專利名稱：鐵路客車脫軌防溜逸顛覆導(dǎo)向擋板機構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于防止列車顛覆設(shè)備，特別是涉及安裝在列車轉(zhuǎn)向架上的防溜逸顛覆擋板機構(gòu)。
二. 技術(shù)背景
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)里程巳達到6400多公里。08年8月1日，時速300公里的京津城際鐵路開通運營。列車運行速度的大幅度提高，特別是列車時速達到200公里以上之后，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，確保高速條件下運輸?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，但影晌鐵路運輸安全的因素是復(fù)雜的、多樣性的。車輪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。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，制動距離從800米增加到2500米，脫軌列車還是存在沖出路基造成顛覆的危險。防止車輛脫軌時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。
針對我國鐵路偶爾有發(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，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)向擋板機構(gòu)的開發(fā)研制。
鐵道車輛在意外發(fā)生脫軌時(如地震等因素)，雖然啟動了緊急制動裝置，但由于列車運動慣性和列車速度的提高，脫軌列車失去了約束和導(dǎo)向，還是存在沖出路基造成顛覆的危險。防止脫軌車輛從軌道上有大的溜逸脫落顛覆、有效可靠的措施就是在轉(zhuǎn)向架和鋼軌間增加約束和導(dǎo)向擋板機構(gòu)。
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客車脫軌防溜逸顛覆導(dǎo)向擋板機構(gòu)，它具有可靠性高、安裝方便、不需要特殊工裝、成本較低的特點。
本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是鐵路客車脫軌防溜逸顛覆導(dǎo)向擋板機構(gòu)，包括軌枕、鋼軌、轉(zhuǎn)向架，其特征是它還包括防溜逸擋板機構(gòu)，在轉(zhuǎn)向架的軸箱下面安裝有防溜逸擋板機構(gòu)，所述的防溜逸擋板機構(gòu)由上端板及擋板組成。
本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點鐵路客車脫軌防溜逸顛覆導(dǎo)向擋板機構(gòu)同轉(zhuǎn)向架構(gòu)成一套實用有效的安全防范體系。目前我國鐵路共有準高速、高速客車和動車組客車接近10000輛，每列動車組的價位為1.8億人民幣。如果采用本實用新型，若因地震等不可預(yù)測的原因造成列車脫軌，由于安裝有防溜逸擋板機構(gòu)，避免列車發(fā)生重大顛覆事故，減少重大損失，確保人民生命財產(chǎn)安全，具有顯著的經(jīng)濟效益和社會效益，對防患于未然有非常重要的現(xiàn)實意義。
四.

圖1為本實用新型鐵路客車脫軌防溜逸顛覆導(dǎo)向擋板機構(gòu)正常狀態(tài)下安裝在CRH動
車組轉(zhuǎn)向架上軸箱下部的前視圖。
圖2為本實用新型鐵路客車脫軌防溜逸顛覆導(dǎo)向擋板機構(gòu)脫軌狀態(tài)下安裝在CRH動車組轉(zhuǎn)向架軸箱下部的后視圖。
圖3為本實用新型鐵路客車脫軌防溜逸顛覆導(dǎo)向擋板機構(gòu)安裝在軌枕上的三維視圖。圖4適用安裝在準高速25Z型客車轉(zhuǎn)向架上的防溜逸擋板機構(gòu)的三維視圖。圖5適用安裝在CRH型高速動車組轉(zhuǎn)向架上的防溜逸擋板機構(gòu)的三維視圖。
五.具體實施方式
以下結(jié)合附圖詳細描述本實用新型的實施例。
圖中1為軌枕、2為鋼軌、3為防溜逸擋板機構(gòu)、4為轉(zhuǎn)向架，5為上端板,6為擋板。在圖1中左右兩側(cè)的鐵路客車脫軌防溜逸擋板機構(gòu)呈自由懸掛狀態(tài)。滿足機車車輛下部限界條件要求。
圖2為本實用新型鐵路客車脫軌防溜逸顛覆導(dǎo)向擋板機構(gòu)脫軌狀態(tài)下安裝在準高速25Z型客車轉(zhuǎn)向架軸箱下部的后視圖的結(jié)構(gòu)形式。左側(cè)鐵路客車脫軌防溜逸擋板機構(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。
圖3為每臺轉(zhuǎn)向架的四個軸箱下部裝有四套防溜逸擋板機構(gòu)3，呈自由懸掛狀態(tài)。本實用新型上端板5四腳有安裝孔與轉(zhuǎn)向架4連接，其表面可以是平面也可以是凹
形，防溜逸擋板機構(gòu)3安裝時滿足機車車輛下部限界條件要求，并且選用材料為ZG25MnN鋼。目前我國鐵路應(yīng)有25K型客車4000輛、25T型客車4000輛；青藏客車800輛。時速200公里CRH1型動車組40列，CRH2型動車組60列，CRH5型動車組60列。時速300公里CRH3動車組60列，CRH2C型動車組60列。根據(jù)鐵道部規(guī)劃要生產(chǎn)制造1000列動車組。本實用專利實用范圍鐵路客車和貨車。其中25K型準高速客車裝有SW--160型轉(zhuǎn)向架，25T型客車裝有SW—220K、 CT—200型轉(zhuǎn)向架、青藏客車裝有細96型轉(zhuǎn)向架、時速200公里CRH1、 CRH2型動車組的轉(zhuǎn)向架、時速300公里CRH3、 CRH2C型動車組的轉(zhuǎn)向架。上述車型的轉(zhuǎn)向架軸箱定位都采用轉(zhuǎn)臂式定位裝置。軸箱轉(zhuǎn)臂式定位裝置主要由主轉(zhuǎn)臂、下安裝鞍瓦和橡膠彈性定位節(jié)點組成，可以充分利用軸箱轉(zhuǎn)臂下安裝鞍瓦和軸箱定位主轉(zhuǎn)臂的安裝座。將防溜逸擋板機構(gòu)替代下安裝鞍瓦，用原來的四條M20的螺栓安裝在轉(zhuǎn)向架軸箱定位主轉(zhuǎn)臂的原安裝座上，安裝尺寸不變，不需要特殊工裝，沒有大的改動。
1. 鐵路客車脫軌防溜逸顛覆導(dǎo)向擋板機構(gòu)要符合《95J01—N高速機車車輛限界技術(shù)條件》和GB146。 1一83《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. 鐵路客車脫軌防溜逸顛覆導(dǎo)向擋板機構(gòu)的外形幾何尺寸、安裝在轉(zhuǎn)向架軸箱下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. 本實用新型是一種實用有效的安全防范設(shè)備，通過獨特的設(shè)計和巧妙的構(gòu)思，每臺轉(zhuǎn)向架的四個軸箱下部裝有四套鐵路客車脫軌防溜逸擋板機構(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)向架軸箱下部的鐵路客車脫軌防溜逸擋板機構(gòu)， 一側(cè)兩套鐵路客車脫軌防溜逸擋板機構(gòu)呈自由懸掛狀態(tài)；另一側(cè)兩套鐵路客車脫軌防溜逸擋板機構(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，起到防止脫軌車輛溜逸顛覆的作用。
4. 進行有限元強度FEM解析計算。
根據(jù)準高速列車、高速列車動力學(xué)試驗數(shù)據(jù)，車輪與鋼軌的橫向力2,為40kN?？紤]車輛脫軌時受力情況較為復(fù)雜，取安全系數(shù)較大，取安裝在轉(zhuǎn)向架軸箱下面鐵路客車脫軌防溜逸顛覆導(dǎo)向擋板機構(gòu)作用在鋼軌軌頭外側(cè)面的橫向力0^為200kN，再根據(jù)防溜逸擋板機構(gòu)的幾何尺寸，選用材料ZG25MnN(B級鋼)，進行有限元強度計算。計算結(jié)果其結(jié)構(gòu)的強度滿足要求。
列車正常運行時都受鋼軌的約束和導(dǎo)向沿著鋼軌運行。車輛意外發(fā)生脫軌時，路基上能使車輛約束導(dǎo)向的唯一載體還是鋼軌。本實用新型論證在車輛轉(zhuǎn)向架軸箱下面安裝擋板機構(gòu)，在車輛意外發(fā)生脫軌時，車輛橫向位移時，安裝在轉(zhuǎn)向架軸箱下面鐵路客車脫軌防溜逸顛覆導(dǎo)向擋板機構(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、鐵路客車脫軌防溜逸顛覆導(dǎo)向擋板機構(gòu)，包括軌枕(1)、鋼軌(2)、轉(zhuǎn)向架(4)，其特征是它還包括防溜逸擋板機構(gòu)(3)，所述的防溜逸擋板機構(gòu)(3)安裝在轉(zhuǎn)向架(4)的軸箱下，所述的防溜逸擋板機構(gòu)(3)由上端板(5)及擋板(6)組成。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的鐵路客車脫軌防溜逸顛覆導(dǎo)向擋板機構(gòu)，其特征是所述的上端板(5)四腳有安裝孔與轉(zhuǎn)向架(4)連接，其表面可以是平面也可以是凹形。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鐵路客車脫軌防溜逸顛覆導(dǎo)向擋板機構(gòu)，其特征是所述的防溜逸擋板機構(gòu)(3)安裝時滿足機車車輛下部限界條件要求，并且選用材料為ZG25MnN鋼。
專利摘要鐵路客車脫軌防溜逸顛覆導(dǎo)向擋板機構(gòu)，包括軌枕(1)、鋼軌(2)、轉(zhuǎn)向架(4)，其特征是它還包括防溜逸擋板機構(gòu)(3)，所述的防溜逸擋板機構(gòu)(3)安裝在轉(zhuǎn)向架(4)的軸箱下，所述的防溜逸擋板機構(gòu)(3)由上端板(5)及擋板(6)組成。本實用新型具有可靠性高、安裝方便、不需要特殊工裝、成本較低的特點。
文檔編號B61F5/50GK201427587SQ200920145618
公開日2010年3月24日 申請日期2009年3月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月19日
發(fā)明者宮相太, 徐國林, 楚永萍, 韓玉忠 申請人:宮相太