专利名称：列车自动防护安全装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及火车列车使用的一种自动安全防护装置，这种装置可以防止火车列车在运行中由于发生燃轴、脱线或由于人为因素使列车的车辆排风阀(行业述语称之为折角塞门)关闭造成列车无法制动等引起的行车事故。
火车列车是一种在钢轨上高速运动的运输载体，在其高速运行中会由于多种原因发生燃轴，直至切轴的现象，或者，产生车轮脱轨现象，即使在车辆正常运行中也会因人为的因素使列车的车辆排风阀意外关闭而无法使列车制动，所有这些现象均可能造成列车颠覆的重大事故。现阶段尚无一种可以全面地防止列车因前述原因发生重大事故的装置。而且随着火车运行速度的提高和吨位增大，将使提高列车运行安全更为必要。
本发明的目的是提供一种可以在列车发生前述意外现象时可保证列车自动停车，以避免或减小事故损失的列车自动防护安全装置。
本发明的目的通过以下措施实现在列车的各节车辆的车轮轴承上设置有燃轴传感器，在各节车辆的各车轮处设有脱轨传感器，在各车辆的各刹车风管折角阀门处设阀门启闭状态传感器，在各车辆的刹车风管段设刹车排风电磁阀，在整列列车中设有连通电源与前述各传感器及电磁阀的电线。采用这一装置时当列车发生燃轴，或脱线，或因人为因素意外将刹车折角排风阀关闭时均会因相应的传感器产生动作，使电源与列车刹车风管段所设的刹车排风电磁阀接通并排风刹车，实现列车及时自动制动的目的，避免列车发生重大事故，或减小因事故所造成的损失。
本发明的目的还可通过以下措施实现在列车中设有一根回线、一根火线和一根导线，其中火线与电源和设于列车最前端的刹车电磁阀接通，导线与电源间设有一个常开的手动开关，且导线连通列车最末端的另一个刹车电磁阀并与回线接通，导线还与通过折角阀门处所设的阀门启闭状态传感器与火线连通，列车的各燃轴传感器的一端与火线接通，另一端与每节车辆所设的第二导线接通，所述的第二导线与回线间导通，列车的各脱轨传感器的一个接线端与火线接通，另一个端与所述的导线接通。通过所述的电路系统以实现在不同情况下，如燃轴、或者车轮脱线(即脱轨)、或者意外关闭车辆折角排风阀等，均可及时对车辆进行制动的目的。
在本发明中连接燃轴传感器与回线间可设有讯响器件或/和灯光显示器件，以实现在发生燃轴现象时可显示发生故障的车体位置，以便及时进行修复。
本发明的折角阀门启闭状态传感器是由在与折角阀门的阀杆相带动的一段导体的外表面两对应局部处设置绝缘层，及在所述的导体所设置绝缘层的位置设置两片弹性接触片构成，在排风阀处于开启位置时，所述的两片弹性接触片分别与所述的导体上所设的绝缘层相接触，使传感器处于开路状态；而当排风阀被转至关闭的位置时所述的弹性接触片与导体相接触，使电流导通，使装置开始工作并及时进行制动。
本发明的脱轨传感器由设置于车辆轮对侧架上的一对相互不导通的触点和用于在工作状态接通所述的触点的T型接触器、及位于一根接触杆上的，用于顶起T型接触器的凸起结构、及用于将接触杆固定于车辆上的铰链构或。在非工作位置，接触杆与地面或道轨枕木并不接触。当车辆发生脱线事故时所述的接触杆与地面或枕木相接触，并绕其固定于车厢上的铰链转动，而使其上的凸起结构与T型接触器分离，T型结构在其自重或其上的弹簧作用下落下，将两触点导通，使装置开始工作并及时进行制动。
本发明的燃轴传感器由设置于车轮轴承上的一对相互不导通的触点，和用于在工作状态下接通所述的触点的T型接触器、及位于T型接触器下的由低熔点合金构成的垫块组成，其中的低熔点合金构成的垫块应位于轴瓦或轴承处，而且在低熔点合金置于T型接触器下时T型结构的接触器与所述的触点不相接触。本发明所述的燃轴传感器在车辆发生燃轴事故时，由于低熔点合金垫位于轴瓦或轴承处，必然受到燃轴部位所传来的热的影响，当轴温高于低熔点合金的熔点时，该垫即发生熔化，而T型的接触器即落下导通所述的触点，同时使装置工作并进行制动。本发明所用的低熔点合金垫所用材料最好采用与轴瓦材料相同的或熔点更低一点的巴氏合金，或其他类似的铅基合金。
本发明的刹车风管段设刹车排风电磁阀为一设于列车排风管上的呈工字型的构件，其一个横端为与风管内所设密封面相配合的阀体，另一个横端为设于一个气缸内的活塞，其纵端中开有一个连通阀体和气缸的通孔，在该通孔中设有用电磁铁带动的针阀。所述的这种阀门在装置电路导通时，其电磁铁动作并将针阀吸起，使所述的通孔导通，处于排风管内的压缩空气即经所述的通孔进入气缸内，同时推动活塞向上运动，使阀体与相配合的密封面分离，使阀完全开启。
本发明的优点如下1、可以为火车列车提供安全的自动保护装置，能在火车列车可能产生的各种事故发生时及时使火车制动，以避免列车颠覆事故的发生，或减小因脱线事故造成的损失。
2、本发明所采用的各种传感器其可靠性较好，可以保证装置各种性能的实现。
3、本发明的装置是装置于列车之上，并随列车运行同步进行工作，较现有的置于列车外的检测装置有更佳的效果。
本发明的实施例由附图给出，其中
图1为本发明的装置电路图，图1也是本发明的最佳实施例图2为本发明的折角阀门启闭状态传感器的示意3为图2的A向视4为本发明的脱线传感器的示意5为图4的B-B向视6为本发明的燃轴传感器的示意7为图6的C-C向视8为本发明的刹车风管段所设刹车排风电磁阀的示意图本发明以下结合附图作详细说明附图1给出的装置电路图中，L1为回线，L2为一根根火线，L3为导线，L4为设于每节车厢的一根第二导线。其中火线L2将电源和设于列车最前端的一个刹车电磁阀C1接通，导线L3与电源A间设有一个常开的手动开关K1，且导线连通该列车最未端所设的另一个刹车电磁阀C2和回线L1，导线L3还与通过折角阀门处所设的阀门启闭状态传感器K2与火线L2间连通，列车的各燃轴传感器K3的一端与火线L2接通，另一端与第二导线L4接通，而第二导线L4与回线L1间串接有讯响器或/和灯光显示器件S，列车的各脱轨传感器K4的一个接线端与火线L2接通，另一个端与所述的导线L3接通。在列车正常运行中各传感器均处于开路状态，电路中亦无电流流过。假定第一种情况，列车某节车辆的某个折角阀门F1被突然意外关闭，此时该阀门上所设的启闭状态传感器K2即处于闭合状态，电流经火线L2流经刹车电磁阀C1及K2后沿导线L3及最后所设的刹车电磁阀C2流入回线L1构成回路，在回路电流的作用下，列车前端和未端的刹车电磁阀C1、C2动作排风，实现刹车制动。
第二种情况，列车在运行中某节车辆发生燃轴而使其相应的燃轴传感器K3闭合，此时电流经火线L2、K3及第二导线L4，并经讯响器或/和灯光显示器件S与回线L1构成回路，同时产生故障显示。一般来讲，燃轴现象及时发现是可以避免严重后果的发生，而采用本发明完全可以及时发现列车燃轴的现象。
第三种情况，当列车在运行时某节车辆发生车轮脱轨，此时相应的脱线传感器K4闭合，电流经火线L2、C1、K4和导线L3及列车和端的车电磁阀C2与回线L1构成回路，同时使相应的刹车电磁阀动作排风，实现刹车制动。
本发明中所设的常开手动开关K1用于火车驾驶人员在紧急情况下或必要时手动制动用。
图2中的折角阀门启闭状态传感器是由与折角阀门的阀杆相带动的一段导体(1)及与其相接触的弹性接触片(2)组成，在导体(1)上两对应的局部部位(3)和(4)处设置绝缘层，在图示位置，参见图3，两弹性接触片分别与高设有绝缘层的(3)和(4)相接触，这时传感器处于折角阀门开启状态，当折角阀门关闭时，不设绝缘层的导杆部分与弹性接触片相接触，这时传感器处于闭合状态，同时使列车自动刹车。
图4的脱线传感器由设置于车辆轮对侧架上的一对各与相应接线连通的，且相互不导通的触点(5)和(6)，参见图5，用于在工作状态接通所述的触点的T型接触器(7)、和位于一根接触杆(8)上的，用于顶起T型接触器(7)的凸起结构(9)、及用于将接触杆固定于车辆侧架上的铰链(10)构成。为保证T型接触器(7)在工作状态能与触点(5)和(6)良好接触，在T型接触器(7)上可设有压缩弹簧(11)。接触杆(8)的下端可采用螺纹联接另一根辅助接触杆(12)，这一结构便于调整接触杆与地面的距离。本发明的脱线传感器在正常位置，即图示位置时，凸起结构(9)将T型接触器(7)顶起，此时触点(5)和(6)间可不导通，当列车车轮脱离道轨造成接触杆下端(12)与地面相接触，并在车辆运行的作用下绕铰链(10)转动后凸起结构(9)与T型接触器(7)脱离，使T型接触器(7)落下将触点(5)和(6)间导通，使装置产生相应作用，使列车制动。
图6的燃轴传感器由设置于车轮轴承上的一对各与相应接线接通，且相互不导通的触点(13)和(14)，参见图7，用于在工作状态下接通所述的触点的T型接触器(15)、位于T型接触器(15)下的由低熔点合金构成的垫块(16)组成，而且在低熔点合金置于T型接触器下时T型结构的接触器与所述的触点不相接触。其中的低熔点合金构成的垫块(16)应置车轮的轴瓦或轴承处。当车轮发生燃轴现象时，轴瓦或轴承因磨擦发热，所产生的热量传递给垫块(16)，最终使垫块(16)熔化，造成T型接触器(15)落下，将触点(13)和(14)间导通。
图8中的刹车排风电磁阀由设置于排风管上的呈工字型的构件(17)，其中的一个横端(26)为与风管内所设密封面(18)相配合的阀体，另一个横端(20)为设于一个气缸(22)内的活塞，其纵端(23)中开有一个连通阀体和活塞(20)的通孔(21)，在该通孔(21)中设有用电磁力带动的针阀(19)。所述的电磁阀在电磁线圈(24)带电时，针阀(19)被电磁力吸起，致使位于排风管(25)内的压缩空气经通孔(21)进入气缸(22)内，同时作用于活塞(20)上，并将活塞(20)推起，使阀体(26)与所配合的密封面(18)分离，将排风管(25)内的压缩空气排出，实现刹车动作。
权利要求
1.一种火车列车安全保护装置，其特征在于列车的各节车厢的各车轮的轴承或轴瓦上设置有燃轴传感器，各节车厢的各车轮处设有脱轨传感器，在各车厢的各刹车风管折角阀门处设阀门启闭状态传感器，在各列车的刹车风管段设刹车排风电磁阀，在整列列车中设有连通电源与前述各传感器及电磁阀的电线。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于在列车中设有一根回线、一根火线和一根导线，其中火线与电源和设于列车最前端的刹车电磁阀接通，导线与电源间设有一个常开的手动开关，且导线连通列车末端所设的另一个刹车电磁阀和回线，导线还与通过折角阀门处所设阀门启闭状态传感器与火线连通，列车的各燃轴传感器的一端与火线接通，另一端与每节车厢所设的第二导线接通，所述的第二导线与回线间导通，列车的各脱轨传感器的一个接线端与火线接通，另一个端与所述的导线接通。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于连接燃轴传感器的各第二导线与回线间串接有讯响器件或/和灯光显示器件。
4.根据权利要求1或2或3所述的装置，其特征在于所述的折角阀门启闭状态传感器是由在与折角阀门的阀杆相带动的一段导体的外表面两对应局部处设置绝缘层，及在所述的导体与设置绝缘层的位置设置两片弹性接触片构成。
5.根据权利要求1或2或3所述的装置，其特征在于所述的脱轨传感器由设置于车辆轮对侧架上的一对相互不导通的触点、用于在工作状态接通所述的触点的T型接触器、位于一根接触杆上的，用于顶起T型接触器的凸起、及用于将接触杆固定于车厢上的铰链构成。
6.根据权利要求1或2或3所述的装置，其特征在于所述的燃轴传感器由设置于车辆上的一对相互不导通的触点、用于在工作状态下接通所述的触点的T型接触器、位于T型接触器下的由低熔点合金构成的垫块组成，其中的低熔点合金构成的垫块应位于车轮的轴瓦或轴承处，而且在低熔点合金置于T型接触器下时T型结构的接触器与所述的触点不相接触。
7.根据权利要求1或2或3所述的装置，其特征在于所述的刹车风管段设刹车排风电磁阀为一设于排风管上的呈工字型的构件，其一个横端为与风管内所设密封面相配合的阀体，另一个横端为设于一个气缸内的活塞，其纵端中开有一个连通阀体和气缸的通孔，在该通孔中设有用电磁铁带动的针阀。
全文摘要
本发明涉及一种火车列车使用的自动安全防护装置,这种装置可以防止火车列车在运行中由于发生燃轴、脱线或由于人为因素使列车的刹车排风阀关闭造成列车无法制动等引起的行车事故。本发明的目的是在列车的各节车厢的各车轮上设置有燃轴传感器,各节车厢的各车轮处设有脱轨传感器,在各车厢的各刹车风管折角阀门处设阀门启闭状态传感器,在各列车的刹车风管段设刹车排风电磁阀,在整列列车中设有连通电源与前述各传感器及电磁阀的电线。
文档编号B61L15/00GK1184048SQ9611735
公开日1998年6月10日 申请日期1996年11月29日 优先权日1996年11月29日
发明者张志芳 申请人:张志芳