一种电子与机械敏感器融合触发的脱轨探测装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及轨道车辆的安全保护装置，特别涉及一种电子与机械敏感器融合触发的脱轨探测装置；其一种电子与机械敏感器融合触发的脱轨探测装置，包括安装在连接板上的稳压阀、脱轨探测器以及脱轨分析单元，所述连接板安装在车辆底部，所述脱轨探测器通过稳压阀连接车辆的供气管。本发明专利技术提供一种新的电子与机械敏感器融合触发的脱轨探测装置，采用将机械敏感器、电子敏感器进行融合触发，工作稳定，可靠性高，并且将脱轨信号传递给司机室，由司机进行紧急制动，充分利用了列车原有的制动系统，对加装空间要求低；该装置具有较好的稳定性和封闭性，结构简单、组装便捷、价格便宜，能够快速准确地判断列车车辆是否发生脱轨。

A Degauge Detection Device Triggered by Fusion of Electronic and Mechanical Sensors

【技术实现步骤摘要】
一种电子与机械敏感器融合触发的脱轨探测装置
本专利技术涉及轨道车辆的安全保护装置，特别涉及一种电子与机械敏感器融合触发的脱轨探测装置。
技术介绍
我国自铁路提速以来，列车的安全运行至关重要。由于外部环境变化、车辆或线路状态不佳、车辆偏载、列车编组或机车操纵不当等诸多因素的影响，脱轨成为铁路运输安全的主要危险源之一，在重大事故中的比例高达70％；而且脱轨后如果工作人员没有及时发现，列车将继续行驶，从而引发更多车辆相继脱轨或倾覆，导致事故扩大，造成车辆、货物、轨枕、路基及道旁设备的严重损坏，甚至与邻线列车发生碰撞，轻则运输中断，重则车毁人亡，不仅经济损失巨大，而且社会影响恶劣。列车脱轨后救援恢复工作是第一要务，现场比较混乱，对产生事故的真正原因很难全面系统地分析。国内外在脱轨预测研究方面，由于预测模型不精准、试验参数无法准确控制、极端工况试验难以实现等因素的影响，导致评判算法和准则不能精确地反映脱轨倾向，误报率较高，实用性不强。因此在列车上加装脱轨探测装置，通过检测运行过程中的异常动态和征兆，在出现脱轨后立即进行紧急制动，以防止产生二次伤害是一种适用的方法。目前国内外开发了几种脱轨探测装置，在降低脱轨损失、减小脱轨事故对铁路运输的干扰方面起到了一定作用。但随着车型和运行条件的变化，还存在一些不足之处：1、价格昂贵。我国现有铁路运输的脱轨保护装置造价很高，目前纯机械式脱轨保护装置每辆车加装造价约8万元，考虑到价格因素，普通货运车辆没有加装。国外开发的脱轨探测装置需要许多高价格、高精度的传感器，从成本的观点看不现实。因此在新建铁路的调试或试运行过程中，由于线路状况不太理想，脱轨事件时有发生，施工方无法对车辆进行改装，一般是在列车尾部通过人工目视监控列车的安全运行状况，可靠性、实时性比较差。2、结构复杂，加工精度高，装配难度大。例如国外某公司研制的脱轨检测器具有4对相配合的阀座和工作腔，相互之间的安装精度很高，而且对尺寸精度、平面度和形位精度也有严格要求，加工、组装非常困难。3、响应时间有滞后。在已设计的脱轨探测装置中，检测振动加速度的质量块均位于阀座的下方；在发生实际脱轨时，总是工作腔先下沉，直到车体着地后才会发出脱轨信号，导致系统反应滞后，延迟了紧急制动和补救时间。4、可靠性不高，容易产生误操作。对于纯机械式脱轨保护装置，经常发生支管漏泄、拉环变形、丢失、损坏等故障，使脱轨制动装置失效，给行车安全埋下了隐患。此外，车辆短时悬浮运行、钢轨表面微小幅度的凹凸不平顺激扰等因素会导致电子式脱轨探测装置产生误报，影响列车运行的安全性和舒适性。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术提供一种新的电子与机械敏感器融合触发的脱轨探测装置，该电子与机械敏感器融合触发的脱轨探测装置结构简单、组装便捷、价格便宜，能够快速准确地判断列车车辆是否发生脱轨。本专利技术具体技术方案如下：本专利技术提供一种电子与机械敏感器融合触发的脱轨探测装置，包括安装在连接板上的稳压阀、脱轨探测器以及脱轨分析单元，所述连接板安装在车辆底部，所述脱轨探测器通过稳压阀连接车辆的供气管，所述脱轨探测器与所述脱轨分析单元之间通过行程开关信号线和加速度信号线连接，且所述脱轨分析单元通过紧急制动信号线连接司机室。进一步的改进，所述脱轨探测器包括底座、设于所述底座上的壳体、设于所述壳体内的自复位行程开关、触发簧片、预紧弹簧、质量块以及设于所述底座内的定位气柱和密封垫，所述壳体的侧壁上设有排气口，所述自复位行程开关设于所述壳体内的顶部，所述触发簧片通过固定组件固定在壳体上，所述预紧弹簧的一端连接质量块，另一端连接触发簧片；所述底座上设有与所述壳体内部连通的凹槽以及与所述凹槽连通的工作腔，所述质量块的上部分设于壳体内，下部分设于凹槽内，且与所述凹槽滑动连接，所述质量块设于所述壳体内的部分的长度大于所述凹槽的长度，所述工作腔的底部通过进气通道连接稳压阀，所述定位气柱置于所述质量块下方且设于所述工作腔与所述进气通道的连接处，所述密封垫设于所述定位气柱与所述质量块之间且固定在所述质量块的底部。进一步的改进，所述自复位行程开关设有两个，且对称位于所述触发簧片的两侧，所述行程开关信号线设有两条，分别与两所述自复位行程开关连接；且所述预紧弹簧设有两个，分别设于所述触发簧片的两侧，两所述预紧弹簧均位于两所述自复位行程开关之间。进一步的改进，所述脱轨探测器还包括排气通道和节流气垫，所述排气通道的一端与所述工作腔连通，另一端与所述壳体内部连通，所述节流气垫设于所述排气通道的出口处。进一步的改进，所述底座的侧壁上设有加速度传感器，所述加速度传感器连接所述加速度信号线。进一步的改进，所述固定组件包括调节螺栓和锁紧螺母，所述调节螺栓穿过所述壳体顶部连接在所述触发簧片的中间位置，所述锁紧螺母设于所述壳体外并旋拧在所述调节螺栓上。进一步的改进，所述排气口处设有出口阀，所述出口阀包括竖直设置的推杆和挡杆以及设于所述推杆和挡杆之间的阀杆，所述排气口处上下相对设置有两阀座，两所述阀座之间的距离大于所述阀杆的杆径，小于所述推杆和所述挡杆的高度，所述推杆设于所述壳体内，所述挡杆设于所述壳体外，且所述推杆与两所述阀座之间均设有弹簧，两所述弹簧的一端均与所述推杆连接，另一端分别与两所述阀座连接，且两所述弹簧之间平行设置。进一步的改进，所述壳体的顶部设有与所述壳体固定连接的上盖，所述自复位行程开关设于所述上盖的底部端面上，且所述调节螺栓穿过所述上盖与所述触发簧片连接。进一步的改进，所述脱轨分析单元包括：信号接收单元，用于接收自复位行程开关发送的触发信号和加速度传感器发送的垂直振动信号；信号判断模块，用于判断是否接收到自复位行程开关发送的触发信号，若是，则向信号识别模块发送指令；信号识别模块，用于对接收的垂直振动信号进行识别，分别计算振动的均值、脉动值以及作用时间，并绘制振动的反应谱；信号处理模块，用于将振动的均值、脉动值以及作用时间分别与对应阈值进行比较，并判断是否均大于阈值，若是，则向信号管理模块发送指令；信号管理模块，用于根据反应谱计算车辆的振动作用，并判断计算结果是否大于阈值，若是，则通过紧急制动信号线向司机室发送脱轨信号。进一步的改进，所述信号管理模块根据如下公式计算车辆的振动作用P：P＝αW其中，α为振动影响系数，W为车辆设有连接板处的重量。本专利技术的有益效果如下：本专利技术提供一种新的电子与机械敏感器融合触发的脱轨探测装置，采用将机械敏感器、电子敏感器进行融合触发，工作稳定，可靠性高，并且将脱轨信号传递给司机室，由司机进行紧急制动，充分利用了列车原有的制动系统，对加装空间要求低；该装置具有较好的稳定性和封闭性，结构简单、组装便捷、价格便宜，能够快速准确地判断列车车辆是否发生脱轨。附图说明图1为实施例1电子与机械敏感器融合触发的脱轨探测装置的结构示意图；图2为实施例2脱轨探测器的剖视图；图3为实施例3脱轨探测器的剖视图；图4为实施例4脱轨探测器的剖视图；图5为实施例5脱轨探测器的剖视图；图6为实施例6脱轨探测器的剖视；图7为实施例7脱轨探测器的剖视；图8为实施例8脱轨分析单元的结构框图。具体实施方式下面结合附图和以下实施例对本专利技术作进一步详细说明。实施例1本专利技术实施例1提供一种电子与机械敏感器融合触发的脱轨探测装置本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电子与机械敏感器融合触发的脱轨探测装置，其特征在于，包括安装在连接板(1)上的稳压阀(2)、脱轨探测器(3)以及脱轨分析单元(4)，所述连接板(1)安装在车辆底部，所述脱轨探测器(3)通过稳压阀(2)连接车辆的供气管(5)，所述脱轨探测器(3)与所述脱轨分析单元(4)之间通过行程开关信号线(6)和加速度信号线(7)连接，且所述脱轨分析单元(4)通过紧急制动信号线(8)连接司机室。

【技术特征摘要】
1.一种电子与机械敏感器融合触发的脱轨探测装置，其特征在于，包括安装在连接板(1)上的稳压阀(2)、脱轨探测器(3)以及脱轨分析单元(4)，所述连接板(1)安装在车辆底部，所述脱轨探测器(3)通过稳压阀(2)连接车辆的供气管(5)，所述脱轨探测器(3)与所述脱轨分析单元(4)之间通过行程开关信号线(6)和加速度信号线(7)连接，且所述脱轨分析单元(4)通过紧急制动信号线(8)连接司机室。2.根据权利要求1所述的电子与机械敏感器融合触发的脱轨探测装置，其特征在于，所述脱轨探测器(3)包括底座(301)、设于所述底座(301)上的壳体(302)、设于所述壳体(302)内的自复位行程开关(303)、触发簧片(304)、预紧弹簧(305)、质量块(306)以及设于所述底座(301)内的定位气柱(307)和密封垫(308)，所述壳体(302)的侧壁上设有排气口(309)，所述自复位行程开关(303)设于所述壳体(302)内的顶部，所述触发簧片(304)通过固定组件固定在壳体(302)上，所述预紧弹簧(305)的一端连接质量块(306)，另一端连接触发簧片(304)；所述底座(301)上设有与所述壳体(302)内部连通的凹槽(310)以及与所述凹槽(310)连通的工作腔(311)，所述质量块(306)的上部分设于壳体(302)内，下部分设于凹槽(310)内，且与所述凹槽(310)滑动连接，所述质量块(306)设于所述壳体(302)内的部分的长度大于所述凹槽(310)的长度，所述工作腔(311)的底部通过进气通道(312)连接稳压阀(2)，所述定位气柱(307)置于所述质量块(306)下方且设于所述工作腔(311)与所述进气通道(312)的连接处，所述密封垫(308)设于所述定位气柱(307)与所述质量块(306)之间且固定在所述质量块(306)的底部。3.根据权利要求2所述的电子与机械敏感器融合触发的脱轨探测装置，其特征在于，所述自复位行程开关(303)设有两个，且对称位于所述触发簧片(304)的两侧，所述行程开关信号线(6)设有两条，分别与两所述自复位行程开关(303)连接；且所述预紧弹簧(305)设有两个，分别设于所述触发簧片(304)的两侧，两所述预紧弹簧(305)均位于两所述自复位行程开关(303)之间。4.根据权利要求3所述的电子与机械敏感器融合触发的脱轨探测装置，其特征在于，所述脱轨探测器(3)还包括排气通道(313)和节流气垫(314)，所述排气通道(313)的一端与所述工作腔(311)连通，另一端与所述壳体(302)内部连通，所述节流气垫(314)设于所述排气通道(313)的出口处。5.根据权利要求4所述的电子与机械敏感器融合触发的脱轨探测装置，其特征在于，所述底座(3...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘占亮，王贵林，苏乾浦，
申请(专利权)人：北京麦斯泰克科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11