专利名称：铁路客车脱轨防溜逸颠覆导向挡板机构的制作方法
技术领域：
本实用新型属于防止列车颠覆设备，特别是涉及安装在列车转向架上的防溜逸颠覆挡板机构。
二. 技术背景
安全是铁路运输永恒的主题。我国既有铁路网8万多公里，经过第六次大面积提速，目前，我国时速200公里及以上线路营业里程巳达到6400多公里。08年8月1日，时速300公里的京津城际铁路开通运营。列车运行速度的大幅度提高，特别是列车时速达到200公里以上之后，对运输安全的要求发生了质的变化。如何构建具有中国特色的全覆盖、高可靠、立体化的高速铁路安全保障体系，确保高速条件下运输的绝对安全，任务十分紧迫而艰巨。
随着我国铁路高速、提速列车和重载列车的开行，铁路部门建立了一个以技术装备来确保行车安全的综合技术保障体系。这个系统是由"车对地"、"地对车"、"车对车""地
对地"等监控子系统相互环链、相互匹配组成一个闭环的监控体系，实现了列车行车的安全监控，其行车事故大幅度下降，但影晌铁路运输安全的因素是复杂的、多样性的。车轮脱轨是影响车辆运行安全主要因素之一，也是铁路运输中的一项重大事故。它直接影响人民生命财产的安全，影响铁路全线的运输工作。预防脱轨事故的发生是铁路运输工作中十分重要的问题。为了保证车辆在线路上运行安全避免发生脱轨事故，在车辆研究、设计、制造、维修运用工作中采取了很多积极的防治措施。影响车辆脱轨的因素很多，是由多种因素的不利组合造成的，有轨道状态因素和车辆状态因素。还有外界引起的因素，如地震和风力太大等因素。未雨绸繆，车辆在意外发生脱轨时(如地震等因素)，.铁路部门研制了启动紧急制动装置，使脱轨列车能尽快停住。由于列车运动惯性和列车速度的提高，制动距离从800米增加到2500米，脱轨列车还是存在冲出路基造成颠覆的危险。防止车辆脱轨时从轨道上有大的溜逸脱落颠覆，减少损失确保人民生命财产安全，防患于未然有非常重要的意义。
针对我国铁路偶尔有发生车辆脱轨造成列车颠覆的重大事故现象，结合在铁路工作实践中发现的问题及积累的经验，参考国内外有关资料，采用计算机仿真、有限元强度计算等技术，开展了车辆在发生脱轨时，抑制车辆横向位移，防止车辆溜逸颠覆的导向挡板机构的开发研制。
铁道车辆在意外发生脱轨时(如地震等因素)，虽然启动了紧急制动装置，但由于列车运动惯性和列车速度的提高，脱轨列车失去了约束和导向，还是存在冲出路基造成颠覆的危险。防止脱轨车辆从轨道上有大的溜逸脱落颠覆、有效可靠的措施就是在转向架和钢轨间增加约束和导向挡板机构。
三. 发明内容
本实用新型需要解决的技术问题是提供一种铁路客车脱轨防溜逸颠覆导向挡板机构，它具有可靠性高、安装方便、不需要特殊工装、成本较低的特点。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是铁路客车脱轨防溜逸颠覆导向挡板机构，包括轨枕、钢轨、转向架，其特征是它还包括防溜逸挡板机构，在转向架的轴箱下面安装有防溜逸挡板机构，所述的防溜逸挡板机构由上端板及挡板组成。
本实用新型与现有技术相比具有如下优点铁路客车脱轨防溜逸颠覆导向挡板机构同转向架构成一套实用有效的安全防范体系。目前我国铁路共有准高速、高速客车和动车组客车接近10000辆，每列动车组的价位为1.8亿人民币。如果采用本实用新型，若因地震等不可预测的原因造成列车脱轨，由于安装有防溜逸挡板机构，避免列车发生重大颠覆事故，减少重大损失，确保人民生命财产安全，具有显著的经济效益和社会效益，对防患于未然有非常重要的现实意义。
四.
图1为本实用新型铁路客车脱轨防溜逸颠覆导向挡板机构正常状态下安装在CRH动
车组转向架上轴箱下部的前视图。
图2为本实用新型铁路客车脱轨防溜逸颠覆导向挡板机构脱轨状态下安装在CRH动车组转向架轴箱下部的后视图。
图3为本实用新型铁路客车脱轨防溜逸颠覆导向挡板机构安装在轨枕上的三维视图。图4适用安装在准高速25Z型客车转向架上的防溜逸挡板机构的三维视图。图5适用安装在CRH型高速动车组转向架上的防溜逸挡板机构的三维视图。
五.具体实施方式
以下结合附图详细描述本实用新型的实施例。
图中1为轨枕、2为钢轨、3为防溜逸挡板机构、4为转向架，5为上端板,6为挡板。在图1中左右两侧的铁路客车脱轨防溜逸挡板机构呈自由悬挂状态。满足机车车辆下部限界条件要求。
图2为本实用新型铁路客车脱轨防溜逸颠覆导向挡板机构脱轨状态下安装在准高速25Z型客车转向架轴箱下部的后视图的结构形式。左侧铁路客车脱轨防溜逸挡板机构作用
在钢轨轨头外侧面，抑制车辆横向位移，使车辆转向架沿着钢轨摩擦滑行，起到防止脱轨车辆从轨道上有大的溜逸脱落颠覆的作用。
图3为每台转向架的四个轴箱下部装有四套防溜逸挡板机构3，呈自由悬挂状态。本实用新型上端板5四脚有安装孔与转向架4连接，其表面可以是平面也可以是凹
形，防溜逸挡板机构3安装时满足机车车辆下部限界条件要求，并且选用材料为ZG25MnN钢。目前我国铁路应有25K型客车4000辆、25T型客车4000辆；青藏客车800辆。时速200公里CRH1型动车组40列，CRH2型动车组60列，CRH5型动车组60列。时速300公里CRH3动车组60列，CRH2C型动车组60列。根据铁道部规划要生产制造1000列动车组。本实用专利实用范围铁路客车和货车。其中25K型准高速客车装有SW--160型转向架，25T型客车装有SW—220K、 CT—200型转向架、青藏客车装有細96型转向架、时速200公里CRH1、 CRH2型动车组的转向架、时速300公里CRH3、 CRH2C型动车组的转向架。上述车型的转向架轴箱定位都采用转臂式定位装置。轴箱转臂式定位装置主要由主转臂、下安装鞍瓦和橡胶弹性定位节点组成，可以充分利用轴箱转臂下安装鞍瓦和轴箱定位主转臂的安装座。将防溜逸挡板机构替代下安装鞍瓦，用原来的四条M20的螺栓安装在转向架轴箱定位主转臂的原安装座上，安装尺寸不变，不需要特殊工装，没有大的改动。
1. 铁路客车脱轨防溜逸颠覆导向挡板机构要符合《95J01—N高速机车车辆限界技术条件》和GB146。 1一83《铁路机车车辆限界》的要求。要满足机车车辆下部限界条件要求。
2. 铁路客车脱轨防溜逸颠覆导向挡板机构的外形几何尺寸、安装在转向架轴箱下面横向安装位置尺寸要根据不同车型、不同转向架型号和钢轨扣件等的位置关系来确定。
3. 本实用新型是一种实用有效的安全防范设备，通过独特的设计和巧妙的构思，每台转向架的四个轴箱下部装有四套铁路客车脱轨防溜逸挡板机构，正常状态下呈自由悬挂状态。脱轨状态下安装在转向架轴箱下部的铁路客车脱轨防溜逸挡板机构， 一侧两套铁路客车脱轨防溜逸挡板机构呈自由悬挂状态；另一侧两套铁路客车脱轨防溜逸挡板机构作用在钢轨轨头外侧面，抑制车辆横向位移，使车辆转向架沿着钢轨摩擦滑行，起到防止脱轨车辆溜逸颠覆的作用。
4. 进行有限元强度FEM解析计算。
根据准高速列车、高速列车动力学试验数据，车轮与钢轨的横向力2,为40kN。考虑车辆脱轨时受力情况较为复杂，取安全系数较大，取安装在转向架轴箱下面铁路客车脱轨防溜逸颠覆导向挡板机构作用在钢轨轨头外侧面的横向力0^为200kN，再根据防溜逸挡板机构的几何尺寸，选用材料ZG25MnN(B级钢)，进行有限元强度计算。计算结果其结构的强度满足要求。
列车正常运行时都受钢轨的约束和导向沿着钢轨运行。车辆意外发生脱轨时，路基上能使车辆约束导向的唯一载体还是钢轨。本实用新型论证在车辆转向架轴箱下面安装挡板机构，在车辆意外发生脱轨时，车辆横向位移时，安装在转向架轴箱下面铁路客车脱轨防溜逸颠覆导向挡板机构作用在钢轨轨头外侧面，抑制车辆横向位移，使车辆转向架沿着钢轨摩擦滑行，起到防止脱轨车辆从轨道上有大的溜逸脱落颠覆的作用。
权利要求1、铁路客车脱轨防溜逸颠覆导向挡板机构，包括轨枕(1)、钢轨(2)、转向架(4)，其特征是它还包括防溜逸挡板机构(3)，所述的防溜逸挡板机构(3)安装在转向架(4)的轴箱下，所述的防溜逸挡板机构(3)由上端板(5)及挡板(6)组成。
2、 根据权利要求l所述的铁路客车脱轨防溜逸颠覆导向挡板机构，其特征是所述的上端板(5)四脚有安装孔与转向架(4)连接，其表面可以是平面也可以是凹形。
3、 根据权利要求1或2所述的铁路客车脱轨防溜逸颠覆导向挡板机构，其特征是所述的防溜逸挡板机构(3)安装时满足机车车辆下部限界条件要求，并且选用材料为ZG25MnN钢。
专利摘要铁路客车脱轨防溜逸颠覆导向挡板机构，包括轨枕(1)、钢轨(2)、转向架(4)，其特征是它还包括防溜逸挡板机构(3)，所述的防溜逸挡板机构(3)安装在转向架(4)的轴箱下，所述的防溜逸挡板机构(3)由上端板(5)及挡板(6)组成。本实用新型具有可靠性高、安装方便、不需要特殊工装、成本较低的特点。
文档编号B61F5/50GK201427587SQ200920145618
公开日2010年3月24日 申请日期2009年3月19日 优先权日2009年3月19日
发明者宫相太, 徐国林, 楚永萍, 韩玉忠 申请人:宫相太