动车组耐撞防脱辅助排障器的制作方法

本技术涉及铁路运输安全领域的一种动车组耐撞防脱辅助排障器。

背景技术：

1、国内外铁路运输史记载，发生的行车重大事故中，频次高、伤亡多、损失大的当属“先脱后撞”的事故案例。2023年，印度当地时间6月2日，一列客运列车在奥迪沙邦巴拉索尔地区的巴哈纳贾火车站与一列停留货车相撞，部分车厢落在对向轨道上。随后，另一列客运列车从对向轨道驶来并撞上脱轨车厢，造成275人死亡，800多人受伤。

2、2020年6月7日8时许，受连日强降雨影响，贵广客专怀集站至贺州站区间因落石，造成d1862次动车组在隧道内脱轨并侵入邻线，庆幸邻线没有列车开来，未造成人员伤亡。

3、2022年6月4日10时许，贵阳北至广州南的d2809次旅客列车行驶在贵广线榕江站进站前的月寨隧道口时，司机发现险情立即采取紧急制动停车不及，撞上突发溜坍侵入线路的泥石流，导致7号、8号车发生脱线，动车组受惯性影响冲入前方车站后撞上站台，值乘司机不幸殉职，1名列车员与8名旅客受伤。

4、铁路运输环节中，造成并导致动车组脱轨的原因很多，其主要原因包括：线路基础的基本质量问题(包括钢轨、桥梁、隧道等设计施工、维修保养)；机车车辆的基本质量问题(轮轨关系几何尺寸及部件)；信号及安保设备质量问题；作业者的不规范行为；突发的地质灾害等。

5、此外,发生概率较大，防不胜防的还存在以下隐患：1、隧道拱顶塌方、掉块；2、上跨高铁线路的公、铁立交桥上发生事故，导致车辆配件、货物等坠落；3、突降暴雨引发泥石流等地质灾害，导致砂、石、泥土侵入线路。

6、铁路运输史的经验与教训，总结概括了以下两点认知：1、只要轮轨关系存在，脱轨事故是不易避免的；2、运输及生产环节上的隐患未整治、消除，发生过的事故，可能还会重复发生。

7、为避免发生类似印度铁路群死群伤特别重大事故，必须要遏制动车组脱轨！一是要确保设备质量，治理危险场景和实现实时的地质灾害监测预警；二是创新改造动车组的排障器和扫石器,增强动车组自身耐撞防脱的“免疫力”。

8、高速动车组为节能、降噪、稳定等因素，头部设计成流线体，国内外动车组排障器都是设计在“流线头型酷似鲨鱼嘴”的靠后位置上，并且排障器下边缘距轨枕板平面至少在320毫米以上，有的车型甚至能达到461毫米。通俗的讲：如发生前述几个隐患场景，直径300毫米大小不规则的障碍物会不可避免通过排障器下边缘进入车内。

9、目前，由于我国在线运营的所有动车组的扫石器，都是沿用传统的结构形式，对轨道车辆排障器部件的排障能力都是较低层级有限排障防护，以量化静载要求为主，未附加防脱轨能力要求。因此，针对主排障器和扫石器的排障能力现状，一旦有较多、较大的障碍物进入车下，传统的扫石器起不到有效的排障作用，两起动车组脱轨的案例教训深刻，历历在目。

技术实现思路

1、本实用新型的目的，解决上述铁路运输环节中由于隐患叠加影响，两次发生类似的动车组脱轨问题，提供一种具有：“排、撞、防”的特点与功能的一种动车组耐撞防脱辅助排障器。

2、本实用新型是这样实现的：一种动车组耐撞防脱辅助排障器，包括耐撞防脱辅助排障器主挡板，锯齿切割铲焊接在耐撞防脱辅助排障器主挡板的下边缘，与两侧钢轨相对位置，可有效铲除人为紧固在钢轨顶面的金属障碍物；轮轨锁闭装置卡头分别安装在左侧驱动风缸、右侧驱动风缸的驱动杆上，左侧驱动风缸、右侧驱动风缸的缸体通过支架安装在耐撞防脱辅助排障器主挡板的内侧。

3、进一步地，耐撞防脱辅助排障器主挡板长度各超出两侧钢轨300毫米，宽度为360毫米，可覆盖并防护刹车盘及车轮下端，其连接部通过螺丝安装在动车组第一位车轴两端轴箱上，使其下边缘距钢轨面保持最低的允许间隙,以获得最佳的排出较小障碍物的效果；所述的锯齿切割铲为锯齿状300毫米长、60毫米宽、20毫米厚的钛合金板，依靠机车的惯性，可有效铲除人为紧固在钢轨顶面的金属障碍物。

4、进一步地，控制线路包括大闸紧急制动位凸轮开关ta、排障防脱紧急按钮ra、中间继电器j、左电空阀接点j1、右电空阀接点j2，左驱动风缸电空阀v1、右驱动风缸电空阀v2，左侧轮轨锁闭装置sb1，右侧轮轨锁闭装置sb2、左侧驱动风缸qg1、右侧驱动风缸qg2、风源p连接构成；在大闸紧急制动位凸轮开关ta接点闭合，司机按压排障防脱紧急按钮ra接点闭合，中间继电器j励磁，左电空阀接点j1、右电空阀接点j2接点闭合，致使左驱动风缸电空阀v1、右驱动风缸电空阀v2励磁，打开风源p至左侧驱动风缸qg1、右侧驱动风缸qg2的通路，压缩空气推动驱动气缸杆带动锁闭装置卡头3下移，卡住钢轨4的头部，防止脱轨。

5、本实用新型的优点是，耐撞防脱辅助排障器主挡板长度各超出两侧钢轨300毫米；宽度为360毫米，可覆盖并防护刹车盘及车轮下端。其连接部通过螺丝安装在动车组第一位车轴两端轴箱上，使其下边缘距钢轨面保持最低的允许间隙,以获得最佳的排出较小障碍物的效果；所述的锯齿切割铲为锯齿状300毫米长、60毫米宽、20毫米厚的钛合金板，依靠机车的惯性，可有效铲除人为紧固在钢轨顶面的金属障碍物；所述的轮轨锁闭装置卡头通过电空阀控制驱动气缸杆，推动锁闭装置卡头下移后卡住钢轨头部，避免障碍物进到刹车盘及车轮处，防止车轮过高浮起发生动车组脱轨。推动锁闭装置卡头是带有弹性的高强特殊合金钢制成，一旦碰撞事故发生，很方便人工破拆解除。

6、轮轨锁闭装置sb1/sb2的启动，必须满足两个条件：1、司机得到灾害预警或看见障碍物实施紧急制动时，大闸手柄凸轮触碰开关闭合；2、司机同时按下大闸旁的“排障防脱紧急按钮”方可启动。此外，不会产生误动作。当司机发现险情立即采取紧急停车措施并同时按压红色“排障紧急按钮”，如有较多、较大障碍物及碎砂石和泥土从主排障器下边缘漏过进入车下，本装置的耐撞防脱辅助排障器主挡板可以有效将其排出及抹平；当遇有较大障碍物，特别是人为设置在钢轨上的金属障碍物，锯齿切割铲可有效将其撞离；遇有大量的砂石泥土散落堆满线路并包裹了钢轨，两侧“轮轨锁闭装置”启动后卡住两侧钢轨的轨头,防止车轮过高浮起发生脱轨。

技术特征：

1.一种动车组耐撞防脱辅助排障器，其特征在于，包括耐撞防脱辅助排障器主挡板，锯齿切割铲焊接在耐撞防脱辅助排障器主挡板的下边缘，与两侧钢轨相对位置，可有效铲除人为紧固在钢轨顶面的金属障碍物；轮轨锁闭装置卡头分别安装在左侧驱动风缸、右侧驱动风缸的驱动杆上，左侧驱动风缸、右侧驱动风缸的缸体通过支架安装在耐撞防脱辅助排障器主挡板的内侧。

2.根据权利要求1所述的一种动车组耐撞防脱辅助排障器，其特征在于，耐撞防脱辅助排障器主挡板长度各超出两侧钢轨300毫米，宽度为360毫米，可覆盖并防护刹车盘及车轮下端，其连接部通过螺丝安装在动车组第一位车轴两端轴箱上，使其下边缘距钢轨面保持最低的允许间隙,以获得最佳的排出较小障碍物的效果；所述的锯齿切割铲为锯齿状300毫米长、60毫米宽、20毫米厚的钛合金板，依靠机车的惯性，可有效铲除人为紧固在钢轨顶面的金属障碍物。

3.根据权利要求1所述的一种动车组耐撞防脱辅助排障器，其特征在于，控制线路包括大闸紧急制动位凸轮开关ta、排障防脱紧急按钮ra、中间继电器j、左电空阀接点j1、右电空阀接点j2，左驱动风缸电空阀v1、右驱动风缸电空阀v2，左侧轮轨锁闭装置sb1，右侧轮轨锁闭装置sb2、左侧驱动风缸qg1、右侧驱动风缸qg2、风源p连接构成；在大闸紧急制动位凸轮开关ta接点闭合，司机按压排障防脱紧急按钮ra接点闭合，中间继电器j励磁，左电空阀接点j1、右电空阀接点j2接点闭合，致使左驱动风缸电空阀v1、右驱动风缸电空阀v2励磁，打开风源p至左侧驱动风缸qg1、右侧驱动风缸qg2的通路，压缩空气推动驱动气缸杆带动锁闭装置卡头(3)下移，卡住钢轨(4)的头部，防止脱轨。

技术总结一种动车组耐撞防脱辅助排障器，包括耐撞防脱辅助排障器主挡板，锯齿切割铲焊接在耐撞防脱辅助排障器主挡板两侧的下边缘，轮轨锁闭装置卡头分别安装在左右侧驱动风缸的驱动杆上，左、右侧驱动风缸的缸体通过支架安装在耐撞防脱辅助排障器主挡板的内侧。不仅可以起到二次排障作用，而且还具备“遇障碍物紧急制动时，司机按压排障防脱紧急按钮即可触发轮轨锁闭装置，具有弹性的卡头伸出卡住钢轨头部，避免障碍物进到刹车盘及车轮处，防止车轮过高浮起发生动车组脱轨。技术研发人员：关健,刘向东,吴冬华,陶桂东,赵士忠,刘海涛,郑雷,沈全,戴璐,于雷,孙雨晨,关浩严,金哲受保护的技术使用者：关健技术研发日：20230712技术公布日：2024/2/19