軌道車輛轉(zhuǎn)向架防脫軌裝置及軌道車輛轉(zhuǎn)向架的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于軌道交通裝備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種可防止軌道車輛轉(zhuǎn)向架在運(yùn)行中發(fā)生脫軌事故的機(jī)械裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)在隨著列車運(yùn)行速度和運(yùn)輸效率的提高，若列車發(fā)生脫軌將導(dǎo)致線路封閉、列車取消或晚點(diǎn)，因此對轉(zhuǎn)向架的抗脫軌性能要求越來越高，尤其是針對運(yùn)輸較為繁忙的干線鐵路。
[0003]沒有安裝防脫軌裝置的轉(zhuǎn)向架，只是依靠車輪自身輪緣起到預(yù)防轉(zhuǎn)向架脫軌的作用。由于約束點(diǎn)較少，因此防脫軌能力較弱。
[0004]公開號為CN204548142U的中國專利文獻(xiàn)公開了一種軌道車輛及脫軌安全防護(hù)裝置，該裝置基本原理是允許輪對和鋼軌發(fā)生分離后，該安全防護(hù)裝置和軌道外側(cè)接觸，避免整個轉(zhuǎn)向架脫離線路，該安全防護(hù)裝置允許輪對和軌道分離，然后通過該裝置避免車輛的橫向運(yùn)動過大，其功能只有在車輛發(fā)生脫軌之后才起作用。沒有安裝前述防脫軌裝置的轉(zhuǎn)向架，不能有效限制爬軌等脫軌事故，當(dāng)輪對和軌道分離后，車輛橫向振動較大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，克服以上【背景技術(shù)】中提到的不足和缺陷，提供一種軌道車輛轉(zhuǎn)向架防脫軌裝置及防脫軌的軌道車輛轉(zhuǎn)向架，該裝置能夠避免軌道車輛轉(zhuǎn)向架在運(yùn)行中發(fā)生脫軌，尤其能避免輪對發(fā)生爬軌后可能發(fā)生的脫軌，從而提高列車安全性和運(yùn)輸效率。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出的技術(shù)方案為一種軌道車輛轉(zhuǎn)向架防脫軌裝置，所述防脫軌裝置包括至少一個安裝于軌道車輛轉(zhuǎn)向架底部的安裝座，所述安裝座上裝設(shè)有一向地面軌道延伸的防脫軌滑板；所述防脫軌滑板在轉(zhuǎn)向架上的橫向定位以及在垂直方向上的延伸長度(即垂向長度)設(shè)置成同時滿足以下要求，即:
[0007]1)使防脫軌滑板在軌道車輛正常行駛時一直位于地面軌道的內(nèi)側(cè)；
[0008]2)當(dāng)軌道車輛的至少一個輪對發(fā)生爬軌時，所述防脫軌滑板會與地面軌道作用(即與軌道內(nèi)側(cè)接觸)形成橫向限位節(jié)點(diǎn)來限制軌道車輛(例如轉(zhuǎn)向架系統(tǒng))的自由度(所述自由度一般包括橫向移動自由度和搖頭自由度)使其仍受地面軌道的約束。在這種約束狀態(tài)下，防脫軌滑板會迫使已爬軌的輪對自動對中，從爬軌狀態(tài)恢復(fù)到原位。
[0009]上述本發(fā)明的技術(shù)方案是基于以下構(gòu)思，即:當(dāng)輪對發(fā)生爬軌以致軌道車輛轉(zhuǎn)向架有脫軌趨勢時，防脫軌裝置會與軌道內(nèi)側(cè)接觸，借由轉(zhuǎn)向架的剛性以及防脫軌裝置和輪對接觸共同構(gòu)成的三角形系統(tǒng)的穩(wěn)定性，以此限制爬軌的輪對進(jìn)一步的橫向位移，并使爬軌的輪對自動對中，從爬軌狀態(tài)恢復(fù)到原位，避免脫軌的發(fā)生。本發(fā)明的防脫軌裝置不僅能有效防止輪對和軌道之間的橫向分離，而且在列車運(yùn)行過程中會持續(xù)發(fā)生防護(hù)作用，從而一直起到防脫軌的效果。
[0010]上述的軌道車輛轉(zhuǎn)向架防脫軌裝置中，優(yōu)選的:所述防脫軌裝置包括安裝于轉(zhuǎn)向架底部的一對安裝座，該一對安裝座包括位于轉(zhuǎn)向架底部左側(cè)的第一安裝座和位于轉(zhuǎn)向架底部右側(cè)的第二安裝座，且第一安裝座和第二安裝座上均裝設(shè)有所述的防脫軌滑板。更優(yōu)選的:所述第一安裝座和第二安裝座沿地面軌道的中線呈對稱布置。當(dāng)采用此優(yōu)選方案時，可以實(shí)現(xiàn)軌道車輛在兩側(cè)的同時防護(hù)，從而保證列車正反向運(yùn)行、左右側(cè)脫軌時均能有效預(yù)防。
[0011]上述的軌道車輛轉(zhuǎn)向架防脫軌裝置中，優(yōu)選的:所述防脫軌滑板的橫向定位是通過控制防脫軌滑板與所述輪對的輪緣的橫向距離來實(shí)現(xiàn)。更優(yōu)選的:所述防脫軌滑板與所述輪緣處在同一條直線上。當(dāng)橫向定位滿足前述要求時，不僅能盡最大程度減小防脫軌滑板與軌道內(nèi)側(cè)的干涉，而且可以在輪對一發(fā)生爬軌時就觸發(fā)防脫軌裝置，盡最大程度地減小脫軌事故的發(fā)生。
[0012]上述的軌道車輛轉(zhuǎn)向架防脫軌裝置中，優(yōu)選的:所述防脫軌滑板在垂直方向上的延伸長度(即垂向長度)不小于輪對的輪緣高度。更優(yōu)選的，所述防脫軌滑板在垂直方向上的延伸長度是通過控制防脫軌裝置的下表面的(離地)高度來實(shí)現(xiàn)。當(dāng)然，當(dāng)在安裝座上的橫向定位保證所述防脫軌滑板與所述輪緣處在同一條直線上時，更優(yōu)選的方式是使防脫軌滑板的延伸長度設(shè)置能使得防脫軌裝置的下表面的高度與所述輪緣高度齊平。這樣的設(shè)置不僅能保證在列車運(yùn)行的時候防脫軌裝置一直在發(fā)生作用，而且在一個輪對爬軌的同時不會導(dǎo)致中部的防脫軌滑板與軌道內(nèi)側(cè)的接觸失效，還能盡可能減小防脫軌滑板與軌道干涉。
[0013]上述的軌道車輛轉(zhuǎn)向架防脫軌裝置中，優(yōu)選的:所述防脫軌滑板設(shè)置為一延伸長度可調(diào)的滑板。更優(yōu)選、更緊湊的設(shè)置方式是:所述安裝座上開設(shè)有沿豎直方向延伸的長條形滑槽，所述防脫軌滑板通過可在滑槽內(nèi)上下滑動的緊固件裝設(shè)于安裝座上；所述防脫軌滑板與安裝座的接觸面設(shè)置為相互嚙合的鋸齒狀對接面。由于延伸長度可調(diào)，即防脫軌滑板的下表面高度能上下調(diào)整，從而可以更好地避免因?yàn)檩唽Φ逆涊喸斐奢啅綔p小而導(dǎo)致所述滑板和基礎(chǔ)設(shè)施(此處的基礎(chǔ)設(shè)施主要指軌道)發(fā)生干涉；而且，防脫軌滑板的可調(diào)節(jié)性還可使防脫軌裝置安裝在不同車輛的轉(zhuǎn)向架上以調(diào)節(jié)防脫軌滑板的下表面與輪緣保持在最佳位置。
[0014]上述的軌道車輛轉(zhuǎn)向架防脫軌裝置中，優(yōu)選的:所述安裝座為一 L形，且L形的安裝座包括一可通過緊固件(例如螺栓)與轉(zhuǎn)向架固接的水平頂面，還包括一可通過緊固件與所述防脫軌滑板固接的豎直側(cè)面。當(dāng)然，所述安裝座也可采用焊接方式固定在轉(zhuǎn)向架上，或者與轉(zhuǎn)向架側(cè)架、構(gòu)架在制造時一體成型，但優(yōu)選采用緊固件連接，這樣便于磨耗后的更換以及適用于不同的軌道車輛，而且不會因?yàn)檗D(zhuǎn)向架構(gòu)架或側(cè)架的振動而導(dǎo)致防脫軌裝置的脫落，從而保證良好的防脫軌性能。
[0015]上述的軌道車輛轉(zhuǎn)向架防脫軌裝置中，優(yōu)選的:所述防脫軌滑板下部的兩側(cè)設(shè)有避空區(qū)。該避空區(qū)具體是設(shè)置在防脫軌滑板朝向地面軌道內(nèi)的一側(cè)，設(shè)置避空區(qū)后的防脫軌滑板呈一尖形或楔形形狀，從而保證整個防脫軌裝置具有良好的過道岔性能，不會和基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)生干涉。
[0016]作為一個總的技術(shù)構(gòu)思，本發(fā)明還提供一種防脫軌的軌道車輛轉(zhuǎn)向架，包括轉(zhuǎn)向架和上述本發(fā)明的防脫軌裝置，每個轉(zhuǎn)向架的一側(cè)各安裝一套所述的防脫軌裝置，所述防脫軌裝置的上部安裝于轉(zhuǎn)向架的底部，且所述防脫軌裝置的下部懸空在轉(zhuǎn)向架對應(yīng)的前后兩個輪對之間。該技術(shù)方案同樣是通過在轉(zhuǎn)向架側(cè)架或構(gòu)架上增加橫向限位節(jié)點(diǎn)來保證轉(zhuǎn)向架一個輪對爬軌時，轉(zhuǎn)向架系統(tǒng)的自由度依然能夠受到軌道的約束，從而避免脫軌事故的發(fā)生。另外，優(yōu)選的，所述防脫軌裝置是應(yīng)用在沒有軸箱彈簧或軸箱彈簧剛度大的轉(zhuǎn)向架系統(tǒng)中。
[0017]上述本發(fā)明的技術(shù)方案主要基于以下原理:現(xiàn)有的轉(zhuǎn)向架基本都是四點(diǎn)接觸，且四點(diǎn)受到輪緣的橫向約束，但當(dāng)一側(cè)的輪緣因各種外力因素作用爬到鋼軌上時，在一根軸上的輪緣的橫向約束都會發(fā)生失效，從而可能導(dǎo)致脫軌事故的發(fā)生；針對輪緣爬軌時橫向約束減少的情況，本發(fā)明采用增加轉(zhuǎn)向架和軌道之間橫向限位節(jié)點(diǎn)的方式來進(jìn)行設(shè)計，即在轉(zhuǎn)向架的中部增加至少一個或兩個橫向限位節(jié)點(diǎn)(橫向約束點(diǎn))，從而使轉(zhuǎn)向架和軌道之間的約束點(diǎn)超過四個(達(dá)到6個或以上)，當(dāng)轉(zhuǎn)向架的一個輪子爬上鋼軌喪失橫向約束功能的時候，轉(zhuǎn)向上仍有至少4個點(diǎn)可保持橫向約束，從而使整個轉(zhuǎn)向架在軌道上還是沿著軌道運(yùn)動，輪對此后甚至可通過自身的自動對中功能恢復(fù)原來的運(yùn)行狀態(tài)，從而避免脫軌事故的發(fā)生。
[0018]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:本發(fā)明的技術(shù)方案可專用于防止軌道車輛轉(zhuǎn)向架的脫軌，能夠大幅度提升轉(zhuǎn)向架的抗脫軌性能。同時，本發(fā)明的裝置結(jié)構(gòu)簡單，造價低廉，工作可靠，且免維護(hù)，安裝了防脫軌裝置的轉(zhuǎn)向架在線路上運(yùn)行時，會極大降低列車脫軌造成的線路封閉、列車停運(yùn)、列車救援等損失，極大地提高列車的運(yùn)行安全性和運(yùn)輸效率。
【附圖說明】
[0019]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0020]圖1是本發(fā)明防脫軌裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖2是本發(fā)明防脫軌裝置的安裝座結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖3是本發(fā)明防脫軌裝置的防脫軌滑板的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖4是本發(fā)明防脫軌裝置在轉(zhuǎn)向架上的安裝示意圖。
[0024]圖5是本發(fā)明防脫軌裝置在一輪對爬軌時的防脫軌原理示意圖。
[0025]圖例說明:
[0026]1.安裝座；11.第一安裝座；12.第二安裝座；13.水平頂面；14.豎直側(cè)面；15.滑槽；2.防脫軌滑板；21.下表面；3.緊固件；4.防脫軌裝置；5.避空區(qū)；6.輪對；7.輪緣.’
8.地面軌道；9、轉(zhuǎn)向架。
【具體實(shí)施方式】
[0027]為了便于理解本發(fā)明，下文將結(jié)合說明書附圖和較佳的實(shí)施例對本發(fā)明作更全面、細(xì)致地描述，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不限于以下具體的實(shí)施例。