一種防止車輛在軌道上滑移的防溜裝置的製作方法
2023-07-15 22:41:11 1
專利名稱：一種防止車輛在軌道上滑移的防溜裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及制動裝置，特別涉及一種防止車輛在軌道上滑移的防溜裝置。
背景技術：
許多軌道交通的車站因受地理環境和工程造價的制約，往往選址在有坡度的地方，當沒有牽引機車的列車停留在這類車站的到發線軌道上時，一定的外力作用(如風力和震動等)就有可能使車輛溜逸，隨著軸承式車輛的普遍應用，車輛與軌道之間的摩擦阻力大大降低，因此車輛溜逸問題更加突出。當前，由於防溜措施不力而造成的車輛溜逸事故時有發生，從而嚴重影響了鐵路的運輸安全。
目前採用的防溜手段包括人工防溜方式(如擰手閘、放鐵鞋等)和機械制動防溜方式，前者作業效率低，並且存在人為因素的影響，人工成本高而安全性差，正逐漸被後者取代。
以下藉助圖1a～1c描述機械制動防溜裝置的基本原理。現有的機械制動防溜裝置一般包括工作檯1、定位器(未畫出)、制動機構2、自鎖機構(未畫出)和動力驅動裝置(未畫出)等，其中，工作檯1可沿鋪設在軌道3之間的輔助導軌4移動，定位器檢測制動機構2的位置，制動機構2安裝在工作檯1上並可將車輛的車輪5固定於工作檯1上，自鎖機構可將工作檯1固定於輔助導軌4上，動力驅動裝置向防溜裝置的上述其它單元提供動力源。制動機構2包含制動塊2a和固定在工作檯1上並與制動塊2a相連的液壓驅動或機械彈性元件2b。值得指出的是，為了避免鋪設輔助導軌，也可使工作檯1直接在軌道3內側表面的凹槽內滑移。
當機械制動防溜裝置處於非工作狀態時，如圖1a所示，制動機構2處於緩解位置，制動塊2a與車輪5內側表面相距較遠。當機械制動防溜裝置開始工作時，如圖1b所示，液壓驅動或機械彈性元件2b將制動塊2a運送至工作預備位置，此時制動塊2a與車輪5內側表面相距較近。隨後，液壓驅動或機械彈性元件2b使制動塊2a向車輪5內側表面行進，當制動塊2a遇到車輪5內側面阻擋時即停止運動，此時制動塊2a即處於工作位置，如圖1c所示，其表面在液壓力或機械力的作用下緊緊抵靠住車輪5內側面。由於制動塊2a表面與車輪5內側面之間的緊密接觸，所以存在摩擦力阻止它們之間作相對運動，從而可將車輪5與工作檯1固定在一起。換句話說，制動力實際上源直制動塊與車輪接觸面之間的摩擦力。
上述機械制動防溜裝置的工作過程如下。工作檯1在輔助導軌4上移動，當定位器檢測到制動機構2與車輪5處於合適的相對位置時，指示工作檯1停止移動，而自鎖機構則將工作檯1固定在輔助導軌4上。而後，制動機構2開始工作，將車輪5與工作檯1固定在一起。
在上述機械制動防溜裝置中，為了獲得足夠的制動力，制動塊與車輪的接觸面積必須足夠得大，為此要求制動塊運送至超出軌道平面足夠高度的位置，這導致制動塊的位置超出鐵路技術規程所允許的高度。因此這就要求制動機構必須在處於合適的相對位置時才能工作，換句話說，制動塊在非工作狀態下的位置必須在鐵路技術規程所允許的高度之下，只有在制動塊沿垂直於軌道的水平方向上有車輪阻擋時，其位置才能運送至超出鐵路技術規程所允許的高度，否則，制動塊將產生超程動作從而插入在車輪之間，成為速度行駛車輛的障礙，造成重大事故災害。由上可見，這既要求定位器的位置檢測不能出現誤檢，又要求液壓或彈性元件驅動機構不能出現誤動作。但是雖然可以採取提高可靠性的各種技術手段，但是終究不可能保證這種防溜裝置萬無一失和絕對安全可靠。
實用新型內容本實用新型的目的是提供一種防止車輛在軌道上滑移的防溜裝置，其杜絕了制動塊的超程動作，從而保證制動塊不會插入在車輪之間。
本實用新型的目的通過以下技術方案實現一種防止車輛在軌道上滑移的防溜裝置，包含控制器、可在軌道內側沿軌道延伸方向移動的工作檯和安裝在工作檯上的制動機構，所述制動機構包含位於工作檯的角部區域並與固定在工作檯上的運動部件相連的制動塊，其包含貫穿制動塊的轉動軸和位於制動塊內部並可隨轉動軸轉動的永磁單元；與轉動軸相連的磁性切換機構，其通過轉動轉動軸改變永磁單元在制動塊內的空間布局，使制動塊在有磁性狀態與無磁性狀態之間切換；以及制動塊運送機構，包含傳動杆和固定在傳動杆上的偏心輪，偏心輪在傳動杆的帶動下將制動塊從初始位置運送到預備位置，其中，當工作檯移動至車輪附近時，控制器指示磁性切換機構將制動塊切換為處於有磁性狀態並指示制動塊運送機構將制動塊從初始位置運送至預備位置，從而使制動塊與車輪之間的磁力作用足以將制動塊吸合至緊貼車輪內側表面的工作位置。
本發明的目的還可通過以下技術方案實現一種防止車輛在軌道上滑移的防溜裝置，包含控制器、可在軌道內側沿軌道延伸方向移動的工作檯和安裝在工作檯上的制動機構，所述制動機構包含位於工作檯的角部區域並與固定在工作檯上的運動部件相連的制動塊，其內部包含電磁永磁單元；與電磁永磁單元電氣連接的磁性切換機構，其通過向電磁永磁單元通電使制動塊在有磁性狀態與無磁性狀態之間切換；以及制動塊運送機構，包含傳動杆和固定在傳動杆上的偏心輪，偏心輪在傳動杆的帶動下將制動塊從初始位置運送到預備位置，其中，當工作檯移動至車輪附近時，控制器指示磁性切換機構將制動塊切換為處於有磁性狀態並指示制動塊運送機構將制動塊從初始位置運送至預備位置，從而使制動塊與車輪之間的磁力作用足以將制動塊吸合至緊貼車輪內側表面的工作位置。
本發明的目的還可通過以下技術方案實現一種防止車輛在軌道上滑移的防溜裝置，包含控制器、可在軌道內側沿軌道延伸方向移動的工作檯和安裝在工作檯上的制動機構，所述制動機構包含位於工作檯的角部區域並與固定在工作檯上的運動部件相連的磁性制動塊；制動塊運送機構，其包含傳動杆和固定在傳動杆上的偏心輪，制動塊被傳動杆帶動的偏心輪從初始位置運送到預備位置，其中，當工作檯移動至車輪附近時，控制器指示制動塊運送機構將制動塊從初始位置運送至預備位置，從而使制動塊與車輪之間的磁力作用足以將制動塊吸合至緊貼車輪內側表面的工作位置。
比較好的是，在上述防止車輛在軌道上滑移的防溜裝置中，所述防溜裝置包括向所述工作檯和制動機構供電的蓄電池。
比較好的是，在上述防止車輛在軌道上滑移的防溜裝置中，所述工作檯下部外側設置可在軌道內側表面凹槽內滑動的滑輪，從而使工作檯在軌道內側移動。
由上可見，在本實用新型的防溜裝置中，利用磁性制動塊與車輪之間的磁力和摩擦力作為制動力，即使發生誤動作使得制動塊處於預備位置，只要制動塊附近沒有靜止車輪，制動塊也就不可能再繼續運動到工作位置，相反，制動塊在自身重力等作用下將從預備位置返回初始位置，由此在根本上杜絕了制動塊的超程，實現了運行列車的絕對安全。此外，由於防溜裝置的能耗要求低，可以採用蓄電池供電，因此與採用交流電源的情形相比，使用和維護也更為方便。
以下藉助附圖描述本實用新型的具體實施方式
，附圖中相同或相似的單元採用相同的標號表示，其中圖1a～1c示出了現有技術防溜裝置的工作原理圖。
圖2為本實用新型防溜裝置的示意圖。
圖3為本實用新型防溜裝置中採用的一種制動塊運送機構示意圖。
圖4a～4c示出了本實用新型防溜裝置的工作原理圖。
圖5a和5b為按照本發明另一個實施例的防溜裝置的示意圖。
具體實施方式
第一實施例圖2示出了本實用新型防溜裝置的示意圖。如圖2所示，在鐵軌3之間鋪設有供工作檯1移動的輔助導軌4，工作檯1內安裝有可制動車輪5的制動機構2，值得指出的是，制動機構2的數量以及其在工作檯1上的布局沒有特別的限制，只要在工作位置時能夠有效制動車輪即可。與上述現有技術的防溜裝置相比，本實用新型防溜裝置的主要差別在於制動機構2的結構和工作原理，以下對此作進一步的描述。
在按照第一實施例的防溜裝置中，制動機構2包括制動塊、磁性切換機構和制動塊運送機構。制動塊與固定在工作檯上的運動部件相連，比較好的是，採用彈性部件作為固定在工作檯上的運動部件，但是也可以採用其它類型的運動部件，例如剛性運動部件，只要能使制動塊的空間位置在一定範圍內變化即可。此外，制動塊可在有磁性狀態與無磁性狀態之間切換，為此，可設置一貫穿制動塊的轉動軸，並且在制動塊內部按照一定的空間布局放置可隨轉動軸轉動的永磁單元，因此通過轉動轉動軸可改變永磁單元在制動塊內的空間布局，從而使制動塊對外表現為有磁性或無磁性。此外，也可在制動塊內設置電磁永磁單元，並通過向電磁永磁單元通電使制動塊對外表現為有磁性或無磁性。
磁性切換機構用來改變制動塊的磁性，使制動塊在磁性狀態與非磁性狀態之間切換。對於通過改變永磁單元在制動塊內空間布局的情形，磁性切換機構的傳動部件與轉動軸相連，因此磁性切換機構在控制器的控制下通過轉動轉動軸來改變永磁單元的空間布局，從而實現制動塊磁性的切換。對於通過向永磁單元通電切換制動塊磁性的情形，磁性切換機構與永磁單元電氣相連，因此磁性切換機構在控制器的控制下向永磁單元通電，從而實現制動塊磁性的切換。
制動塊運送機構用來將制動塊從初始位置運送至靠近車輪的預備位置。為了保障行車安全，在機車行駛期間必須保證任何物體不得超出軌道面上方一定的距離(例如根據我國現行鐵路安全規章規定，該距離為25毫米)，因此制動塊在不工作時所處的初始位置也必須符合這種實際應用的要求。但是在初始位置處，有磁性的制動塊與車輪相距較遠，它們之間的磁力不足以克服制動塊自身的重力和其它阻尼力(例如採用彈性部件時的拉力)而使制動塊吸合於車輪內側表面，因此需要由制動塊運送機構將制動塊運送至預備位置，該位置高出軌道表面上方較多，而且靠近車輪內側面，因而磁力足以克服制動塊自身的重力和其它阻尼力(例採用彈性部件時的拉力)，使得制動塊吸合於車輪內側表面，以下將制動塊此時所處的位置稱為工作位置。
制動塊運送機構可採用多種實現方式，例如可採用圖3所示的機構，其包含傳動杆31和固定在傳動杆上的偏心輪32，制動塊2a被傳動杆31帶動的偏心輪32運送到預備位置。在圖3中，制動塊2a處於初始位置，當傳動杆31逆時針轉動時，偏心輪32也將逆時針轉動，從而運送制動塊33，當偏心輪32轉動90度時，有磁性的制動塊2a處於預備位置，此時如果有靜止車輪，則制動塊2a將吸合至工作位置，如果沒有靜止車輪或者制動塊失去磁性，則由於失去偏心輪32的支承作用，所以制動塊2a在自身重力作用下將回落至初始位置。
以下描述磁性切換機構與制動塊運送機構之間的配合順序。第一種方式是，磁性切換機構在制動塊處於初始位置進行磁性切換，然後由制動塊運送機構將制動塊運送至預備位置；第二種方式是，制動塊運送機構將制動塊從初始位置運送至預備位置，然後由磁性切換機構對制動塊進行磁性切換；第三種方式是，在制動塊運送機構將制動塊從初始位置運送至預備位置的同時，磁性切換機構對制動塊進行磁性切換。這三種方式都能達到本實用新型的目的和效果，因此具體採取的方式不應構成對本實用新型保護範圍的限定。
以下藉助圖4a～4c描述這種制動機構的基本工作原理。如圖4a所示，當工作檯1移動至車輪5附近時，自鎖機構將工作檯1固定在輔助導軌4上，控制器指示磁性切換機構將制動塊2a切換為處於磁性狀態，此時制動塊2a處於初始位置，在該位置上，其與車輪5之間的磁作用力尚不足以克服制動塊自身的重力和彈性部件對制動塊的拉力，制動塊2a無法吸合到車輪5的內側面。
如圖4b所示，控制器指示制動塊運送機構將制動塊2a從初始位置運送到靠近車輪內側面的預備位置，在該位置上，如果有車輪存在，則制動塊與車輪之間的磁作用力大於制動塊自身的重力和彈性部件對制動塊的拉力，從而使得制動塊吸合於車輪內側表面。
圖4c示出了制動塊2a與車輪5吸合在一起的情形，車輪5與工作檯1通過處於工作位置上的制動塊固定在一起。解除防溜裝置對車輪制動的方式有兩種，在稱為控制式的第一種方式中，控制器指示磁性切換機構將制動塊2a切換為處於無磁性狀態，此時其與車輪之間的磁作用力消失，在自身重力和其它阻尼力(例如採用彈性部件時的回覆力)的作用下，制動塊2a將從工作位置自行返回初始位置。在稱為被動式的第二種方式中，制動塊的磁性並不切換，而是依靠牽引機車拉動車輪時的牽引力使車輪與制動塊脫離，因為不存在靜止車輪，所以制動塊從工作位置返回初始位置位置。
在本實施例中，由於採用磁力作為制動力源，動力消耗過程僅涉及磁性切換機構的磁性切換動作、制動塊運送機構的制動塊運送動作、工作檯在輔助軌道上的移動以及自鎖機構對工作檯的鎖定動作等，每種動作消耗的動力不大，持續時間很短，而且並不同步進行，因此比較好的是採用蓄電池向工作檯和制動機構供電。
第二實施例本實用新型第二實施例與第一實施例的不同之處在於，如圖5a和5b所示，工作檯1下部的外側設置有滑輪1a，這些滑輪1a嵌入軌道3內側表面的凹槽3a內，使得工作檯1通過滑輪1a的滑動而在軌道內側移動，因此可省去輔助導軌的鋪設。這種結構防溜裝置的工作原理與第一實施例相同，此處不再贅述。
同樣，在本實施例中，由於採用磁力作為制動力源而且不涉及磁性切換機構的磁性切換動作，消耗的動力更小，因此比較好的是採用蓄電池向工作檯和制動機構供電的。
第三實施例本實用新型第三實施例的防溜裝置與第一實施例的不同之處在於，制動機構2包括制動塊和制動塊運送機構而不包含磁性切換機構。與第一實施例一樣，制動塊也與固定在工作檯上的運動部件相連，並且比較好的是，採用彈性部件作為固定在工作檯上的運動部件。此外，由於省略了磁性切換機構，所以制動塊應始終具有磁性。
制動塊運送機構用來將制動塊從初始位置運送至靠近車輪的預備位置，其工作原理和所採用的實現方式與上述第一實施例的相同，因此不再贅述。
以下藉助圖4a～4c描述這種制動機構的基本工作原理。
如圖4a所示，當工作檯1移動至車輪5附近時，自鎖機構將工作檯1固定在輔助導軌4上，此時制動塊2a處於初始位置，在該位置上，其與車輪5之間的磁作用力尚不足以克服制動塊自身的重力和彈性部件對制動塊的拉力，制動塊2a無法吸合到車輪5的內側面。
如圖4b所示，控制器指示制動塊運送機構將制動塊2a從初始位置運送到靠近車輪內側面的預備位置，在該位置上，如果有車輪存在，則制動塊與車輪之間的磁作用力大於制動塊自身的重力和彈性部件對制動塊的拉力，從而使得制動塊吸合於車輪內側表面。
圖4c示出了制動塊2a與車輪5吸合在一起的情形，車輪5與工作檯1通過處於工作位置上的制動塊固定在一起。解除防溜裝置對車輪制動的方式為被動式，即，依靠牽引機車拉動車輪時的牽引力使車輪與制動塊脫離，因為不存在靜止車輪，所以制動塊從工作位置返回初始位置位置。
同樣，在本實施例中，由於採用磁力作為制動力源而且不涉及磁性切換機構的磁性切換動作，消耗的動力更小，因此比較好的是採用蓄電池向工作檯和制動機構供電的。
權利要求1.一種防止車輛在軌道上滑移的防溜裝置，包含控制器、可在軌道內側沿軌道延伸方向移動的工作檯和安裝在工作檯上的制動機構，其特徵在於，所述制動機構包含位於工作檯的角部區域並與固定在工作檯上的運動部件相連的制動塊，其包含貫穿制動塊的轉動軸和位於制動塊內部並可隨轉動軸轉動的永磁單元；與轉動軸相連的磁性切換機構，其通過轉動轉動軸改變永磁單元在制動塊內的空間布局，使制動塊在有磁性狀態與無磁性狀態之間切換；以及制動塊運送機構，包含傳動杆和固定在傳動杆上的偏心輪，偏心輪在傳動杆的帶動下將制動塊從初始位置運送到預備位置，其中，當工作檯移動至車輪附近時，控制器指示磁性切換機構將制動塊切換為處於有磁性狀態並指示制動塊運送機構將制動塊從初始位置運送至預備位置，從而使制動塊與車輪之間的磁力作用足以將制動塊吸合至緊貼車輪內側表面的工作位置。
2.一種防止車輛在軌道上滑移的防溜裝置，包含控制器、可在軌道內側沿軌道延伸方向移動的工作檯和安裝在工作檯上的制動機構，其特徵在於，所述制動機構包含位於工作檯的角部區域並與固定在工作檯上的運動部件相連的制動塊，其內部包含電磁永磁單元；與電磁永磁單元電氣連接的磁性切換機構，其通過向電磁永磁單元通電使制動塊在有磁性狀態與無磁性狀態之間切換；以及制動塊運送機構，包含傳動杆和固定在傳動杆上的偏心輪，偏心輪在傳動杆的帶動下將制動塊從初始位置運送到預備位置，其中，當工作檯移動至車輪附近時，控制器指示磁性切換機構將制動塊切換為處於有磁性狀態並指示制動塊運送機構將制動塊從初始位置運送至預備位置，從而使制動塊與車輪之間的磁力作用足以將制動塊吸合至緊貼車輪內側表面的工作位置。
3.一種防止車輛在軌道上滑移的防溜裝置，包含控制器、可在軌道內側沿軌道延伸方向移動的工作檯和安裝在工作檯上的制動機構，其特徵在於，所述制動機構包含位於工作檯的角部區域並與固定在工作檯上的運動部件相連的磁性制動塊；制動塊運送機構，其包含傳動杆和固定在傳動杆上的偏心輪，制動塊被傳動杆帶動的偏心輪從初始位置運送到預備位置，其中，當工作檯移動至車輪附近時，控制器指示制動塊運送機構將制動塊從初始位置運送至預備位置，從而使制動塊與車輪之間的磁力作用足以將制動塊吸合至緊貼車輪內側表面的工作位置。
4.如權利要求1～3中任意一項所述的防止車輛在軌道上滑移的防溜裝置，其特徵在於，所述防溜裝置包括向所述工作檯和制動機構供電的蓄電池。
5.如權利要求1～3中任意一項所述的防止車輛在軌道上滑移的防溜裝置，其特徵在於，所述工作檯下部外側設置可在軌道內側表面凹槽內滑動的滑輪，從而使工作檯在軌道內側移動。
專利摘要本實用新型提供一種防止車輛在軌道上滑移的防溜裝置，其可杜絕制動塊的超程動作。該防止車輛在軌道上滑移的防溜裝置，包含控制器、可沿鋪設在軌道之間的輔助導軌移動的工作檯和安裝在工作檯上的制動機構，所述制動機構包含制動塊，其與固定在工作檯上的運動部件相連並且磁性可變；磁性切換機構，其可使制動塊在有磁性狀態與無磁性狀態之間切換；以及制動塊運送機構，其可將制動塊從初始位置運送至靠近車輪的預備位置，其中，當工作檯移動至車輪附近時，控制器指示磁性切換機構將制動塊切換為處於有磁性狀態並指示制動塊運送機構將制動塊從初始位置運送到預備位置，從而使制動塊與車輪之間的磁力作用足以將制動塊吸合至緊貼車輪內側表面的工作位置。
文檔編號B61K7/08GK2631884SQ03229768
公開日2004年8月11日 申請日期2003年3月26日 優先權日2003年3月26日
發明者左德建 申請人:左德建, 王水明