專利名稱：鐵路貨車脫軌防溜逸顛覆導(dǎo)向擋板裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于防止鐵路貨車脫軌顛覆的安全設(shè)備。尤其是涉及安裝在鐵路貨車轉(zhuǎn)向架軸箱內(nèi)側(cè)導(dǎo)框下平面上的防溜逸擋板機構(gòu)和用于安裝連接的防盜防松螺紋緊固件。
二背景技術(shù)：
安全是鐵路運輸永恒的主題。我國既有鐵路網(wǎng)8萬多公里，經(jīng)過第六次大面積提速，目前，我國時速200公里及以上線路營業(yè)里程已達7000多公里。客車運行速度每小時已達350公里，貨車提速到120公里，對運輸安全的要求發(fā)生了質(zhì)的變化。如何構(gòu)建具有中國特色的全覆蓋、高可靠、立體化的高速鐵路安全保障體系，確保高速重載條件下列車運輸?shù)慕^對安全，任務(wù)十分緊迫而艱巨。隨著我國鐵路高速、提速列車和重載列車的開行，鐵路部門建立了一個以技術(shù)裝備來確保行車安全的綜合技術(shù)保障體系。這個系統(tǒng)是由“車對地”、“地對車”、“車對車”、“地對地”等監(jiān)控子系統(tǒng)相互環(huán)鏈、相互匹配組成一個閉環(huán)的監(jiān)控體系，實現(xiàn)了列車行車的安全監(jiān)控。其行車事故大幅度下降。但影響鐵路運輸安全的因素是復(fù)雜的、多樣性的。列車脫軌是影響車輛運行安全主要因素之一，也是鐵路運輸中的一項重大事故。它直接影響人民生命財產(chǎn)的安全，影響鐵路全線的運輸工作。預(yù)防脫軌事故的發(fā)生是鐵路運輸工作中十分重要的問題。關(guān)于列車脫軌問題，100多年來一直是學(xué)術(shù)界公認(rèn)的世界性難題。據(jù)統(tǒng)計，由于列車脫軌所引起的事故，要占到整個鐵路運輸事故的7成左右，造成的人員財產(chǎn)損失驚人。列車脫軌往往造成車毀人亡，交通中斷，帶來嚴(yán)重經(jīng)濟損失和不良社會影響。預(yù)防列車脫軌顛覆，是確保鐵路運輸安全的主要課題。早日實現(xiàn)中國鐵路現(xiàn)代化的目標(biāo)，關(guān)鍵在安全。鐵路部門強調(diào)，大力解決安全生產(chǎn)的重點問題。狠抓主要行車設(shè)備質(zhì)量的提升，強化新設(shè)備質(zhì)量源頭控制。為了保證車輛在線路上運行安全避免發(fā)生脫軌事故，在車輛研究、設(shè)計、制造、維修運用工作中采取了很多積極的防治措施。影響車輛脫軌的因素很多，是由多種因素的不利組合造成的。有軌道狀態(tài)因素和車輛狀態(tài)因素；還有外界引起的因素，如地震和風(fēng)力太大等因素。未雨綢繆，車輛在意外發(fā)生脫軌時(如地震等因素)，鐵路部門研制了啟動緊急制動裝置，使脫軌列車能盡快停住。由于列車運動慣性和列車速度的提高，貨車制動距離從 800米增加到1400米，脫軌列車還是存在沖出路基造成顛覆的危險。防止車輛從軌道上有大的溜逸脫落顛覆，減少損失，確保人民生命財產(chǎn)安全，防患于未然有非常重要的意義。針對我國鐵路發(fā)生車輛脫軌造成列車顛覆的重大事故現(xiàn)象，結(jié)合在鐵路工作實踐中發(fā)現(xiàn)的問題及積累的經(jīng)驗，參考國內(nèi)外有關(guān)資料，我們堅持科學(xué)發(fā)展觀，自主創(chuàng)新、采用計算機仿真、有限元強度計算等技術(shù)，開展了車輛在發(fā)生脫軌時，抑制車輛橫向位移，防止車輛溜逸顛覆的導(dǎo)向裝置的開發(fā)研制。在已獲得實用新型“鐵路客車脫軌防溜逸顛覆導(dǎo)向擋板機構(gòu)”的基礎(chǔ)上，又開發(fā)研制了 “鐵路貨車脫軌防溜逸顛覆導(dǎo)向擋板裝置”。
3三、發(fā)明內(nèi)容本實用新型需要解決的技術(shù)問題是提供一種鐵路貨車脫軌防溜逸顛覆導(dǎo)向擋板裝置。即防溜逸擋板機構(gòu)和用于安裝連接的防盜防松螺紋緊固件。它具有可靠性高、安全性強，不需要轉(zhuǎn)向架作任何改動，不需要特殊工裝、成本較低。本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)是鐵路貨車脫軌防溜逸顛覆導(dǎo)向擋板裝置，包括軌枕、鋼軌、轉(zhuǎn)向架，其特征是它還包括安裝在鐵路貨車轉(zhuǎn)向架軸箱內(nèi)側(cè)導(dǎo)框下平面上的防溜逸擋板機構(gòu)和用于安裝連接的具有棘輪原理的防盜防松螺紋緊固件。所述的防溜逸擋板機構(gòu)由上端板及擋板組成。所述的防盜防松螺紋緊固件，由螺栓、螺母、彈簧墊圈所組成。本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點鐵路貨車脫軌防溜逸擋板機構(gòu)同轉(zhuǎn)向架組成一套實用有效的安全防范體系。目前我國鐵路有50多萬輛貨車，10000噸重載列車需編掛100多輛貨車，20000噸重載列車需編掛200多輛貨車。安裝有防溜逸擋板裝置，在很大程度上可避免列車脫軌而發(fā)生的重大顛覆事故，從而減少人民生命財產(chǎn)損失，具有顯著的經(jīng)濟效益和社會效益。
四
圖1為本實用新型鐵路貨車脫軌防溜逸顛覆導(dǎo)向擋板裝置，在正常狀態(tài)下安裝在 C80貨車K5轉(zhuǎn)向架上軸箱內(nèi)側(cè)導(dǎo)框下平面的前視圖。圖2為本實用新型鐵路貨車脫軌防溜逸顛覆導(dǎo)向擋板裝置，在脫軌狀態(tài)下安裝在 C80貨車K5轉(zhuǎn)向架上軸箱內(nèi)側(cè)導(dǎo)框下平面的前視圖。圖3為本實用新型中防溜逸擋板機構(gòu)及防盜防松螺紋緊固件，在正常狀態(tài)下安裝在C80貨車K5轉(zhuǎn)向架上軸箱內(nèi)側(cè)導(dǎo)框下平面的三維圖。圖4適用安裝在C80貨車K5轉(zhuǎn)向架上的防溜逸擋板機構(gòu)三維圖。圖5適用安裝在K5轉(zhuǎn)向架上的防溜逸擋板機構(gòu)用于安裝連接的防盜防松螺紋緊固件三維圖。圖6適用安裝防溜逸擋板機構(gòu)的防盜防松螺栓三維圖。圖7適用安裝防溜逸擋板機構(gòu)的防盜防松墊圈的三維圖。圖8適用安裝防溜逸擋板機構(gòu)的防盜防松螺母的三維圖。
五具體實施方式
以下結(jié)合附圖詳細(xì)描述本實用新型的實施案例。圖中1為防溜逸擋板機構(gòu)、2為鋼軌、3為軌枕、4為轉(zhuǎn)向架、5為防盜防松螺紋緊固件、6為上端板、7為擋板、8為防盜防松螺栓、9為防盜防松螺母、10為防盜防松墊圈。在圖1中左右兩側(cè)的鐵路貨車脫軌防溜逸顛覆導(dǎo)向擋板裝置呈自由懸掛狀態(tài)。滿足機車車輛下部限界條件要求。圖2為本實用新型鐵路貨車脫軌防溜逸顛覆導(dǎo)向擋板裝置脫軌狀態(tài)下安裝在C80 貨車K5轉(zhuǎn)向架上軸箱內(nèi)側(cè)導(dǎo)框下平面的前視圖的結(jié)構(gòu)形式。左側(cè)的防溜逸擋板機構(gòu)作用在鋼軌軌頭外側(cè)面，抑制車輛橫向位移，使車輛轉(zhuǎn)向架沿著鋼軌摩擦滑行，起到防止脫軌車輛從軌道上有大的溜逸脫落顛覆作用。右側(cè)的防溜逸擋板機構(gòu)呈自由懸掛狀態(tài)。
4[0023]圖3為每臺轉(zhuǎn)向架的4個軸箱內(nèi)側(cè)導(dǎo)框下平面裝有4套防溜逸擋板機構(gòu)1中的之一，及防盜防松螺紋緊固件5。圖4為本實用新型上端板6中心有一個安裝孔和U型凸臺與轉(zhuǎn)向架4連接，本實用新型上端板6接近軸箱端設(shè)有弧形懸臂具有軸箱托板功能。防溜逸導(dǎo)向擋板機構(gòu)1安裝時滿足機車車輛下部限界條件要求。圖5為本實用新型防盜防松螺紋緊固件5，由防盜防松螺栓8、防盜防松螺母9、防盜防松彈簧墊圈10組成。在防盜防松螺栓8上開有定位槽；防盜防松螺母9的下部表面沿圓周均勻分布6個具有10°斜面的凹槽構(gòu)成棘輪結(jié)構(gòu)的螺母；防盜防松彈簧墊圈10的內(nèi)徑有與防盜防松螺栓上的定位槽相對應(yīng)的凸臺可在定位槽內(nèi)滑動，外徑沿圓周均勻分布6 個開口，端部形成具有10°斜面的棘爪，當(dāng)組成緊固件時，與防盜防松螺母9相配合構(gòu)成棘輪機構(gòu)。該緊固件可使螺母9擰緊無法自由拆卸，起到防盜及防松的作用。目前我國有50多萬輛貨車。三大件轉(zhuǎn)向架?？梢猿浞掷幂S箱內(nèi)側(cè)導(dǎo)框下平面安裝防溜逸擋板機構(gòu)，用原來的M20的螺栓孔，防溜逸擋板機構(gòu)代替軸箱下托板，安裝尺寸不變，不需要特殊工裝，沒有大的改動。原軸箱下托板重4公斤，防溜逸擋板機構(gòu)重14公斤， 增加10公斤。每輛車增加80公斤。防溜逸擋板機構(gòu)平常也具有原軸箱下托板功能。此種方式也適用在其它型號轉(zhuǎn)向架上應(yīng)用，如轉(zhuǎn)8AG、轉(zhuǎn)8G、KU K2、K4、2E軸中交叉支撐低動力作用轉(zhuǎn)向架、25t軸重下交叉支撐轉(zhuǎn)向架、2E軸擺式轉(zhuǎn)向架和25t軸重低動力作用鑄鋼轉(zhuǎn)向架等貨車轉(zhuǎn)向架。具體實施方案如下1、鐵路貨車脫軌防溜逸顛覆導(dǎo)向擋板裝置要符合GB146/1-83《鐵路機車車輛限界》的要求。要滿足機車車輛下部限界條件要求。2、鐵路貨車脫軌防溜逸擋板機構(gòu)外形幾何尺寸，安裝在轉(zhuǎn)向架軸箱內(nèi)側(cè)導(dǎo)框下平面橫向安裝位置尺寸要根據(jù)不同車型、不同轉(zhuǎn)向架型號和鋼軌扣件等的位置關(guān)系來確定。3、建立運動微分方程，對車輛脫軌時防溜逸擋板機構(gòu)與鋼軌沖擊力分析，根據(jù)脫軌原因和動力學(xué)參數(shù)，作為脫軌后運動初始條件；分析脫軌后車輛的動力學(xué)特性，碰撞速度和方向；擋板機構(gòu)和被撞的鋼軌軌頭外側(cè)面碰撞過程的動力學(xué)計算，求出之間的力-時間-函數(shù)；計算防溜逸擋板機構(gòu)強度和剛度，根據(jù)轉(zhuǎn)向架型號設(shè)計幾何形狀。根據(jù)計算出沖擊力確定防溜逸擋板機構(gòu)作用在鋼軌軌頭外側(cè)面的橫向力為250kN，根據(jù)轉(zhuǎn)向架型號設(shè)計幾何形狀，進行有限元分析計算，確定防溜逸擋板機構(gòu)強度和剛度。4、本實用新型是一種實用有效的安全防范設(shè)備。通過獨特設(shè)計和巧妙構(gòu)思，采用具有棘輪原理的防盜防松螺紋緊固件安裝連接防溜逸擋板機構(gòu)，在每臺轉(zhuǎn)向架4個軸箱內(nèi)側(cè)導(dǎo)框下平面安裝4套防溜逸擋板機構(gòu)，正常狀態(tài)下呈自由懸掛狀態(tài)；脫軌狀態(tài)下安裝在轉(zhuǎn)向架軸箱內(nèi)側(cè)導(dǎo)框下平面上的防溜逸擋板機構(gòu)，其中一側(cè)的兩套防溜逸擋板機構(gòu)作用在鋼軌軌頭外側(cè)面，抑制車輛橫向位移，使車輛轉(zhuǎn)向架沿著鋼軌摩擦滑行，起到防止脫軌車輛從軌道上有大的溜逸脫落顛覆的作用。
權(quán)利要求1.鐵路貨車脫軌防溜逸顛覆導(dǎo)向擋板裝置，包括鋼軌O)、軌枕(3)、轉(zhuǎn)向架，其特征是它還包括防溜逸擋板機構(gòu)(1)和防盜防松螺紋緊固件(5)，所述的防溜逸擋板機構(gòu) (1)由上端板(6)及擋板(7)組成；所述的防盜防松螺紋緊固件(5)由防盜防松螺栓(8)、 防盜防松螺母(9)、防盜防松彈簧墊圈(10)組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵路貨車脫軌防溜逸顛覆導(dǎo)向擋板裝置，其特征是所述的上端板(6)中心有一個安裝孔和U型凸臺與轉(zhuǎn)向架(4)連接，本實用新型上端板(6)接近軸箱端設(shè)有弧形懸臂具有軸箱擋鍵功能。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵路貨車脫軌防溜逸顛覆導(dǎo)向擋板裝置，其特征是所述的防盜防松螺栓(8)上開有定位槽；防盜防松螺母(9)的下部表面沿圓周均勻分布6個具有 10°斜面的凹槽構(gòu)成棘輪結(jié)構(gòu)的螺母；防盜防松彈簧墊圈(10)的內(nèi)徑有與防盜防松螺栓上的定位槽相對應(yīng)的凸臺可在定位槽內(nèi)滑動，外徑沿圓周均勻分布6個開口，端部形成具有10°斜面的棘爪，當(dāng)組成緊固件時，與防盜防松螺母(9)相配合構(gòu)成棘輪機構(gòu)；該緊固件可使螺母(9)擰緊無法自由拆卸。
專利摘要本實用新型屬于防止鐵路貨車脫軌顛覆的安全設(shè)備。它包括軌枕、鋼軌、轉(zhuǎn)向架，其特征是它還包括安裝在鐵路貨車轉(zhuǎn)向架軸箱內(nèi)側(cè)導(dǎo)框下平面上的防溜逸擋板機構(gòu)和用于安裝連接的防盜防松螺紋緊固件。本實用新型所采用的技術(shù)是通過每臺轉(zhuǎn)向架4個軸箱內(nèi)側(cè)導(dǎo)框下平面安裝4套防溜逸擋板機構(gòu)，正常狀態(tài)下呈自由懸掛狀態(tài)；脫軌狀態(tài)下，其中一側(cè)的兩套防溜逸擋板機構(gòu)作用在鋼軌軌頭外側(cè)面，抑制車輛橫向位移，使車輛轉(zhuǎn)向架沿著鋼軌摩擦滑行，防止脫軌車輛從軌道上有大的溜逸脫落顛覆。另一側(cè)的防溜逸擋板機構(gòu)呈自由懸掛狀態(tài)。而用于轉(zhuǎn)向架4個軸箱內(nèi)側(cè)導(dǎo)框下平面與防溜逸擋板機構(gòu)安裝連接的是一種有獨特構(gòu)思的具有棘輪原理的防盜防松螺紋緊固件。
文檔編號B61F9/00GK202225875SQ20112002460
公開日2012年5月23日 申請日期2011年1月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月26日
發(fā)明者孫德環(huán), 宮晶, 宮相太, 韓玉忠 申請人:北京鐵科亨泰科技發(fā)展有限公司