[发明专利]一种电子与机械敏感器融合触发的脱轨探测装置

说明书

本发明涉及轨道车辆的安全保护装置，特别涉及一种电子与机械敏感器融合触发的脱轨探测装置；其一种电子与机械敏感器融合触发的脱轨探测装置，包括安装在连接板上的稳压阀、脱轨探测器以及脱轨分析单元，所述连接板安装在车辆底部，所述脱轨探测器通过稳压阀连接车辆的供气管。本发明提供一种新的电子与机械敏感器融合触发的脱轨探测装置，采用将机械敏感器、电子敏感器进行融合触发，工作稳定，可靠性高，并且将脱轨信号传递给司机室，由司机进行紧急制动，充分利用了列车原有的制动系统，对加装空间要求低；该装置具有较好的稳定性和封闭性，结构简单、组装便捷、价格便宜，能够快速准确地判断列车车辆是否发生脱轨。

技术领域

本发明涉及轨道车辆的安全保护装置，特别涉及一种电子与机械敏感器融合触发的脱轨探测装置。

背景技术

我国自铁路提速以来，列车的安全运行至关重要。由于外部环境变化、车辆或线路状态不佳、车辆偏载、列车编组或机车操纵不当等诸多因素的影响，脱轨成为铁路运输安全的主要危险源之一，在重大事故中的比例高达70％；而且脱轨后如果工作人员没有及时发现，列车将继续行驶，从而引发更多车辆相继脱轨或倾覆，导致事故扩大，造成车辆、货物、轨枕、路基及道旁设备的严重损坏，甚至与邻线列车发生碰撞，轻则运输中断，重则车毁人亡，不仅经济损失巨大，而且社会影响恶劣。

列车脱轨后救援恢复工作是第一要务，现场比较混乱，对产生事故的真正原因很难全面系统地分析。国内外在脱轨预测研究方面，由于预测模型不精准、试验参数无法准确控制、极端工况试验难以实现等因素的影响，导致评判算法和准则不能精确地反映脱轨倾向，误报率较高，实用性不强。

因此在列车上加装脱轨探测装置，通过检测运行过程中的异常动态和征兆，在出现脱轨后立即进行紧急制动，以防止产生二次伤害是一种适用的方法。

目前国内外开发了几种脱轨探测装置，在降低脱轨损失、减小脱轨事故对铁路运输的干扰方面起到了一定作用。但随着车型和运行条件的变化，还存在一些不足之处：

1、价格昂贵。我国现有铁路运输的脱轨保护装置造价很高，目前纯机械式脱轨保护装置每辆车加装造价约8万元，考虑到价格因素，普通货运车辆没有加装。国外开发的脱轨探测装置需要许多高价格、高精度的传感器，从成本的观点看不现实。因此在新建铁路的调试或试运行过程中，由于线路状况不太理想，脱轨事件时有发生，施工方无法对车辆进行改装，一般是在列车尾部通过人工目视监控列车的安全运行状况，可靠性、实时性比较差。

2、结构复杂，加工精度高，装配难度大。例如国外某公司研制的脱轨检测器具有4对相配合的阀座和工作腔，相互之间的安装精度很高，而且对尺寸精度、平面度和形位精度也有严格要求，加工、组装非常困难。

3、响应时间有滞后。在已设计的脱轨探测装置中，检测振动加速度的质量块均位于阀座的下方；在发生实际脱轨时，总是工作腔先下沉，直到车体着地后才会发出脱轨信号，导致系统反应滞后，延迟了紧急制动和补救时间。

4、可靠性不高，容易产生误操作。对于纯机械式脱轨保护装置，经常发生支管漏泄、拉环变形、丢失、损坏等故障，使脱轨制动装置失效，给行车安全埋下了隐患。此外，车辆短时悬浮运行、钢轨表面微小幅度的凹凸不平顺激扰等因素会导致电子式脱轨探测装置产生误报，影响列车运行的安全性和舒适性。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种新的电子与机械敏感器融合触发的脱轨探测装置，该电子与机械敏感器融合触发的脱轨探测装置结构简单、组装便捷、价格便宜，能够快速准确地判断列车车辆是否发生脱轨。

本发明具体技术方案如下：

本发明提供一种电子与机械敏感器融合触发的脱轨探测装置，包括安装在连接板上的稳压阀、脱轨探测器以及脱轨分析单元，所述连接板安装在车辆底部，所述脱轨探测器通过稳压阀连接车辆的供气管，所述脱轨探测器与所述脱轨分析单元之间通过行程开关信号线和加速度信号线连接，且所述脱轨分析单元通过紧急制动信号线连接司机室。