一种铁路货车制动系统高温失效警示装置的制作方法

1.本实用新型属于铁路装备设计技术领域，尤其属于铁路装备中的温控设备设计技术，涉及一种铁路货车制动系统高温失效警示装置。


背景技术：

2.我国承担煤炭铁路运输任务的主要是通用敞车、运煤专用敞车和漏斗车，其数量有数十万辆。这些铁路货车没有顶盖，在雨、雪天气，所装运的煤炭会被雨水浸湿，含水的煤炭在北方冬季的寒冷天气下，极易被冻结成很大的团块，甚至与车体冻结为一体，无法从车上卸出，因此需要把运煤货车先开进100℃左右的解冻库，常用高温蒸汽为加热介质，让煤炭解冻，然后进行卸煤作业。加热解冻期间，解冻库内温度很高、会灼伤人体，人员无法进入解冻库逐一测量每辆货车的解冻温度。
3.列车一般由机车及与之连挂的车辆组成，各车辆的制动主管与机车的制动主管相互连通，通过制动主管内的压力空气——简称为“风”控传递列车制动指令，并提供制动能源，机车上的制动控制装置控制制动主管的充风及排风。机车司机在开车前要检查制动主管泄漏量，该泄漏量小于规定标准时才能开车，否则必须停车检查，排除泄漏故障。
4.铁路货车制动系统包括副风缸、工作风缸、制动控制阀、制动缸、制动主管和支管等配件，通常布置在货车底部，其中副风缸用于存储机车提供的压力空气，副风缸底部设有采用螺纹连接、用于排放缸内积水的螺堵，在车辆制动时副风缸向工作风缸、制动缸供风。制动控制阀是车辆的核心制动部件，根据机车发出的制动信号控制副风缸、工作风缸及制动缸的充风与排风。当制动主管排风时，制动控制阀执行制动指令，连通制动缸的充风气路，制动缸的活塞杆推出，带动闸瓦抱紧车轮，实施车辆制动，需要解除制动——简称为“缓解”时，机车的制动装置向制动主管充风，货车的制动控制阀执行缓解指令，连通制动缸的排风气路，闸瓦失去制动缸活塞杆产生的压紧力，与车轮脱离接触，使车辆缓解。
5.铁路货车制动控制阀、制动缸及管接头间均使用了橡胶等非金属件，这些非金属件安装在制动元件内部，车外无法看见。受多种因素影响，解冻作业期间解冻库内的温度并不恒定，而且库内温度难以做到完全均匀，在高温蒸汽等加热介质出口处温度有时会大幅高于100℃，常造一些铁路货车制动系统的非金属件失效，无法正常执行机车发出的制动指令，危及铁路行车安全。
6.因此，需要设计一种新型的、方便观察使用的铁路货车制动系统高温失效警示装置。


技术实现要素：

7.本实用新型根据现有技术的不足公开了一种铁路货车制动系统高温失效警示装置。本实用新型目的是提供一种可直观、方便了解铁路货车制动系统高温失效状态的警示装置。
8.本实用新型的目的是通过以下技术方案实现：
9.铁路货车制动系统高温失效警示装置，包括具有设定熔化温度的易熔合金，其特征在于：所述警示装置包括设置于铁路货车上的指针装置、警示牌和/或泄压阀；
10.指针装置，包括安装座、指针、圆销、熔断销和警示标记；其中，安装座为长方形并水平安装固定于车体上；安装座端部各有一个第一凹槽、内侧面有第二凹槽，安装座的一端有一个与圆销外径匹配的第一圆孔，另一端有一各与熔断销外径匹配的第二圆孔；指针为长条形、两端各有一个第三圆孔，通过圆销和熔断销水平铰接在安装座的第一凹槽内，警示标记固结在安装座的第二凹槽内；
11.泄压阀，包括阀体和阀芯；其中，阀体是带外螺纹的圆柱体与多面体的组合结构，其中心轴线方向有贯通阀体的泄压孔，易熔合金制作的阀芯封堵于泄压孔中；泄压阀取代安装于铁路货车制动系统副风缸螺堵位置或通过三通安装于铁路货车制动系统副风缸的进风管上；
12.警示牌，由感温变色材料制作的方形警示牌通过粘贴或悬挂于在货车车体外侧。
13.所述长条形指针的宽带小于安装座的高度，厚度小于安装座第一凹槽的槽宽以防止被碰撞损坏和下落受阻。
14.所述警示标记表面是文字或图案或颜色作为提示、且表面不高于安装座内表面。
15.所述泄压阀阀体其圆柱体端直径大于另一端多面体端；多面体端横断面为多边形用于扳手等工具旋转拧紧泄压阀。
16.本实用新型制动系统高温失效警示装置通过警示牌的颜色或指针位置变化，结合泄压阀漏风，把货车解冻作业期间产生的、无法从外表观察判断的制动系统非金属件高温失效故障以明显、直观的方式显现出来，并能起到双重警示作用，方便车辆检查人员、机车司机在开车行前迅速发现、准确排查车辆制动系统非金属件高温失效故障，消除故障风险，保证铁路行车安全。本实用新型对铁路货车原有结构更改很小，施工简单、方便，而且成本低廉。
附图说明
17.图1是本实用新型高温失效警示装置选装警示牌时的侧面示意图；
18.图2是本实用新型高温失效警示装置选装指针装置时的侧面示意图；
19.图3是本实用新型高温失效警示装置选装指针装置且泄压阀安装在副风缸进风管上的侧面示意图；
20.图4是图1的第a个局部放大图；
21.图5是图4中泄压阀的阀芯熔化、泄压孔打开时的漏风示意图；
22.图6是本实用新型高温失效警示装置指针装置安装示意图；
23.图7是图6指针装置中熔断销熔断、指针处于铅垂位示意图；
24.图8是本实用新型高温失效警示装置中安装座示意图；
25.图9是本实用新型高温失效警示装置中安装座俯视图示意图；
26.图10是本实用新型高温失效警示装置中指针示意图；
27.图11是本实用新型高温失效警示装置中泄压阀右侧示意图；
28.图12是本实用新型高温失效警示装置中泄压阀左侧示意图。
29.图中附图标记：
30.1是警示牌，2是指针装置，3是泄压阀，4是三通，5是货车，6是压力空气，7是压力空气的流动方向。
31.2.1是安装座，2.2是指针，2.3是圆销，2.4是熔断销，2.5是警示标记，2.1a是第一凹槽，2.1b是第二凹槽，2.1c是第一圆孔，2.1d是第二圆孔。
32.3.1是阀体，3.2是阀芯，3.1a是阀体的外螺纹，3.1b是阀体的多面体端，3.1c是泄压孔。
33.5.1是车体，5.2是制动主管，5.3是车轮，5.4是闸瓦，5.5是副风缸，5.6是进风管，5.7是制动控制阀，5.8是制动缸，5.9是螺堵。
具体实施方式
34.下面结合具体实施方式对本实用新型进一步说明，具体实施方式是对本实用新型原理的进一步说明，不以任何方式限制本实用新型，与本实用新型相同或类似技术均没有超出本实用新型保护的范围。
35.结合附图。
36.铁路货车制动系统高温失效警示装置，包括警示牌1、指针装置2、泄压阀3三部分，可以是警示牌1、指针装置2单独警示使用，也可以组合同时使用，还可以增加泄压阀3装置进一步增加警示功能和效果。
37.其中感温变色材料制作的方形警示牌1粘贴或悬挂在货车外侧，或选择在货车外侧安装指针装置2，其指针2.2通过圆销2.3和易熔合金材质的熔断销2.4水平铰接于固结在货车侧面或底部的安装座2.1上，采用易熔合金封堵泄压孔的泄压阀3替换副风缸5.5原有的螺堵安装在副风缸5.5上，其中感温变色材料的最终变色温度、以及熔断销2.4和泄压阀3所用的易熔合金的熔点温度略小于制动系统各非金属件中最低的失效温度，当解冻库内铁路货车周边温度超过这个温度时，警示牌1颜色会发生显著变化，铰接指针2.2的熔断销2.4熔断，指针2.2在重力作用下绕圆销2.3由水平状态旋转到竖直状态，露出安装座2.1内警示标记2.5，提示车辆检查人员该车制动系统有非金属件已失效或接近失效，必须进行维修。
38.同时，当解冻库内铁路货车周边温度超过设定温度时，泄压阀3上的易熔合金熔化，打开泄压孔3.1c，使副风缸5.5或副风缸5.5的进风管5.6与大气连通，排出副风缸5.5内的气体，使制动系统的储气功能失效。这样，机车向车列充风时，由于制动管路上存在较大的漏风口，列车制动主管的泄漏量会明显超过规定标准而必须停车检查，起到双重警示作用。
39.如图所示，指针装置2包括安装座2.1、指针2.2、圆销2.3、熔断销2.4和警示标记2.5，其中安装座2.1为长方形，端部各有一个第一凹槽2.1a、内侧有第二凹槽2.1b；安装座2.1的一端有一个与圆销2.3外径匹配的第一圆孔2.1c，另一端有一个与熔断销2.4外径匹配的第二圆孔2.1d；指针2.2为长条形、两端各有一个第三圆孔，通过圆销2.3和熔断销2.4水平铰接在安装座2.1的第一凹槽内，并且指针2.2的宽度小于安装座2.1的高度，防止被其它物体碰撞损坏；采用文字或图案或颜色作为提示的警示标记2.5固结在安装座2.5的第二凹槽内2.1b，避免指针2.2转动时坏警示标记2.5。
40.泄压阀3包括阀体3.1和阀芯3.2，其中为阀体3.1带外螺纹3.1a的圆柱体与多面体3.1b的组合结构，其圆柱端较大，另一端较小、其横断面为多边形，方便采用扳手等工具拧
紧泄压阀3，其轴线方向有贯通阀体、内径稍大的泄压孔3.1c，使副风缸5.5处可产生较大的压力空气泄漏，易熔合金制作的阀芯3.2封堵住泄压孔3.1c，在低于其易熔合金熔点的温度下时起密封作用。
41.如图1～图12所示，用感温变色材料制作成方形警示牌1，用胶粘在货车外侧或采用绳索、挂钩等悬挂在货车外侧如制动支管等部位，指针装置2通过安装座2.1焊接在货车车体侧面或底部方便观察的位置，卸下货车副风缸5.5底部的螺堵5.9，换装泄压阀3，或通过三通4把泄压阀3安装在副风缸5.5的进风管上5.6上。
42.本实用新型易熔合金是难熔金属的易熔化合物和粘接金属通过粉末冶金工艺制成的一种合金材料，可在比钢铁等常规金属更低的熔点温度迅速熔化，具有密度小、热稳定性好和成品尺寸精度高等特点，常用来制造温控元件。现代技术可以把易熔合金材料熔点温度、感温变色材料的最终变色温度控制在精准的温度值。
43.本实用新型的使用方法为：铁路货车开进解冻库后，检查指针装置2，确认熔断销2.4完好，指针2.2处于水平位，对未安装指针装置2的货车，可把无高温变色现象的警示牌1粘贴或悬挂在货车外侧，防止解冻库以外的其他高温因素对判断制动系统非金属件是否高温失效造成干扰，然后进行解冻作业，解冻作业完成后，列车检查人员逐一检查警示牌1的颜色或指针2.2的位置，如发现警示牌1显著面色或指针2.2处于竖直位置、露出警示标记2.5，则表示解冻作业期间车辆经受的温度接近或超过制动系统各非金属件中最低的失效温度，还可查看地面易熔合金的熔渣快速查找制动系统漏风的车辆，须对该车制动系统进行检修，排除故障后移除警示牌1或用新品熔断销2.4修复指针装置2，另一方面，司机进行列车制动主管5.2充风试验，若发现制动主管5.2泄漏量超过规定标准，可通过泄压阀3处的排气声、查看地面易熔合金的熔渣快速查找制动系统漏风的车辆，修复、排除车辆故障，失效的泄压阀3可回收利用，重新灌注易熔合金、封堵泄压孔3.1c，恢复原有性能。