CN203165733U - 高速轨道车辆安全联锁装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种高速轨道车辆安全联锁装置，包括一个盒体，盒体上设置有一个第一钥匙孔和多个第二钥匙孔，第一钥匙孔用于插入从高速动车组钥匙箱中取出的第一钥匙，第二钥匙孔用于分别插入开启相应的高压设备箱的第二钥匙，盒体内还设置有随着第一钥匙和第二钥匙的插入和转动而相互锁定或解锁的联锁机构。该安全联锁装置在可以实现受电弓升弓控制回路及切断保护接电的断开电路构成互锁功能的条件下，能够同时打开多个高压设备箱，以满足轨道车辆增加动力单元和高压设备箱数量的研制需要，并且可以减少辅助空压机的数量，同时保证只有多个高压设备箱的钥匙全部返回安全联锁装置内，才能将钥匙箱内的钥匙取出，保证操作人员的安全。

Description

高速轨道车辆安全联锁装置

技术领域

本实用新型涉及一种铁路车辆安全保护装置，特别涉及一种用于高速轨道车辆高压设备箱的安全联锁装置。 

背景技术

高速动车组等铁路电力机车的“安全联锁装置”，一般是由人工操作接地开关接地后，再由操作人员进入特高压设备箱进行维护操作，这种简单的联锁模式，只能通过操作规范来保证在维护前，特高压设备箱无电和安全接地，但这不能够完全保护操作人员的安全。如何实现在操作人员进入特高压设备箱前，确保高压设备箱已经完全断电，接地开关已经可靠接地、受电弓已经降弓，是解决安全联锁问题的技术关键。 

在专利号为200820134886.9的“高压联锁保护装置”专利中，公开了一种用于高速铁路电力机车高压设备箱的钥匙箱装置，该钥匙箱的作用是为打开高压设备箱的钥匙的取出设置条件，只有在取出钥匙后才能开启安装在高压设备箱上的门锁装置。钥匙的取出条件是先降下受电弓和投入接地保护开关，再通过钥匙箱内部的机械和电气双重保护后才能完成，其中，通过操作气路截止阀关闭空气回路，进而切断控制受电弓上升和EGS保护用气路的同时，也触动电气回路中的触点，从而切断控制受电弓上升和切除EGS保护用的电气回路，实现机械和电气的双重保护，即使司机室操作受电弓上升，也能保护高压设备箱检修人员的安全。 

但上述这种钥匙箱，只能实现一个高压设备箱与受电弓升弓回路及切断保护接地的断开电路的互锁功能，随着时速350公里速度级的动车组的研制，需要增加动车组动力单元和高压设备箱的数量，开启每个高压设备箱的钥匙是不同的，例如，时速350公里的动车组就具有两个高压设备箱，如果一个钥匙箱只能负责一个高压设备箱，那么就需要相应增加钥匙箱的数量，同时要增加辅助空压机的数量，进而实现两个高压设备箱与受电弓升弓回路及切断保护接地的断开电路的互锁功能，不但操作繁锁，而且使成本相应增加，车身重量也增加。 

发明内容

本实用新型主要目的在于解决上述问题和不足，提供一种高速轨道车辆安全联锁装置，可以利用一个钥匙箱及安全联锁装置，同时打开多个高压设备箱，实现多个高压设备箱与受电弓升弓回路及切断保护接地的断开电路的互锁功能。 

为实现上述目的，本实用新型的技术方案是： 

一种高速轨道车辆安全联锁装置，包括一个盒体，盒体上设置有一个第一钥匙孔和多个第二钥匙孔，所述第一钥匙孔用于插入从高速动车组钥匙箱中取出的第一钥匙，所述多个第二钥匙孔用于分别插入开启相应的高压设备箱的第二钥匙；所述第一钥匙孔连接有第一锁芯和与第一锁芯套接的并随所述钥匙的旋转而转动的第一锁体，所述第二钥匙孔连接有第二锁芯和与第二锁芯套接的并随所述钥匙的旋转而转动的第二锁体，所述第一锁体与多个第二锁体之间设置有随着钥匙的插入和转动而相互锁定或解锁的联锁机构；所述第一锁芯、第一锁体、第二锁芯、第二锁体及联锁机构设置在所述盒体内。 

本实用新型的进一步改进在于，所述联锁机构包括固定板、滑板，所述第一锁芯和多个第二锁芯固定在所述固定板上，所述滑板通过连动机构与所述第一锁体活动连接，并随所述第一锁体的转动而水平移动，所述滑板通过限位机构与所述多个第二锁体连接，并限定所述第二锁体的转动方向和角度，所述第一锁体和第二锁体均通过对定机构限制其转动。 

更进一步在于，所述联锁机构中还包括一用于限制所述滑板在水平方向上移动的定位机构，所述定位机构包括两个分列在所述滑板上端和下端并固定在所述固定板上的挡块，在所述挡块上设置有用于限制所述滑板前后移动的限位结构。所述限位结构是在所述挡块上与所述滑板位置相对应处设置有一凹槽，所述滑板的端部在所述凹槽内滑动。 

所述定位机构的另外一种形式，包括两排分列在所述滑板上端和下端并固定在所述固定板上的固定杆，在所述固定杆与所述滑板位置相对应处设置有一凹槽，所述滑板的端部在所述凹槽内滑动。 

所述连动机构包括一个垂直固定在第一锁体上的连动曲柄，在所述连动曲柄上设置有一拔销，相应地在所述滑板上设有一拔销孔，所述拔销在所述拔销孔内滑动。 

所述限位机构包括设置在所述滑板上的限位孔，每个第二锁体都对应开有一限位孔，在每个第二锁体上垂直设置有一限位曲柄，在限位曲柄上设置有限位销，所 述限位销在所述限位孔内运动，所述限位孔的开口尺寸限定所述限位销的转动角度。 

所述对定机构包括穿过所述固定板并可以前后伸缩的对定销，每个第一锁体和第二锁体分别对应一个对定销，相应地在所述第一锁体和第二锁体上均设置有对定曲柄，所述对定曲柄上设置有对定销孔，当第一锁体和第二锁体转动到位时，所述对定销分别插入相对应的对定销孔内。所述对定销的一端固定有一挡板，所述挡板分别位于所述钥匙和钥匙的末端，所述挡板的背面固定一弹簧轴，所述弹簧轴上套一弹簧，在所述弹簧的另一端设置一与所述弹簧轴套接的弹簧挡板，所述弹簧挡板固定在所述固定板上。 

综上内容，本实用新型所提供的高速轨道车辆安全联锁装置，用于动车组等轨道车辆高压设备箱打开时，实现打开高压设备箱与受电弓升弓控制回路及切断保护接地的断开电路的互锁功能，保证操作人员的安全。同时还可以实现受电弓升弓控制回路及切断保护接电的断开电路构成互锁功能的条件下，能够同时打开多个高压设备箱，以满足动车组增加动车组动力单元和高压设备箱数量的研制需要，并且可以减少辅助空压机的数量，降低成本，减轻车身重量。另外，该安全联锁装置中的联锁机构能够保证，只有多个高压设备箱的钥匙全部返回安全联锁装置内，才能将钥匙箱内的钥匙取出，而此时，其它高压设备箱上的钥匙则无法取出，更一步保证操作人员的安全。 

附图说明

图1  联锁装置与其它设备关系示意图； 

图2  动车组运行时的联锁装置结构示意图； 

图3  动车组维护时的联锁装置结构示意图； 

图4  动车组运行时联锁机构结构示意图； 

图5  图4的俯视图； 

图6  本实用新型对定机构结构示意图； 

图7  本实用新型挡块结构示意图。 

如图1至图7所示，盒体1，第一钥匙孔2，第二钥匙孔3，钥匙箱4，第一钥匙5，高压设备箱6，第二钥匙7，第一锁芯8，第一锁体9，第二锁芯10，第二锁体11，固定板12，滑板13，挡块14，凹槽15，连动曲柄16，拔销17，拔销孔18，限位孔19，限位曲柄20，限位销21，对定销22，对定曲柄23，对定销孔24，挡板25，弹簧轴26， 弹簧27，弹簧挡板28，限位块29，钥匙孔盖30，固定座31，槽32，滑块33。 

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述： 

在高速动车组等轨道车辆上都设置有用于收藏开启高压设备箱钥匙的钥匙箱，该钥匙箱的作用是为取出打开高压设备箱的钥匙设置条件，只有在取出钥匙后才能开启安装在高压设备箱上的门锁装置，保证操作人员再对高压设备箱进行维护时，高压设备箱处于完全断电的状态，确保操作人员的安全。 

钥匙的取出条件是先降下受电弓和投入EGS保护接地后，再通过钥匙箱内部的机械和电气双重保护后才能完成，其中，通过操作气路截止阀关闭空气回路，进而切断控制受电弓上升和EGS保护用气路的同时，也触动电气回路中的触点，从而切断控制受电弓上升和切除EGS保护用的电气回路，实现机械和电气的双重保护，即使司机室操作受电弓上升，也能保护高压设备箱检修人员的安全。 

本实施例以时速350公里速度级动车组（8辆编组）为例进行详细说明，钥匙箱4及该安全联锁装置能够实现两个高压设备箱6与受电弓升弓回路及切断保护接地的断开电路的互锁功能，并且可以同时打开这两个高压设备箱6，该安全联锁装置为两个高压设备箱6提供2把相同的钥匙，以方便维护作业。 

如图1所示，一种高速轨道车辆安全联锁装置，包括一个盒体1，盒体1上设置有一个第一钥匙孔2和多个第二钥匙孔3，盒体1上固定有两个固定座31，用于将该联锁装置与车体固定连接。 

本实施例中，设置两个第二钥匙孔3，第一钥匙孔2用于插入从高速动车组钥匙箱4中取出的第一钥匙5，第二钥匙孔3用于分别插入开启相应的高压设备箱6的第二钥匙7。在第一钥匙孔2处设置一钥匙孔盖30，当动车组在运行而无需插入第一钥匙5时，保护第一钥匙孔2。 

如图2所示，当动车组在运行时，用于开启两个高压设备箱6的两把第二钥匙7插在第二钥匙孔3内，不能拔出，此时，不能打开高压设备箱6。如图3所示，当动车组在维护时，从钥匙箱4中取出第一钥匙5，插入第一钥匙孔2内并旋转，此时，两把第二钥匙7可以旋转后从第二钥匙孔3拔出，用于开启高压设备箱6，而此时，第一钥匙5不能从第一钥匙孔2内拔出，只有两个高压设备箱6的第二钥匙7全部返回该安全联锁装置内，才能将钥匙箱4内的第一钥匙5取出，放回钥匙箱4内，从而升上受电弓接 通电源。 

如图4和图5所示，第一钥匙孔2连接有第一锁芯8和第一锁体9，第一锁体9套设在第一锁芯8的外层，并随第一钥匙5的旋转而转动，第二钥匙孔3连接有第二锁芯10和第二锁体11，第二锁体11套设在第二锁芯10的外层，并随第二钥匙7的旋转而转动。第一锁芯8、第一锁体9、两个第二锁芯10、两个第二锁体11及联锁机构设置在盒体1内。为了限定第一锁体9和第二锁体11前后移动位置，第一锁体9和第二锁体11的两端各分别设置限位块29，限位块29分别固定在固定板12和盒体1的内壁上。 

联锁机构包括固定板12、滑板13，固定板12固定在盒体1的内壁上，滑板13与固定板12平行设置，第一锁芯8和两个第二锁芯10用螺钉固定在固定板12上。滑板13通过连动机构与第一锁体9活动连接，并随第一锁体9的转动而水平移动。滑板13通过限位机构与两个第二锁体11连接，并限定第二锁体11的转动方向和角度，第一锁体9和第二锁体11均通过对定机构限制其转动，第一锁体9和第二锁体11的转动方向相反。联锁机构中还包括一用于限制滑板13在水平方向上移动的定位机构。 

其中，用于限制滑板13在水平方向上移动的定位机构，包括两个分列在滑板13上端和下端的挡块14，挡块14固定在固定板12上，上下两个挡块14之间的垂向距离略大于滑板13的高度。如图7所示，在挡块14上与滑板13位置相对应处设置有一凹槽15，滑板13的端部在凹槽15滑动。当滑板13移动时，上下两个挡块14限制滑板13只能在水平方向上移动，而且滑板13的上下两端只能在凹槽15内滑动，限制滑板13不会前后移动，保证滑板13移动的平稳性。 

滑板13与第一锁体9之间的连动机构，包括一个垂直固定在第一锁体9上的连动曲柄16，在连动曲柄16上垂直设置有一拔销17，相应地在滑板13上设有一拔销孔18，拔销孔18是个长圆孔，拔销17在拔销孔18内滑动。当第一钥匙5插入第一钥匙孔2内进行旋转时，第一锁体9带动连动曲柄16和拔销17一起转动，从而带动滑板13向第一钥匙5的旋转方向水平移动。 

滑板13与第二锁体11之间的限位机构，包括设置在滑板13上的限位孔19，两个第二锁体11分别对应一个限位孔19，在每个第二锁体11上垂直设置有一限位曲柄20，在限位曲柄20上垂直设置有限位销21，限位销21在限位孔19内运动，限位孔19为长方形开口，开口尺寸限定限位销21的转动角度。当第二钥匙7旋转时，第二锁体11带动限位曲柄20转动，从而使得限位销21在限位孔19的左右运动，第二钥匙7在旋转前 和旋转到位后，限位销21刚好位于限位孔19的两侧边位置，限位孔19可以限定限位销21的转动方向。限定第一锁体9和第二锁体11之间的旋转方向正好相反，也就是第一钥匙5和第二钥匙7的旋转方向要相反，本实施例中，限定第一钥匙5的插入后的旋转方向为逆时针方向，第二钥匙7拔出时的旋转方向为顺时针方向。 

当第一钥匙5和第二钥匙7插入第一钥匙孔2和第二钥匙孔3并旋转到位后，第一锁体9和第二锁体11也相应地旋转到一定位置，此时如要拔出第一钥匙5或第二钥匙7，需要对定机构对第一锁体9和第二锁体11进行相对的固定，使其不能再继续转动。 

如图6所示，图6中以与第一锁体9相对应的对定机构为例，其它与第二锁体11相对应的对定机构与此相同。对定机构包括穿过固定板12设置的对定销22，对定销22可以前后伸缩，第一锁体9和两个第二锁体11分别对应一个对定销22，相应地，在第一锁体9和第二锁体11上均设置有对定曲柄23，对定曲柄23上设置有对定销孔24，当第一锁体9或第二锁体11转动到位拔出第一钥匙5或第二钥匙7时，对定销22分别插入相对应的对定销孔24内，从而相对固定第一锁体9或第二锁体11，使其不能再继续转动。 

对定销22的一端固定有一挡板25，三个挡板25分别位于第一钥匙5和两个第二钥匙7的末端，挡板25的背面固定一弹簧轴26，在弹簧轴26上套一弹簧27，在弹簧27的另一端设置一弹簧挡板28，弹簧轴26套设在弹簧挡板28内，弹簧挡板28固定在固定板12上，弹簧挡板28上设置有一长条形槽32，相应地在挡板25上设置有一可在槽32内滑动的滑块33，用于限定挡板25的移动方向和距离。挡板25、弹簧轴26、弹簧27和弹簧挡板28均设置在固定板12的背面。 

在插入第一钥匙5和第二钥匙7后，第一钥匙5和第二钥匙7与挡板25相接触并推动挡板25向后移动，压缩弹簧27，从而使得相应的对定销22相后移动，脱离开对定销孔24，此时，第一锁体9或第二锁体11就可以转动，当拔出第一钥匙5和第二钥匙7后，在弹簧27的作用下，挡板25推动对定销22向前移动，插入到对定销孔24内，从而相对固定第一锁体9和第二锁体11。 

上述的用于限制滑板13在水平方向上移动的定位机构，还可以采用另外一种实施方式，图中未示出，其包括两排分列在滑板13上端和下端的固定杆，固定杆固定在所述固定板12上，固定杆可以是圆柱体，也可以是长方体，上排和下排固定杆之间的垂向距离略大于滑板13的高度，在固定杆上与滑板13位置相对应处设置有一凹 槽，凹槽的宽度与滑板13的厚度相同，凹槽可以是环形凹槽，也可以只开设在与滑板13接触的位置。 

下面详细描述该安全联锁装置的工作过程：  

动车组在运行时： 

如图2所示，第一钥匙5被锁定在钥匙箱4内，只有两把第二钥匙7插入两个第二钥匙孔3内。 

如图4所示，与第一锁体9相对应的对定销22正好插入对应的对定曲柄23上的对定销孔24内，第一锁体9不能转动，此时，与两个第二锁体11对应的对定销22则脱离相对应的对定销孔24。 

两个第二锁体11上的两个限位销21均位于滑板13上限位孔19的一侧边，图4中所示，为限位销21位于限位孔19的左侧边，此时，由于限位孔19的限制，两把第二钥匙7均不能顺时针旋转，因为第二钥匙7只有顺时针旋转后才能拔出，所以，在第一钥匙5没有从钥匙箱4内取出时，两把第二钥匙7均不能从该安全联锁装置内取出。 

动车组在维护时： 

如图3所示，第一钥匙5从钥匙箱4内取出，插入到第一钥匙孔2内，两把第二钥匙7均从第二钥匙孔3内拔出，用于开启两个高压设备箱6。 

如图5所示，第一钥匙5插入到第一钥匙孔2内，第一钥匙5推动相应的挡板25，压缩弹簧27，在挡板25的带动下，相应的对定销22向后移动，从第一锁体9上相应的对应销孔24内脱出，第一锁体9可以转动。第一钥匙5逆时针旋转，第一锁体9也逆时针旋转，带动滑板13向左侧移动，此时，两个第二锁体11上的限位销21则由原来的位于限位孔19的左侧，变换成位于限位孔19的右侧，第二钥匙7则可以顺时针旋转， 

如图6所示，在第二钥匙7顺时针旋转后，限位销21则又运动到限位孔19的左侧。 

拔出第二钥匙7，在相应的弹簧27的作用下，挡板25推动对定销22向前移动，插入到相应的位于第二锁体11上的对定销孔24内，从而锁定第二锁体11不能再转动。 

由于第二锁体11不能转动，限位销21也就不能移动，此时，限位销21位于限位孔19的左侧，使得滑板13不能向右侧移动，也就限制第一钥匙5不能顺时针旋 转，从而保证在第二钥匙7没有放回联锁装置时，第一钥匙5不能从联锁装置中取出，而且是只有当两把第二钥匙7全部放回到联锁装置内时，滑板13才能向右侧移动，第一钥匙5才能从联锁装置中取出。 

动车组维护完成需要运行时： 

两把第二钥匙7全部插入第二钥匙孔3内，第二钥匙7推动相应的挡板25，压缩弹簧27，在挡板25的作用下，相应的对定销22从第二锁体11上的对定销孔24内脱离，第二钥匙7逆时针旋转，带动第二锁体11逆时针旋转，限位销21又移动到限位孔19的右侧，此时，顺时针旋转第一钥匙5，第一锁体9也顺时针旋转，带动滑板13向右侧移动，两个限位销21又重新回到限位孔19左侧的位置，拔出第一钥匙5，放回至钥匙箱4内，安全联锁装置回到初始状态，维护作业完成。 

如上所述，结合附图和实施例所给出的方案内容，可以衍生出类似的技术方案。但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。 

Claims (10)

1.一种高速轨道车辆安全联锁装置，其特征在于：包括一个盒体（1），盒体（1）上设置有一个第一钥匙孔（2）和多个第二钥匙孔（3），所述第一钥匙孔（2）用于插入从高速动车组钥匙箱（4）中取出的第一钥匙（5），所述多个第二钥匙孔（2）用于分别插入开启相应的高压设备箱（6）的第二钥匙（7）；

所述第一钥匙孔（2）连接有第一锁芯（8）和与第一锁芯（8）套接的并随所述第一钥匙（5）的旋转而转动的第一锁体（9），所述第二钥匙孔（3）连接有第二锁芯（10）和与第二锁芯（10）套接的并随所述第二钥匙（7）的旋转而转动的第二锁体（11），所述第一锁体（9）与多个第二锁体（11）之间设置有随着第一钥匙（5）和第二钥匙（7）的插入和转动而相互锁定或解锁的联锁机构；

所述第一锁芯（8）、第一锁体（9）、第二锁芯（10）、第二锁体（11）及联锁机构设置在所述盒体（1）内。

2.根据权利要求1所述的高速轨道车辆安全联锁装置，其特征在于：所述联锁机构包括固定板（12）、滑板（13），所述第一锁芯（8）和多个第二锁芯（10）固定在所述固定板（12）上，所述滑板（13）通过连动机构与所述第一锁体（9）活动连接，并随所述第一锁体（9）的转动而水平移动，所述滑板（13）通过限位机构与所述多个第二锁体（11）连接，并限定所述第二锁体（11）的转动方向和角度，所述第一锁体（9）和第二锁体（11）均通过对定机构限制其转动。

3.根据权利要求2所述的高速轨道车辆安全联锁装置，其特征在于：所述联锁机构中还包括一用于限制所述滑板（13）在水平方向上移动的定位机构。

4.根据权利要求3所述的高速轨道车辆安全联锁装置，其特征在于：所述定位机构包括两个分列在所述滑板（13）上端和下端并固定在所述固定板（12）上的挡块（14），在所述挡块（14）上设置有用于限制所述滑板（13）前后移动的限位结构。

5.根据权利要求4所述的高速轨道车辆安全联锁装置，其特征在于：所述限位结构是在所述挡块（14）上与所述滑板（13）位置相对应处设置有一凹槽（15），所述滑板（13）的端部在所述凹槽（15）内滑动。

6.根据权利要求3所述的高速轨道车辆安全联锁装置，其特征在于：所述定位机构包括两排分列在所述滑板（13）上端和下端并固定在所述固定板（12）上的固定杆，在所述固定杆与所述滑板（13）位置相对应处设置有一凹槽，所述滑板（13） 的端部在所述凹槽内滑动。

7.根据权利要求2所述的高速轨道车辆安全联锁装置，其特征在于：所述连动机构包括一个垂直固定在第一锁体（9）上的连动曲柄（16），在所述连动曲柄（16）上设置有一拔销（17），相应地在所述滑板（13）上设有一拔销孔（18），所述拔销（17）在所述拔销孔（18）内滑动。

8.根据权利要求2所述的高速轨道车辆安全联锁装置，其特征在于：所述限位机构包括设置在所述滑板（13）上的限位孔（19），每个第二锁体（11）都对应开有一限位孔（19），在每个第二锁体（11）上垂直设置有一限位曲柄（20），在限位曲柄（20）上设置有限位销（21），所述限位销（21）在所述限位孔（19）内运动，所述限位孔（19）的开口尺寸限定所述限位销（21）的转动角度。

9.根据权利要求2所述的高速轨道车辆安全联锁装置，其特征在于：所述对定机构包括穿过所述固定板（12）并可以前后伸缩的对定销（22），每个第一锁体（9）和第二锁体（11）分别对应一个对定销（22），相应地在所述第一锁体（9）和第二锁体（11）上均设置有对定曲柄（23），所述对定曲柄（23）上设置有对定销孔（24），当第一锁体（9）和第二锁体（11）转动到位时，所述对定销（22）分别插入相对应的对定销孔（24）内。

10.根据权利要求9所述的高速轨道车辆安全联锁装置，其特征在于：所述对定销（22）的一端固定有一挡板（25），所述挡板（25）分别位于所述第一钥匙（5）和第二钥匙（7）的末端，所述挡板（25）的背面固定一弹簧轴（26），所述弹簧轴（26）上套一弹簧（27），在所述弹簧（27）的另一端设置一与所述弹簧轴（26）套接的弹簧挡板（28），所述弹簧挡板（28）固定在所述固定板（12）上。 

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