用于轨道车辆的防倾覆装置及操作方法、轨道车辆转向架的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及轨道交通设备领域，尤其涉及一种用于轨道车辆的防倾覆装置及其操作方法和轨道车辆转向架。
【背景技术】
[0002]随着列车运行速度的逐步提高，列车发生倾覆的可能性越来越高。尤其是沿轨道运行的高速客运列车在通过弯道时，如果列车运行速度没有得到准确的控制，使得转向时的离心力太大，列车会有发生倾覆的风险。另外，在大风环境，特别是恶风环境下，沿轨道高速运行的列车或停放在轨道上的列车均会受到很强的横向风力冲击，列车发生倾覆的风险大大增加。此外，如列车在运行过程中因撞到障碍物而受到冲击，列车头部上冲，转向架将向上脱离轨道，列车也可能发生倾覆。但由于轨道车辆实际运行条件的限制，仅仅依靠改进车体本身结构来提升客车的抗倾覆性能已不太可能，这就需要专门设置一种用于防止轨道车辆倾覆的装置。
[0003]公开号为CN203496920U的实用新型专利公开一种带锁紧机构的二轴转向架，可以通过锁紧转向架和车体，限制车体在转向架上摇动来防止机车在特定作业时倾覆。
[0004]上述带锁紧机构的转向架是通过限制车体和转向架之间的相对运动，没有限制转向架轮对和轨道的垂向分离，因此安装了上述装置的转向架并不能有效防止车辆发生倾覆。
【发明内容】
[0005]本发明目的在于提供一种用于轨道车辆的防倾覆装置及其操作方法和轨道车辆转向架，以解决现有装置没有限制转向架轮对和轨道的垂向分离，从而不能有效防止车辆倾覆的技术问题。
[0006]为实现上述目的，本发明提供了一种用于轨道车辆的防倾覆装置，包括用于检测所述轨道车辆的轴箱弹簧所处受力状态的位移传感器、与所述位移传感器相连的控制装置以及防倾覆钩板，所述防倾覆钩板的第一端设有一个可钩住轨道的轨头的下表面的钩部，所述防倾覆钩板的第二端可转动地装设在所述轨道车辆的转向架上，所述控制装置根据所述位移传感器采集的信息推动所述防倾覆钩板的钩部勾住所述轨道的轨头的下表面或者离开所述轨道。
[0007]上述的用于轨道车辆的防倾覆装置，优选的，所述防倾覆钩板通过钩板安装座可转动地安装于所述轨道车辆的转向架上，所述钩板安装座上设有用于限制或约束所述防倾覆钩板的转动角度的止档。
[0008]上述的用于轨道车辆的防倾覆装置，更优选的，所述止档设置成约束防倾覆装置仅能在防倾覆钩板和轨道之间产生垂向的约束反力。
[0009]上述的用于轨道车辆的防倾覆装置，更优选的，所述钩板安装座设于所述轨道的上方，所述防倾覆钩板与钩板安装座通过钩板旋转销连接，所述钩板安装座通过钩板安装螺栓安装在转向架上，所述止档焊接在钩板安装座上。
[0010]上述的用于轨道车辆的防倾覆装置，优选的，所述防倾覆钩板的钩部长度设置成根据所述转向架的镟轮后的轮径进行选配或者所述防倾覆钩板采用可伸缩的结构。
[0011]上述的用于轨道车辆的防倾覆装置，优选的，所述控制装置包括双作用式气缸、双作用式电磁阀以及控制器，控制器连接所述位移传感器和双作用式电磁阀，双作用式电磁阀通过气路管道连接双作用式气缸和储气罐。
[0012]上述的用于轨道车辆的防倾覆装置，更优选的，所述双作用式气缸的固定端通过第一气缸旋转销与一气缸安装座连接，双作用式气缸的伸出端通过第二气缸旋转销与防倾覆钩板的中部连接，所述气缸安装座通过气缸安装螺栓安装在转向架的两侧。
[0013]上述的用于轨道车辆的防倾覆装置，更优选的，所述防倾覆钩板具有足够的刚度，且所述双作用式气缸的压缩空气的压力在特定值以上，以使得防倾覆钩板在承受轮轨作用力时不会与轨道分离。
[0014]作为一个总的技术构思，本发明还提供一种上述的用于轨道车辆的防倾覆装置的操作方法，该操作方法是根据所述位移传感器采集的信息通过控制装置推动所述防倾覆钩板的钩部勾住所述轨道的下表面或者离开所述轨道；具体步骤包括:
[0015]在列车正常运行时，利用所述位移传感器检测的信号，然后通过控制器触发双作用式电磁阀的1位端，给双作用式气缸的1位端输送高压空气，使所述双作用式气缸保持为缩回状态，避免防倾覆钩板和轨道发生干涉；
[0016]在列车非正常运行时，通过位移传感器来判断所述轴箱弹簧的受力状态，若接近于零，则判定轨道车辆处于临界脱轨状态，此时利用所述位移传感器检测的信号，通过控制器触发双作用式电磁阀的2位端，给双作用式气缸的2位端输送高压空气，推动双作用式气缸伸出，使防倾覆钩板钩住轨道的轨头的下表面，以避免轮对和轨道之间的垂向分离。
[0017]作为一个总的技术构思，本发明还提供一种轨道车辆的转向架，所述转向架的两侧下方各分别装设有一上述本发明的防倾覆装置，所述位移传感器安装在所述轨道车辆的轮对和转向架的构架之间。
[0018]本发明具有以下有益效果:
[0019]1、本发明专用于防止轨道车辆转向架在轨道上的倾覆，当轮对和轨道之间的垂向力减小到一定程度时，转向架上的防倾覆装置会从转向架上伸出，钩住轨道轨头的下表面，能有效防止轮对和轨道之间的垂向分离，能够大幅度提升列车的抗倾覆稳定性能，同时该装置结构简单，造价低廉，工作可靠，且免维护。同时，安装了轨道车辆防倾覆装置的转向架在线路上运行时，会极大降低列车倾覆造成的线路封闭、列车停运、列车救援援及生命财产等损失，极大提高列车的运行安全性和运输效率。
[0020]2、本发明的用于轨道车辆的防倾覆装置，通过位移传感器检测轴箱弹簧所处受力状态，并通过控制装置控制防倾覆钩板勾住或者离开轨道，能够防止轨道车辆在弯道时自身离心力过大等造成的车辆倾覆，还能防止轨道车辆由于外部横向力和垂向力过大造成的倾覆。
[0021 ] 3、本发明用于轨道车辆的防倾覆装置，通过止档，防倾覆钩板能使防倾覆钩板和轨道之间保持产生垂向的约束反力，进一步防止轮对和轨道之间的垂向分离，从而进一步起到防止列车倾覆的作用。
[0022]除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照附图，对本发明作进一步详细的说明。
【附图说明】
[0023]构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
[0024]图1是本发明优选实施例的防倾覆钩板以及气缸的安装结构示意图。
[0025]图2是图1中防倾覆钩板安装部分的俯视视图；
[0026]图3是图2中的A-A处的剖面结构示意图；
[0027]图4是本发明优选实施例的用于轨道车辆的防倾覆装置安装在轨道车辆的转向架上的安装位置示意图；
[0028]图5是本发明优选实施例的用于轨道车辆的防倾覆装置的收拢结构示意图，图中防倾覆钩板的状态为离开轨道，列车处于正常运行状态；
[0029]图6是本发明优选实施例的用于轨道车辆的防倾覆装置的展开结构示意图，图中防倾覆钩板的状态为勾住轨道，列车处于临界脱轨状态。
[0030]图中各标号表不:
[0031]1、气缸安装座；2、第一气缸旋转销；3、双作用式气缸；4、第二气缸旋转销；5、防倾覆钩板；6、止档；7、钩板安装螺栓；8、钩板安装座；9、钩板旋转销；10、气缸安装螺栓；11、防倾覆装置；12、位移传感器；13、控制器；14、双作用式电磁阀；15、储气罐；16、轨道。
【具体实施方式】
[0032]以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
[0033]需要特别说明的是，本发明实施例中，当某一元件被描述为“装设在或连接于”另一元件上时或者“与”另一元件“相连”时，它可以是直接装设或连接在另一元件上，或者直接与另一元件相连，也可以是通过其他中间连接件间接装设或连接在另一元件上，或者间接与另一元件相连。
[0034]参见图1-图6，本发明实施例的用于轨道车辆的防倾覆装置，包括用于检测轨道车辆的轴箱弹簧所处受力状态的位移传感器12、与位移传感器12相连的控制装置以及防倾覆钩板5，防倾覆钩板5的第一端设有一个可钩住轨道16的轨头的下表面的钩部，防倾覆钩板5的第二端可转动地装设在轨道车辆的转向架上，控制装置根据位移传感器12采集的信息推动防倾覆钩板5的钩部勾住轨道16的轨头的下表面或者离开轨道