本发明涉及隧道机车制动领域，具体涉及隧道机车铁鞋制动装置。
背景技术：
在城市轨道交通、铁路等工程施工中，有轨电车是主要运输设备之一，有轨电车采用电力驱动在轨道上行驶，隧道机车就属于轨电车。隧道机车在隧道内工作运行时，机车自身故障、轨道坡度较大以及人为操作失误会等会导致机车出现溜车现象，即机车速度超过限制且不能由一般的刹车装置制动。溜车现象容易造成撞击盾构机等设备的严重事故，危及施工人员人身安全，而目前常用的防止隧道机车溜车的方式是通过抛出一个爪子勾住轨道横梁，或者在轨道上人工安装止轮铁鞋防止溜车，这种方法安装的止轮铁鞋不具备自行与运行车辆和钢轨脱离的功能，有的虽具有此项功能，但现场作业中有时车辆移动过小，防溜设备仍不能完全与车轮和钢轨脱离，须作业人员处理。否则造成设备损坏、挤岔、脱线等事故，一方面人工作业麻烦，另一方面存在安全隐患。因此针对现有技术存在的问题，降低有轨电车隧道内运输作业时的溜车现象很重要。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题：隧道机车在隧道内工作时，会出现溜车现象，为了防止溜车现象发生，目前常用的方式是通过抛出一个爪子勾住轨道横梁，或者在轨道上人工安装止轮铁鞋防止溜车，这些方法人工作业麻烦，且存在安全隐患。
本发明的技术方案如下：
隧道机车铁鞋制动装置，包括脱钩机构、下落导向机构和铁鞋部分。所述脱钩机构包括转动式电磁铁、电磁铁输出轴、挂钩和支撑座；所述转动式电磁铁和所述支撑座固定连接于车体壁面，二者通过电磁铁输出轴连接。
转动式电磁铁由电瓶车电源供电，由制动信号控制，制动控制信号传送至电磁铁时，电磁铁在工作电流的作用下可输出一定的转矩和转角，从而实现脱钩。由于电磁铁输出轴在横向拉力的长时间作用下可能会产生弯曲挠度，因此，与伸缩式电磁铁的轴向伸缩脱钩方法相比，转动式电磁铁的转动脱钩方法受横向弯曲挠度的影响较小，使得脱钩动作更可靠。
支撑座为双耳型安装座，其双耳之间靠下的位置处固定连接有一圆柱，用于安装脱钩挡，所述脱钩挡呈前后对称的双环结构，双环通过一空心圆柱固定连接，使得脱钩挡通过空心圆柱套装在支撑座双耳间的圆柱上，并通过螺钉紧固。正常状态时，前环结构可阻挡连接链端脱落挂钩，脱钩时后环结构可阻挡连接链滑环，避免随挂钩较大移动，实现可靠脱钩。
所述挂钩位于脱钩挡后面靠上的位置处，其由上、下两部分活动连接而成，并通过紧固螺钉调节固定，其上部分为中空的柱状物，中空处用于使电磁铁输出轴穿过，使挂钩套装于电磁铁输出轴上，下部分为呈弧状弯曲的钩子，紧固螺钉用于调节钩子位置，使钩子竖直向下。
所述下落导向机构包括横杆、竖杆、连接链和导向架。
所述连接链顶端固定连接有滑环，滑环套在挂钩的钩子上，连接扣穿过横梁中间位置处的连接孔，实现连接链与横梁的连接；所述横杆中间位置处设计有连接孔，用于使连接链上的连接扣穿过，横杆两端开有圆孔，圆孔直径略小于竖杆直径，用于使左右的竖杆通过，圆孔处设计有调节螺钉，使得横杆可通过调节螺钉上下移动横杆的位置；横杆下方安装有导向架，所述导向架左右两端设计有圆环，圆环直径略小于竖杆直径，用于使左右的竖杆通过，圆环前端还固定连接有三角板，使得导向架通过所述三角板长直角边固定安装于机车壁面。
所述竖杆下端安装有托举端头，托举端头开有凹槽，用于托举铁鞋连接杆，托举端头还设计有与凹槽相匹配的锁定块，中间挖空，用于使铁鞋连接杆穿过，使得机车正常运行时可限制铁鞋连接杆的转动，左边托举端头上的凹槽左侧和右边托举端头上的凹槽右侧都设计有止挡，使得机车正常运行时可限制铁鞋连接杆左右移动，托举端头处的设计使铁鞋连接杆在制动时能可靠脱落。
所述铁鞋部分由铁鞋连接杆和安装于铁鞋连接杆上的铁鞋组成，铁鞋为通用部件，其通过固定螺母连接在连接杆上，因此铁鞋在连接杆上的位置和方位可调整，使得左右两只铁鞋恰好在左右两根钢轨的正上方，且铁鞋底面与钢轨面平行，以保证脱钩下放后铁鞋能准确落入轨面，当两只铁鞋同时落在钢轨上时，车轮压上铁鞋后，沿钢轨滑行，产生较大阻力，对车轮起制动作用。
本发明的有益效果是：本发明隧道机车铁鞋制动装置，采用转动式电磁铁转动脱钩，并且其下落导向机构的竖杆下端安装托举端头托举铁鞋连接杆，紧急制动脱钩时，竖杆的下落可使铁鞋落在钢轨上，且竖杆的继续下落还可使竖杆脱离铁鞋连接杆，节省人工，同时，隧道机车质量很大，而铁鞋是靠滑动摩擦力制动，不是刚性制动，避免了刚性制动产生的大的冲击作用，不会对司机造成威胁，高效安全。
附图说明
图1是本发明隧道机车铁鞋制动装置的结构示意图。
图2是本发明隧道机车铁鞋制动装置支撑座的结构示意图。
图3是本发明隧道机车铁鞋制动装置托举端头的结构示意图。
附图标记说明：1、转动式电磁铁；2、电磁铁输出轴；3、支撑座；4、挂钩；5、滑环；6、连接链；7、连接孔；8、三角板；9、竖杆；10、铁鞋连接杆；11、托举端头；12、铁鞋；13、导向架；14、横杆；15、锁定块；16、脱钩挡。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面结合说明书附图和具体实施方式对本发明进行更详细的说明。
本发明隧道机车铁鞋制动装置，包括转动式电磁铁1、电磁铁输出轴2、支撑座3、挂钩4、横杆14、竖杆8、连接链5、导向架13和铁鞋连接杆9。
所述转动式电磁铁1和所述支撑座3固定连接于车体壁面，二者通过电磁铁输出轴2连接，支撑座3为双耳型安装座，其双耳之间靠下的位置处固定连接有一圆柱，圆柱上套装有脱钩挡16，所述脱钩挡16上部分为一空心圆柱，下部分为呈前后对称的双环结构，空心圆柱和双环结构固定连接，脱钩挡16通过空心圆柱套装在支撑座双耳间的圆柱上，并通过螺钉紧固。
所述挂钩4位于脱钩挡16后面靠上的位置处，其由上、下两部分活动连接而成，并通过紧固螺钉调节固定，其上部分为中空的柱状物，中空处用于使电磁铁输出轴2穿过，使其套装于电磁铁输出轴2上，下部分为呈弧状弯曲的钩子。
所述连接链6顶端固定连接有滑环5，滑环5套在挂钩4的钩子上，连接扣穿过横杆14中间位置处的连接孔7，实现连接链6与横杆14的连接；所述横杆14两端开有圆孔，用于使左右的竖杆9通过；横杆14下方安装有导向架13，所述导向架13左右两端设计有圆环，使左右的竖杆9通过，圆环前端还固定连接有三角板8，使得导向架13通过三角板8的长直角边固定安装于机车壁面。
所述竖杆8下端安装有托举端头11，用于托举铁鞋连接杆10，铁鞋12通过固定螺母连接在铁鞋连接杆10上。
安装时，电磁铁处于复位状态，先将铁鞋连接杆10穿过锁定块15，再将两只铁鞋12安装于铁鞋连接杆10，两只铁鞋12的距离要与实际轨间距相匹配，保证铁鞋12下落在轨道的位置稳定、准确，然后安装竖杆9，将两根竖杆9穿过导向架13两端的圆环，接着安装横杆14，再接着将已安装好铁鞋12的铁鞋连接杆10安装到竖杆9底端的托举端头11上，使得铁鞋连接杆上10的锁定块15嵌入到托举端头11的凹槽中，最后通过调节螺钉调整横杆14的位置，使悬起的铁鞋12处于钢轨之上的适当距离处，保证铁鞋12接触轨面时，竖杆9与铁鞋连接杆10脱离，且竖杆9不落入枕轨以下。
紧急制动脱钩时，制动控制信号传送至转动式电磁铁1，转动式电磁铁1在工作电流的作用下输出一定的转矩和转角，下落导向机构脱钩，在铁鞋12、竖杆9等自重的作用下，竖杆下落，铁鞋连接杆10与托举端头11分离，使得铁鞋12落到钢轨之上，此时竖杆9还将继续下落一段距离，保证铁鞋连接杆10完全脱离托举端头11，直到上面的横杆14碰到导向架13上的圆环时，竖杆9停止下落，此时脱钩机构和下落导向机构随机车一起运动。
过曲线时，一般列车轨道的最小曲线半径为1000米～2000米，地铁曲线半径一般也在300米～400米，而铁鞋12的长度一般为0.4米左右，铁鞋12的长度相对于曲率半径非常短，在铁鞋12的长度范围内曲线转过的角度大约为0.023度～0.08度，这个角度对铁鞋12的使用影响很小，可忽略不计，并且，铁鞋12通过铁鞋连接杆10连接，在下放时是由竖杆9托举下滑落在钢轨上，在铁鞋12落在钢轨之前即铁鞋与竖杆9脱离之前始终是与竖杆9相连，与车体同步运动，不存在铁鞋与车体脱离而产生的抛体运动的现象，这使铁鞋12在过曲线时，也能准确掉落于钢轨上。
实际应用中，可根据车体空间条件及前溜、后溜的制动需要，安排铁鞋制动装置的安装位置和方向，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在不付出创造性劳动的前提下，根据这些附图获得其他的附图，以及在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。