锁块接入止轮器与钢轨侧面间，即接入限位槽内，增加钢轨侧面与止轮器的摩擦压力，即提供止轮器的静止状态预锁紧功能；在止动状态时，车轮与月牙板抵接，推动止轮器运动，利用锁块与钢轨侧面和鞋边内侧摩擦性能的差异，使楔形锁块与钢轨侧面间的接触面更加紧固、压力更大。同时，因钢轨侧面摩擦系数较轨面的摩擦系数更高，因此本锁紧式止轮器能够提供更大止动阻力和制动能高。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明结构示意图；

图2为图1中局部A的放大结构示意图；

图3为本发明中壳体的结构示意图；

图4为本发明中锁块的结构示意图；

图5为本发明中止轮器预锁紧状态示意图；

图6为本发明中止轮器锁紧状态示意图。

图中：1、钢轨，2、壳体，201、放置槽，202、限位槽，203、扩展槽，3、月牙板，4、锁块，401、外凸部，5、连接板，501、滑槽，6、连接件，7、弹性件，8、盖板，801、连接部，802、移动部，9、挂销，10、销轴，11、磁吸开关。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都涉及本发明保护的范围。

如图1~图6所示，本实施例提出了一种铁路车辆用止轮器，用于安装在钢轨1上，包括

壳体2，放置在钢轨1上，壳体2具有相通的放置槽201和限位槽202，放置槽201与钢轨1上端面接触，限位槽202呈楔形，

月牙板3，摆动设置在壳体2上，

锁块4，呈楔形，移动设置在钢轨1上且与限位槽202的内壁贴合，限位槽202与锁块4相对滑动。

止轮器的止轮阻力由两部分构成，一是止轮器与钢轨上端面的摩擦力；二是在止轮器两鞋边内侧与钢轨侧面之间的摩擦力。

本实施例中，增设楔形的锁块4，在静止状态时可由弹簧将锁块4接入止轮器与钢轨1侧面间，即接入限位槽202内，增加钢轨1侧面与止轮器的摩擦压力，即提供止轮器的静止状态预锁紧功能；在止动状态时，车轮与月牙板3抵接，推动止轮器运动，利用锁块4与钢轨1侧面和鞋边内侧摩擦性能的差异，使楔形锁块4与钢轨1侧面间的接触面更加紧固、压力更大。同时，因钢轨1侧面摩擦系数较轨面的摩擦系数更高，因此本锁紧式止轮器能够提供更大止动阻力和制动能高。

该止轮器有预锁紧模式，即锁块4有一段事先会进入到限位槽202中，在溜逸发生前预先使锁铁与钢轨1间形成一定的压力，提高止轮器静态摩擦阻力；在溜逸发生后，壳体2会朝锁块4移动，将锁块4收入到限位槽202内，锁块4在被套进限位槽202内的同时会朝向钢轨1侧面移动，直至挤压钢轨1侧壁，此过程中限位槽202和锁块4之间会有滑动摩擦，锁块4和钢轨1侧壁之间会有静摩擦和侧挤压力，大大提高对车轮的阻力。

另外，止轮器应能适应不同类型车轮的止动，将挡板设计计为月牙板3；根据防溜铁鞋成熟安全性设计依据，本止轮器月牙板3的高度和月牙板3与车辆踏面的结合角度按防溜铁鞋标准确定；止轮器楔形锁紧行程非常短，因此该止轮器在结构设计中，可不受防溜铁鞋考虑的弹鞋、鞋尖长度等条件限制，仅需考虑止轮器不碰轮缘，保证止轮器稳定固定与钢轨1。

综上，该止轮器利用钢轨1上端面摩擦的同时还充分利用钢轨1两侧的摩擦，充分利用钢轨1两侧平时不与任何物品接触，表面粗糙、摩擦系数高的有利条件特征，还利用止轮器内侧楔形面即限位槽202的内壁与锁块4楔形面间的摩擦阻力小于锁块4与钢轨1侧面摩擦力的特性，车轮的溜逸动能，转化为限位槽202对锁块4的纵向挤压力，使用楔形锁块4与钢轨1侧面间的接触更加紧固、压力更大，从而实现增大防溜止轮摩擦阻力、提高制动能高的目的。

进一步，还包括

连接板5，设置在钢轨1上，连接板5具有滑槽501，

连接件6，移动设置在滑槽501内，锁块4设置在连接件6上，连接件6带动锁块4移动，

弹性件7，一端设置在壳体2上，一端设置在连接板5上，用于提供壳体2靠近连接板5的力。

本实施例中，待止轮器安装好后，连接板5可固定到钢轨1上，滑槽501就是一个通槽，连接件6可以在通槽内移动，锁块4即连接在连接件6的下端，弹性件7就是弹簧，弹簧的弹力可使得锁块4有一段事先进入到限位槽202内，形成预紧。

进一步，还包括

盖板8，连接件6具有相连的连接部801和移动部802，锁块4设置在连接部801上，连接部801位于滑槽501下方，移动部802穿过滑槽501设置在盖板8上，移动部802在滑槽501内移动，

挂销9，设置在连接板5上，弹性件7通过挂销9设置在连接板5上。

本实施例中，连接件6可以采用一个连接销，连接销有大径段和小径段，即连接部801和移动部802，连接部801与锁块4相连，移动部802穿过滑槽501与一个盖板8连接，即盖板8卡在连接板5的上端面，锁块4位于连接板5下方，整体可以在滑槽501内移动。挂销9是用来挂住弹性件7的。

进一步，壳体2还具有扩展槽203，扩展槽203与限位槽202相通，锁块4还具有外凸部401，外凸部401与扩展槽203的壁面抵接。

本实施例中，还在限位槽202内拓展了一部分，即加设了扩展槽203，锁块4上也对应设计外凸部401，可加大锁块4与限位槽202之间的接触面积，以增大摩擦力。

进一步，限位槽202、扩展槽203、锁块4、连接件6、弹性件7、盖板8和挂销9均有两个，均对称分布在钢轨1两侧。

本实施例中，限位槽202与锁块4采用双楔形面结构设计。双楔形面结构可缩短车辆在阻止溜逸过程中的车辆溜逸运程，降低溜逸车辆溜逸动能，防止溜逸发生，降低对止轮器止轮能高的要求和可能对道床的扰动影响。

进一步，还包括

销轴，转动设置在壳体2上，月牙板3通过销轴转动设置在壳体2上。

本实施例中，将止轮器的月牙板3设计为销轴连接的可动方式，从而提高了止轮器对不同类型车轮的止轮适应性。

进一步，还包括

磁吸开关10，设置在壳体2上。

本实施例中，利用磁吸开关10产生的吸力，将止轮器锁固于轨面，可减少止轮器防盗机构机械结构的复杂性，更有利于止轮器可靠性设计。

磁吸开关10的原理是利用不导磁的材料，将两块与钢轨1轨面接触金属导磁材料隔离开。当在两相互隔离的导磁材料间水平放置一块条形高磁性永磁磁铁时，磁铁磁力线由N极-导磁材料-钢轨1轨面-导磁材料-S极，形成闭合回路，将磁开关吸于钢轨1轨面，产生不小于5Kg的防盗吸力；当使用专用钥匙，将磁条垂直放置时，由于磁条宽度大于不导磁隔离材料的，磁条磁力线由N极经两侧导磁材料直接返回S极，形成不经钢轨1的磁回路，钢轨1失磁，止轮器可自由移离钢轨1，实现磁开关防盗目标。

该止轮器的工作原理：首先，将止轮器按月牙板3侧靠近车轮方向放于钢轨1上端面；然后，拉开连接板5，两侧锁块4开口，止轮器自行下落至钢轨1两侧；三是，推动止轮器，使月牙板3顶住车轮踏面；四是，松开连接板5，弹簧带动锁块4，将止轮器预锁于钢轨1上；五是使用专用钥匙，关闭磁吸开关10，将止轮器吸锁于轨面，完成止轮器的布放。布放完成的止轮器，通过弹簧将楔形锁块4接入止轮器与钢轨1轨头两侧的间隙即限位槽202中，使止轮器顶住车轮，并预锁紧于钢轨1上。当保留车辆受坡道附加阻力或风对车辆产生纵向气动力，出现溜逸动能时，车轮与月牙板3之间的作用力增大，迫使止轮器随车轮运动方向运动。利用限位槽202的楔形面与锁块4楔形面间的摩擦阻力小于锁块4与钢轨1侧面摩擦力的特性，车轮的溜逸动能，转化为限位槽202楔形面对锁块4的纵向挤压力，使用楔形锁块4与钢轨1侧面间的接触更加紧固、压力更大。同时，因钢轨1侧面摩擦系数较轨面的摩擦系数更高，为本锁紧式止轮器能够提供了更大地止动阻力和制动能高，实现锁紧式止动防溜目的。

以上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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种铁路车辆用止轮器，用于安装在钢轨（1）上，其特征在于，包括

壳体（2），放置在钢轨（1）上，所述壳体（2）具有相通的放置槽（201）和限位槽（202），所述放置槽（201）与钢轨（1）上端面接触，所述限位槽（202）呈楔形，

月牙板（3），摆动设置在所述壳体（2）上，

锁块（4），呈楔形，移动设置在所述钢轨（1）上且与所述限位槽（202）的内壁贴合，所述限位槽（202）与所述锁块（4）相对滑动。

2.根据权利要求1所述的一种铁路车辆用止轮器，其特征在于，还包括

连接板（5），设置在钢轨（1）上，所述连接板（5）具有滑槽（501），

连接件（6），移动设置在所述滑槽（501）内，所述锁块（4）设置在所述连接件（6）上，所述连接件（6）带动所述锁块（4）移动，

弹性件（7），一端设置在所述壳体（2）上，一端设置在所述连接板（5）上，用于提供所述壳体（2）靠近所述连接板（5）的力。

3.根据权利要求2所述的一种铁路车辆用止轮器，其特征在于，还包括

盖板（8），所述连接件（6）具有相连的连接部（801）和移动部（802），所述锁块（4）设置在所述连接部（801）上，所述连接部（801）位于所述滑槽（501）下方，所述移动部（802）穿过所述滑槽（501）设置在所述盖板（8）上，所述移动部（802）在所述滑槽（501）内移动，

挂销（9），设置在所述连接板（5）上，所述弹性件（7）通过所述挂销（9）设置在所述连接板（5）上。

4.根据权利要求3所述的一种铁路车辆用止轮器，其特征在于，所述壳体（2）还具有扩展槽（203），所述扩展槽（203）与所述限位槽（202）相通，所述锁块（4）还具有外凸部（401），所述外凸部（401）与所述扩展槽（203）的壁面抵接。

5. 根据权利要求4所述的一种铁路车辆用止轮器，其特征在于，所述限位槽（202）、所述扩展槽（203）、所述锁块（4）、所述连接件（6）、所述弹性件（7）、所述盖板（8）和所述挂销（9）均有两个，均对称分布在钢轨（1）两侧。

6.根据权利要求1所述的一种铁路车辆用止轮器，其特征在于，还包括

销轴（10），转动设置在所述壳体（2）上，所述月牙板（3）通过所述销轴（10）转动设置在所述壳体（2）上。

7.根据权利要求1所述的一种铁路车辆用止轮器，其特征在于，还包括

磁吸开关（11），设置在所述壳体（2）上。

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