CN203228791U - 电控止轮挡车器 - Google Patents

Abstract

一种电控止轮挡车器，避免了现有技术中列车因制动失灵或驾驶员操作不当而导致事故，包括驱动器、制动器，其技术要点是：还包括上鞋传感器，所述上鞋传感器由车轮踏板、踏板复位弹簧、踏板弹簧芯轴、固定座、下端盖、轨卡组成，固定座与下端盖通过螺栓紧固，固定座与轨卡通过螺栓紧固在钢轨底部；车轮踏板被压下时，车轮踏板底部倒角推动开关导柱向开关座方向水平运动。其构思巧妙、设计合理，能在一个转向架的两轴之间准确地放置止轮器，制动能力可以根据需要灵活配置。对于保证动车组在入库检修、整备停留时的安全，具有十分重要的意义。

Description

电控止轮挡车器

技术领域

本实用新型属于一种铁路调车作业安全设备，具体说是一种专门用于动车组、地铁、轻轨等轨道交通运输工具的电控止轮挡车器，主要用于轨道列车入库检修、停留整备等场所，设在远离线路终端时防止车辆自然溜逸，设在邻近线路终端时防止列车制动失灵或驾驶员操作不当而造成事故。

背景技术

随着我国轨道运输事业的蓬勃发展，数量逐年增多，在列车入库检修整备过程中，基本都要驶入尽头线，特别是在车库中，首车距离线路终端很近，一旦停车不及或操纵失误，就容易造成事故。停留中的动车也存在自然溜逸的可能性。

目前国内运用的挡车器，种类繁多，功能各异。根据挡车制动作用点划分，主要有两类，一类是以车钩为制动作用点，另一类是以第一车轮为制动作用点。但是，动车组通过具有电、气连接功能密接式车钩串联，不宜对其进行冲撞，因而无法作为制动作用点。此外，车钩通常隐蔽设置在车头或车尾的导流罩内，因而挡车器也无法接触车钩。动车组的第一轮前方设有撒沙管和扫石器，限界在轨面上25mm，无法在第一轮处放置止轮器。而且距离第一对车轮很近，导致止轮器无法靠近第一对车轮。而对于市内有轨列车，出于安全考虑，列车轨道需要与地面相平，这导致也无法在第一轮处放置止轮器。综上所述，以第一对车轮为制动作用点方案无法实施。

如公开号为CN 1321029C的实用新型专利名公开了一种“多功能电控车辆制动装置”，该多功能电控车辆制动装置由驱动器和制动器组成，该装置通过电控系统在室内控制其动作，对溜放车辆制动停车，防止溜逸，确保调车作业安全。驱动器和制动器用六角头传动杆连接，一组或多组连续安装在线路基本轨外侧，驱动器的动力系统、传动系统和传动轴总成均安装在箱体总成的穿轴孔中，行程开关安装在箱体总成的内壁上，动力系统、传动系统和传动轴总成依次以齿轮相啮合；制动器的上鞋器安装在基本轨轨底上，制动铁鞋安装在上鞋器的翻转架上。可见，该制动装置采用手动控制，因此在使用过程中有极大的几率导致误操作产生事故。并且，制动时不能以第一轮作为制动作用点，加大了操作难度，埋下了重大安全隐患。

综上所述，适用于动车组的自动防溜器（止轮器）和挡车器，目前在国内铁路系统还是空白。目前车辆只能依靠其内部的自动控制系统或者驾驶员的操作来实现制动，一旦系统失灵或操作不当，很容易造成事故。因此，现有的两类设备均无法应用于动车组。基于以上因素，亟需一种适用于动车组的防溜挡车器。 

实用新型内容

 本实用新型的目的是为了提供一种电控止轮挡车器，避免了现有技术中列车因制动失灵或驾驶员操作不当而导致事故，其构思巧妙、设计合理，能在一个转向架的两轴之间准确地放置止轮器，制动能力可以根据需要灵活配置。对于保证动车组在入库检修、整备停留时的安全，具有十分重要的意义。

本实用新型所采用的技术方案是：一种电控止轮挡车器，包括驱动器、制动器，其特征是：还包括上鞋传感器，所述上鞋传感器由车轮踏板、踏板复位弹簧、踏板弹簧芯轴、固定座、下端盖、轨卡组成，固定座与下端盖通过螺栓紧固，固定座与轨卡通过螺栓紧固在钢轨底部；车轮踏板为顶部带有凸台的底部设有倒角的空心圆柱，踏板弹簧芯轴为一端带有凸台的圆柱，踏板弹簧芯轴的凸台一端限位在下端盖内，另一端插入车轮踏板并通过螺栓紧固在车轮踏板顶部，车轮踏板与固定座之间设有套接在踏板弹簧芯轴外的踏板复位弹簧；车轮踏板复位时其凸台上平面与钢轨上平面相平；固定座外壁上通过螺栓紧固有开关盖，开关盖内设有开关座、竖直限位在固定座上的开关导柱、套接在开关导柱内的一端带有凸台结构的圆柱形开关顶杆、套接在开关顶杆外的限位在开关顶杆凸台与开关座之间的开关复位弹簧，开关导柱由开关顶杆驱动，并可在固定座上水平伸缩；车轮踏板被压下时，车轮踏板底部倒角推动开关导柱向开关座方向水平运动；

制动器包括止轮器和上鞋器，止轮器由底板、立板、导轨、挡板、间隔板、滚轮轴和滚轮组成，导轨焊接在底板的一侧；滚轮设置在两立板的中间，套在滚轮轴上，滚轮轴插装在两立板上部的轴孔中，并用弹簧垫圈和螺母紧固；止轮器与上鞋器之间通过导轨及一次性剪切销连接，上鞋器上设有与驱动器相连的传动轴，驱动器通过传动轴驱动安装有止轮器的上鞋器翻转；

驱动器信号输入端与开关座通过导线相连，当车轮踏板被压下时驱动器接通。

所述止轮器与上鞋器之间通过导轨及剪切销连接，剪切销为一次性使用，一旦止轮器被车轮拖走，剪切销立即折断，恢复时需要更换新的剪切销。

所述电控止轮挡车器还包括测速传感器，测速传感器结构与上鞋传感器相同，测速传感器位于上鞋传感器之前，当车辆经过时先压到测速传感器；测速传感器与上鞋传感器同时与用于检测车辆速度的单片机相连。

本实用新型具有的优点及积极的技术效果是：以第一轮为探测点，以第二轮及以后各偶数轮为制动点，设备数量可根据需要灵活设置。不损坏密接式车钩及导流罩。以线路基本轨为安装载体，结构合理，安装简单，维护容易，使用方便。设有声光报警及越位记录功能，在发出警报信号的同时记录下车辆越位的时间及车速。在一个转向架的两轴之间安放止轮器，从而实现避开车辆转向架第一轴前方的扫石器和撒沙管。止轮器可与动车组车轮配套，通过电控传感器控制若干止轮器同步动作，提高制动效果，缩短制动距离。采用机械式上鞋传感器，达到防止电磁干扰、保证制动过程安全可靠。处理系统采集测速传感器与上鞋传感器所返回的事故发生时间、地点及车辆速度等数据，以便事后对事件发生的原因及责任进行分析。同时，在事故发生时发送声光报警信号，提醒作业人员及时前往现场复位止轮器，实现对整条轨道线路的全程安全监控，无需投入大量人力。具备自锁功能，在无驱动指令传入的情况下，避免由于自然或人为因素误动作。

附图说明

以下结合附图对本实用新型作进一步描述。

图1是本实用新型的列车制动原理示意图；

图2是本实用新型挡车器的俯视结构示意图；

图3是本实用新型测速或上鞋传感器的使用状态结构示意图；

图4是本实用新型传感器剖视结构示意图；

图5是本实用新型安装在上鞋器上的止轮器的主视结构示意图；

图6是图5的侧视结构示意图；

图7是图5的俯视结构示意图。

图中序号说明：1第一车厢、2扫石器、3撒砂管、4上鞋传感器、5止轮器、6上鞋器、7驱动器、8测速传感器、9钢轨、21车轮踏板、22踏板复位弹簧、23踏板弹簧芯轴、24固定座、25下端盖、26开关盖、27开关座、28开关导柱、29开关顶杆、30开关复位弹簧、31轨卡、41底板、42立板、43弧板、44间隔板、45导轨、46内挡边、47滚轮、48传动轴。

具体实施方式

根据图1~7详细说明本实用新型的具体结构。该电控止轮挡车器，包括驱动器7、制动器等件。还包括上鞋传感器4，上鞋传感器4由车轮踏板21、踏板复位弹簧22、踏板弹簧芯轴23、固定座24、下端盖25、轨卡31组成，固定座24与下端盖25通过螺栓紧固，固定座24与轨卡31通过螺栓紧固在钢轨9底部。车轮踏板21为顶部带有凸台的底部设有倒角的空心圆柱，踏板弹簧芯轴23为一端带有凸台的圆柱，踏板弹簧芯轴23的凸台一端限位在下端盖25内，另一端插入车轮踏板21并通过螺栓紧固在车轮踏板21顶部，车轮踏板21与固定座24之间设有套接在踏板弹簧芯轴23外的踏板复位弹簧22。车轮踏板21复位时其凸台上平面与钢轨9上平面相平。固定座24外壁上通过螺栓紧固有开关盖26，开关盖26内设有开关座27、竖直限位在固定座24上的开关导柱28、套接在开关导柱28内的一端带有凸台结构的圆柱形开关顶杆29、套接在开关顶杆29外的限位在开关顶杆29凸台与开关座27之间的开关复位弹簧30，开关导柱28由开关顶杆29驱动，并可在固定座24上水平伸缩。车轮踏板21被压下时，车轮踏板21底部倒角推动开关导柱28向开关座27方向水平运动。

制动器包括止轮器和上鞋器6，止轮器由底板41、立板42、导轨45、挡板、间隔板44、滚轮47轴和滚轮47组成，导轨45焊接在底板41的一侧。滚轮47设置在两立板42的中间，套在滚轮47轴上，滚轮47轴插装在两立板42上部的轴孔中，并用弹簧垫圈和螺母紧固。止轮器与上鞋器6之间通过导轨45及一次性剪切销连接，上鞋器6上设有与驱动器7相连的传动轴48，驱动器7通过传动轴48驱动安装有止轮器的上鞋器6翻转。

驱动器7信号输入端与开关座27通过导线相连，当车轮踏板21被压下时驱动器7接通。

止轮器与上鞋器6之间通过导轨45及剪切销连接，剪切销为一次性使用，一旦止轮器被车轮拖走，剪切销立即折断，恢复时需要更换新的剪切销。

电控止轮挡车器还包括测速传感器8，测速传感器8结构与上鞋传感器相同，测速传感器8位于上鞋传感器之前，当车辆经过时先压到测速传感器8。测速传感器8与上鞋传感器同时与用于检测车辆速度的单片机相连。

 越位报警记录仪由上鞋传感器4、AT89C51中央处理器、DS12C887时钟单元、光电耦合器、内部存储器、12V/5V开关电源及485工业通用型通信接口等组成。驱动器7可选用JQX-38F型40A继电器（上鞋传感器4或测速传感器8）做主控开关，控制电机的正反转。由12V-24V低压小型继电器做辅助控制，同时做状态表示。由报警继电器及声光报警器组成报警系统。止轮器的结构与普通铁鞋（止轮器）不同，止轮器踏面圆弧与动车组车轮半径吻合，止轮器的内挡边46较小，外挡边较大并兼做导轨45，通过剪切销与上鞋器6连接。止轮器的上部设有滚轮47，其作用是防止车轮在反向移动时爬上止轮器。

上鞋器6由传动轴48、底板41、轴承座、传动轴48、轨卡31、翻转架及紧固件等组成。传动轴48通过轴承座固定在底板41上，并可在轴承座中转动。翻转架固定在传动轴48上，翻转架上面设有导轨45，通过剪切销与止轮器连接。传动轴48的两端均带有十字形万向节，一端与传动轴48连接，另一端与驱动器7连接，底板41通过内外轨卡31固定在钢轨9上。

驱动器7是一个密闭的箱体，内部装有电动机、摩擦离合器、压力调节弹簧、传动齿轮、花键轴、曲柄、摇杆、连杆、输出轴、行程开关及紧固件等。电动机是驱动器7的动力源，接受控制系统的指令后开始动作。通过一系列齿轮将电动机的动力减速后传给输出轴，并通过传动轴48驱动上鞋器6翻转。在电动机与齿轮传动系统之间设有摩擦离合器，摩擦离合器的作用，一是传递电动机的动力，二是限制扭矩，当负荷过载时摩擦片打滑，对电动机起保护作用。曲柄、摇杆、连杆和和箱体之间为一组四连杆机构，通过巧妙的尺寸及形状设计，形成一套完整的两端自锁机构。行程开关的作用是在输出轴旋转到位后迅速切断电源，防止电机烧毁。

以动车第一车厢1车轮（第一车轮）作为动作指令采集点。中部车厢的车轮作为制动作用点，为防止车轮擦伤，采用双侧制动方式。第一车轮压上依次经过测速传感器8、上鞋传感器4，（上述传感器结构基本能相通，其作用机理即相当于行程开关），两传感器之间距离固定（一般为1m），当车轮压到测速传感器8时，单片机发出CPL指令，启动脉冲宽度检测程序。当车轮压到上鞋传感器4时检测结束，将车轮先后压上两个传感器的时间差与两个传感器之间的安装距离做除法运算，即可算出越位时的车辆速度。时钟系统提供越位事件发生的日期和时间。这些数据一同保存在内存储器中，以便事后调出进行分析。列车继续前行压到上鞋传感器4时，测速结束并控制驱动器7带动上鞋器6翻转，将止轮器立即翻上钢轨9，同时启动报警系统发出声音及灯光报警信号。车轮将止轮器沿钢轨9推走，止轮器与上鞋器6之间的剪切销折断，实现对列车制动（通常挡车器距预停车位置预留一定距离）。当车辆在欲停车位置前正常停车不越位时，则本电控止轮挡车器系统不动作，不影响车辆通过及检修整备作业。作业人员得到报警信号时，应待动车组制动停车后及时将止轮器撤出。万一没有及时撤出，止轮器上部的滚轮47可以防止动车组出库时压上止轮器。由于止轮器内外挡边不对称，在反向滑动一段距离后会在偏心力的作用下自动脱落到线路外侧。双侧钢轨9分别设置一套由测速传感器8、上鞋传感器4、驱动器7、上鞋器6及安装在上鞋器6上的止轮器组成的止轮挡车器制动系统，两套系统各自独立工作。制动铁鞋前部设有位于钢轨9外侧的增力器，以缩短制动距离。上鞋传感器4的动作压力较高（通常≥100kg），以防止作业人员无意踩踏产生误动作。（即自锁功能）实际应用中，可根据列车组的车重、车速、停车位置与尽头线终端的距离，合理增减止轮器的数量。挡车器可以单侧安装，也可以双侧安装。单侧安装可节约设备投资，双侧安装可防止车轮与轨面摩擦且可靠性更高。万一某一侧设备失灵，另一侧设备也可将溜逸车辆制动停车。

本实用新型中所述的制动铁鞋、铁鞋、止轮器为同义词，只是在不同语境中采用其中某一词更便于命名，如“上鞋器6”不宜叫做“上止轮器器”。

Claims (3)

1.一种电控止轮挡车器，包括驱动器、制动器，其特征在于：还包括上鞋传感器，所述上鞋传感器由车轮踏板、踏板复位弹簧、踏板弹簧芯轴、固定座、下端盖、轨卡组成，固定座与下端盖通过螺栓紧固，固定座与轨卡通过螺栓紧固在钢轨底部；车轮踏板为顶部带有凸台的底部设有倒角的空心圆柱，踏板弹簧芯轴为一端带有凸台的圆柱，踏板弹簧芯轴的凸台一端限位在下端盖内，另一端插入车轮踏板并通过螺栓紧固在车轮踏板顶部，车轮踏板与固定座之间设有套接在踏板弹簧芯轴外的踏板复位弹簧；车轮踏板复位时其凸台上平面与钢轨上平面相平；固定座外壁上通过螺栓紧固有开关盖，开关盖内设有开关座、竖直限位在固定座上的开关导柱、套接在开关导柱内的一端带有凸台结构的圆柱形开关顶杆、套接在开关顶杆外的限位在开关顶杆凸台与开关座之间的开关复位弹簧，开关导柱由开关顶杆驱动，并可在固定座上水平伸缩；车轮踏板被压下时，车轮踏板底部倒角推动开关导柱向开关座方向水平运动；

制动器包括止轮器和上鞋器，止轮器由底板、立板、导轨、挡板、间隔板、滚轮轴和滚轮组成，导轨焊接在底板的一侧；滚轮设置在两立板的中间，套在滚轮轴上，滚轮轴插装在两立板上部的轴孔中，并用弹簧垫圈和螺母紧固；止轮器与上鞋器之间通过导轨及一次性剪切销连接，上鞋器上设有与驱动器相连的传动轴，驱动器通过传动轴驱动安装有止轮器的上鞋器翻转；

驱动器信号输入端与开关座通过导线相连，当车轮踏板被压下时驱动器接通。

2.根据权利要求1所述的电控止轮挡车器，其特征在于：所述止轮器与上鞋器之间通过导轨及剪切销连接，剪切销为一次性使用，一旦止轮器被车轮拖走，剪切销立即折断，恢复时需要更换新的剪切销。

3.根据权利要求1所述的电控止轮挡车器，其特征在于：所述电控止轮挡车器还包括测速传感器，测速传感器结构与上鞋传感器相同，测速传感器位于上鞋传感器之前，当车辆经过时先压到测速传感器；测速传感器与上鞋传感器同时与用于检测车辆速度的单片机相连。

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