一种轨道车辆防脱轨装置、转向架及轨道车辆的制作方法

本实用新型涉及一种轨道车辆防脱轨装置，属于轨道车辆设备技术领域。

背景技术：

随着轨道列车运行速度的不断提高，碰撞事故产生的危害性后果也就越大，为尽最大可能保护乘客安全、降低事故危害，轨道列车的防脱轨技术至关重要，而防脱轨装置是防脱轨技术中的重要部分。

为了解决轨道列车的防脱轨问题，在专利号为201711278079.4的中国专利中公开了一种抱轨型防脱轨装置，该装置包括位于轨道外侧的外瓣和位于轨道内侧的内瓣整体，外瓣和内瓣整体均为钩状，其顶端安装于轨道列车转向架两侧的底板上，其中内瓣整体包括内上瓣和内下瓣，内上瓣和内下瓣为通过紧固件连接的可拆分的分体结构，在内瓣底座和外瓣底座上均设置有可调节二者横向相对位置的多组螺栓通孔。该防脱轨装置在安装时，需要先安装外瓣和内上瓣，在落车后再通过紧固件安装内下瓣。

该装置虽然结构简单实用，但也存在以下不足：一是，外瓣和内瓣整体相对于转向架是固定的结构，外瓣和内瓣之间的横向距离及外瓣和内瓣的垂向安装高度均是固定的，在车辆运行过程中不可调节，由于外瓣和内瓣在落车安装后超过车辆限界，为了保证车辆正常运行尤其是在过弯道时，需要保证外瓣和内瓣与轨道之间留有足够的间隙，这在一定程度上影响了该防脱装置的安全性和可靠性，而且也难免在车辆运行过程中与轨道碰撞，从而影响列车的运行品质；二是，由于内瓣采用由紧固件连接的分体结构，存在当紧固件失效时无法实现可靠防脱的风险；三是，存在安装步骤复杂的问题，影响现场组装作业效率。

技术实现要素：

本实用新型主要解决的技术问题是，提供一种结构简单，安装方便，有利于提高防脱的安全性和可靠性，且可保证车辆运行品质的轨道车辆防脱轨装置，同时提供一种安装有该防脱轨装置的转向架及轨道车辆。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案是：

一种轨道车辆防脱轨装置，包括位于轨道左右两侧的左瓣组件和右瓣组件，还包括安装座，所述左瓣组件和右瓣组件的顶部安装在安装座上，所述左瓣组件和右瓣组件均包括防脱部，所述防脱部通过垂向调节组件及横向调节组件安装在安装座上，所述垂向调节组件及横向调节组件通过控制模块控制，所述控制模块控制左右两个防脱部在车辆正常运行时位于车辆限界内同时控制左右两个防脱部在接收到即将发生脱轨信号时向下伸出及横向相对移动抱紧轨道。

进一步，所述垂向调节组件包括驱动机构和安装导向组件，所述安装导向组件安装在安装座上，所述驱动机构安装在安装导向组件上，所述防脱部与驱动机构连接，所述驱动机构与控制模块连接。

进一步，所述安装导向组件包括两个相对设置的导向板，两个所述导向板之间安装一横梁，所述驱动机构的顶端安装在横梁上，在两个所述导向板的相对面上分别设置有垂向滑槽，所述防脱部的顶部滑动连接在所述垂向滑槽内。

进一步，所述防脱部由上部的相对设置的两个连接板及下部的防脱钩组成，两个连接板与防脱钩为一体结构，两个所述连接板与两个导向板分别滑动连接。

进一步，所述驱动机构为液压缸。

进一步，所述横向调节组件包括设置在安装座上的横向滑槽及电磁铁，所述垂向调节组件的顶端可滑动安装在横向滑槽内，所述电磁铁安装在所述防脱部或垂向调节组件上，所述电磁铁与控制模块连接。

进一步，所述电磁铁安装在安装板上，所述安装板安装在垂向调节组件或防脱部上。

本实用新型的另一个技术方案是：

一种转向架，在转向架上安装有如上所述的防脱轨装置。

本实用新型另一个技术方案是：

一种轨道车辆，在轨道车辆上安装有如上所述的防脱轨装置。

一种轨道车辆，在轨道车辆上安装有如上所述的转向架。

综上内容，本实用新型所述的一种轨道车辆防脱轨装置、转向架及轨道车辆，与现有技术相比，具有如下优点：

(1)该防脱轨装置结构简单，拆装方便，不但对于安装及后期维护过程的要求较低，有利于提高现场组装作业效率及降低维修成本，同时也可避免采用如现有技术中所述的分体结构，有利于提高防脱装置的安全性和可靠性。

(2)该防脱轨装置在车辆正常运行状态下，可以控制防脱部不会超过车辆限界，因此不会影响列车的正常运行，而在列车即将发生脱轨时，可根据控制信息及时自动做出反应，有效避免脱轨事故的发生。该装置既提高了自动响应性能，提高防脱装置的安全性和可靠性，又避免了对安装有防脱轨装置的列车运行品质的影响。

附图说明

图1是本实用新型防脱轨装置结构拆分示意图；

图2是本实用新型防脱轨装置未发生作用时的结构示意图；

图3是本实用新型防脱轨装置已发生作用时的结构示意图；

图4是本实用新型防脱轨装置安装于转向架未发生作用的状态示意图；

图5是本实用新型防脱轨装置安装于转向架已发生作用的状态示意图。

如图1至图5所示，轨道1，左瓣组件2，右瓣组件3，安装座4，螺栓5，转向架6，防脱部7，连接板71，c形防脱钩72，垂向调节组件8，驱动机构81，导向板82，横梁83，垂向滑槽84，横向调节组件9，横向滑槽91，电磁铁92，轮对10。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述：

如图1、图4和图5所示，本实用新型提供一种轨道车辆防脱轨装置，包括位于轨道1左右两侧的左瓣组件2和右瓣组件3，左瓣组件2和右瓣组件3的顶部安装在安装座4上，本实施例中，安装座4通过多个螺栓5固定在转向架6上，具体安装在转向架构架的两个侧梁的底板上，防脱轨装置位于前后两个轮对10的中间。

左瓣组件2和右瓣组件3是完全对称的相同结构，左瓣组件2和右瓣组件3均包括防脱部7，防脱部7通过垂向调节组件8及横向调节组件9安装在安装座4上，垂向调节组件8及横向调节组件9通过控制模块(图中未示出)控制，控制模块安装在司机室的操作台上。控制模块控制左右两个防脱部7在车辆正常运行时位于车辆限界内，脱离轨道，保证列车运行品质，同时控制左右两个防脱部7在接收到即将发生脱轨信号时，向下伸出及横向相对移动从两侧抱紧轨道1实现防脱轨。

具体地，防脱部7由上部的相对设置的两个连接板71及下部的防脱钩72组成，两个连接板71与防脱钩72为一体结构，以保证防脱部7的整体结构强度，进而有利于提高防脱部7的安全性和可靠性。该防脱部7的安装结构有利于根据列车结构及运行条件的不同需要更换不同结构设计的防脱钩72，提高了防脱轨装置的灵活性。本实施例，防脱钩72优选采用c形结构，包括第一曲面721、第二曲面722及第三曲面723，第一曲面721为大于轨头宽度的弧形曲面，避免脱轨时与轨头侧面大面积接触，第二曲面722与轨头底部曲面相契合，能够在车辆脱轨时与轨头底部接触产生垂向限位，第三曲面723与轨腰外侧面相契合，能够在车辆脱轨时与轨腰外侧面接触产生横向限位，当然防脱钩7也可以采用l形结构等。

垂向调节组件8包括驱动机构81和安装导向组件，驱动机构81优选采用液压缸，安装导向组件包括两个相对设置的导向板82，两个导向板82之间安装一横梁83，横梁83的两端焊接在两个导向板82上，驱动机构81的顶端固定安装在横梁83上，驱动机构81的底端与防脱钩72固定连接。在两个导向板82的相对面上分别设置有垂向滑槽84，防脱部7的两个连接板71分别滑动连接在两个垂向滑槽84内，垂向滑槽84限定防脱钩72沿垂直方向移动。驱动机构81在接收到控制信号后驱动防脱部7上下移动，如图2所示，使防脱部7在车辆正常运行时向上移动至车辆限界内，如图3所示，在即将发生脱轨时向下移动伸出至轨头下方防脱轨作用位置。

垂向滑槽84优选采用t形滑槽或燕尾形滑槽，连接板71上对应设置有t形滑块或燕尾形滑块。在垂向滑槽84上还设置有限位结构(图中未示出)，避免防脱部7从垂向滑槽84内脱出。防脱部7与导向板82之间采用滑动连接的结构，也有利于提高整体结构强度，提高承载能力。

横向调节组件9包括设置在安装座4上的横向滑槽91及电磁铁92，对应左瓣组件2和右瓣组件3分别在安装座4上设置两组横向滑槽，每组横向滑槽中包括两个平行的横向滑槽91，垂向调节组件8中的两个导向板82的顶端分别可滑动安装在对应的横向滑槽91内，导向板82的顶部具有滑块(图中未示出)，滑块嵌入在对应的横向滑槽91内实现滑动连接，同时对防脱部7提供承载作用。左瓣组件2和右瓣组件3分别在对应的横向滑槽91内滑动，用以调节两个防脱部7之间的横向距离。

电磁铁92安装在安装板93上，安装板93的两侧边焊接固定在垂向调节组件8中的两个导向板82上，左瓣组件2和右瓣组件3上安装的电磁铁92相对设置。电磁件92与可以直接安装在防脱部7上。

电磁铁92与控制模块连接，控制模块控制两个电磁铁92的电流方向，电磁铁92在通电后，为左右两个防脱部7提供横向移动的动力，通过改变电流方向控制两个电磁铁92的极性，以达到实现左右两个防脱部7沿不同方向运动的目的。利用电磁铁92同极相斥异极相吸的原理，如图4所示，当两个防脱部7在车辆正常运行时，控制两个电磁铁92极性相同，相互排斥分别向外移动而脱离轨道1，此时横向相对距离最大，但不会超出车辆限界；如图5所示，在即将发生脱轨时，控制两个电磁铁92极性相反，相互吸引同时向相对的方向移动而从两侧抱紧轨道1实现防脱轨。

如图2和图4所示，在列车处于正常行驶状态时，防脱轨装置处于未作用状态，左右两个防脱部7分别在驱动机构81的作用下沿垂向滑槽84上升，使得整个防脱轨装置的位置不超过车辆限界；同时，左右两个防脱部7在两个电磁铁92同极相斥的作用下，横向相对距离最大，脱离轨道1，此时，防脱轨装置的位置完全不会影响列车的正常运行。

如图3和图5所示，在列车即将发生脱轨时，驱动机构81接收控制信号，左右两个防脱部7在驱动机构8的作用下沿垂向滑槽84下降，同时，两个电磁铁92通电利用异极相吸原理，使得左右两个防脱部7分别沿横向滑槽91相对移动到防脱轨作用位置，即防脱部7的第二曲面722及第三曲面723与轨头底面和侧面相贴合，达到限制转向架6与轨道1之间垂向、横向相对运动的目的。

该防脱轨装置结构简单，拆装方便，不但对于安装及后期维护过程的要求较低，有利于提高现场组装作业效率及降低维修成本，同时也可避免采用如现有技术中所述的分体结构，有利于提高防脱装置的安全性和可靠性。另外，该防脱轨装置在车辆正常运行状态下，可以控制防脱部7不会超过车辆限界，因此不会影响列车的正常运行，而在列车即将发生脱轨时，可根据控制信息及时自动做出反应，在电磁铁92及驱动机构81的而共同作用下，可实现防脱部7的垂向、横向的自由运动，有效避免脱轨事故的发生。该装置既提高了自动响应性能，提高防脱装置的安全性和可靠性，又避免了对安装有防脱轨装置的列车运行品质的影响。

本实施例中还同时提供一种转向架，在转向架上安装有如上所述的防脱轨装置，防脱轨装置可以自由根据需求安装在转向架6的在不同位置，只要根据安装高度相应调节导向板82的高度及驱动机构81的行程和安装高度即可。

本实施例中还同时提供一种轨道车辆，在轨道车辆上安装有如上所述的防脱轨装置，防脱轨装置可以如上所述安装在转向架6上，也可以安装在车辆的车体底架等其它部位上。

如上所述，结合附图所给出的方案内容，可以衍生出类似的技术方案。但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

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