车辆装置

车辆装置（精选9篇）

车辆装置 篇1

摘要：车辆冰雪路面行驶时的防滑装置, 在汽车轮胎外侧加装防滑装置, 将防滑钢板用车轮轮胎螺丝固定在车轮外侧的轮毂上, “钩型”防滑板外侧三角锥形体与冰雪路面接触, 增加车轮轮胎与冰雪路面的摩擦力, 汽车可以正常行驶, 不需要减速慢行, 汽车驾驶稳定性高, 在冰雪路面行驶不会发生侧滑, 摆尾现象, “钩型”防滑板外侧三角锥形体也不会给油漆路面造成破坏, 保证汽车能够正常行驶。

关键词：防滑装置,汽车轮胎,防滑钩,防滑板

目前, 随着我国汽车保有量的急剧增加, 我国已拥有2.5亿辆汽车, 还以每年5 000万辆的速度增加, 汽车已遍布我国各省市地区, 特别是东北地区, 据统计每15个人中就有一辆汽车, 汽车普及率特别高, 东北地区地处寒带地区, 冬季平均气温在零下30℃左右, 由于东北地区特殊的地理环境, 一年之中一半是冬季, 而且雪比较大和多, 汽车大部分时间行驶在冰雪路面上, 经常发生由于路面滑汽车相撞事故, 交通事故频频发生, 汽车只能慢行, 才能避免事故的发生, 汽车不能正常行驶, 很多高档汽车配置了ABS系统和防滑系统, 但是这些配置是在正常路面和较小冰路面使用, 在冰雪路面行驶, 这些配置不起作用, 汽车行驶中还是经常发生交通事故, 许多汽车也采取了防滑措施, 如用防滑铁链安装在汽车轮胎上, 安装起来比较麻烦、费力, 长时间使用还损坏轮胎, 并且汽车只能低速行驶, 还有一些如爪式的新防滑装置, 但都结构复杂, 安装起来比较复杂, 实用性能不高, 一种在冰雪路面行驶的汽车防滑装置, 改变了汽车在冰雪路面行驶的现状, 汽车不再打滑, 摆尾, 可以正常行驶, 避免了交通事故的发生。

1 汽车防滑装置

由于我国东北地区特殊的地理环境, 冬季占一年的一半以上, 冬季气温平均在零下20℃~30℃, 而且雪比较大, 雪覆盖了整个东北大地, 由于积雪冬季不熔化, 很多积雪就覆盖在路面上, 虽然人们积极地清扫积雪, 但是雪不停地下, 还是给路面增加了较厚的积雪, 积雪在汽车及各种器械的碾压下变得坚硬和顺滑, 汽车经常行驶在这样的冰雪路面上, 经常发生摆尾、侧滑等, 极易造成交通事故的发生, 汽车不能正常行驶, 汽车只能慢行, 有些高档汽车虽然配置了ABS系统和防滑系统等装置, 但是汽车在冰雪路面上行驶, 这些配置根本不起太大的作用。基于上述的这种状况, 设计研究增加汽车防滑装置, 防止汽车在冰雪路面上行驶摆尾、侧滑等, 减少交通事故的发生。研究设计了一种汽车冰雪路面防滑装置, 设计在汽车4个轮胎上加装防滑装置, 形成四轮定位式的防滑装置, 使汽车在冰雪路面行驶不再打滑、摆尾、侧滑。解决了汽车在冰雪路面行驶打滑、摆尾、侧滑等项的问题。

2 防滑装置的原理

一种在冰雪路面行驶的汽车防滑装置, 采用增加摩擦力的原理, 使汽车轮胎直接与地面接触, 增加摩擦力, 使汽车能够平稳行驶, 在汽车轮胎外侧轮毂加装防滑装置, 将防滑钢板用加长螺丝固定在车轮轮毂外侧, 再用螺丝将6块“钩型”防滑板固定在防滑钢板上, 每块“钩型”防滑板间隔60°, “钩型”防滑板内侧与轮胎花纹横面紧贴, 并勾住轮胎内缘, “钩型”防滑板外侧两排三角锥形体与冰雪路面直接接触, 就像运动员穿的钉子鞋一样, 靠汽车的重量直接压进冰雪中, 使汽车行使和制动都非常稳定, 对防滑组件和防滑板进行热处理, 增加其弹性和硬度。

3 防滑装置的实施

该技术所述的一种在冰雪路面行驶的汽车防滑装置, 包括防滑钢板、加长轮胎螺丝“、钩型”防滑板连接螺丝“、钩型”防滑板, 三角锥形体, 将防滑钢板与加长轮胎螺丝连接轮毂上, “钩型”防滑板通过“钩型”防滑板连接螺丝与防滑钢板连接。防滑钢板, “钩型”防滑板, 进行热处理, 增加弹性和硬度。三角锥形体, 采用耐磨材料制成, 具有较高的硬度和耐磨性, 分作两排焊接在防滑板外侧与地面接触的面上。一种在冰雪路面行驶的汽车防滑装置包括:1车轮轮胎, 2车轮钢辋, 3防滑钢板, 4加长轮胎螺丝, 5“钩型”防滑板连接螺丝, 6“钩型”防滑板, 7三角锥形体, 将防滑钢板3与加长轮胎螺丝4连接轮毂上, “钩型”防滑板6通过“钩型’防滑板连接螺丝5与防滑钢板3连接。防滑钢板3“钩型”防滑板6, 进行热处理, 增加弹性和硬度。三角锥形体7, 分两排焊接在防滑板外侧与地面接触的面上。每个相邻“钩型”防滑板6之间角度为60°。“钩型”防滑板6与防滑钢板3连接后, ”钩型”防滑板6内平面与车轮轮胎1外平面直接接触, 如图1所示。

4 防滑装置的实用价值

一种在冰雪路面行驶的汽车防滑装置, 具有很高的实用价值, 这种防滑装置, 适用于任何机动车辆, 可以根据不同轮胎型号大小配备相匹配的防滑钢板和”钩型”防滑板, 也可根据冰雪路面的厚度配备不同高度的三角锥形体, 特别在山区更为实用, 山区路面窄, 转弯多, 上坡、下坡也多, 遇到雪天汽车无法行驶, 容易发生事故, 加装了汽车防滑装置可以安全在山区冰雪路面行驶。汽车防滑装置特别适用于东北地区, 加装汽车防滑装置可以安全在冰雪路面正常行驶, 减少了交通事故的发生, 由于防滑组件制造成本低, 安装简单, 使用方便, 只要选择不同型号 (冰雪路面, 厚雪路面) 的防滑钢板, 可以对所有车辆进行安装, 也可起到辅助ABS系统和防滑系统的作用。

5 结语

该文通过对汽车防滑装置的设计与研究, 解决了汽车在冰雪路面行驶打滑的问题, 通过在轮胎上加装防滑装置, 使汽车轮胎的摩擦系数增减, 汽车行驶平稳, 防滑装置的三角锥形体通过冰雪直接与路面接触, 使汽车的轮胎不产生滑移, 保证了汽车在冰雪路面正常行驶。

参考文献

[1]濮良贵, 纪名刚.机械设计[M].北京:高等教育出版社, 2001:325-345.

[2]濮良贵.机械零件[M].北京:高等教育出版社, 1982:438-525.

[3]邰茜, 吴笑伟.汽车机械基础[M].北京:北京大学出版社, 2010:225-265.

[4]王清池.国外路面抗滑技术的发展[J].中外公路, 1981 (1) :35-39.

[5]万晓东.汽车安全装置性能大比拼[N].中国消费者报, 2003-09-24.

[6]严冰, 李春学.冰雪路面汽车的防滑及注意事项[J].世界汽车, 1980 (2) :66-71.

车辆装置 篇2

车辆可变角度爬坡测试装置

目前,车辆爬坡能力等性能指标测试一般在车辆测试场地的`固定坡道上进行,但是对于不同种类井下矿用车辆测试的爬坡角度不同这一课题,我单位研制一种适合多种车辆可变角度爬坡性能测试装置,该装置由可变角度平台,拉力传感器和速度传感器,测试支撑轮组,工控机和微机控制系统等组成,该装置可用于车辆检测、试验和车辆修理等相关行业.

作 者：鲁显春  作者单位：三一重型装备有限公司,辽宁,沈阳,110027 刊 名：中国科技纵横 英文刊名：CHINA SCIENCE & TECHNOLOGY 年，卷(期)： “”(10) 分类号： 关键词：可变角度   车辆性能   测试装置   牵引力   拉力传感器   速度传感器  

车辆装置 篇3

授权公告日：2016.05.18

专利权人：西门子公司

地址：德国慕尼黑

发明人：格哈德·施密特

Int.Cl.：B60N2/015（2006.01）I；B61D17/08（2006.01）I

优先权：102013205995.7 2013.04.04 DE

PCT进入国家阶段日：2015.09.29

PCT申请数据：PCT/EP2014/055678 2014.03.21

PCT公布数据：WO2014/161728 DE 2014.10.09

车辆操纵装置的结构设计 篇4

机械式制动器操纵机构由制动踏板、拉杆等机械杆件组成, 完全由人力来操纵, 是指完全依靠传动杆件的传动比传递力和行程的装置。

气力式制动器操纵机构是利用压缩空气的压力作为动力, 使车辆制动, 气力式制动系由驾驶员踩踏板, 制动控制阀使储气筒内的压缩空气通入制动器室, 压缩空气的压力把制动器室的推杆向外推出, 使制动器的凸轮转动, 撑开蹄式制动器的蹄片, 对车辆进行制动。

液压式制动器操纵机构有的由液压油油泵供给动力是动力式液压刹车;有的是靠人力, 用踏板踩动油泵, 是人力液压刹车。装置是由制动踏板、制动主缸、制动轮缸、车轮制动器、制动滚、管路等组成, 依靠液压能传递来制动车辆。

制动操纵机构也称为制动系统的控制机构, 通常主要包括制动踏板总成、回位弹簧、平衡机构、主力机构和调整装置等, 制动操纵机构的安装位置和结构是否符合人体工程学的要求, 是驾驶员刹车是否舒服、长时间开车是否容易疲劳的决定性因素之一, 而其结构形式和杠杆比等参数则决定了踩踏板力的大小、制动起作用的时间和制动力的作用快慢, 从而直接影响整车的制动性能。制动操纵机构运动分析的目的就是根据其结构形式和杠杆比等参数分析制动时踏板的转动量和制动器单子盘运动径向的行程、脚踏力与作用在摩擦片上的正压力的关系, 判断该操纵装置结构在性能上是否满足设计者的要求。

本车的操纵机构主要包括有一般的拉杆、在结构上连接为一体的助力机构和均力机构, 以及安装在变速箱壳体内的平衡器组成。助力机构可以用了减小在踏板上制动车辆时所必须的力, 节省操作人员的能量消耗。均力机构可以用来保证均匀同步地拉紧两侧变速箱制动器, 使制动时, 各个制动的力均等且同时。平衡体与变速箱内的左右拨叉体接触, 同时使作用力保证变速箱两个制动离合器均匀同步的工作。均力机构和平衡器的工作可保证两侧履带同时制动。

1 设计方案及要求

为了达到满足紧急制动时人脚踏板力的要求, 现在设计一套助力装置, 在紧急制动时, 使人在踏板处的踏力满足参数要求。

应该采用液压缸和杆件的简单连接, 对机械操纵装置进行改进设计, 使其达到助力要求, 帮助操纵人员在紧急制动车辆时, 人踏踏板的力满足标准800N以内的标准。因此设计的目标为设计结构的助力最少要满足在踏板上, 减少800N的踏力。

为了达到提供助力的目的, 我们一般利用杠杆的原理和液压助力的方式得到, 此处设计的装置, 是在不改变杠杆比的前提下, 单独使用液压缸来提供助力的。在不改变原来装置的行程的前提下, 预先假设在拉臂处装入一个液压缸装置, 由机械操纵装置的特点可以得到, 计算满足制动时, 助力液压缸在踏板处表现出800N力的计算推导, 以此来估算出液压缸的液压助力大小。

初步计划在拉臂前安装一个助力缸, 推算在各处所需在各部件处的力的大小。脚踏板处1000N的力在拉臂处表现的力的数值:根据整体结构的力和行程的推导, 可以得到F=1248N

此值为液压缸助力作用在制动装置中最小值。

2 液压部分的设计与计算

初步设想为将液压缸与车底板內缘面成一定的夹角, 设计安装一个液压助力缸, 在拉臂前安装一个助力缸, 根据上述结构推算在各处所需在各部件处的力的大小, 推出的液压缸作用在杆件上力为1560N。使其满足液压缸在成一定角度后作用在杆件的力应大于1560N。先估计选取液压缸助力为不小于2000N的液压缸。

通过国标可以查出, 筒径40mm选用活塞杆的尺寸不小于14mm, 根据不同的速比可以选定更为精确的尺寸。为了设计的方便和工作的可靠, 可以选取液压缸活塞杆杆外径为40mm, 达到提供液压助力的目的, 又根据装配的特点可以选定, 其液压缸活塞杆选定为实心杆件, 保证缸的工作效果和可靠性。

液压缸火塞杆杆径校验:

活塞杆的直径d≧

F——活塞杆上的作用力,

[σ]——活塞杆材料的许用应力

[σ]=σb/1.4

σb——材料的抗拉强度, MPa。

活塞杆材料采用45号钢, 其中σb=580MPa。

3 连接机构的设计

液压缸的安装一侧必须与车体底的平面内缘表面固定, 底板的尺寸只要满足前后支座的安装尺寸即可, 初步设定尺寸如图1所示:底板厚度为10mm, 长为600mm, 宽度为130mm, 为了满足强度的要求, 底板选材为45号钢, 将底板焊接到车内缘表面。

然后可以得到前支座尺寸。其中的高为70mm宽为35 mm, 长为60mm, 中间开轴直径为24mm中间开槽宽15mm, 用材为45钢。

得到后支座尺寸, 高为62mm, 宽为35mm, 长为24mm, 中间开轴直径为12mm。根据根据缸的耳轴尺寸得到中间开槽宽15mm, 用材为45钢。

缸径为40mm大于所得的35mm,

活塞的长度为85mm大于缸的行程65mm,

缸壁厚度为5mm大于2σ (σ壁厚最小为1mm, 为了更加安全, 我们选定的壁厚不小于2σ) 。

从一系列的数据可以得出, 工作环境为1.9MPa, 缸完全可以提供所需的力, 并且符合强度要求。

4 总结

本文根据制动器操纵装置的工作原理和助力要求使用, 经过了长时间的方案设计, 设计方案几经全面改动, 细节设计多次完善, 最终采用了现在原有机械结构与液压缸相结合的方式来是实现助力制动的功能。依据车辆内部空间大小以及最终确定的制动器操纵装置省力的目标要求, 以便于结构紧凑、快速准确为原则, 设计和改进出了制动器操纵机构的结构和各零部件的尺寸。

参考文献

[1]朱冬梅, 胥北澜, 何建英.画法几何及机械制图[M].北京:高等教育出版社, 2011.

车辆装置 篇5

车辆限界装置用于车辆的制造外形尺寸检查, 确保车辆外形尺寸符合机车车辆限界要求, 保证车辆在铁路线路上的运行安全, 防止车辆撞击邻近线路的建筑物和设备。但是, 随着产品越来越多样化, 仅使用一种规格尺寸的车辆限界无法满足实际需求。由于传统限界装置 (见图1) 的横梁和框架都是固定的, 这就导致了其使用的局限性, 当改变车型时, 无法灵活自如地调整适应。为解决此问题, 中车齐齐哈尔车辆有限公司设计了一种可横向移动, 且横梁可上下升降的限界框架以满足多种车型的使用需求 (见图2) 。

2 技术原理与改进方案

(1) 在基础地面上设置有不同排列方式的各种轨距的轨道, 通过限界装置底部的电机减速器, 精确调整限界装置与轨道之间的相对位置, 与轨道中心对齐后, 调整好锁紧机构, 实现精确定位。

(2) 调节升降横梁, 由于限界装置上设置有链传动机构, 通过转动传动轴, 将横梁调整至合适位置, 操作人员更换对应车型的轮廓检测板, 继续转动传动轴, 可使轮廓检测板的安装位置较为精确。

(3) 当车辆通过限界时, 如有刮碰, 轮廓检测板会随之摆动, 固定在轮廓检测板上的传感器将会发送信号。

3 结构设计

车辆限界装置主要由固定框架、升降横梁、可放倒走台及护栏、走行小车等组成 (见图3) 。

(1) 固定框架

固定框架由3 段小框架用螺栓连接而成, 每段小框架由方管与法兰板焊接而成, 这种结构既保证了足够的强度与刚度, 又是一种柔性化设计, 由于每一段尺寸较小, 加工相对容易, 所以, 能够较好地保证精度, 日后维修也便利许多, 又大幅降低了其在运输过程中的成本与损坏风险。

(2) 升降横梁

升降横梁是改进方案的重点项目之一, 它也是由方管等部件组成的钢结构, 其上连接有4 组滑轮, 固定框架上有滑道、传动机构和调整锁紧装置 (见图4) , 使用时仅需转动传动机构, 即可上下调整升降横梁的高度 (由于有配重装置, 完全抵消了横梁的自重, 所以调节起来非常方便) , 通过观察调整锁紧装置的刻度尺, 可以清晰而准确地调整到适合的位置, 调整结束后锁紧升降横梁, 即完成了横梁的升降。

(3) 可放倒走台及护栏

在完成横梁升降之后, 工作人员需要站在走台上更换车辆限界外轮廓板。走台使用完毕后, 可在地面通过棘轮摇杆装置将走台摇起至合适的高度, 使车辆顺利通过限界装置而不刮碰到走台, 同时将护栏折叠放倒, 这样可以在走台与护笼之间腾出很大的空间, 加大走台摇起的角度, 来配合升降横梁上升至更高, 由此可满足尺寸较大车辆的检查需求 (见图5) 。

(4) 走行小车

走行小车也是改进方案的重点项目之一, 主要由底座、车体、电机减速器、齿轮齿条、直线导轨、定位夹紧装置、刻度尺等部件组成。工作时将定位锁紧板的螺母拧松, 启动带抱闸的电机减速器, 带动车体经直线导轨平稳地在底座上移动, 可通过安装在底座上的刻度尺观测移动距离, 准确停稳后, 锁紧螺母, 同时起到了定位及保证整个限界装置稳定性的作用, 防止限界装置倾翻。为了双保险, 在一侧设置了斜撑装置, 在调整好限界装置的位置后, 利用斜撑装置将限界装置与地面牢固连接, 防止由于天车刮碰或室外大风等不定因素导致限界装置倾翻。另外为了防止限界框架在移动时发生变形, 在框架底部安装了横撑装置, 使用时利用销轴连接, 走行完毕后可将其向上收起至固定框架内, 不占用多余空间 (见图3) 。

4 推广情况及强度分析

该限界装置目前为以下5 种轨距设计 ( 见表1) , 可通过在地面或基础中铺设不同轨距的轨道来实现应用。

由于此装置为龙门结构, 走行小车设置在龙门结构的左右两端底部, 其中一台装有电机减速器驱动小车, 另一台无驱动装置。在启动时, 有驱动装置的小车首先产生位移, 由龙门框架带动从动小车在轨道上移动, 故无横撑结构的龙门框架会有外扩现象, 通过图6 中的有限元分析可知, 在没有安装横撑时, 框架所受最大应力为267 MPa, 在加装了横撑后, 整个龙门结构形成了较为稳定的矩形框架, 受力情况得到明显改善, 最大应力降为6. 67 MPa, 更加可靠耐用。

5 结束语

浅谈城市地铁车辆客室门隔离装置 篇6

1 隔离装置的原理及操作

1.1 定义

隔离装置是指在车辆运营过程中, 为了避免因客室门出现故障时而影响正常运营, 在排除故障之前就将此门从TCMS上隔离, 使此门退出服务, 保证其他门正常开关的装置。隔离装置也称故障切除装置或旁路装置。

1.2 设计理念

在运营过程中, 当车门发生故障时, 司机必须将该车门锁闭然后切除该门, 对关闭的门使用乘务员钥匙操作, 触动隔离开关。隔离开关的NC触点向电子门控器发出1个信号, 电子门控器会关闭门所有运动功能, 保留故障诊断及通讯功能[1]。同时切除装置将机械锁闭紧急解锁机构, 被切车门不参与其他车门的开/关控制, 且紧急解锁装置不能被乘客手动动作, 该车门只有通过专用钥匙解锁切除功能后才能启动紧急解锁装置, 手动打开。应注意: (1) 在隔离之前, 要将门完全关闭; (2) 隔离后不能再使用内部紧急解锁功能打开该门; (3) 隔离后, 从机械、电气上同时保证双重锁闭; (4) 隔离开关的NO触点优先于安全互锁回路, 门已被机械锁住[2]。

安全互锁回路是由关到位开关、锁到位开关上的NC触点和紧急解锁开关上的NC触点串联而成的:只有当安全互锁回路闭合时列车才能牵引。如果使门机械隔离, 则安全互锁回路将被忽略[3]。

2 目前国内常用的隔离装置

国内城市地铁车辆客室门的隔离装置一般分布在门页两侧和顶部, 一般来说曲面运动的塞拉门基本分布在两侧, 直线运动的外挂门与内藏门分布在顶部。

2.1 分布门页两侧

2.1.1 结构设计

隔离装置开关盒利用T型螺栓安装在门框T型槽内, 锁插销 (锁闩) 及匹配的退出服务锁装置 (用四方钥匙启动) 安装在门页上, 隔离开关S2位于右侧门框立柱隔离开关组件盒中, 如图1所示。

2.1.2 锁闭原理

(1) 电气锁闭

先手动将门移到完全关闭状态, 用转动门页的四方钥匙开启退出服务锁, 使锁闩完全伸出, 顶击隔离开关组件的凸轮结构和隔离开关S2, 听到第1次声响即隔离开关激活开关盒内部的限位开关, 电气方面已经隔离, 如图2所示。

(2) 机械锁闭

电气隔离后, 锁插销继续顶压隔离开关, 即四方钥匙转动至少85°时基本完成了机械锁闭, 完美锁闭为转动90°, 转轴四方头处标识竖直, 即锁闩完全卡住密封型材, 保证了门在运营过程中被隔离后的机械锁闭, 在这种情况下紧急解锁也打不开此门。

2.2 分布门页顶部

2.2.1 结构设计

隔离开关组件安装在门页顶部的悬挂装置上, 隔离装置的切除钩安装在左门页上 (从内向外看) , 激活隔离开关装置且与切除钩形成机械锁闭的隔离锁杆装置安装在右门页上 (从内向外看) , 如图3所示。

2.2.2 锁闭原理

(1) 电气锁闭

先手动将门移到完全关闭状态, 用转动门页四方钥匙开启退出服务锁, 使隔离锁杆装置完全向上伸出, 顶击隔离开关组件的凸轮结构和隔离开关到一定尺寸时 (根据设计要求, 见图4) , 隔离开关激活限位开关呈闭合状态, 电气方面已经切除。

(2) 机械锁闭

在电气隔离过程中, 四方钥匙开启退出服务锁, 隔离锁杆装置通过切除钩凹槽向上伸出, 即四方钥匙转动90°, 转轴四方头处标识竖直 (见图4) 。隔离锁杆此时完全卡住切除钩, 保证了门在运营过程中被隔离后的机械锁闭, 此时用紧急解锁也打不开此有故障的客室门。

3 正常运营中的典型问题

3.1 上海某项目误隔离问题处理

问题描述:车辆在运营过程中, 隔离开关装置限位开关滚轮与切除锁钩在列车运营中相碰, 导致在开关门过程中被切除 (见图5) , 以致该客室门被隔离, 运营中发生危险事故。在这种情况下如果在非零速情况下及时发现, 可能会引起延时;如果未被及时发现, 可能会因为门页不能被锁到位而发生较大运营事故, 所以该情况比较危险。车辆在运营中隔离开关装置限位开关的正确安装如图6所示。

原因分析:从图6可以看出, 限位开关的摆臂是由螺栓、螺母固定的, 经过长时间运营, 螺母松动失效, 以致摆臂下垂而使角度发生改变, 导致在门页关闭过程中限位开关滚轮与切除锁钩在列车运营中间相碰。

处理方案:为了避免因长时间运营导致螺母松动失效, 以致摆臂下垂而使角度发生改变, 针对限位开关摆臂增加一止挡, 如图7所示。

3.2 深圳某项目客室门隔离不到位

问题描述:根据业主反馈, 客室门隔离装置被隔离后, 利用紧急解锁还可以将此门打开。由以上可看出:电气方面已经被锁闭 (切除开关被激活, 切除信号已经发到司控台) , 但是没有保证机械锁闭。

原因分析: (1) 垂直型材安装尺寸问题:安装设计要求, 门框两侧密封型材之间跨距变小 (标注尺寸1 590±2 mm) , 影响锁插销的行程, 没能保证四方钥匙至少转动85°, 黑色开关杠杆就直接与垂直型材干涉, 不能确定机械锁闭是否到位 (见图8) ; (2) 来料问题:锁闩与实际设计尺寸相比长度较长, 即锁闩的行程没有达到一定的设计距离, 没有保证四方钥匙至少转动85°, 活动杆就直接与垂直型材干涉, 不能确保机械锁闭到位。

处理方案: (1) 核查门页上切除装置的四方钥匙孔能否自身空转90°, 如不能空转到位, 说明产品质量本身有问题, 联系供应商处理; (2) 如果空转可以达到90°, 测量密封型材安装尺寸是否符合 (1 590±2) mm要求, 如果合格, 则证明是客室门内部锁插销来料问题 (比实际尺寸长) , 联系供应商处理; (3) 如果密封型材安装尺寸不合格, 处理方案如下:设计变更, 根据实际情况, 将锁闩长度减短或者整改密封型材 (拆下带有切除装置单侧客室门门页、门边扶手、门边立罩、紧急呼叫等) , 将影响锁插销行程的密封型材部分切除 (见图9) , 并从外部打密封胶, 然后再恢复安装。

后续预防措施: (1) 严格控制密封型材安装尺寸, 必要时定期检查安装工装; (2) 督促供应商严格控制其产品质量:四孔钥匙在门上定位尺寸、四孔钥匙的90°转动、四孔钥匙的安装以及锁插销的长度控制; (3) 供应商应细化安装、调节说明书, 将影响安装的行程、角度信息细化列出, 以备车间现场安装、调节时按标准安装与检测; (4) 完善工序, 电调门工艺文件应增加以下功能:关门、隔离、打开内部紧急解锁, 客室门不能打开。

4 结束语

本文简单阐述了目前地铁车辆客室门隔离装置的设计原理, 分析了隔离装置正常运营过程中出现的问题并提出相关的预防及改进建议, 给目前城市轨道、地铁组装车辆厂在设计与工艺技术方面带来一定的借鉴。

摘要：当车辆某一个客室门出现故障时, 隔离装置能使此门退出服务, 并保证其他门的正常开关, 确保车辆的正常运营。本文主要介绍隔离装置的使用原理、功能及主要问题处理。

关键词：客室门,隔离装置,故障,互锁

参考文献

[1]倪挺, 李钢锋.上海地铁车辆客室车门故障分析与对策[J].电力机车与城轨车辆, 2003 (5) :50-51.

[2]王建兵, 朱小娟, 浦汉亮.上海地铁车辆客室车门故障原因及整改措施[J].电力机车与城轨车辆, 2006 (1) :47-48.

车辆装置 篇7

1 警惕装置

国内城轨车辆的警惕装置与司机控制器设计集成一体化, 一般置于手柄的下方。司机在非高制动档位 (4级制动以上) 行车时, 一旦松开手柄, 取消了持续的机械施压, 列车配备的警惕蜂鸣器会立刻鸣响, 提醒司机目前列车处于危险运行的工况, 5 s内若司机没有再次触发警惕装置, 车辆将实施紧急制动, 直至停车。因该装置要求司机操作的连续性, 被称为“死人按钮”。目前国内高铁列车同样配备了警惕装置, 分别设置在操纵台上和操纵台下, 司机可以选择触发操纵台上的按钮或操纵台下的脚蹬, 30 s内若无任一触发动作, 操纵台上的蜂鸣器将会自动发出报警声音;10 s后若司机依然未触发警惕装置, 列车将会实施紧急制动, 直至停车。由于其非连续的操作特性, 因此又被称作“活人按钮”。无论是“死人按钮”还是“活人按钮”, 警惕装置已成为保障列车安全运行的一个有效措施。

2 新型警惕装置功能

目前“死人按钮”和“活人按钮”警惕装置的设计都有一定的局限性。“死人按钮”装置通过持续施压实现对车辆的保护功能是不可靠的, 任何因放置不当而恰巧置于警惕装置上的物品由于其自身的质量原因, 都可以取代司机的持续施压操作, 进而使警惕装置自身保护功能失效;其次, 对于站间距在2~3 km的情况下, 由于站间距较长, 长时间的握紧手柄对司机来说是件劳动强度较大的工作, 而一旦松开, 就会立刻报警。“活人按钮”相对“死人按钮”装置, 以循环周期性动态操作取代固定的静态操作, 可行性增强, 但当车辆运行在一种高加速、站间距离相对较小的工况, 完全借用该警惕装置也是不可取的。因为车辆处于高速运行过程中, 触发周期过长将不能保证列车的安全制动距离。

因此, 结合高铁上用到的传统“活人按钮”警惕装置进行了重新设计的一种新型警惕装置, 充分利用列车控制系统, 结合列车各种运行工况, 以实现根据列车运行速度对警惕装置触发周期进行精准调整的目标。

2.1 方案设计

新型警惕装置设计方案主要针对警惕装置触发的时间间隔进行重新设计, 由原来的定周期触发, 变为一种周期可调的触发方式。列车不同运行工况下, 警惕装置触发方式设计如下:

(1) 列车处于正常运行 (4级制动以上) 的工况时, 制动力很大, 可以保证列车运行安全, 忽略警惕装置的保护功能, 即不触发;

(2) 列车处于低速正常运行的工况时, 考虑到列车制动能力能有效保证列车的安全运行, 同时为了降低司机的劳动强度, 因此在列车速度低于6.4 km/h的工况下, 也可忽略警惕装置的保护功能, 即不触发;

(3) 列车处于中速正常运行的工况时, 沿用国内高铁的定周期触发警惕装置的方式, 采用最长警惕触发周期为30 s, 若30 s内司机没有任何触发操作, 列车将对司机进行进一步的提醒直至停车;

(4) 列车处于高速正常运行的工况时, 由于列车运行速度高, 因此考虑到高速带来的制动距离的增加, 选用一种根据不同列车速度自动调节触发周期的方式来实现动态警惕触发功能, 触发周期在16~30 s内自动调整, 若司机在规定时间段内未完成对警惕装置的触发操作, 列车将会发出声光报警, 采取紧急制动直至列车停车。

警惕装置触发周期设计见表1。

2.2 硬件组成

新型警惕装置功能设计的硬件组成分为三部分:列车运行工况、列车控制系统和列车动作。

(1) 列车运行工况包括列车制动状态操作、制动控制单元和警惕装置触发状态, 其中制动控制单元提供本单元内车辆的轴速度, 列车运行工况信息反馈至列车控制系统。

(2) 列车控制系统包括数字量输入模块、中央控制单元及数字量输出模块三部分, 列车控制系统依据接收到的本单元内制动控制单元传输的有效列车轴速度计算出整列车辆的实际运行速度, 同时采集列车制动状态及警惕装置触发状态, 以此三要素确定警惕装置的触发周期。其中警惕装置选用自复位的按钮, 列车控制系统检测按钮的边沿脉冲信号作为判断条件。

(3) 列车动作包括报警灯、蜂鸣器及紧急制动继电器动作。列车控制系统根据列车运行工况信息反馈控制列车动作, 以保证车辆运行安全。

新型警惕装置功能实现原理框架见图1。

2.3 软件实现

2.3.1 软件设计

列车控制系统的软件设计是整个警惕装置设计的核心部分, 软件设计流程见图2。

(1) 列车控制系统采集列车运行工况, 采集到表1中的工况1和工况2时, 警惕许可不执行, 反馈命令为“N”, 程序循环运行;采集到表1中的工况3和工况4时, 执行警惕许可, 反馈命令为“Y”, 程序继续运行。

(2) 列车控制系统根据采集到的列车运行工况制定警惕装置触发周期, 若在触发周期内司机进行了警惕装置触发, 反馈命令为“Y”, 程序循环运行;若司机超时未触发警惕装置, 反馈命令为“N”, 首先列车控制系统对报警指示灯输出高频启动脉冲指令, 通过报警指示灯的高频闪烁对司机进行提示, 程序继续运行。

(3) 若报警指示灯高频闪烁动作2.5 s内司机进行了触发警惕装置操作, 则列车控制系统终止对报警指示灯的高频输出, 反馈命令为“Y”, 程序循环运行;若该时间段内司机不做任何操作, 反馈命令为“N”, 列车控制系统在对报警指示灯输出高频启动命令的同时, 对蜂鸣器也输出同频率的启动脉冲, 从而增加报警声音的提示, 程序继续运行。

(4) 若蜂鸣器和报警指示灯高频闪烁同步动作2.5 s内司机进行了触发警惕装置操作, 则列车控制系统终止对报警指示灯及蜂鸣器的高频输出, 反馈命令为“Y”, 程序循环运行;若该时间段内司机不做任何操作, 反馈命令为“N”, 则可以判断目前司机处于无意识状态, 失去了对列车运行状态的监控和操纵能力, 出于对车辆的安全运行考虑, 列车控制系统会输出紧急制动的指令, 触发紧急制动继电器动作, 将列车安全停稳。

2.3.2 软件程序

根据软件设计思路, 基于isagraf软件采用流程图 (FC) 语言进行软件程序的编写。该软件程序能完全实现软件设计的功能, 已在具体的出口城轨车辆中得到应用。

3 结束语

国内轨道车辆安装的警惕装置使用较多的是静态操作和固定周期的动态操作触发方式。在分析了静态和固定周期动态触发警惕装置不足之处的基础上, 同时结合车辆的运行工况, 重新设计实现了一种在安全制动距离下, 警惕触发周期随车速变化而自动调整的动态触发方式。该设计利用列车控制系统强大的处理能力, 结合列车运行状态等综合条件, 控制车辆逻辑的输出, 尽可能减少硬件设备或触点故障带来的影响, 同时最大程度降低了司机的工作强度, 提高了车辆运行的安全性能。该设计方式对于站间距较长的轨道车辆警惕装置控制原理设计有很好的参考价值及指导意义。

参考文献

[1]丁玉峰, 刘明杰.HXD3型机车警惕装置原理及故障分析[J].内燃机车, 2013 (3) :37-38.

[2]许群芳, 林平.司机控制器牵引/制动单元手柄防误操作结构设计[J].电力机车与城轨车辆, 2011 (3) :61-62.

[3]申屠慧平, 叶林.HXD3电力机车无人警惕装置的技术改进[J].上海铁道科技, 2012 (2) :45-46.

车辆装置 篇8

1高速车辆所要求的舒适度

新干线等高速铁路被用于长距离运输,对车内舒适度的要求高。目前,新干线列车的舒适度保持在较高的水平,当列车进一步提速时,则要求维持现有舒适度水平或进一步提高舒适度。

高速车辆的车体要求考虑轻量化,当然,要确保承受气密载荷的强度。为了提高舒适度,还需着重考虑减振、降噪等措施。随着车辆轻量化及提速,车体弹性振动(也称为车体弯曲振动)已成为舒适度方面亟待解决的问题。根据以往的研究得知,最近新干线车辆其车体弹性振动的影响相对增大,对舒适度有影响的弹性振动不仅仅是以往所假定的那样将整个车体视为弹性梁(均匀梁)的变形的简单形式(即指车体弯曲振动存在多种振动模态)。因此,以比既有新干线更高速度运行的车辆,针对立体构件变形的弹性振动的对策研究其重要性会进一步提高。

此外,伴随运行而产生的噪声随速度增加而急剧增大,所以,为实现列车提速,必须采取降低车内噪声的对策。尤其是源自转向架等的振动传递到车体上,引起地板及内装饰板的振动,这类振动产生扬声器那样的作用向车体辐射噪声,称为“固体传导声”噪声,是200Hz~500 Hz左右的较低频率,所以难以采取对策,成为提高车内舒适度的重要研究课题。

针对这类车体弹性振动及车内噪声的问题,以往是单独进行研究的,其原因可认为有以下几点:从试验方面来说,没有将车内噪声与车体弹性振动作为整体处理的试验设备;从数值计算方面来说,以上述两者为对象建立的数值计算模型其计算工作量庞大,计算机工作能力不足。但上述两种问题都缘于车体振动,其原因相同,故将车体弹性振动及车内噪声统一起来进行处理才是合理的。

2针对高速车辆的多用途试验车体

为模拟高速车辆车体的振动及车内噪声,对具体对策进行有效的验证,制作了“高速车辆多用途试验车体”(以下称多用途试验车体)(图1)。

为降低成本,以标准的新干线中间车为基本车型,进行了必要的、最低限度的设计变更。车体结构采用最近的新干线及特快车辆上标准的中空铝合金型材结构,转向架采用由报废的新干线车辆加工改制的转向架(无摇枕转向架)。

为验证采用各种降低车体弹性振动及车内噪声对策的效果,在设计上要求能够方便地安装、拆卸内装饰板及地板等。此外,侧墙板-地板,以及侧墙板-车顶板的连接部位,为设置补强构件而准备了安装座。而且,在最近的车辆上,安装车体间抗蛇行减振器等车体间连接元件的增加,有对车体弹性振动带来影响的可能性,所以,设计上要能够做到改变其安装条件。

图1多用途试验车体的外观与内景

车内省略了座椅,但是设有座椅安装用螺钉座。此外,与基本车型一样,设置地板上方部分风道(换气及空调用风道)。空调用出风口与基本车型一样,在车体中部只设置3个。其他方面,省略了由窗间板向上延伸部分的前端。另外,确保与基本车型具有同等的气密性能。

3车辆高频激振试验装置

为了协调实施以往单独进行的车体弹性振动及与车内噪声有关的高速车辆试验,制作了以下各种配套设施:使车辆定位、可实施各种激振的地坑,以及覆盖整个激振装置的罩子,从轮对位置上进行车辆垂向激振的轮对激振装置,以及设置于车体的抗蛇行减振器安装座等激振装置。

图2为其中的地坑及罩子的外观及内景。形如帐篷仓库式的盖子长为29.5 m,其中24.7 m为地坑部分,地坑部分终端则设有连接用支座,用于连接与邻近车辆的连接元件。变更日本铁道综合技术研究所内标准轨距(轨距:1435mm)的部分留置线,设置了本装置,以便2节新干线车辆大体上可停放在直线上,在装备上做到了也能模拟与地坑终端部位的连接支座相连接的连接状态,进而实施激振试验。

运行中铁道车辆的垂向车体弹性振动,可认为主要缘于轨道的高低不平顺。为再现这种弹性振动,制作了从轮对位置进行激振的装置(图3)。这种装 置的设计 是这样的:因车辆质量产生的静载荷用空气弹簧支承;由振动产生的载荷,则利用直接作用式作动器加载的方式实现。为了边改变如后述的激振轮对,边进行试验,激振装置设计为可移动式。施加振动的作动器采用电动伺服马达方式作动器,可在高频下工作,体积小且作用力大。地坑的钢轨上设置了缺口,被激振的轮对并不与钢轨接触,而是被支承在与钢轨具有同样形状的激振装置的支承部位并被垂向激振。

此外,作为车体振动及车内噪声的传播路径,有时来自转向架的振动通过抗蛇行减振器及牵引拉杆传递到车体,成为100 Hz~300 Hz频域的固体传导声的主要噪声源。因此,为了模拟通过该路径的车体激振,制作了固体传导声模拟用激振装置,可从抗蛇行减振器安装座及牵引拉杆支座对车体进行激振(图4)。能够取代实车的抗蛇行减振器及牵引拉杆,做到能高效地进行试验。

图2车辆高频激振试验装置的外观与内景

图4安装在抗蛇行减振器安装座上的固体传导声模拟用激振装置

上述一系列试验装置,在零部件方面也做了精心考虑,购入通用件,以降低成本,并且还精心设计了激振机构及安装夹具,这些装置是日本铁道综合技术研究所独立制作的。

4利用试验设备进行研究的实例

4.1利用定置试验评价运行时的舒适度

普通车辆装有4根车轴、8个车轮,形成同时从8处部位被激振的事实。受设备方面的制约,轮对激振装置只装有2台作动器。因此,要对1条轮对的2个车轮实施激振,在做激振试验的同时移动激振装置,对4条轮对依次激振,并取得数据。在各种激振条件下,求出了从激振轴到地板面的加速度传递函数,然后利用计算机在数值上合成其传递函数,例如,相当于运行时的情况等,计算出同时对全部车轮激振条件下的响应加速度的功率谱密度(PSD)(图5)。

图6给出了利用轮对激振装置对实际的多用途试验车体的各轮对按顺序激振,利用软件求出的相当于运行条件下的加速度PSD(合成PSD)结果,并与用其他方法实施的车辆激振台上进行的模拟实际运行试验所获得的PSD(实测PSD)进行了比较。实例中同时给出了被广泛用于舒适度评价的舒适度水平(LT)值。在对舒适度影响 大的20 Hz以下的频 域中,两者的PSD吻合得很好,LT值的差在1dB之内,表明试验求出的结果具有良好的精度。

图5利用定置试验以推断运行时的加速度PSD

由以上结果可知,在本文关注的车体弹性振动频域,所开发出的激振装置具有足够的激振性能,通过对各轴进行激振试验与用软件推断方法有机结合起来,可以定量地评价乘坐舒适度。

图6利用定置试验模拟运行条件下的加速度PSD评价实例

4.2降低固体传导声对策的研究

为了降低铁道车辆固体传导声,研究了用隔振橡胶弹性支承地板的浮动地板结构。浮动地板结构利用在车体底架与车厢地板之间安装隔振橡胶实现地板弹性支承,以降低比固有振动频率高的频域的振动,通常,已知“固有振动频率”是由地板质量和隔振橡胶刚度决定的固有振动频率的倍。

将多用途试验车体的部分地板(转向架正上方的地板划出4块,每块地板面积为1m×3m左右)利用隔振橡胶改装为弹性支承,测试了地板的振动加速度及由地板辐射的噪声。

在本次试验条件下,由地板质量与隔振橡胶刚度决定的固有振动频率设定为87 Hz。因此,能够期待利用浮动地板结构取得降低理论上123 Hz(87 Hz的槡2倍)以上频域的振动效果。

图7是在牵引拉杆安装座上安装固体传导声模拟用激振装置,在产生固体传导声时,比较了针对激振力的转向架正上方地板中部的振动加速度与车内噪声(激振点正上方地板上方0.1 m处)的试验结果。由于实现弹性支承,在高于125 Hz的频域,地板的振动加速度及地板辐射噪声均有所降低。在大致如理论上所指出的频域,发现浮动地板结构可取得减振降噪效果。虽然本次研究只以部分地板为研究对象,但通过在车厢全部地板上采用浮动地板结构,也会取得降低固体传导声的效果。

图7不同地板结构的地板振动及车内噪声的比较(对牵引拉杆安装座进行激振)

5结束语

本文介绍了为降低车体弹性振动与车内噪声,实现舒适度良好的车内环境,以开展各种研究为目的而研制的试验车体及其激振试验装置。为研究高速车辆的车内舒适性建立了重要的基础研究设施。此外,本文未提及的内容是,致力于建立多用途试验车体的详细数值分析模型,从数值分析方面也正在取得一系列的研究成果。

车辆装置 篇9

2009年1月7日, 京九干线上行货物列车81010次机后38位集装箱平车X6A5206712, 因制动缸的6条安装螺栓螺母丢失而造成脱落侵入下行正线, 被下行货物列车机车撞击构成货车责任铁路交通一般C类事故。

随着国民经济的飞速发展, 物资需求量的增大, 货物列车的提速是必然趋势, 大量客货列车分线运行, 为货物列车提速提供了条件, 目前的货物列车虽然进行了大部分的更新或改造, 基本满足了货物列车提速可能性, 但随速度的提高, 货物列车出现行车事故时的损失将更大, 如何提高货物列车的运行安全性, 是车辆部门在更新改造过程中需要考虑的问题。上海路局把配件脱落列为货车“八防”之一, 是因为车辆配件脱落后易造成车辆被打击直至造成脱轨甚至颠覆事故, 车辆的大多数配件均安装在车辆底部, 焊接或安装在底架上, 前期因车钩及缓冲装置出现脱落而进行改造安装了安全吊架, 但空气制动装置的各风缸、制动缸等吊挂装置还是采用螺栓连接安装。2009年1月7日集装箱平车X6A5206712制动缸脱落是近年来最突出的一次, 但货物列车在实际运行中, 存在很多制动缸、各风缸安装座螺栓、螺母丢失的情况。

《铁路交通事故调查处理规则》第十四条12款规定:列车中机车车辆断轴, 车轮崩裂, 制动梁、下拉杆、交叉杆等部件脱落列为铁路交通一般C类事故, 如果因配件脱落造成车辆脱轨, 则事故等级还要高。

经过统计, 上海铁路局南京东车辆段各列检2011年度发现的各风缸螺栓、螺母丢失、松动故障有37件, 如果列检作业中漏检出现脱落, 都有可能造成列车车辆脱轨、颠覆事故的发生。同年, 局内以及外局车辆单位发现和反馈的悬挂装置故障也很多。

2 受力分析

风缸、制动缸目前的安装方式为配件与安装座间螺栓连接 (如图1) , 螺栓为径向受力, 易出现螺栓、螺母松动、丢失或脱丝等情况 (如图2)

3 改进建议

鉴于因制动缸、各风缸等较重, 螺栓受力后易松动、脱出、丢失而造成脱落的情况。

建议1:可将车辆配件安装部及吊架改变形状, 将水平方向的安装面改为立式安装面, 使螺栓受力方向由轴向力变为径向力, 达到改变螺栓的受力方向的目的 (如图3) , 在紧固状态下, 螺栓受力得到改善, 可有效防止配件的脱落, 减少车辆配件脱落事故发生。

建议2:改变车辆配件和吊架安装面的连接方式, 由正面接触连接改为挤压式连接, 将车辆配件重量直接传递到吊架, 螺栓只起到固定作用。可有效防止配件的脱落, 减少车辆配件脱落事故发生。

摘要：分析目前货车车辆悬挂装置的安装方式, 提出了改进方式。