[發(fā)明專利]基于側架定位檢測的防脫軌轉向架及其脫軌檢測方法

有效

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• 申請日: 2016-01-12
• 公開（公告）號: CN105539488B
• 公開（公告）日: 2018-03-27
• 發(fā)明（設計）人: 神圣;劉鳳偉;王寶磊;姜瑞金;徐勇;陳祖順;張良威;肖光毅;羅輝;劉愛文;易軍恩;黎巧能;江荷燕
• 申請（專利權）人: 中車長江車輛有限公司
• 主分類號: B61F9/00
• 分類號: B61F9/00;B61F5/52
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司42104
• 代理人: 胡鎮(zhèn)西

技術領域

本發(fā)明涉及鐵路運輸裝備技術領域，具體涉及一種基于側架定位檢測的防脫軌轉向架及其脫軌檢測方法。

背景技術

列車脫軌是鐵道車輛運行中的重大行車事故。脫軌事故的發(fā)生，將造成車輛、貨物、交通設備和通訊設備的損壞，嚴重時還將傷及生命，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l0年來，脫軌事故在我國鐵路行車重大、大事故中的比率高達70％左右。為確保鐵路運輸安全，找出防范的對策，減少貨車脫軌事故是一項重要而緊迫的任務。

引起脫軌事故的原因比較復雜，即有人為因素、設備因素，還有自然災害等。脫軌事故在改善列車運行性能、加強職工素質和安全教育后可以大大減少，但不可能完全杜絕，因為無法抗拒的自然災害是引起脫軌的主要原因之一。

脫軌雖不可避免，但是可以在車輛上增加脫軌檢測裝置達到脫軌前預警和脫軌后制動減損的效果。目前，脫軌制動技術比較成熟，南車公司研制的脫軌自動制動裝置已經廣泛應用于70t級以上貨車，效果顯著；相對的，能夠實現(xiàn)預警功能的脫軌檢測技術還沒有可靠產品投入運用。當前鐵路總公司已經開始組織快運貨車的研制工作，晉中南重載運煤專線也將投入運用，鐵路貨車的快運重載需求越來越緊迫，而實現(xiàn)這些目標的關鍵技術之一就是防止車輛脫軌。然而當前針對脫軌問題主要發(fā)展的是脫軌制動技術，具有脫軌預警功能的產品還處于試驗階段，因技術難度大，未見規(guī)模化成功案例，尚處于市場空白期，其潛力和價值十分巨大。因此研制防脫軌轉向架是具有重大意義的研究課題。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于提供一種基于側架定位檢測的防脫軌轉向架及其脫軌檢測方法，實現(xiàn)鐵道車輛脫軌前的預警功能，解決鐵道車輛無法預測脫軌的問題，為確保鐵路運輸安全，減少貨車脫軌事故提供了可能。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所設計的基于側架定位檢測的防脫軌轉向架，包括軸箱定位裝置、側架組成、搖枕組成、基礎制動裝置和輪軸組成，其特殊之處在于：

它還包括安裝于側架組成端部的脫軌檢測裝置，所述脫軌檢測裝置包括兩對支承座、兩根橫梁和兩對激光位移計與處理器系統(tǒng)；

所述側架組成包括平行布置的兩個側架，所述側架兩端端部位置均一體鑄造成型有安裝基座，所述安裝基座開設有通孔，所述安裝基座上方還開設有工藝方孔；

所述支承座經鑄造模具一體成型，由安裝基面、筋板和連接板組合而成；所述安裝基面一端和筋板一端連接處形成折角，所述連接板為類似三角板形狀，其一邊與安裝基面連接，其另一邊與筋板連接，所述安裝基面開設有安裝孔；所述筋板另一端末尾設有安裝鉸接孔；

所述支承座的安裝基面固定安裝于所述側架的安裝基座上，所述橫梁位于兩個側架同向端端部的兩個支承座之間，且所述橫梁的兩端分別與兩個支承座的安裝鉸接孔鉸接；

所述激光位移計與處理器系統(tǒng)對稱安裝在橫梁的兩端內側，且所述激光位移計與處理器系統(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)抬升量進行數(shù)據(jù)處理和判斷。

優(yōu)選地，所述支承座的安裝基面通過鉚釘或螺栓固定于所述側架的安裝基座上。

優(yōu)選地，所述激光位移計與處理器系統(tǒng)的處理器為單片機。

進一步地，所述安裝基座開設通孔的數(shù)量為四個，且各通孔呈矩陣分布；所述安裝基面開設安裝孔的數(shù)量與所述通孔一一對應。

另外，本發(fā)明還提供一種上述基于側架定位檢測的防脫軌轉向架的脫軌檢測方法，其特殊之處在于：包括以下步驟：

1)激光位移計與處理器系統(tǒng)開機，通過激光位移計采集激光位移計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H_m，通過處理器計算數(shù)據(jù)的平均值作為本次測量的基準點，記為H₀；

2)H_m與H₀求差，即得到車輪相對于鋼軌的抬升量為h_m＝H_m-H₀，用于執(zhí)行判斷；

3)如果第m次數(shù)值h_m值大于所設定的安全值，處理器記錄本次數(shù)據(jù)h_m，標記為1次；

4)如果第m+1次數(shù)值h_m+1大于第m次數(shù)值h_m，處理器記錄本次數(shù)據(jù)h_m+1，標記為2次；

5)如果第m+2次數(shù)值h_m+2大于第m+1次數(shù)值h_m+1，標記為3次；