专利名称：铁路货车用记忆合金防热切自动制动安全装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种铁路货车用记忆合金防热切自动制动安全装置。它完全不同于现有的红外线探测轴温技术，是采用记忆合金元件来直接监测铁路货车轴温，并自动控制列车紧急制动阀。由于记忆合金有在特定温度时会恢复其原有形状的特点。本实用新型利用记忆合金的这个特点，来监测铁路货车轴温，并巧妙地设计成了一种无需外加动力，即能自动作用的安全装置。当车辆发生燃轴，轴承部位温度上升至危险点时，本安全装置中的记忆合金元件将监测出该温度，并迅速自动拉动列车紧急制动阀，使列车实施紧急制动，从而避免了热切事故的发生。
公知燃轴及热切历来都是铁路车辆，尤其是货车，最容易发生的事故。“据近十年的统计，燃轴事故占货车各类事故的62.5％，热切轴构成的重大、大事故占货车重大、大事故的38.7％。燃、切轴事故发生之多，对运输安全威胁之大，仍居车辆事故之首。……造成的经济损失和给人民生命财产带来的威胁也是极为严重的。一九八九年的一次热切重大事故，就造成直接经济损失高达800余万元，中断行车近70小时。”因此，防燃防切历来都是铁路部门十分重视的一项工作。
为探测燃轴车辆，目前，采用了红外线轴温探测设备。它虽然“在防燃防切方面起了重大作用，但性能并不完善，表现在兑现率低，一般只有70％，漏报误报比例相当大，对滚动轴承监测的有效率更低。”红外线轴温探测设备之所以“对滚动轴承监测的有效率更低”，其原因是因为“对运用中的滚动轴承燃、切轴的防范难度更大。现用的红外线探测设备是基于‘温度等于故障’的观点而研制的。滚动轴承出现故障不一定反映在温升上。而一旦反映到温升就是突发性的。这样，现用红外线探测设备显然不能适应。一些单位研制的‘二代机’仍是原观点，只是功能有所增加，提高了自动化程度，对滚动轴承燃、切轴的防范同样不能满足。”(以上引文均见1991年第7、8期“铁道车辆”铁道部安全监督司毛庆祥文“谈货车燃轴和切轴”)本实用新型的目的是设计一种能有效监测铁路货车轴温，尤其是能有效监测滚动轴承在故障情况下发生的突发性温升，并立即自动采取有效避险措施的安全装置。使燃轴事故能得到有效的控制，避免热切、颠覆等重大事故的发生。
本实用新型是一种以记忆合金元件作为监测轴温的测温元件和操纵紧急制动阀的执行元件，以保证在轴温超过设定的危险点后，能自动紧急制动的铁路货车用记忆合金防热切自动制动安全装置，其特征是由(1)测温箱；(2)记忆合金元件；(3)信号钢丝绳(带柔性护管)；(4)控制器；(5)制动钢丝绳；(6)紧急制动阀组成，并用记忆合金作为轴温的测温元件和紧急制动动作的执行元件。
本实用新型目的是这样来实现的在轴温敏感区(即滑动轴承车的轴箱上部或滚动轴承车的承载鞍上部)设置一测温箱，内置记忆合金元件并充填导热保温用的石墨粉。记忆合金元件在平时为直园棒状，一端固定，另一端与信号钢丝绳相连接。当轴温上升达到我们设定的危险点时，记忆合金将迅速恢复为一螺旋状，总长度缩短，从而拉动信号钢丝绳，牵动控制器。控制器的作用是接受装在转向架同一侧的两个测温箱中任何一个传来的动作信号后拉动制动钢丝绳，打开与货车主风管相连接的紧急制动阀，使列车实施紧急制动。同时，控制器上将出现明显的动作标志。在列车有关人员查明故障点后，操纵紧急制动阀，使列车解除紧急制动状态，缓行至前方车站，对故障车辆进行处理。本安全装置为每套四个测温箱，两个控制器，分左、右侧安装于货车的一个转向架上。每辆货车共需两套本安全装置。
本实用新型的优点是铁路货车在装置了本安全装置后，即能有效地对轴温进行不间断的监测。不论是何种故障引起的轴温升高，只要轴温一到达设定的危险点，即能使运行中的车辆紧急制动，从而使燃轴事故，尤其是突发性的燃轴事故，得到有效的控制。避免了由燃轴事故扩大成为热切、颠覆等重大事故。解决了长距离间断设置的现用红外线轴温探测设备无法防范的突发性燃轴事故问题。
本装置中的轴温监测元件直接紧贴轴承，因而对轴温的监测要比遥测性质的设备更为准确可靠，能有效地避免红外线探测设备的漏报误报。
本装置是独立作用式，即任何一辆铁路货车只要安装上本装置，即具有对轴温的自动监测和自动保护作用。与同时编组的其它车辆无关，也不需外部另加能源。因此，对列车的编组、解列等作业均无影响或特殊要求。易于推广运用。
本装置容易安装，造价低，动作可靠，平时几乎不需要任何运行费用，维护修理检查简便，列检工作人员即可担当此职。不需专设工作人员。而用红外线监测设备则需专职人员和相当的运行费用。如果管理不严，责任心不强，还常常容易引起人为的漏报误报等情况，埋下事故隐患。
以下结合附图和实施例对本安全装置进一步说明在各图中(1)测温箱；(2)记忆合金元件；(3)信号钢丝绳；(4)控制器；(5)制动钢丝绳；(6)紧急制动阀。
图1是本安装装置各组成部分的联接示意图。
图2是测温箱(1)、信号钢丝绳(3)、控制器(4)在铁路货车转向架上的安装位置实施例示意图。其中a承载鞍、b车轴、c车轮、d侧架。
图3是内置记忆合金元件(2)的测温箱(1)的实施例机构图。
图4是控制器(4)实施例机构图。其中A转轴，B制动标志，C弹簧，D上绳轮，E下绳轮。
在图2显示的安全装置实施例中可看出该安全装置的测温箱(1)是分别安装在货车转向架的左、右两侧的侧架前，后轴位的承载鞍(或滑动轴承车的轴箱)上。控制器(4)可用U型螺栓安装在侧架顶部，用带柔性护管的信号钢丝绳(3)将它们联结起来。
由图3可见，记忆合金元件(2)一端固定于测温箱上，另一端为自由端与带柔性护管的信号钢丝绳(3)相联接。为导热保温箱内充填石墨粉。记忆合金元件(2)在常温时可为一直园棒状或疏散螺旋状。当轴温升至将要发生热切事故状态时，反映到测温箱内的温度亦即达到记忆合金元件予先设定的动作温度，它会迅速恢复为原来的紧密螺旋状，总长度缩短，于是自由端拉动信号钢丝绳(3)。
则图4可见，不论由置于货车侧架前、后任一轴位的测温箱(1)经信号钢丝绳(3)传来的牵动信号，均可使下绳轮(E)按同一方向转动，且经端齿带动上绳轮(D)同时转动，这时一端固定在上绳轮(D)上的制动钢丝绳(5)则被缠绕而拉动紧急制动阀(6)，实施紧急制动。
与上绳轮(D)销装在一起的转轴(A)及固定在转轴(A)上的制动标志(B)亦随之转动，标明该测架上的前(或后)轴位是故障点。
向上拉动制动标志(B)，使上下绳轮端齿脱开后即可转动转轴(A)，使之复位〔这时下绳轮(E)不能复位〕，然后将紧急制动阀复位，列车解除制动。
权利要求1.一种铁路货车用记忆合金防热切自动制动安全装置，其特征是由(1)测温箱、(2)记忆合金元件、(3)信号钢丝绳、(4)控制器、(5)制动钢丝绳、(6)紧急制动阀组成，并用记忆合金作为轴温的测温元件和紧急制动动作的执行元件。
2.根据权利要求1所述的安全装置，其特征是放置记忆合金的测温箱内充填石墨粉。
专利摘要一种铁路货车用记忆合金防热切自动制动安全装置。其特征是由(1)测温箱、(2)记忆合金元件、(3)信号钢丝绳、(4)控制器、(5)制动钢丝绳、(6)紧急制动阀组成，并用记忆合金元件作为轴温的测温元件和紧急制动动作的执行元件。当车辆燃轴轴温升至危险点时，安装于轴承部位的记忆合金元件将监测出该温度并经传动机构迅速自动拉动列车紧急制动阀，使列车实施紧急制动，从而避免了热切事故的发生。
文档编号B61H13/00GK2113921SQ9122935
公开日1992年8月26日 申请日期1991年11月20日 优先权日1991年11月20日
发明者顾一帆, 王元几 申请人:顾一帆