基于承載鞍定位檢測的防脫軌轉(zhuǎn)向架的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及鐵路運(yùn)輸裝備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于承載鞍定位檢測的防脫軌轉(zhuǎn)向架。
【背景技術(shù)】
[0002]列車脫軌是鐵道車輛運(yùn)行中的重大行車事故。脫軌事故的發(fā)生，將造成車輛、貨物、交通設(shè)備和通訊設(shè)備的損壞，嚴(yán)重時(shí)還將傷及生命，因此受到世界各國的高度重視。自1997年我國鐵路提速以后，貨物列車脫軌有上升趨勢;近10年來，脫軌事故在我國鐵路行車重大、大事故中的比率高達(dá)70 %左右。為確保鐵路運(yùn)輸安全，找出防范的對策，減少貨車脫軌事故是一項(xiàng)重要而緊迫的任務(wù)。
[0003]引起脫軌事故的原因比較復(fù)雜，即有人為因素、設(shè)備因素，還有自然災(zāi)害等。脫軌事故在改善列車運(yùn)行性能、加強(qiáng)職工素質(zhì)和安全教育后可以大大減少，但不可能完全杜絕，因?yàn)闊o法抗拒的自然災(zāi)害是引起脫軌的主要原因之一。
[0004]脫軌雖不可避免，但是可以在車輛上增加脫軌檢測裝置達(dá)到脫軌前預(yù)警和脫軌后制動(dòng)減損的效果。目前，脫軌制動(dòng)技術(shù)比較成熟，南車公司研制的脫軌自動(dòng)制動(dòng)裝置已經(jīng)廣泛應(yīng)用于70t級以上貨車，效果顯著;相對的，能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)警功能的脫軌檢測技術(shù)還沒有可靠產(chǎn)品投入運(yùn)用。當(dāng)前鐵路總公司已經(jīng)開始組織快運(yùn)貨車的研制工作，晉中南重載運(yùn)煤專線也將投入運(yùn)用，鐵路貨車的快運(yùn)重載需求越來越緊迫，而實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)的關(guān)鍵技術(shù)之一就是防止車輛脫軌。然而當(dāng)前針對脫軌問題主要發(fā)展的是脫軌制動(dòng)技術(shù)，具有脫軌預(yù)警功能的產(chǎn)品還處于試驗(yàn)階段，因技術(shù)難度大，未見規(guī)?；晒Π咐?，尚處于市場空白期，其潛力和價(jià)值十分巨大。因此研制防脫軌轉(zhuǎn)向架是具有重大意義的研究課題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型的目的在于提供一種基于承載鞍定位檢測的防脫軌轉(zhuǎn)向架，實(shí)現(xiàn)鐵道車輛脫軌前的預(yù)警功能，解決鐵道車輛無法預(yù)測脫軌的問題，為確保鐵路運(yùn)輸安全，減少貨車脫軌事故提供了可能。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型所設(shè)計(jì)的基于承載鞍定位檢測的防脫軌轉(zhuǎn)向架，包括軸箱定位裝置、側(cè)架組成、搖枕組成、基礎(chǔ)制動(dòng)裝置和輪軸組成，所述側(cè)架組成與軸箱定位裝置之間通過承載鞍相連，其特征在于:
[0007]它還包括安裝于四個(gè)承載鞍內(nèi)側(cè)面的脫軌檢測裝置，所述脫軌檢測裝置包括四個(gè)支承架、以及與其配套使用的四個(gè)激光位移計(jì)與處理器系統(tǒng)；
[0008]所述輪軸組成包括車輪和輪軸，所述承載鞍朝向車輪的側(cè)面一體鑄造成型有一對懸臂梁，所述懸臂梁與所述承載鞍的側(cè)面垂直，所述懸臂梁上還設(shè)有用于安裝脫軌檢測裝置的通孔；
[0009]所述支承架經(jīng)鑄造模具一體成型，由安裝基面、斜連接桿、水平連接桿、豎直連接桿和弧形連接桿組合而成;所述安裝基面一端和斜連接桿一端連接，所述斜連接桿另一端與水平連接桿一端連接，所述水平連接桿另一端與豎直連接桿一端連接，所述豎直連接桿另一端與弧形連接桿一端連接，所述弧形連接桿另一端與安裝基面另一端連接，所述豎直連接桿與水平連接桿之間的夾角為直角，所述斜連接桿與水平連接桿之間的夾角為銳角，所述安裝基面與水平連接桿互相平行，所述支承架整體呈類似直角梯形的框架結(jié)構(gòu)；
[0010]所述安裝基面開設(shè)有與懸臂梁的通孔相匹配的安裝孔，所述支承架的安裝基面固定安裝于所述承載鞍的懸臂梁下表面，所述輪軸位于支承架的框架結(jié)構(gòu)內(nèi)部；
[0011]所述激光位移計(jì)與處理器系統(tǒng)安裝在所述斜連接桿與水平連接桿連接的銳角夾角處，且所述激光位移計(jì)與處理器系統(tǒng)位于鐵路鋼軌正上方，從而用于測量車輪相對于鐵路鋼軌的抬升量，并根據(jù)抬升量進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和判斷。
[0012]優(yōu)選地，所述支承架的安裝基面通過鉚釘或螺栓固定安裝于所述承載鞍的懸臂梁下表面。
[0013]優(yōu)選地，所述激光位移計(jì)與處理器系統(tǒng)的處理器為單片機(jī)。
[0014]進(jìn)一步地，所述弧形連接桿所對應(yīng)的圓心和輪軸的橫截面圓心重合，所述弧形連接桿所對應(yīng)的圓的半徑為110-120mm。
[0015]另外，本實(shí)用新型還涉及上述防脫軌轉(zhuǎn)向架的脫軌檢測方法，包括以下步驟:
[0016]I)激光位移計(jì)與處理器系統(tǒng)開機(jī)，通過激光位移計(jì)采集激光位移計(jì)本身距離鋼軌上表面的垂向距離數(shù)據(jù)，第m次采集的數(shù)據(jù)記為Hm;通過處理器計(jì)算數(shù)據(jù)的平均值作為本次測量的基準(zhǔn)點(diǎn)，記為Ho;
[0017]2他與出求差，即得到車輪相對于鋼軌的抬升量Shm=Hm-Ho,用于執(zhí)行判斷；
[0018]3)如果第m次數(shù)值^值大于所設(shè)定的安全值，處理器記錄本次數(shù)據(jù)^，標(biāo)記為I次；
[0019]4)如果第m+1次數(shù)值hm+1大于第m次數(shù)值hm，處理器記錄本次數(shù)據(jù)hm+1，標(biāo)記為2次；
[0020]5)如果第m+2次數(shù)值hm+2大于第m+1次數(shù)值hm+1，標(biāo)記為3次；
[0021]6)如果連續(xù)滿足上述步驟3)、步驟4)和步驟5)，則處理器發(fā)送報(bào)警信號，直至^值小于所設(shè)定的安全值；
[0022]7)如果沒有連續(xù)滿足上述步驟3)、步驟4)和步驟5)，則繼續(xù)采樣判斷，不報(bào)警。
[0023]在上述技術(shù)方案中，通過安全值與hm，hm與hm+l，hm+l與hm+2的三次連續(xù)比較，大大降低了因?yàn)榫€路損壞、軌縫和道岔等線路損傷造成的誤報(bào)。
[0024]激光位移計(jì)與處理器系統(tǒng)在使用中主要起到兩個(gè)作用:一是監(jiān)控轉(zhuǎn)向架的運(yùn)行狀態(tài);二是在車輛發(fā)生脫軌危險(xiǎn)之前發(fā)送報(bào)警信息。
[0025]本實(shí)用新型有益效果:通過在轉(zhuǎn)向架上增加脫軌檢測裝置，實(shí)現(xiàn)鐵道車輛脫軌前的預(yù)警功能，解決了鐵道車輛無法預(yù)測脫軌的問題，為確保鐵路運(yùn)輸安全，減少貨車脫軌事故提供了保障。
【附圖說明】
[0026]圖1為一種基于承載鞍定位檢測的防脫軌轉(zhuǎn)向架的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖2為圖1中承載鞍的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0028]圖3為圖1中支承架的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖4為承載鞍與支承架的安裝結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖5為圖1中支承架與輪軸安裝位置示意圖；[0031 ]圖6為一種防脫軌轉(zhuǎn)向架的檢測方法流程示意圖；
[0032]圖7為輪軌正常接觸狀態(tài)示意圖；
[0033]圖8為輪緣貼罪狀態(tài)不意圖；
[0034]圖9為持續(xù)爬軌狀態(tài)示意圖；
[0035]圖10為脫軌狀態(tài)示意圖。
[0036]圖中，軸箱定位裝置1、側(cè)架組成2、搖枕組成3、基礎(chǔ)制動(dòng)裝置4、輪軸組成5、車輪5a、輪軸5b、承載鞍6、脫軌檢測裝置7、支承架8、激光位移計(jì)與處理器系統(tǒng)9、鋼軌10。
【具體實(shí)施方式】
[0037]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)描述:
[0038]如圖1至圖5所示，本實(shí)施例的基于承載鞍定位檢測的防脫軌轉(zhuǎn)向架，包括軸箱定位裝置1、側(cè)架組成2、搖枕組成3、基礎(chǔ)制動(dòng)裝置4和輪軸組成5，所述側(cè)架組成2與軸箱定位裝置I之間通過承載鞍6相連；
[0039]它還包括安裝于四個(gè)承載鞍6內(nèi)側(cè)面的脫軌檢測裝置7，所述脫軌檢測裝置7包括四個(gè)支承架8、以及與其配套使用的四個(gè)激光位移計(jì)與處理器系統(tǒng)9;
[0040]所述輪軸組成5包括車輪5a和輪軸5b，所述承載鞍6朝向車輪5a的側(cè)面一體鑄造成型有一對懸臂梁6a，所述懸臂梁6a與所述承載鞍6的側(cè)面垂直，所述懸臂梁6a上還設(shè)有用于安裝脫軌檢測裝置7的通孔6b;
[0041 ]所述支承架8經(jīng)鑄造模具一體成型，由安裝基面8a、斜連接桿8b、水平連接桿8c、豎直連接桿8d和弧形連接桿8e組合而成;所述安裝基面8a—端和斜