CN102874275B - 空气弹簧缓冲挡车器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种空气弹簧缓冲挡车器，它包括空气弹簧缓冲器和固定轨道，空气弹簧缓冲器通过导向支撑装置与固定轨道滑动连接，空气弹簧缓冲器后端固定连接有传力筒，传力筒与滑动连接在固定轨道上的挡车架固定连接，空气弹簧缓冲器还连接有补气装置。必要时在空气弹簧缓冲器与传力筒间还固定连接液压缓冲器。本发明克服了现行液压缓冲挡车器，在高速、大动量、冲击力偏心挡车条件下易发生缓冲器液压密封磨损、响应中断等故障，解决了瞬时产生巨大冲击力损坏缓冲***、使缓冲失效的技术问题，保证了高速、大动量、冲击力偏心挡车条件下的挡车安全。
Description
技术领域
本发明涉及铁路与轨道交通安全设备领域，具体指的是一种空气弹簧缓冲挡车器。
背景技术
挡车装置是设置在线路终端轨道上，对溜入线路的车列施加制动力，迫使其停车的被动性安全设施。
现行铁路车辆挡停装置，例如各类挡车器，主要是针对调车作业的溜逸车辆实施挡停，车组质量一般数百吨，车速一般低于10km/h，极端10～20km/h，规范规定车辆冲击试验速度为8km/h(见《铁道车辆强度设计及试验鉴定规范》TB/1335)；城市轨道交通对特定线路轨道尽端车档提出挡停列车的要求，其时速为15km/h(见《城市轨道交通技术规范》GB50490-2009)，可见，传统挡车装置的挡车速度低，动量一般低于1MJ，个别1～3MJ。
随着铁路提速，被动性安全防护提出了在安全线上对失控列车挡停的要求，其速度高(可达50km/h以上)，质量大(可达1000t以上)，动量可达105～270MJ及以上，即对挡停装置的制动能力的需求提高了1到2个数量级。高速与大动量给挡车设备的缓冲装置提出了新要求。
现行挡车装置的缓冲装置一般采用橡胶板接触器、液压缓冲器或其组合。在高速、大动量冲击条件下，橡胶板接触器因变形过小，致产生冲击力过大而损坏挡车装置。而液压缓冲器由于碰撞速度高、冲量大、各类型车列的车钩高度不同且冲击点不居中而产生冲击力偏心等因素易发生密封损坏、响应中断等故障，可引起瞬时产生巨大冲击力损坏缓冲***、使缓冲失效。
发明内容
本发明的目的就是针对上述背景技术存在的不足，提供一种为在高速、大动量、冲击力偏心条件下提供可靠挡车的空气弹簧缓冲挡车器，用以保证挡车安全。
本发明的技术方案为：一种空气弹簧缓冲挡车器，包括空气弹簧缓冲器和固定轨道，其特征在于：所述的空气弹簧缓冲器通过导向支撑装置与固定轨道滑动连接，所述的空气弹簧缓冲器包括前盖板、后盖板，所述的导向支撑装置包括导向杆和支撑支架，所述的导向杆穿过设置在前盖板、后盖板周边的导向孔，导向杆在前盖板和后盖板的外端设有限位螺栓，所述的支撑支架包括第一支撑杆、纵连杆和横连杆，所述的第一支撑杆分为前支撑杆和后支撑杆，前支撑杆和后支撑杆的上端均固定连接在前盖板上，前支撑杆的下端固定连接在钢轨头滑动套鞋上，钢轨头滑动套鞋与固定轨道上的钢轨轨头滑动连接，后支撑杆的下端固定设置在第一钢轨面滑动板上，第一钢轨面滑动板与固定轨道滑动连接；空气弹簧缓冲器后端固定连接有传力筒，传力筒与滑动连接在固定轨道上的挡车架固定连接，空气弹簧缓冲器还连接有补气装置。
在上述方案中：
所述的前盖板上的导向孔直径大于导向杆的直径，这样可以允许前盖板承受偏心冲击沿导向杆滑动时产生一定转动。
所述的后盖板与固定轨道之间设有第二支撑杆，第二支撑杆的上端固定设置在后盖板上，第二支撑杆的下端固定设置在与固定轨道滑动连接的第二钢轨面滑动板上，这样设计可以在当后盖板承受动能较大时进一步限制后盖板向其他方向移动的作用。
所述的空气弹簧缓冲器还包括接触器和空气弹簧，接触器固定设置在前盖板上，空气弹簧密封固定设置在前盖板和后盖板之间，空气弹簧和后盖板之间还设有限位胶垫，后盖板固定设置在传力筒的端部上。空气弹簧缓冲器中的限位胶垫的厚度不小于空气弹簧被压缩至最小时空气弹簧前、后盖板之间的距离，导向支撑装置中的导向杆的长度应满足空气弹簧张伸的可能最大长度。
所述的限位胶垫固定设置在后盖板上。
所述的空气弹簧、前盖板、后盖板及限位胶垫均与传力筒同中心轴。
所述的补气装置包括单向阀和补气管，所述的单向阀固定设置在空气弹簧缓冲器的后盖板上，单向阀与设置在后盖板上设有的管螺纹空气入口接通，单向阀另一端与补气管连接，补气管与外置气源连接。平时单向阀与补气管处于断开状态，仅在空气弹簧需要补气的时候与单向阀连接。
所述的空气弹簧缓冲器和传力筒之间还设有液压缓冲器，液压缓冲器可以增加挡车缓冲的总行程并吸收能量，使挡车效果更加安全，后盖板与固定轨道之间设有第二支撑杆，也可以对液压缓冲器起到支撑作用。
所述的液压缓冲器包括柱塞、油缸、油箱，所述的油箱固定设置在油缸上方，所述柱塞的前端板与空气弹簧缓冲器的后盖板固定连接，柱塞的后端密封在油缸内，油缸的后端密封并通过法兰盘与传力筒后段连接。液压缓冲器与空气弹簧组合缓冲增加了挡车缓冲的总行程，更适用于对高速、大动量、偏心列车挡车的缓冲。
本发明在投入运营前将空气弹簧充气，充气后将充气管和单向阀断开。当高速、大动量、偏心列车碰撞空气弹簧缓冲器的接触器时，空气弹簧即时响应车列高速、偏心的冲击，并被压缩变形，及时发挥缓冲与吸收能量作用。在支撑支架及钢轨头滑动套鞋的约束下，空气弹簧缓冲器的前盖板仅能沿水平设置的固定轨道方向相同的方向滑动，限制其向其他方向移动。在偏心冲击力的作用下，前盖板可能有微量转动，而前盖板上的导向孔直径大于导向杆的直径，这样设计就是允许前盖板承受偏心冲击沿导向杆滑动时产生一定转动。依据帕斯卡原理可知，当前盖板承受偏心力碰撞时，后盖板传递给传力筒的合力必与传力筒同心。
本发明克服了现行液压缓冲挡车器，在高速、大动量、冲击力偏心挡车条件下易发生缓冲器液压密封磨损、响应中断等故障，解决了瞬时产生巨大冲击力损坏缓冲***、使缓冲失效的技术问题，保证了高速、大动量、冲击力偏心挡车条件下的挡车安全。
附图说明
图1为本发明整体结构主视示意图。
图2为本发明整体结构侧视示意图。
图3为空气弹簧缓冲器和传力筒之间设置液压缓冲器的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明，便于清楚地了解本发明，但它们不对本发明构成限定。
如图1、图2所示的一种空气弹簧缓冲挡车器，包括空气弹簧缓冲器1和固定轨道6，所述的空气弹簧缓冲器1通过导向支撑装置2与固定轨道6滑动连接，空气弹簧缓冲器1后端固定连接有传力筒4，传力筒4与滑动连接在固定轨道6上的挡车架7固定连接，空气弹簧缓冲器1还连接有补气装置3。
具体描述为：空气弹簧缓冲器1包括前盖板1-1、后盖板1-3和空气弹簧1-2，空气弹簧1-2密封固定设置在前盖板1-1和后盖板1-3之间，空气弹簧1-2和后盖板1-3之间还设有限位胶垫1-4，限位胶垫1-4固定设置在后盖板1-3上，限位胶垫1-4的厚度不小于空气弹簧1-2被压缩至最小时前盖板1-1和后盖板1-3之间的距离，前盖板1-1上固定设有接触器1-5，后盖板1-3固定设置在传力筒4的一端上，其中空气弹簧1-2、前盖板1-1、后盖板1-3及限位胶垫1-4均与传力筒4同中心轴。
导向支撑支架2包括导向杆2-1和支撑支架，导向杆2-1穿过设置在前盖板1-1、后盖板1-3周边上的导向孔，导向杆2-1在前盖板1-1和后盖板1-3外端设有限位螺栓，限位螺栓限制空气弹簧1-2仅能在限位螺栓间伸缩，可满足空气弹簧1-2张伸的可能最大长度，并且前盖板1-1上的导向孔直径大于导向杆2-1的直径，这样设计可以允许前盖板1-1承受偏心冲击沿导向杆2-1滑动时产生一定转动；支撑支架包括第一支撑杆2-2、纵连杆2-3和横连杆2-4，第一支撑杆2-2分为前支撑杆和后支撑杆，前支撑杆和后支撑杆的上端均固定连接在前盖板1-1上，前支撑杆的下端固定连接在钢轨头滑动套鞋2-5上，钢轨头滑动套鞋2-5与固定轨道6上的钢轨轨头滑动连接，后支撑杆的下端固定设置在第一钢轨面滑动板2-6上，第一钢轨面滑动板2-6与固定轨道6滑动连接。
补气装置3包括单向阀3-1和补气管3-2，单向阀3-1固定设置在空气弹簧缓冲器1的后盖板1-3上，单向阀3-1并与设置在后盖板1-3上设有的管螺纹空气入口接通，单向阀3-1另一端与补气管3-2连接，补气管3-2与外置气源连接。补气管3-2平时与单向阀3-1断开，仅在空气弹簧1-2需要补气的时候与单向阀3-1连接。
本实施例所描述的空气弹簧缓冲挡车器，在投入运营前将空气弹簧1-2充气，充气后将充气管和单向阀3-1断开。当高速、大动量、偏心列车碰撞空气弹簧缓冲器1的接触器1-5时，空气弹簧1-2即时响应车列高速、偏心的冲击，并被压缩变形，及时发挥缓冲与吸收能量作用。在支撑支架及钢轨头滑动套鞋2-5的约束下，空气弹簧缓冲器1的前盖板1-1仅能沿导向杆2-1方向滑动，限制其向其他方向移动。在偏心冲击力的作用下，前盖板1-1可能有微量转动，而前盖1-1上的导向孔直径大于导向杆2-1的直径，这样设计就是允许前盖板1-1承受偏心冲击沿导向杆2-1滑动时产生一定转动。
本发明克服了现行液压缓冲挡车器，在高速、大动量、冲击力偏心挡车条件下易发生缓冲器液压密封磨损、响应中断等故障，解决了瞬时产生巨大冲击力损坏缓冲***、使缓冲失效的技术问题，保证了高速、大动量、冲击力偏心挡车条件下的挡车安全。
作为本实施例的一种改进，如图3所示，可在空气弹簧缓冲器1和传力筒3之间设置液压缓冲器5，所述的液压缓冲器5包括柱塞5-2、油缸5-3、油箱5-5，油箱5-5固定设置在油缸5-3上方，柱塞5-2的前端板5-1与空气弹簧缓冲器1的后盖板1-3固定连接，柱塞5-2的后端密封在油缸5-3内，油缸5-3的后端密封并通过法兰盘5-4与传力筒4后段连接。此液压缓冲器油缸5-3既作油缸又是传力筒4的一段。此时由于后盖板1-3后连接有液压缓冲器，可在后盖板1-3与固定轨道6之间设有第二支撑杆(图中未画出)，第二支撑杆的一端固定设置在后盖板1-3上，第二支撑杆的另一端固定设置在与固定轨道6滑动连接的第二钢轨面滑动板(图中未画出)上，这样可起到支撑作用而使液压缓冲器的柱塞免于承受偏心力。而液压缓冲器5与空气弹簧缓冲器1的组合缓冲，增加了挡车缓冲的总行程，更适用于对高速、大动量、偏心列车挡车的缓冲。
Claims (7)
1.一种空气弹簧缓冲挡车器，包括空气弹簧缓冲器(1)和固定轨道(6)，其特征在于：所述的空气弹簧缓冲器(1)通过导向支撑装置(2)与固定轨道(6)滑动连接，所述的空气弹簧缓冲器(1)包括前盖板(1-1)、后盖板(1-3)，所述的导向支撑装置(2)包括导向杆(2-1)和支撑支架，所述的导向杆(2-1)穿过设置在前盖板(1-1)、后盖板(1-3)周边的导向孔，导向杆(2-1)在前盖板(1-1)和后盖板(1-3)外端设有限位螺栓，所述的支撑支架包括第一支撑杆(2-2)、纵连杆(2-3)和横连杆(2-4)，所述的第一支撑杆(2-2)分为前支撑杆和后支撑杆，前支撑杆和后支撑杆的上端均固定连接在前盖板(1-1)上，前支撑杆的下端固定连接在钢轨头滑动套鞋(2-5)上，钢轨头滑动套鞋(2-5)与固定轨道(6)上的钢轨轨头滑动连接，后支撑杆的下端固定设置在第一钢轨面滑动板(2-6)上，第一钢轨面滑动板(2-6)与固定轨道(6)滑动连接；空气弹簧缓冲器(1)后端固定连接有传力筒(4)，传力筒(4)与滑动连接在固定轨道(6)上的挡车架(7)固定连接，空气弹簧缓冲器(1)还连接有补气装置(3)；所述的前盖板(1-1)上的导向孔直径大于导向杆(2-1)的直径；所述的空气弹簧缓冲器(1)还包括接触器(1-5)和空气弹簧(1-2)，接触器(1-5)固定设置在前盖板(1-1)上，空气弹簧(1-2)密封固定设置在前盖板(1-1)和后盖板(1-3)之间，空气弹簧(1-2)和后盖板(1-3)之间还设有限位胶垫(1-4)，后盖板(1-3)固定设置在传力筒(4)的端部上。
2.根据权利要求1所述的空气弹簧缓冲挡车器，其特征在于：所述的后盖板(1-3)与固定轨道(6)之间设有第二支撑杆，第二支撑杆的上端固定设置在后盖板(1-3)上，第二支撑杆的下端固定设置在与固定轨道(6)滑动连接的第二钢轨面滑动板上。
3.根据权利要求1所述的空气弹簧缓冲挡车器，其特征在于：所述的限位胶垫(1-4)固定设置在后盖板(1-3)上。
4.根据权利要求3所述的空气弹簧缓冲挡车器，其特征在于：所述的空气弹簧(1-2)、前盖板(1-1)、后盖板(1-3)及限位胶垫(1-4)均与传力筒(4)同中心轴。
5.根据权利要求1所述的空气弹簧缓冲挡车器，其特征在于：所述的补气装置(3)包括单向阀(3-1)和补气管(3-2)，所述的单向阀(3-1)固定设置在空气弹簧缓冲器(1)的后盖板(1-3)上，单向阀(3-1)与设置在后盖板(1-3)上设有的管螺纹空气入口接通，单向阀(3-1)另一端与补气管(3-2)连接，补气管(3-2)与外置气源连接。
6.根据权利要求1所述的空气弹簧缓冲挡车器，其特征在于：所述的空气弹簧缓冲器(1)和传力筒(4)之间还设有液压缓冲器(5)。
7.根据权利要求6所述的空气弹簧缓冲挡车器，其特征在于：所述的液压缓冲器(5)包括柱塞(5-2)、油缸(5-3)、油箱(5-5)，所述的油箱(5-5)固定设置在油缸(5-3)上方，所述柱塞(5-2)的前端板(5-1)与空气弹簧缓冲器(1)的后盖板(1-3)固定连接，柱塞(5-2)的后端密封在油缸(5-3)内，油缸(5-3)的后端密封并通过法兰盘(5-4)与传力筒(4)后段连接。
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