一种轨道车辆车钩监测预警装置的制作方法

1.本实用新型属于轨道车辆运行安全技术领域，特别涉及一种轨道车辆车钩监测预警装置，适用于轨道车辆在运行过程中对车钩故障或隐患进行监测并预警。


背景技术：

2.轨道车辆在正常服役运营过程时，在长期颠簸等恶劣环境中会出现一些车钩方面的故障或隐患，比如车钩安装板与车钩中心板之间的连接螺栓和剪切螺栓的松动等进而导致车钩座松动；车钩压溃管或卡环受到强冲击出现松动或移动；车钩后端螺母
‑
凸轮盘组成松动甚至有脱落的风险等等。这些问题在日常人工检修时存在被疏漏的可能性，在后期车辆运营过程中，会造成更严重的事故。


技术实现要素：

3.本实用新型主要解决的技术问题是，提供一种简单有效，安全可靠，可实时监测车钩安全状态，保证行车安全的轨道车辆车钩监测预警装置。
4.为实现上述目的，本实用新型的技术方案是：
5.一种轨道车辆车钩监测预警装置，包括钢丝绳，所述钢丝绳与车钩刚性连接部分通过支架连接，所述钢丝绳被配置成仅在一侧方向上产生移动，所述钢丝绳的一端与张紧力检测装置连接，所述张紧力检测装置检测当车钩发生故障时引起的钢丝绳的张紧力变化值，所述张紧力检测装置与车辆控制系统连接。
6.进一步，所述钢丝绳从车钩的前端部至尾端部通长设置，所述钢丝绳分多段与车钩连接，包括拉紧段和松弛段，所述拉紧段对应车钩刚性连接部分，所述松弛段对应车钩柔性运动部分，所述拉紧段内的钢丝绳处于拉紧状态，所述松弛段内的钢丝绳处于具有运动余量的松弛状态。
7.进一步，所述拉紧段和松弛段相间隔设置，所述拉紧段为二段，分别对应车钩压溃管及车钩中心板，所述松弛段为三段，分别对应车钩中心板两侧的车钩缓冲器及车钩尾端的花槽螺母凸轮盘。
8.进一步，在车钩压溃管的两端刚性连接第一支架和第二支架，在车钩安装板上刚性连接第三支架和第四支架，在车钩尾端的花槽螺母凸轮盘上刚性连接第五支架，第一支架和第二支架之间的钢丝绳为拉紧状态，第二支架与第三支架之间的钢丝绳为松弛状态，第三支架与第四支架之间的钢丝绳为拉紧状态，第四支架与第五支架之间的钢丝绳为松弛状态，第五支架与张紧力检测装置之间的钢丝绳为松弛状态。
9.进一步，所述第一支架和第二支架分别安装在车钩压溃管前端的套筒法兰和后端的止挡法兰上。
10.进一步，所述第一支架、第二支架、第五支架为铸造一体件。
11.进一步，所述第三支架、第四支架为弹性薄片，所述弹性薄片的一端通过螺栓固定在车钩安装板上，所述弹性薄片的弹性变形的一端与钢丝绳连接并与车钩中心板相接触。
12.进一步，在所述松弛段的钢丝绳上套装有保护套。
13.进一步，所述钢丝绳与支架之间通过单向锁紧接头连接。
14.进一步，相邻的两个车体底架之间的两根钢丝绳柔性连接，在两根钢丝绳的端部分别连接有一个张紧力检测装置。
15.综上内容，本实用新型所述的一种轨道车辆车钩监测预警装置，与现有技术相比，具有如下优点：
16.(1)该装置通过简单的结构，可实现实时监测车钩安全状态，保证隐患、故障能够被及时发现，确保行车安全针，具有安全可靠、简单有效、便于施工维护等优点。
17.(2)该装置可在不变更车钩及车体原有结构的情况下安装在车辆上，有利于对现车改造，且改造成本低。
附图说明
18.附图作为本实用新型的一部分，用来提供对本实用新型的进一步的理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，但不构成对本实用新型的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，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附图。
19.图1是本实用新型监测预警装置的结构安装图；
20.图2是图1的局部a放大图；
21.图3是图1的局部b放大图。
22.如图1至图3所示，车钩1，车钩压溃管2，车钩中心板3，花槽螺母凸轮盘4，车钩缓冲器5，钢丝绳6，张紧力检测装置7，拉紧段8，松弛段9，单向锁紧接头10，第一支架11，第二支架12，第三支架13，第四支架14，第五支架15，保护套16，套筒法兰17，止挡法兰18，螺栓19，车钩安装板20，喉箍21，喉箍22，柔性连接件23，车体底架24。
23.需要说明的是，这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本实用新型的构思范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本实用新型的概念。
具体实施方式
24.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
25.实施例一：
26.如图1至图3所示，本实用新型提供的一种轨道车辆车钩监测预警装置，安装在车钩上，本实施例以中间车半自动车钩为例进行说明。
27.车钩安装在车体的前后两端部，车钩由前端部至尾端部依次为车钩压溃管2、车钩缓冲器5、中间的车钩中心板3、车钩缓冲器5及车钩尾端的花槽螺母凸轮盘4，两侧的车钩缓冲器5分别安装在中间的车钩中心板3 上，车钩中心板3通过螺栓固定在车钩安装板20上，车钩安装板20为车体自身焊接的用于安装车钩1的结构。车钩1前端的车钩压溃管2、中间的车钩中心板3及车钩尾端的花槽螺母凸轮盘4为车钩刚性连接的部分，车钩中心板3两侧的车钩缓冲器5为车钩柔性运动的部分。该监测预警装置用于监测车钩中心板3与车钩安装板
20之间的连接螺栓和剪切螺栓的松动、压溃管或卡环受到强冲击出现松动或移动、车钩后端花槽螺母凸轮盘4 组成松动甚至有脱落等风险。
28.如图1所示，本实施例中，监测预警装置包括沿车钩1长度方向通长延伸的钢丝绳6，钢丝绳6由车钩1的前端部一直延伸到车钩1的尾端部，钢丝绳6与车钩1之间多点连接并分段设置，包括拉紧段8和松弛段9，拉紧段8对应车钩刚性连接的部分，松弛段9对应车钩柔性运动的部分，拉紧段8内的钢丝绳6处于拉紧状态，松弛段9内的钢丝绳6处于松弛状态，为车钩缓冲器5的运动空间预留长度余量。
29.其中，在松弛段9的钢丝绳6上套装有保护套16，拉紧段8的钢丝绳6 可不带保护套16。钢丝绳6可以在保护套16内部顺畅抽动，同时保护套16 也可将车体与钢丝绳6隔离开，保护两者不会因接触而磨损。
30.本实施例中，根据车钩1的结构，拉紧段8和松弛段9相互间隔设置，拉紧段8为二段，分别对应车钩压溃管2和车钩中心板3。松弛段9为三段，分别对应车钩中心板3两侧的车钩缓冲器5及车钩尾端的花槽螺母凸轮盘 4。钢丝绳6在连接点处呈单向拉紧状态，钢丝绳6只能在单方向上顺畅移动，而在相反方向提供的阻尼范围内无法移动。
31.在钢丝绳6的一端(即位于车钩1尾端的一端)连接张紧力检测装置7，张紧力检测装置7优选采用张紧力测量传感器，传感器内部对钢丝绳6有一定的预拉紧力。张紧力测量传感器包括张力测量器及信号采集模拟器，将采集到的钢丝绳6张紧力的变化值，转换成电信号传输到车辆控制系统中。张紧力检测装置7用于检测当车钩刚性连接的部分发生故障时引起的钢丝绳6的张紧力的变化，也即当车钩中心板3与车钩安装板20这间的连接螺栓和剪切螺栓松动、车钩压溃管2或卡环松动或移动、车钩尾端的花槽螺母凸轮盘4组成松动时，都会引起钢丝绳6的张紧力的变化，张紧力检测装置7即可检测到该张紧力的变化值。张紧力检测装置7与车辆控制系统连接，将故障信息传递至车辆控制系统，车辆控制系统控制报警装置报警及停车检修。
32.钢丝绳6与车钩1的每个连接点处设置支架，支架安装在车钩1上，钢丝绳6与支架之间通过可调式单向锁紧接头10连接，保证钢丝绳6在连接点处呈单向拉紧状态，钢丝绳6只能在单方向上顺畅移动，而在相反方向提供的阻尼范围内无法移动。
33.具体地，在车钩压溃管2的两端刚性连接第一支架11和第二支架12，在车钩中心板3的两侧弹性连接第三支架13和第四支架14，在车钩尾端的花槽螺母凸轮盘4上刚性连接第五支架15，第一支架11和第二支架12之间的钢丝绳6为拉紧状态，第二支架12与第三支架13之间的钢丝绳6为松弛状态，第三支架13与第四支架14之间的钢丝绳6为拉紧状态，第四支架14 与第五支架15之间的钢丝绳6为松弛状态，连接在第五支架15上的与张紧力检测装置7连接的钢丝绳6为松弛状态。
34.如图1所示，第一支架11安装在车钩压溃管2前端的套筒法兰17上，与套筒法兰17之间刚性连接，不会产生相对移动。第二支架12安装在后端的止挡法兰18上，与止挡法兰18刚性连接，不会产生相对移动。第一支架11和第二支架12优选采用铸造一体件，在第一支架11和第二支架12 上具有钢丝绳6的穿过孔(图中未示出)，在穿过孔处安装单向锁紧接头 10，钢丝绳6穿过单向锁紧接头10安装。本实施例中，第一支架11可通过螺栓或通过焊接的方式固定在套筒法兰17上。为了便于安装，第二支架 12则采用半圆形或扇形的结构，半圆形或扇形的结构向一侧伸出弧形的安装部(图中未示出)，安装部与止挡法兰18的外周面相
匹配，安装部通过喉箍21固定安装在止挡法兰18上，进而将第二支架12固定安装在止挡法兰18上。
35.在正常情况下，第一支架11和第二支架12之间的钢丝绳6处于拉紧状态，如果车钩压溃管2或卡环出现移动或松动，则会拉动钢丝绳6，张紧力检测装置7即会监测到钢丝绳6移动带来的张紧力的变化值，张紧力检测装置7同时将检测到的数值传输给车辆控制系统，由车辆控制系统报警。
36.如图1和图2所示，在正常情况下，位于第二支架12和第三支架13之间的钢丝绳6处于松弛状态，第二支架12和第三支架13之间的区域为车钩缓冲器5，第三支架13刚性连接在车钩安装板20的一侧侧表面上，在车辆正常运行时，车钩缓冲器5可能处于压缩或拉伸状态，并且还会有转动。该段钢丝绳6处于松弛状态，可保证车钩正常运动而不会拉动钢丝绳6而报警，避免误报。
37.如图1和图2所示，第三支架13和第四支架14分别刚性连接在车钩安装板20的两侧侧表面上，第三支架13和第四支架14与车钩安装板20之间不会产生相对移动。本实施例中，为了可以精确检测到车钩中心板3与车钩安装板20上连接螺栓和剪切螺栓的松动，优选第三支架13和第四支架 14均采用弹性薄片的结构，更优选采用不锈钢弹性薄片。弹性薄片优选采用u形结构，弹性薄片的一端通过螺栓19固定在车钩安装板20上，实现第三支架13和第四支架14与车钩安装板20之间的刚性连接，弹性薄片的弹性变形的一端与钢丝绳6通过单向锁紧接头10连接，弹性薄片底部弯曲的部分具有向车钩中心板3方向凸出的弯曲部，弯曲部抵靠在车钩中心板 3上。
38.在正常情况下，第三支架13和第四支架14之间的钢丝绳6处于拉紧状态，如果车钩中心板3与车钩安装板20之间连接螺栓或剪切螺栓出现移动或松动，则车钩中心板3移动进而带动第三支架13和第四支架14发生弹性变形，从而拉动钢丝绳6，张紧力检测装置7即会监测到钢丝绳6移动带来的张紧力的变化值，张紧力检测装置7同时将检测到的数值传输给车辆控制系统，由车辆控制系统报警。
39.如图1、图2和图3所示，第五支架15刚性连接在车钩尾端部的花槽螺母凸轮盘4上。为了便于拆装，第五支架15则采用半圆形或扇形的结构，半圆形或扇形的结构向一侧伸出弧形的安装部(图中未示出)，安装部与花槽螺母凸轮盘4的外周面相匹配，安装部通过喉箍22固定安装在花槽螺母凸轮盘4上，进而将第五支架15固定安装在花槽螺母凸轮盘4上。
40.位于第四支架14和第五支架15之间的钢丝绳6处于松弛状态，对应的区域为车钩缓冲器5，在车辆正常运行时，车钩缓冲器5可能处于压缩或拉伸状态，并且还会有转动。在正常情况下，钢丝绳6处于松弛状态，可保证车钩1正常运动而不会拉动钢丝绳6而报警。
41.第五支架15与车钩尾端部的花槽螺母凸轮盘4之间为刚性连接，不会产生相对移动。在正常情况下，第五支架15与张紧力检测装置7之间的钢丝绳6处于松弛状态，可保证车钩1正常运动，如果车钩1的花槽螺母出现松动而旋转则会带着第五支架15转动，达到一定位移之后则拉动钢丝绳6 而报警。
42.该装置具有如下优点：
43.(1)该装置通过简单的结构，通过一根钢丝绳即可实现实时监测车钩的安全状态，保证车钩安装板、溃管或卡环、车钩后端花槽螺母凸轮盘的隐患、故障都能够被及时发现，确保行车安全针，具有安全可靠、简单有效、便于施工维护等优点。
44.(2)该装置可在不变更车钩及车体原有结构的情况下安装在车辆上，有利于对现车改造，且改造成本低。
45.实施例二：
46.与实施例一不同之处在于，当只需要检测车钩中心板3与车钩安装板 20之间的连接螺栓和剪切螺栓、车钩压溃管或卡环、车钩后端花槽螺母凸轮盘4组成中的一处可能出现的隐患和故障时，可以将钢丝绳6通过支架只连接在其中一个部件上，在钢丝绳6的一端连接张紧力检测装置7，利用张紧力检测装置7检测该部件在出现故障时引起的钢丝绳6的移动。
47.实施例三：
48.如图1所示，本实施例中，在两相邻车辆的车体底架24之间贯穿一根通长的钢丝绳6，相邻的两个车体底架24之间的两根钢丝绳6通过柔性连接件23柔性连接在一起，用于留出一定的运动余量，在两根钢丝绳6的端部分别连接有一个张紧力检测装置7，当钢丝绳6的移动达到设定值时，车辆控制系统即会报警。
49.以上所述仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型方案的范围内。