一种轨道车超速拦截装置的制作方法

本发明涉及轨道交通安全运行技术领域，尤其涉及一种轨道车超速拦截装置

背景技术：

随着工业发展水平的不断提升，对轨道交通的安全性和可靠性要求越来越高，在矿用机车、货运机车等场景中，由于负载大，环境复杂，失速时控制难度大，因此需要及时的发现超速车辆并进行拦截；现有技术主要使用测速传感器来检测机车运动速度，并借助阻车器对机车进行降速拦截，但由于这些场景环境较为复杂，存在高湿度甚至无电力设备的极端情况，因此依靠传感器进行检测并发出拦截信号的技术方案不适用于所有场景。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题在于提供一种利用纯机械结构实现对超速行驶的轨道车辆进行拦截的装置，由此克服极端场景对现有技术的限制。

本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的：一种轨道车超速拦截装置，包括设置于轨道行车面下方的拦截车，轨道车能够从拦截车上方通过，轨道车运动方向为正向；所述拦截车内部沿轨道方向并排依次设置有第一滑块、第二滑块和制动滑块，制动滑块两侧的第一滑块和第二滑块上沿正向依次设置有能够与轨道车的车轴接触的第一拨杆和第二拨杆，第一拨杆和第二拨杆沿正向被压下时能够驱动第一滑块和第二滑块沿反向滑动，至少第一滑块能够自动复位；

制动滑块内部垂直设置有端部抵接第一滑块侧面的销钉，第一滑块反向滑动时销钉末端被挤压进入第二滑块的滑动空间内，第一滑块恢复自然状态时销钉能够自动离开第二滑块的滑动空间；

拦截车内还设置有处于第二拨杆后方的捕车器，制动滑块上设置有锁定捕车器的锁定杆，第二滑块撞击到销钉末端时能够驱动制动滑块反向运动，锁定杆与捕车器解除配合，捕车器能够弹起与轨道车的车轴限位配合，所述拦截车的反向端面连接有与轨道平行的制动弹簧。

本发明令轨道车通过间隔设置的第一拨杆和第二拨杆，如果轨道车经过第一拨杆和第二拨杆的时间差较短，第二滑块会带动制动滑块动作从而释放捕车器，实现对超速车辆的拦截，依靠纯机械装置即可实现对超速车辆的检测和拦截，降低了对使用场景的要求，具有较高的适应性。

优选的，所述第一拨杆和第二拨杆分别穿设在两根与轨道垂直的光杆上，第一滑块和第二滑块上分别设置有与第一拨杆和第二拨杆朝向轨道车一面抵接配合的挡块。

优选的，所述第一拨杆和第二拨杆分别与挡块抵接大致处于竖直状态时，第一拨杆和第二拨杆底部与第一滑块和第二滑块上表面具有间隙。

优选的，所述第一滑块和第二滑块远离轨道车的一端分别固定连接有与轨道平行的复位弹簧。

优选的，第一滑块朝向制动滑块的侧面沿正向依次包括第一接触面、过渡面和第二接触面，第二接触面与制动滑块的距离小于第一接触面，第一接触面沿过渡面过渡到第二接触面。

优选的，销钉上套设有被限制在销钉端部和制动滑块侧面之间的销钉弹簧，销钉端部为半球形。

优选的，所述捕车器包括沿垂直轨道方向固定于拦截车内的固定杆、穿设在固定杆上的捕车板，捕车板朝向轨道车方向开设有与锁定杆配合的锁定槽和与轨道车的车轴配合的捕车槽；锁定槽的开口宽度小于锁定杆的直径，锁定杆与锁定槽配合的位置具有释放锁定槽的缺口，锁定杆转动使锁定槽从缺口处离开锁定杆；锁定槽与锁定杆解除配合后捕车板能够绕固定杆转动使捕车槽上升到车轴高度。

优选的，所述固定杆上套设有两个捕车板，两个捕车板通过一根平行固定杆的连杆固定连接，固定杆上套设有处于两个捕车板之间的双扭簧，双扭簧的两端的安装脚与拦截车底面抵接，双扭簧中间的连接部与连杆的杆体抵接；捕车板的底面与拦截车的底面接触状态时，捕车槽处于车轴所在高度。

优选的，所述制动滑块朝向捕车器的端部具有制动挡块，锁定杆上固定有跟随锁定杆转动的驱动块，锁定杆处于制动挡块上方；所述驱动块背向轨道车的一面与制动挡块抵接，制动滑块反向运动时驱动块被制动挡块推动带动锁定杆转动。

优选的，还包括设置于轨道行车面下方的阻车器，阻车器设置于拦截车前方，所述阻车器包括固定板、阻车板以及处于固定板和阻车板之间的阻车弹簧；阻车板和固定板与轨道垂直且阻车板处于靠近拦截车的一侧，固定板固定设置，阻车板两侧被轨道夹持。

本发明提供的轨道车超速拦截装置的优点在于：通过纯机械结构实现对超速行驶的轨道车的检测和拦截，并且不会对正常行驶的小车造成影响，降低了对工作场景的要求，适用性较广，在拦截车的前后分别设置有制动弹簧和阻车器，提高拦截性能；在锁定杆上设置缺口方便的通过转动实现与锁定槽的释放和锁定。

附图说明

图1为本发明的实施例所提供的轨道车超速拦截装置的示意图；

图2为本发明的实施例所提供的轨道车超速拦截装置的拦截车示意图；

图3为本发明的实施例所提供的轨道车超速拦截装置拦截车俯视图；

图4为本发明的实施例所提供的轨道车超速拦截装置的第二滑块的示意图；

图5为本发明的实施例所提供的轨道车超速拦截装置拦截车剖视图；

图6为本发明的实施例所提供的轨道车超速拦截装置的捕车板与锁定杆的示意图；

图7为本发明的实施例所提供的轨道车超速拦截装置的双扭簧的示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明作进一步的详细说明。

如图1所示，本实施例提供了一种轨道车超速拦截装置，包括设置于轨道1行车面下方的拦截车3，轨道车2能够从拦截车3上方通过，以轨道车2运动方向为正向；结合图2，所述拦截车3内部沿轨道方向并排依次设置有第一滑块31、第二滑块32和制动滑块33，第一滑块31和第二滑块32上沿正向依次设置有能够与轨道车2的车轴接触的第一拨杆311和第二拨杆321；第一拨杆311和第二拨杆321沿正向被压下时能够驱动第一滑块31和第二滑块32沿反向滑动，且至少第一滑块31能够自动复位。

结合图3，制动滑块33内部垂直设置有端部抵接第一滑块31侧面的销钉331，自然状态时，所述销钉331的末端处于制动滑块33内，第一滑块31反向运动时挤压销钉331，使销钉331的末端进入第二滑块32的滑动空间内，第一滑块31恢复自然状态时，销钉331能够自动离开第二滑块32的滑动空间；

再参考图2，所述拦截车3内还设置有处于第二拨杆32后方的捕车器34，制动滑块33上设置有锁定捕车器34的锁定杆341，制动滑块33反向滑动时能带动锁定杆341转动与捕车器34解除锁定，捕车器34能够弹起与轨道车2的车轴限位配合，所述拦截车3的反向端面连接有与轨道1平行的制动弹簧4；本实施例中在轨道面之下固定设置有与制动弹簧4固定配合的弹簧板41。

本实施例提供的轨道车超速拦截装置的工作原理如下：自然状态时第一拨杆311和第二拨杆321大致处于竖直状态，轨道车2沿轨道正向行进，车轴先撞击到第一拨杆311，第一拨杆311驱动第一滑块31反向运动压缩销钉331，销钉331的末端被压入第二滑块32的滑动空间内，轨道车2驶过第一拨杆311之后，第一滑块31会自动正向运动，销钉331自动离开第二滑块32的滑动空间，随后轨道车2撞击到第二拨杆321，第二滑块32反向滑动，如果此时销钉331完全离开第二滑块32的滑动空间，则第二滑块32能够正常运动，制动滑块33保持静止；如果此时销钉331还未完全离开第二滑块32的滑动空间，则第二滑块32会撞到销钉331，从而通过第二滑块32驱动制动滑块33反向运动，锁定杆341转动与捕车器34解除配合，捕车器34上升与轨道车2的车轴限位配合，此时轨道车2推动整个拦截车前进，制动弹簧4被拉伸从而提供运动阻力，最终使轨道车2被截停。

在本实施例提供的通过第一滑块31和第二滑块32配合对超速轨道车2进行拦截的技术方案的基础上，考虑冗余设计，本领域技术人员可以设置更多个滑块对超速轨道车2进行多道拦截，确保拦截效果。

所述拦截车3适应性的设置有车轮37，从而能够在两侧轨道1之间转动行进，如果地形不方便通过车轮37带动拦截车3行进时，可以将拦截车3两侧分别与两侧轨道1的侧壁抵接，并取消车轮37，将拦截车3的运动方式改变为沿轨道侧壁滑动前进。

在使用前需要确定第一拨杆311和第二拨杆321之间的距离，可以通过理论计算得到大致结果再进行调整；本实施例提供的：令第一拨杆311和第二拨杆321保持足够距离，令轨道车2以临界速度通过拦截装置，记录销钉331末端进入第二滑块32滑动空间的距离与时间的关系，以及第二滑块32的反向运动距离与时间的关系，并综合以上关系确定临界速度下第一拨杆311与第二拨杆321的距离，以确保在临界速度的撞击下，销钉331完全离开第二滑块32的滑动空间时，第二滑块32刚好运动到销钉331处。

也可以针对不同距离下第一拨杆311和第二拨杆321进行试验，获得不同距离下的临界速度值，根据超速的临界值确定距离。

可通过高速摄像机记录各部件的运动位置，为了方便观察，所述第二滑块32与制动滑块33相对的一面设置为互相接触的光面，尽量降低第二滑块31与制动滑块33接触面的摩擦力，自然状态时销钉331末端处于制动滑块33与第二滑块32的接触面位置。

在实际进行试验确定第一拨杆311和第二拨杆321的距离时，还需要考虑轨道坡度等条件；另外由于本实施例主要针对货运机车，因此在进行前期实验时也可以令轨道车2处于满载状态。以上确定第一拨杆311和第二拨杆321的方法也可以通过建模模拟运行得到。

本实施根据轨道车2通过第一拨杆311和第二拨杆312的时间差对超速车辆进行拦截，依靠纯机械装置即可实现对超速车辆的检测和拦截，降低了对使用场景的要求，具有较高的适应性。

再参考图2，第一滑块31和第二滑块32的运动配合关系相同，下面以第一滑块31为例进行说明；所述第一拨杆311穿设在与轨道1垂直的光杆35上，第一滑块31上设置有与第一拨杆311朝向轨道车2的一面抵接配合的挡块312；轨道车2撞到第一拨杆311时，第一拨杆311以光杆35为转轴转动，第一拨杆311的下侧给挡块312施加反向作用力，从而驱动第一滑块31反向滑动。为了保证整个转动过程中第一拨杆311的下侧与第一滑块31的上表面不发生干涉，需要保持第一拨杆311与第一滑块31之间具有间隙，图2所示的自然状态下，第一拨杆311基本处于竖直状态，此时第一拨杆311的底部与第一滑块31的上表面具有间隙，且第一拨杆311的底面为斜面，其与挡块312配合的一面与第一滑块31的间距较小。为了确保方向运动的第一滑块31沿正向运动恢复原始位置时，第一拨杆311的底部不会因抬升高度超过挡块312的高度而无法自动配合，在具体设置时光杆35的高度要低一些，挡块312的高度要高一些；具体位置和尺寸可根据实际情况设置。

第一滑块31和第二滑块32远离轨道车2的一端分别固定有与轨道平行的复位弹簧36，复位弹簧36的两端分别通过两个螺栓固定，自然状态时，在复位弹簧36的作用下，第一拨杆311和第二拨杆321分别与挡块配合并基本处于竖直状态。

为了方便确定第二拨杆321的位置，参考图4，优选实施例中可将第二滑块32上的挡块设置为滑动挡块322，在第二滑块32上沿长度方向设置供滑动挡块322滑动调整位置的滑槽(图未示)，滑动挡块322上沿竖直方向设置有能与滑槽的侧壁螺接配合的固定螺栓323，通过拧紧固定螺栓323即可实现滑动挡块322与第二滑块32的相对固定；同时在拦截车3的侧壁上设置有供固定第二拨杆321的光杆35滑动的调整槽38，光杆35能够沿调整槽38调整位置，并通过与光杆35两端螺接配合的锁紧螺母351锁定在调整槽38中的位置，通过调整第二拨杆321和滑动挡块322的位置，能够确保第二滑块32的末端与销钉331的杆体处在基本重叠的位置，从而在第二拨杆321被驱动时，第二滑块32能够立刻碰到未完全复位的销钉331，这样可以通过前期试验确定在临界速度的轨道车2的撞击下，销钉331完全复位时轨道车2的车轴位置即为第二拨杆321的位置。

结合图3，所述第一滑块31朝向制动滑块33的侧面沿正向依次包括第一接触面313、过渡面314和第二接触面315，第一接触面313和第二接触面315均与制动滑轮33保持平行看，且第二接触面315与制动滑块33的距离较近；销钉331端部初始状态与第一接触面313接触，销钉331末端未进入第二滑块32的滑动空间内；第一滑块31反向运动时，销钉331端部沿过渡面314过渡最终与第二接触面315抵接，从而使销钉331的末端保持在第二滑块32的滑动空间内；所述过渡面314优选为曲面，且分别与第一接触面313和第二接触面315相切。第一滑块31的反向运动停止后，在与其配合的复位弹簧35的作用下，第一滑块31沿正向运动，在此过程中销钉端部331始终与第一滑块31的侧面抵接；销钉331上套设有被限制在销钉331端部和制动滑块33之间的销钉弹簧332，通过销钉弹簧332驱动销钉331复位。

本实施例提供的销钉31不仅限于市场上能够直接购买的常规销钉结构，凡是具有杆体和与销钉弹簧332限位配合的杆帽，并且能够通过杆帽的驱动使杆体直线运动的结构，均可取代本实施例提供的销钉31并起到相同相同的效果。

结合图5，本实施例中，第一滑块31、第二滑块32和第三滑块33均与对应的滑槽通过侧面设置的直槽和凸键和配合实现竖直方向的限位和水平方向的导向；由于第二滑块32与制动滑块33的侧面互相接触，因此共用同一个滑槽，并在非配合侧设置直槽和凸键。

再参考图2，所述捕车器34包括沿垂直轨道1固定于拦截车3内的固定杆342、穿设在固定杆342上的捕车板343，结合图6，捕车板343朝向轨道车2方向开设有与锁定杆341配合的锁定槽3431和与轨道车2的车轴配合的捕车槽3432；锁定槽3431的槽口为优弧形，开口宽度小于锁定杆341的直径，锁定杆341与锁定槽3431配合的位置具有缺口3411，通过转动锁定杆341能够使锁定槽3431从缺口3411处解除配合。

具体的，所述固定杆342上套设有两个捕车板343，两个捕车板343通过一根平行固定杆342的连杆344固定连接，固定杆342上套设有图7所示的双扭簧5，双扭簧5被限制在两个捕车板343之间，双扭簧5两端的安装脚51与拦截车3的底面抵接，双扭簧5中间的连接部52与连杆344抵接，锁定槽3431与锁定杆341配合时，轨道车2能够直接从捕车板343上方通过，当锁定槽3431与锁定杆341解除配合时，捕车板能够在双扭簧5的作用下绕固定杆342转动，从而将捕车槽3432抬升到轨道车2的车轴高度，此时捕车板343的底部与拦截车3的底部限位抵接；轨道车2与捕车槽3432配合后带动拦截车3一起运动。

所述制动滑块33朝向捕车器34的端部具有制动挡块333，锁定杆341上固定设置有驱动块345，锁定杆341处于制动挡块333上方，锁定槽3431与锁定杆341配合时，驱动块345背向轨道车2的一面与制动挡块333抵接，当轨道车2的超速运动时，从第一拨杆311到第二拨杆321的运动时间减少，从而使第二滑块32更早的开始反向滑动，在销钉331未恢复到原始状态时，第二滑块32就能够运动到销钉331位置并撞击销钉331，带动制动滑块33反向运动，制动挡块333的反向运动将带动驱动块345转动，锁定杆341跟随驱动块345转动使缺口3411与锁定槽3431的开口方向接近垂直，使锁定槽3431与锁定杆341解除配合，捕车板343被双扭簧5驱动弹起，使轨道车2的车轴与捕车槽3432限位配合。

为了防止轨道车2运动过快导致制动弹簧4失效甚至断裂，拦截车3前方还设置有阻车器6，所述阻车器6处于轨道面之下，不会干扰轨道车2的正常行驶，阻车器6包括固定板61、阻车板62和处于固定板61和阻车板62之间的阻车弹簧63，阻车弹簧63两端分别与固定板61和阻车板62固定配合，固定板61与轨道1垂直设置并与轨道1相对固定，阻车板62两侧被两侧轨道1夹持固定，并能够沿轨道滑动；阻车板62处于靠近拦截车3的一侧，拦截车3撞击到阻车板62时，能够推动阻车板62沿轨道1滑动压缩阻车弹簧63，从而是轨道车2逐渐减速直到停止，并最终被跟随拦截车3被制动弹簧4拉回；由此实现超速行驶的轨道车2的检测与拦截，且不会干扰正常行驶的轨道车。

本实施例中示出的轨道1包括上下两层，上层供轨道车2通行，下层供拦截装置直线运动，但本发明不限于图中示出的轨道1结构，对于常见的钢轨或其他能满足拦截装置直线运动需求的轨道结构均能够与本实施例提供的拦截装置配合进行超速拦截。