专利名称：垂直升降式单绳柔性道口栏杆的制作方法
技术领域：
道口拦杆是铁路主要道口必不可少的安全防护设备。在人流量、车流量大的铁路道口，它在避免铁路车与公路车相冲撞，防止人身、设备发生事故中起着尤为重要的作用。
目前，我国铁路道口拦杆在结构形式上比较单一，最普通的一种是我们常见的手把操作的杠杆起落式；其次是电动行走栅拦开合式；而液压伸缩式，因工艺复杂，条件所限，在我国则不多见。
上述拦杆形式均属于刚性结构拦杆，在防护长度上多在十五米以内，对于大跨度、超宽道口很难满足要求，且有不少弊端。至于其它类型的防护拦杆，目前还尚无先例。
为了克服上述刚性结构拦杆的缺陷，我们研制成功了垂直升降式单绳柔性道口拦杆。本实用新型突破了旧有的结构形式，新颖实用，解决了在大跨度，复杂地段设置道口拦杆的难题。为我国铁路道口拦杆增添了一种新的类型。
此柔性拦杆全长达50米，操作方便，升降防护迅速灵活，作用良好，性能完善，比刚性结构拦杆有明显改进。
现针对这种柔性拦杆，就其基本结构和工作原理、技术性能分别介绍如下
垂直升降式单绳柔性道口拦杆的基本结构及工作原理所谓柔性拦杆，即将原有的拦杆刚性体换为柔性体，柔性体选用了以φ5～φ8mm直径的钢丝绳为基本结构，(也可用橡胶、丝麻棉等制成绳索)，钢丝绳上固定普通尼龙纱网，并涂以黑白相间的颜色构成显明的视别目标。将拦杆本身制成柔性的索式结构，并通过相应的机构使其上升和下降来达到道口的开通和封闭。其具体构造原理如
图1所示1.主动立柱(A)上面安装动力机构电动机、减速机及摩擦式卷筒(1)。卷筒上绕有一圈钢丝绳为主动索引绳(2)，钢丝绳通过滑轮(3)，两端分别固定主配重(W)和平衡配重(T)；2.从动立柱(B)上面装有一滑轮(4)，在滑轮(4)架上利用其旋转机构(7)可以在水平面内活动，以保证拦索受撞时滑轮(4)随其旋转不致产生钢丝绳脱槽。从动索引绳(5)绕过滑轮(4)，一端固定从配重(G)另一端绕过从配重(G)上的滑轮(4)固定在连接环上，通过挂钩(9)和柔性拦杆(6)相连接；3.柔性拦杆是由钢丝绳(φ5.2mm)制作，将尼龙纱网用细铁丝穿绕固定在钢丝绳上，并涂以黑白相间的颜色，其宽度为400mm，以期醒目，拦索绳另一端绕过主配重(W)上滑轮(3)固定在地锚(8)上4.当需要开通公路时，启动电机运转，通过减速机使摩擦卷筒(1)旋转，通过绕在卷筒上的钢丝绳(2)产生的摩擦力(F)使索引绳拉动主配重(W)上升，同时平衡配重(T)下降；5.在主配重(W)上升时，其滑轮牵引拦索绳向斜上方运动，方向与立柱呈α＝30°角，同时拉引从配重(G)并作斜上方运动(与立柱(B)呈α＝30°)，此时整个柔性拦索与地面保持平衡并垂直上升达6米高度，车辆、行人即可从下方通行，而需要封闭道口时，机构则呈向反方向动作，使整个拦索距地面1.2米高度，达到封锁道口，阻止通行的目的。
力学分析和计算1.拦索最大垂度的计算拦索最大垂度位于拦索中间部位，设其下垂量最大为H，单位为m，拦索总长设为L，单位m，拦索重量为均布，其自重设以S表示单位为kg，设拦索受拉力为F，单位kg，则H＝ (S·L)/(8·F) 。拦索最大下垂量即可以此式计算之。下垂量的大小可根据拦索长度放样取定，这里拦索长度为L＝50米，拦索自重为9kg，拦索受拉力选为F＝150kg(保证钢丝绳的安全裕度)，故最大下垂量H＝ (S·L)/(8·F) ＝ (9×50)/(8×150) ＝0.375(m)通过放样观察符合使用条件。(初选定)2.从配重G的计算如图2所示，根据力学平衡条件，α＝30°，从配重(G)受到立柱(B)上滑轮的拉力为2F＝2×150＝300(kg)故
3.主配重(W)和平衡配重(T)的计算如图3所示，根据力学平衡原理，要保证主配重(W)处于平衡状态，需满足如下方程式，TCOSβ＝W＋FCOSβ(1)TSinβ＝F＋FSinβ(2)为保证主配重与从配重的对称运动，须有β＝α＝30°。为保证β＝30°，应首先确定地锚的位置与立柱的位置关系来符合这个条件。
经计算，T＝450kg；W＝260kg4.立柱和拉线(C)受力的计算如图4所示，设拉线受力为E，立柱承压为D，拉线与地面夹角为γ，则有如下关系D＝2FCOSα＋ESinγ(1)2FSinα＝ECOSγ(2)垂直升降式柔性道口拦杆经在铁路道口使用，取得良好效果。其技术性能和主要特点有以下几方面1.标志清楚，观望醒目，自重轻。
拦杆由φ5.2mm钢丝绳和在其上面固定有宽400mm的尼龙纱组成，并涂刷有黑白相间的油漆，因此重量轻，抗腐蚀，在百米之外即可看清。
2.具有防撞保护机能。
由于被动配重(G)的穿绳方式和力学原理。在拦索受到车辆碰撞，超过一定负荷，被动配重即开始上升，拦索同时可以延长十多米而不断损，起到了拦杆自身的保护作用。
3.不易造成人身伤害。
由于拦杆是柔性结构，当人撞上后，不会造成人身伤害，避免了刚性拦杆硬性碰撞易于造成人身伤害的弊端。
4.具有动力超载保护性能。
拦索牵引力采用摩擦卷筒产生的摩擦力牵引，一旦达到极限位置超过一定负荷，动力绳开始打滑，避免了钢丝绳被拉断和电机的超载烧毁现象。
5.开通和封闭道口速度快、时间短，升杆或落杆只需7～9秒钟，达到了起落灵活的目的。
6.换绳方便。
拦杆绳采用两种规格，中部非磨损部分采用φ5.2－6×19＋1规格的钢丝绳，而两端的滑轮摩擦部分采用φ9－6×37＋1规格的钢丝绳，两部分的钩环相连接，可以分段更换。这样既减轻了拦索自重，又增加了耐磨度，达到了经济、耐用、方便的目的。
7.动力小、耗电低。
由于整个受力运动系统处于受力平衡状态，故电机功率只需0.5～0.8KW即可满足要求。
垂直升降式单绳柔性道口拦杆在铁路道口使用，无疑为国内大跨度铁道口的拦杆设置、增添了一种崭新的类型，它对大跨度、超宽道口安全防护有突出优点。它独特、新颖、安全，适用，在我国铁路系统具有较高的推广意义。
权利要求1.装有升降机构和拦杆的铁路道口拦杆，其特征在于拦杆是钢丝绳、尼龙、橡胶、丝棉麻等柔性材料结构。
专利摘要垂直升降式单绳柔性道口栏杆是用于铁路道口的一种新型的安全防护设备。本实用新型突破了旧有的铁路道口栏杆刚性结构形式，采用了柔性体结构。它用钢丝绳和尼龙制成，也可采用橡胶、丝麻棉等柔性体。柔性道口栏杆可长达50米，解决了在大跨度、复杂地段设置道口栏杆的难题。这种柔性道口栏杆操作方便，升降防护迅速灵活，性能完善，安全可靠，比刚性结构栏杆有明显的优点。
文档编号B61L29/00GK2067668SQ89216389
公开日1990年12月19日 申请日期1989年12月30日 优先权日1989年12月30日
发明者刘敬华 申请人:邢台钢铁厂