防止轨道交通车辆因脱轨导致侧翻的主动支撑装置

摘要

本发明提供了一种防止轨道交通车辆因脱轨导致侧翻的主动支撑装置，其包括：缸体，其具有活塞腔，所述缸体的上端内壁开设有上卡槽，所述缸体的下端内壁开设有下卡槽；支撑柱，其可移动地设置在所述缸体内，所述支撑柱的上端设有活塞板，所述活塞板与所述缸体的内壁密封接触，所述活塞板的侧壁可伸缩地连接有弹性块，所述弹性块卡设在所述上卡槽或所述下卡槽内。本发明的防止轨道交通车辆因脱轨导致侧翻的主动支撑装置，能够在车辆有侧翻趋势的情况下，通过伸出其支撑柱给车辆提供支撑，避免车辆侧翻事故的发生，有效保护车辆的安全。

权利要求

1.一种防止轨道交通车辆因脱轨导致侧翻的主动支撑装置，其包括支撑柱，其特征在于，所述主动支撑装置包括：缸体，其具有活塞腔，所述缸体的上端内壁开设有上卡槽，所述缸体的下端内壁开设有下卡槽；

其中，所述支撑柱可移动地设置在所述缸体内，所述支撑柱的上端设有活塞板，所述活塞板与所述缸体的内壁密封接触，所述活塞板的侧壁可伸缩地连接有弹性块，所述弹性块卡设在所述上卡槽或所述下卡槽内。

2.如权利要求1所述的防止轨道交通车辆因脱轨导致侧翻的主动支撑装置，其特征在于，所述活塞腔的轴线倾斜设置，所述支撑柱的轴线与所述活塞腔的轴线相互平行。

3.如权利要求1所述的防止轨道交通车辆因脱轨导致侧翻的主动支撑装置，其特征在于，所述弹性块具有弹簧及连接在所述弹簧一端的卡块，所述活塞板的侧壁上开设有连接孔，所述弹簧连接在所述连接孔内，所述卡块卡设在所述上卡槽或所述下卡槽内。

4.如权利要求1所述的防止轨道交通车辆因脱轨导致侧翻的主动支撑装置，其特征在于，所述主动支撑装置还包括位于缸体一侧的定位销套筒，所述定位销套筒内穿设有定位销，所述缸体的侧壁上开设有与所述活塞腔相连通的定位销通孔，所述定位销通孔位于所述下卡槽的上方，所述定位销可移动地穿设在所述定位销通孔内。

5.如权利要求4所述的防止轨道交通车辆因脱轨导致侧翻的主动支撑装置，其特征在于，所述定位销具有定位销杆，所述定位销杆的一端密封设置在所述定位销通孔内，其另一端连接有定位销板，所述定位销板设置在所述定位销套筒内。

6.如权利要求5所述的防止轨道交通车辆因脱轨导致侧翻的主动支撑装置，其特征在于，所述定位销杆的两端分别开设有卡扣槽，所述定位销套筒靠近所述缸体的一端连接有定位销挡板，所述定位销挡板卡设在所述定位销杆的卡扣槽内。

7.如权利要求1所述的防止轨道交通车辆因脱轨导致侧翻的主动支撑装置，其特征在于，所述缸体的上端侧壁开设有上进气孔和下进气孔，所述上进气孔与位于所述活塞板上方的所述活塞腔相连通，所述下进气孔与所述上卡槽相连通，所述上进气孔和所述下进气孔分别通过供气管与一气缸相连。

8.如权利要求4所述的防止轨道交通车辆因脱轨导致侧翻的主动支撑装置，其特征在于，所述定位销套筒的端部开设有进气孔，所述进气孔通过供气管与一气缸相连。

9.如权利要求1所述的防止轨道交通车辆因脱轨导致侧翻的主动支撑装置，其特征在于，所述支撑柱穿出所述缸体的一端连接有支撑板，所述支撑板与所述支撑柱的轴线相互垂直，车辆上连接有支撑柱挡板，在所述支撑柱的弹性块位于所述上卡槽的状态下，所述支撑柱挡板顶抵在所述支撑板上。

10.如权利要求1所述的防止轨道交通车辆因脱轨导致侧翻的主动支撑装置，其特征在于，所述活塞板为一呈椭圆形的板体。

说明书

防止轨道交通车辆因脱轨导致侧翻的主动支撑装置

技术领域

[0001] 本发明有关于一种防止轨道交通车辆因脱轨导致侧翻的主动支撑装置。

背景技术

[0002] 目前，各种型号的高速动车组、机车以及客车车厢均没有防止列车侧翻的装置。随着我国铁路行业的蓬勃发展，客运及货运列车的速度得到了很大的提高，这对列车的安全性提出了更高的要求。列车在线路上运行，如果遇到轮轨异常状况就会发生脱轨现象，严重时会导致车辆侧翻，另外如果两辆列车相互碰撞，也会造成车辆脱轨及侧翻。车辆侧翻会对车上人员造成很大的人身伤害，带来货品损坏、列车报废等极为严重的后果。例如7·23事故中由于列车追尾，导致D301次列车1、2、3号车厢侧翻，并从高架桥上翻下，造成大量人员伤亡和重大财产损失。因此，如何避免列车脱轨后进一步侧翻，降低事故带来的损失，是提高轨道交通车辆运行安全性亟待解决的问题。

发明内容

[0003] 本发明的目的是提供一种防止轨道交通车辆因脱轨导致侧翻的主动支撑装置，其能够在车辆有侧翻趋势的情况下，通过伸出其支撑柱给车辆提供支撑，避免车辆侧翻事故的发生，有效保护车辆的安全。

[0004] 本发明的上述目的可采用下列技术方案来实现：

[0005] 本发明提供一种防止轨道交通车辆因脱轨导致侧翻的主动支撑装置，所述主动支撑装置包括：

[0006] 缸体，其具有活塞腔，所述缸体的上端内壁开设有上卡槽，所述缸体的下端内壁开设有下卡槽；

[0007] 支撑柱，其可移动地设置在所述缸体内，所述支撑柱的上端设有活塞板，所述活塞板与所述缸体的内壁密封接触，所述活塞板的侧壁可伸缩地连接有弹性块，所述弹性块卡设在所述上卡槽或所述下卡槽内。

[0008] 在优选的实施方式中，所述活塞腔的轴线倾斜设置，所述支撑柱的轴线与所述活塞腔的轴线相互平行。

[0009] 在优选的实施方式中，所述弹性块具有弹簧及连接在所述弹簧一端的卡块，所述活塞板的侧壁上开设有连接孔，所述弹簧连接在所述连接孔内，所述卡块卡设在所述上卡槽或所述下卡槽内。

[0010] 在优选的实施方式中，所述主动支撑装置还包括位于缸体一侧的定位销套筒，所述定位销套筒内穿设有定位销，所述缸体的侧壁上开设有与所述活塞腔相连通的定位销通孔，所述定位销通孔位于所述下卡槽的上方，所述定位销可移动地穿设在所述定位销通孔内。

[0011] 在优选的实施方式中，所述定位销具有定位销杆，所述定位销杆的一端密封设置在所述定位销通孔内，其另一端连接有定位销板，所述定位销板设置在所述定位销套筒内。

[0012] 在优选的实施方式中，所述定位销杆的两端分别开设有卡扣槽，所述定位销套筒靠近所述缸体的一端连接有定位销挡板，所述定位销挡板卡设在所述定位销杆的卡扣槽内。

[0013] 在优选的实施方式中，所述缸体的上端侧壁开设有上进气孔和下进气孔，所述上进气孔与位于所述活塞板上方的所述活塞腔相连通，所述下进气孔与所述上卡槽相连通，所述上进气孔和所述下进气孔分别通过供气管与一气缸相连。

[0014] 在优选的实施方式中，所述定位销套筒的端部开设有进气孔，所述进气孔通过供气管与一气缸相连。

[0015] 在优选的实施方式中，所述支撑柱穿出所述缸体的一端连接有支撑板，所述支撑板与所述支撑柱的轴线相互垂直，车辆上连接有支撑柱挡板，在所述支撑柱的弹性块位于所述上卡槽的状态下，所述支撑柱挡板顶抵在所述支撑板上。

[0016] 在优选的实施方式中，所述活塞板为一呈椭圆形的板体。

[0017] 本发明的防止轨道交通车辆因脱轨导致侧翻的主动支撑装置的特点及优点是：该主动支撑装置在列车发生脱轨后且车体有侧翻趋势的情况下，通过及时启动支撑柱，使支撑住伸出缸体，给列车提供必要的支撑，避免列车侧翻事故的发生，其属于一种车辆的保护装置。

附图说明

[0018] 为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

[0019] 图1为本发明的车辆支撑装置的主视剖视图。

[0020] 图2为本发明的车辆支撑装置安装在车辆上的示意图。

[0021] 图3为本发明的车辆支撑装置的支撑柱伸出缸体的主视剖视图。

[0022] 图4为本发明的车辆支撑装置的侧视剖视图。

[0023] 图5为本发明的车辆支撑装置的支撑柱伸出缸体的侧视剖视图。

具体实施方式

[0024] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0025] 如图1所示，本发明提供一种防止轨道交通车辆因脱轨导致侧翻的主动支撑装置，以下简称车辆支撑装置10，其包括缸体1和支撑柱2，其中：缸体1具有活塞腔11，所述缸体1的上端内壁开设有上卡槽12，所述缸体1的下端内壁开设有下卡槽13；支撑柱2可移动地设置在所述缸体1内，所述支撑柱2的上端设有活塞板21，所述活塞板21与所述缸体1的内壁密封接触，所述活塞板21的侧壁可伸缩地连接有弹性块22，所述弹性块22卡设在所述上卡槽12或所述下卡槽13内。

[0026] 具体是，如图2所示，本发明的车辆支撑装置10连接在车辆3的车厢两侧，在本发明中，车辆3可为各种型号的高速动车组、机车以及客车，在本发明的一实施例中，以该车辆支撑装置10应用在动车上为例进行说明，该车辆支撑装置10安装在车厢两侧，每侧分布在转向架前后各一个。该车辆支撑装置10的主要功能是在车辆3发生脱轨后且车体有侧翻趋势的情况下，通过车辆支撑装置10的及时动作，给车辆3提供支撑，避免车辆3侧翻事故的发生，其是一种车辆3的保护装置。

[0027] 该车辆支撑装置10的缸体1具有活塞腔11，该活塞腔11大体呈圆柱筒形，该圆柱筒形活塞腔11的轴线相对缸体1的顶部倾斜设置，也即，请配合参阅图2所示，该车辆支撑装置10通过其缸体1的顶部和底部安装在车辆3上，该缸体1活塞腔11的轴线相对车辆3的车厢底板从上至下自车辆3的侧部向外倾斜设置。这样设计的好处是，一方面可确保设置在缸体1内的支撑柱2伸出后不会与车辆3的车底其他设备及轨枕发生碰撞，另一方面保证车辆3倾斜一定角度范围内都能给予支撑。

[0028] 缸体1上方的内侧壁上开设有上卡槽12，在本实施例中，上卡槽12为两个，两个上卡槽12沿缸体1的内侧壁径向相对设置；缸体1下方的内侧壁上开设有下卡槽13，在本实施例中，下卡槽13为两个，两个下卡槽13沿缸体1的内侧壁径向相对设置。进一步的，缸体1的上端侧壁上开设有上进气孔14和下进气孔15，上进气孔14与位于活塞板21上方的活塞腔11相连通，下进气孔15与上卡槽12相连通，该上进气孔14和下进气孔15分别通过供气管41和供气管42与一气缸4相连，在本实施例中，气缸4的出气口处连接有电磁阀43，该电磁阀43用于开启或关闭气缸4通入供气管41和供气管42内压缩空气。

[0029] 支撑柱2大体呈圆柱体形，其一端连接有活塞板21并可轴向移动地设置在缸体1的活塞腔11内，其另一端穿出缸体1，支撑柱2的轴线与缸体1的活塞腔11的轴线重合，支撑柱2上端连接的活塞板21水平设置，也即支撑柱2与活塞板21呈一定角度设置。在本实施例中，活塞板21为一呈椭圆形的板体，缸体1活塞腔11的横截面也呈椭圆形，从而活塞板21可与缸体1的内壁紧密接触，活塞板21径向相对的两侧开设有连接孔211，该连接孔211内用于放置弹性块22，支撑柱2通过弹性块22卡扣在缸体1的上卡槽12或下卡槽13内而实现固定在缸体1上的目的。该活塞板21设计为椭圆形，可使支撑柱2向下伸出缸体1的过程中不会发生旋转，保证弹性块22与缸体1的上卡槽12或下卡槽13不会错位；另外，该活塞板21的直径大于支撑柱2的直径，以便支撑柱2自缸体1伸出后可以坐落在缸体1的底部，便于固定，防止支撑柱2脱出缸体1的情况发生。在本发明中，弹性块22由弹簧221及卡块222组成，弹簧221的一端连接在活塞板21的连接孔211内，其另一端与卡块222相连，卡块222卡设在缸体1的上卡槽12或下卡槽13内。

[0030] 进一步的，支撑柱2穿出缸体1的一端连接有支撑板23，该支撑板23与支撑柱2的轴线相互垂直，且该支撑板23的直径大于支撑柱2的直径，这样可增加支撑板23与地面的接触面积，以便将车辆3支撑的更稳。在本发明中，车辆3上连接有支撑柱挡板31，该支撑柱挡板31通过一支撑柱挡板锁32进行锁定，在支撑柱2的弹性块22位于缸体1的上卡槽12的状态下，该支撑柱挡板31顶抵在支撑板23上，以进一步对支撑柱2进行固定，避免弹性块22与缸体1的上卡槽12卡扣失效时支撑柱2掉下。

[0031] 车辆3在轨道上运行的过程中，通过脱轨检测装置和速度传感器实时监测车辆3的运行状态，车辆3正常走行时，车辆支撑装置10的支撑柱2呈收起状态，也即，连接在支撑柱2上方的活塞板21中的弹性块22的弹簧221向卡块222施加压力，将卡块222的一部分压入缸体1的上卡槽12内，卡块222的剩余部分留在活塞板21的连接孔211中，使支撑柱2得以固定在缸体1内；另外，连接在车辆3上的支撑柱挡板31也可从支撑柱2的下部将支撑柱2拖住，起到双重保险作用，避免在弹性块22固定失效时支撑柱2掉下造成事故。

[0032] 当车辆3发生脱轨时，由以下几个步骤实现车辆支撑装置10的动作：

[0033] 1)由脱轨检测装置将脱轨信号和列车倾斜角度信号发送至车辆3的CCU中央控制单元(Communication Control Unit，CCU)，在与速度传感器信号综合分析后，例如需要满足列车速度在一定范围内，做出及时判断。如果判断列车不会发生侧翻事故，该车辆支撑装置10不动作，检测装置继续监测车辆运行状态。如果判断列车发生脱轨，且列车速度在允许值范围内，则由CCU中央控制单元将第1次控制信号传递给支撑柱挡板锁32和电磁阀43。

[0034] 2)支撑柱挡板锁32打开，支撑柱挡板31旋转一定角度，为支撑柱2的顺利伸出提供足够空间；电磁阀43打开，气缸4中的压缩空气经供气管41和供气管42通入缸体1内活塞板21上端的活塞腔11和上卡槽12内，通入上卡槽12内的压缩空气克服弹簧221施加于卡块222上的压力，推动卡块222并将卡块222压入活塞板21的连接孔211内，而通入缸体1内活塞板
21上端的活塞腔11内的压缩空气对活塞板21施加向下的压力，将支撑柱2迅速自缸体1内压出。

[0035] 3)如图3所示，当支撑柱2运动到缸体1的底部时，弹性块22的卡块222与缸体1的下卡槽13对齐并插入下卡槽13内固定，在本发明中，下卡槽13内设有限位开关131，当弹性块22的卡块222插入下卡槽13内时触发该限位开关131，限位开关131将信号反馈给CCU中央控制单元，CCU中央控制单元收到该信号后向电磁阀43发送关闭信号。

[0036] 本发明的车辆支撑装置10，在列车发生脱轨后且车体有侧翻趋势的情况下，通过及时启动支撑柱2，使支撑住2伸出缸体1，给列车提供必要的支撑，避免列车侧翻事故的发生，其属于一种车辆的保护装置。

[0037] 根据本发明的一个实施方式，如图4、5所示，所述车辆支撑装置10还包括位于缸体1一侧的定位销套筒5，所述定位销套筒5内穿设有定位销51，所述缸体1的侧壁上开设有与所述活塞腔11相连通的定位销通孔16，所述定位销通孔16位于所述下卡槽13的上方，所述定位销51可移动地穿设在所述定位销通孔16内。

[0038] 具体是，定位销套筒5大体呈圆柱筒状，其具有容纳腔52，定位销51具有定位销杆511和定位销板512，定位销杆511的一端密封设置在缸体1的定位销通孔16内，其另一端与定位销板512相连，定位销板512位于定位销套筒5的容纳腔52内。进一步的，定位销杆511的两端分别开设有卡扣槽513和卡扣槽514，该定位销套筒5靠近缸体1的一端连接有定位销挡板53，该定位销挡板53通过一定位销挡板锁54进行锁定，该定位销挡板53用于卡设在定位销杆511的卡扣槽513或卡扣槽514内。

[0039] 该定位销套筒5的端部开设有进气孔55，该进气孔55通过供气管44与一气缸4相连。在本实施例中，气缸4的出气口处连接有电磁阀45，该电磁阀45用于开启或关闭气缸4通入供气管44内压缩空气。

[0040] 请配合参阅图5所示，当支撑柱2伸出缸体1后，定位销挡板锁54打开，定位销挡板53旋转一定角度，移出定位销杆511前端的卡扣槽513；此时，电磁阀45打开，气缸4中的压缩空气经供气管44通入定位销套筒5，推动定位销51的定位销板512移动，使定位销51的定位销杆511插入缸体的定位销通孔16内，在本发明中，缸体1的内壁还开设有与定位销通孔16径向相对的卡槽17，该卡槽17内设有限位开关171，定位销51自定位销通孔16进入缸体1后插入卡槽17时，会触发卡槽17内的限位开关171动作，限位开关171将信号反馈给CCU中央控制单元，CCU中央控制单元收到该信号后向定位销挡板锁54发送关闭信号，定位销挡板53旋转进入定位销杆511后端的卡扣槽514内，从而将定位销51固定，同时CCU中央控制单元向电磁阀45发送关闭信号。此时，定位销51的定位销杆511位于活塞板21的上方，其可进一步固定支撑柱2伸出的状态，为支撑柱2进行可靠的支撑提供保障。

[0041] 电磁阀43和电磁阀45的关闭将停止气缸4向缸体1及定位销套筒5提供压缩空气，最终在压缩空气、弹性块22和定位销51的三重作用下，支撑柱2得以可靠地固定，向倾斜车辆3给予支撑，防止侧翻事故的发生。

[0042] 以上所述仅为本发明的几个实施例，本领域的技术人员依据申请文件公开的内容可以对本发明实施例进行各种改动或变型而不脱离本发明的精神和范围。