专利名称：调车防挤岔自动控制装置及道岔防挤机车自停系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种适用于铁路机务段机车整备库、车站站场的安全调车，防止机车挤坏道岔的安全装置，具体是一种调车防挤岔装置及道岔防挤系统。
背景技术：
当前，我国货运牵引机车的机车监监控装置(LKJ)为确保机务行车安全发挥着重大作用，但在线路的复杂、关键地段各车站、编组场及机务段库内，因道岔复、线路杂的线路原因(油水污物严重、线路长度不够、联锁关系复杂等)，无法安装轨道电路发码装置。使上述的调车线路均处于信号发码盲区，而使机车监控装置(LKJ)无用武之地。为此，当前的机车监控对于库内走行及站场调车的控制也只是作了最高限速(不超40km/h)及“平调装置”的人工被动限速，基本是处于盲控状态。机车在机务段整备库或车站调车线路上进行调车作业时，机车行走时司机要根据 信号机或者扳道员给出的信号决定前进或后退，当信号机是蓝色信号或者扳道员举红旗时，道岔处于反位“锁闭”状态，不允许机车通过；当信号机是白色信号或者扳道员举绿旗时，道岔处于正位“通过”状态，允许机车通过。但是由于司机疲劳、夜间作业、雨雾天气、线路条件复杂或瞭望条件不好等原因，均会造成司机误判，驾驶机车强行通过“锁闭”状态的道岔，导致挤岔事故发生，给安全生产带来隐患，造成经济损失。这种事故由于是一种系统性(与管理、线路、道岔、机车、司机、时间及天气等因素均相关)事故，且没有技术和设备做保障，至使当前在列车事故得到有效扼制的情况下，机车在调车作业时“挤、撞、脱”事故仍频频发生，成为制约运输安全的瓶颈。基于以上原因，就是本发明要解决的问题研制一种调车防挤岔自动控制装置，防止机车在机务段整备库或车站调车线路上进行调车作业时发生“挤、撞、脱”的发生。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种在没有轨道电路的作业区段进行调车作业时，能够有效防止由于司机误判和盲动造成的机车挤岔事故的调车防挤岔自动控制装置及应用此装置的道岔防挤机车自停系统，提供了防止机车挤岔的技术保障手段。本发明采用以下技术方案解决上述技术问题的一种调车防挤岔自动控制装置，包括安装在信号机上的光敏传感器、连接光敏传感器的控制器、受控制器控制的强磁铁、与控制器连接的电源，信号机上的光敏传感器感应到道岔在“锁闭”状态时，输出信号给控制器，控制强磁铁朝靠近钢轨的方向移动以阻止强行通过的机车；信号机上的光敏传感器感应到道岔在“通过”状态时，输出信号给控制器，控制强磁铁朝远离钢轨的方向移动，从而不阻挡正常通过的机车。本发明进一步优化为，所述调车防挤岔自动控制装置还包括所述磁控停车器，所述磁控停车器包括电机、丝杠、滑动螺母、轴承、所述强磁铁，所述电机的输出轴上固定横向的丝杠，丝杠上套有滑动螺母，所述强磁铁固定在所述滑动螺母上；
信号机上的光敏传感器感应到道岔处于“锁闭”状态时，输出信号给控制器，控制器控制磁控停车器的电机转动，带动滑动螺母及固定在滑动螺母上的强磁铁朝靠近钢轨的方向移动，以阻止机车通过；信号机上的光敏传感器感应到道岔处于“开通”状态时，输出信号给控制器，控制器控制磁控停车器的电机转动，带动滑动螺母及固定在滑动螺母上的强磁铁朝远离钢轨的方向移动，不影响机车通过。本发明进一步优化为，所述防挤岔自动控制装置还包括两个电机支架及环氧树脂底板，所述丝杠的两端分别通过轴承固定在电机支架上，所述电机支架的底部固定在环氧树脂底板上。底板采用环氧树脂成型，坚固防水。本发明进一步优化为，所述磁控停车器还包括外壳，外壳采用黄色ABS工程塑料，可受250公斤的外力击打，外壳颜色为黄色，醒目易引起司机的注意。
本发明进一步优化为，磁控停车器外壳上有状态显示器，所述显示器有蓝、白两色闪亮指示灯，蓝色灯闪亮表示磁控停车器处于阻止机车通过的状态，白色灯闪亮表示磁控停车器处于允许机车通过的状态。本发明进一步优化为，所述强磁铁采用稀土铷铁硼制成的强磁铁。其特点是磁场强度与距离的平方呈反比(T=Q/r2)，具体在本发明的数据是在强磁铁近钢轨位置时，机车磁传感器中心点的磁场强度可达到6. 3特斯拉，可使运行速度I公里通过的机车可靠停车；在强磁铁远钢轨位置时，机车磁传感器中心点的磁场强度可消弱到O. 01特斯拉，不影响运行速度30公里的机车通过。本发明进一步优化为，调车防挤岔自动控制装置还包括两个限位开关，两个限位开关的接点开串联在电机的供电电源上，限位开关分别位于丝杠的两侧，当滑动螺母运动到限位开关的一端时，滑动螺母碰触到相应的限位开关，切断电机供电电源，使电机停止转动。本发明进一步优化为，所述光敏传感器包括第一光敏传感器和第二光敏传感器，第一光敏传感器安装于信号机第一灯透镜光圈的第四圈，第二光敏传感器安装于信号机第二灯透镜光圈的第四圈。本发明进一步优化为，信号机的灯光与光敏传感器输出的对应关系如下第一灯亮、第二灯灭时，第一光敏传感器和第二光敏传感器输出信号给控制器，控制器输出高电平信号，控制电机转动，使强磁铁移到远离钢轨的位置；第一灯灭、第二灯亮时，第一光敏传感器和第二光敏传感器输出信号给控制器，控制器输出低电平信号，控制电机转动，使强磁铁移到靠近钢轨的位置；第一灯和第二灯同时亮或者同时灭时，第一光敏传感器和第二光敏传感器输出信号给控制器，控制器输出报警信号。本发明进一步优化为，所述控制器的信号输入端还与安装在手动道岔的定、反位表示机构的传感器相连，所述手动道岔的定、反位表示机构的传感器采用磁控开关，当手动扳动道岔，使道岔处于“开通”状态时，控制器驱动电机转动，使强磁铁移到远离钢轨的位置；当手动扳动道岔，使道岔处于“锁闭”状态时，控制器驱动电机转动，使强磁铁移到靠近钢轨的位置。采集手动道岔的定、反位表示机构上的传感器采用磁控开关，即解决了原先使用限位开关易产生故障的问题，有解决了雷电侵袭传感器的问题。
本发明进一步优化为，所述电源是光伏电源。本发明还提供了一种应用上述调车防挤岔自动控制装置的道岔防挤机车自停系统，所述道岔防挤机车自停系统包括安装在机车上的磁感应传感器、信号转换盒、机车监控装置、制动机，以及相隔一定距离安装在要防护的道岔前面13 15米处的两套所述调车防挤岔自动控制装置，所述磁感应传感器通过信号转换盒连接到机车监控装置，机车监控装置控制机车的制动机，所述磁感应传感器感应强磁铁的信号；其工作机制是信号机上的光敏传感器感应到道岔处于“锁闭”状态时，输出信号给控制器，控制器控制磁控停车器的电机转动，带动强磁铁朝靠近钢轨的方向水平运动，机车强行通过时，机车上的磁感应传感器会接收到两套调车防挤岔自动控制装置的强磁铁发出的两个连续点式脉冲，机车磁感应传感器将信号传给机车监控装置，机车监控装置控制 制动机使机车在道岔前实施紧急制动，停在“锁闭”的道岔前面。本发明的优点在于I、能够有效防止由于司机误判或盲动造成的机车挤岔事故。以前没有此技术时，防止道岔挤坏都是靠各项管理制度、司机的责任心和技术水平；现在安装了调车道岔防挤自动控制装置，可以从设备技术上保障调车作业安全，从而避免了由于管理不到位或司机人为因素导致的事故发生，为安全生产提供了保证；2、采用稀土材料制成的强磁铁，可使低速运行在lKm/h的机车也能可靠接收到磁场信号并实行紧急停车，有效防止低速行驶的机车挤岔事故的发生(防撞土档的低速防护指标是3Km/h)；3、采用光敏传感器采集信号机灯光信号，光敏传感器技术保障该装置既能与电务系统的信号设备实现光电隔离，又能与信号机的连锁关系真实同步，解决了该装置与道岔信号机接口的技术难题；4、手动道岔的定、反位信息采集采用磁控开关，解决了雷电侵袭问题；5、采用太阳能光伏电源供电，解决了由于道岔分散造成的交流供电施工高和施工困难的问题，并起到了节能降耗的作用。
图I是本发明道岔防挤机车自停装置的结构图。
具体实施例方式本发明道岔防挤机车自停系统包括安装在机车上的磁感应传感器(图未示)、机车监控装置(图未示)、制动机以及相隔一定距离安装在要防护的道岔前面13 15米处的两套调车防挤岔自动控制装置。所述磁感应传感器连接到机车监控装置，机车监控装置控制机车的制动机。道岔处于“锁闭”状态时，机车强行通过时，机车上的磁感应传感器会接收到两套调车防挤岔自动控制装置发出的两个点式脉冲，磁感应传感器将信号传给机车监控装置，机车监控装置控制制动机使机车在道岔前实施紧急制动，停在“锁闭”的道岔前面，避免事故发生。请参阅图I所示，本发明调车防挤岔自动控制装置包括安装在信号机10上的光敏传感器、连接光敏传感器的控制器20、与控制器20连接的磁控停车器30和电源40。所述光敏传感器包括白光光敏传感器101和蓝光光敏传感器102，白光光敏传感器101安装于信号机白光灯透镜光圈的第四圈，蓝光光敏传感器102安装于信号机蓝光灯透镜光圈的第四圈，信号机10的灯光与光敏传感器输出的对应关系如下
权利要求
1.一种调车防挤岔自动控制装置，其特征在于包括安装在信号机上的光敏传感器、连接光敏传感器的控制器、受控制器控制的强磁铁、与控制器连接的电源，信号机上的光敏传感器感应到道岔处于“锁闭”状态时，输出信号给控制器，控制强磁铁朝靠近钢轨的方向移动，信号机上的光敏传感器感应到道岔处于“开通”状态时，输出信号给控制器，控制强磁铁朝远离钢轨的方向移动。
2.如权利要求I所述的调车防挤岔自动控制装置，其特征在于所述调车防挤岔自动控制装置还包括所述磁控停车器，所述磁控停车器包括电机、丝杠、滑动螺母、轴承、所述强磁铁，所述电机的输出轴上固定横向的丝杠，丝杠上套有滑动螺母，所述强磁铁固定在所述滑动螺母上； 信号机上的光敏传感器感应到道岔处于“锁闭”状态时，输出信号给控制器，控制器控制磁控停车器的电机转动，带动滑动螺母及固定在滑动螺母上的强磁铁朝靠近钢轨的方向移动，以阻止机车通过； 信号机上的光敏传感器感应到道岔处于“开通”状态时，输出信号给控制器，控制器控制磁控停车器的控制电机转动，带动滑动螺母及固定在滑动螺母上的强磁铁朝远离钢轨的方向移动，不影响机车通过。
3.如权利要求2所述的调车防挤岔自动控制装置，其特征在于所述防挤岔自动控制装置还包括两个电机支架及环氧树脂底板，所述丝杠的两端分别通过轴承固定在电机支架上，所述电机支架的底部固定在环氧树脂底板上。
4.如权利要求I所述的调车防挤岔自动控制装置，其特征在于所述强磁铁采用稀土铷铁硼制成的强磁铁。
5.如权利要求2所述的调车防挤岔自动控制装置，其特征在于调车防挤岔自动控制装置还包括两个限位开关，两个限位开关的接点串联在电机的供电电源上，限位开关分别位于丝杠的两侧，当滑动螺母运动到限位开关的一端时，滑动螺母碰触到相应的限位开关，切断电机供电电源，使电机停止转动。
6.如权利要求I至5任一项所述的调车防挤岔自动控制装置，其特征在于所述光敏传感器包括第一光敏传感器和第二光敏传感器，第一光敏传感器安装于信号机第一灯透镜光圈的第四圈，第二光敏传感器安装于信号机第二灯透镜光圈的第四圈。
7.如权利要求6所述的调车防挤岔自动控制装置，其特征在于信号机的灯光与光敏传感器输出的对应关系如下 第一灯亮、第二灯灭时，第一光敏传感器和第二光敏传感器输出信号给控制器，控制器输出高电平信号，控制电机转动，使强磁铁移到远离钢轨的位置； 第一灯灭、第二灯亮时，第一光敏传感器和第二光敏传感器输出信号给控制器，控制器输出低电平信号，控制电机转动，使强磁铁移到靠近钢轨的位置； 第一灯和第二灯同时亮或者同时灭时，第一光敏传感器和第二光敏传感器输出信号给控制器，控制器输出报警信号。
8.如权利要求I至5任一项所述的调车防挤岔自动控制装置，其特征在于所述控制器的信号输入端还与安装在手动道岔的定、反位表示机构的传感器相连，所述手动道岔的定、反位表示机构的传感器采用磁控开关，当手动扳动道岔，使道岔处于“开通”状态时，控制器驱动电机转动，使强磁铁移到远离钢轨的位置；当手动扳动道岔，使道岔处于“锁闭”状态时，控制器驱动电机转动，使强磁铁移到靠近钢轨的位置。
9.如权利要求I所述的调车防挤岔自动控制装置，其特征在于所述电源是光伏电源。
10.一种应用权利要求I至9任一项所述调车防挤岔自动控制装置的道岔防挤机车自停系统，其特征在于包括安装在机车上的磁感应传感器、信号转换盒、机车监控装置、制动机，以及相隔一定距离安装在要防护的道岔前面13 15米处的两套所述调车防挤岔自动控制装置，所述磁感应传感器通过信号转换盒连接到机车监控装置，机车监控装置控制机车的制动机，所述磁感应传感器感应强磁铁的信号； 其工作机制是信号机上的光敏传感器感应到道岔处于“锁闭”状态时，输出信号给控制器，控制器控制磁控停车器的电机转动，带动强磁铁朝靠近钢轨的方向水平运动，机车强行通过时，机车上的磁感应传感器会接收到两套调车防挤岔自动控制装置的强磁铁发出的两个连续点式脉冲，机车磁感应传感器将信号传给机车监控装置，机车监控装置控制制动机使机车在道岔前实施紧急制动，停在“锁闭”的道岔前面。
全文摘要
本发明提供了一种调车防挤岔自动控制装置，包括安装在信号机上的光敏传感器、控制器、磁控停车器、光伏电源。光敏传感器感应到道岔处于“锁闭”状态时，输出信号给控制器，控制器控制磁控停车器的强磁铁朝靠近钢轨的方向移动，将强制运行的机车紧急放风，实施自动停车，避免机车挤坏道岔事故的发生；光敏传感器感应到道岔处于“开通”状态时，输出信号给控制器，控制器控制磁控停车器的强磁铁朝远离钢轨的方向移动，不影响机车的正常通过。与本发明配套使用的机车自停系统包括安装在机车上的磁感应传感器、机车监控装置(LKJ)、制动机等。本发明的优点在于有效防止由于司机误判和盲动造成的机车挤岔事故，为安全生产提供了可靠保证。
文档编号B61L21/00GK102756746SQ20121026677
公开日2012年10月31日 申请日期2012年7月30日 优先权日2012年7月30日
发明者张永强, 张永浩 申请人:合肥安迅铁道应用技术有限公司