一种列车障碍物及脱轨检测装置的制作方法

1.本实用新型涉及轨道交通技术领域，具体涉及一种列车障碍物及脱轨检测装置。

背景技术：

2.目前市面的列车障碍物及脱轨检测装置机箱的主机和结构部分分离式设置，主机部分需要暂用车厢内空间，但是目前列车电气设备日益增多，设备安装空间越发受限，对于有轨电车等小型化列车甚至已无法分配主机安装空间。
3.在装置机箱设置在两节车厢之间，装置机箱相对列车前进方向设置有用于与障碍物间接接触的横梁，从而在有障碍物撞击或者脱轨情况时不会直接撞击损坏传感器。当碰撞发生时，装置不会损坏内部传感器，减少经济损失和修复工作量，现有检测装置设置的横梁为圆柱状，列车在高速行驶过程中横梁受风阻和惯性影响易触发误报警，列车常规冲击振动也有可能引起误报警，造成列车误触发制动影响列车运行安全。

技术实现要素：

4.本实用新型所要解决的技术问题是列车在高速行驶过程中横梁受风阻和惯性影响易触发误报警，目的在于提供一种列车障碍物及脱轨检测装置，通过将横梁垂直于轴线方向上设置为类机翼截面结构，横梁的类机翼截面结构的侧面为曲面结构，列车高速行驶时，气流通过平滑的曲面，通过上下两个面顺利排开，减少风阻直接加载到横梁迎面，减小横梁受风阻和惯性影响易触发误报警的情况。
5.本实用新型通过下述技术方案实现：
6.一种列车障碍物及脱轨检测装置，包括：
7.机箱，该机箱用于设置在列车首尾车厢车底；以及
8.横梁，所述横梁的长度布置方向与列车前进方向垂直，所述横梁径向方向上的截面为类机翼截面结构，所述类机翼截面结构的顶侧与箱体连接。
9.本技术通过设置包括机箱，该机箱用于设置在列车首尾车厢车底；以及横梁，横梁的长度布置方向与列车前进方向垂直，横梁径向方向上的截面为类机翼截面结构，类机翼截面结构的顶侧与箱体连接。横梁采用类机翼的扁平的结构造型设计，能够有效减小高速行驶下的风阻，列车高速行驶时，气流通过平滑的曲面，通过上下两个面顺利排开，减少风阻直接加载到横梁迎面，减小横梁受风阻和惯性影响易触发误报警的情况。将电气控制电路和检测整体放置于结构箱体内，减小检测模块所占空间。
10.进一步的，所述类机翼截面结构的两侧面设置为流体曲面。进一步减少风阻直接加载到横梁迎面，减小横梁受风阻和惯性影响易触发误报警的情况。
11.进一步的，所述横梁通过连接杆与机箱固定连接。提高连接杆与横梁的连接稳定性。
12.进一步的，所述机箱包括外壳、电气控制板、动力传动板和检测模块：
13.所述电气控制板设置在外壳内部安装板面上；
14.所述动力传动板设置为u型，所述动力传动板一端与连接杆连接，所述动力传动板另一端固定在电气控制板上；
15.所述检测模块设置在动力传动板的u型凹槽内。动力传动板用于在列车向前行驶过程中，当接触横梁受到障碍物的碰撞时会立即产生向后的位移，带弹性的弹性受力传动片随即产生形变，检测模块用于检测该形变。
16.进一步的，所述传动板与连接杆连接形成一连接部，所述连接部的一端伸出所述机箱外且其另一端置于所述机箱内。
17.进一步的，所述检测模块包括加速度传感器、处理器、反馈加速度传感器、制动控制电路和电源供电模块；
18.所述加速度传感器固定设置在在动力传动板的内侧壁上；
19.所述处理器、反馈加速度传感器、制动控制电路和电源供电模块设置在电气控制板上；
20.所述加速度传感器、反馈加速度传感器、制动控制电路和电源供电模块均与处理器信号连接。通过电气结构一体化设计，放弃现有将控制主机单独设置的做法减小装置体积。
21.进一步的，所述电气控制板与设置在电气控制板上的检测模块均采用灌封胶灌注。电气控制板采用整体灌封胶灌注，其具体灌封方式为将电气控制板固定于箱体的安装面板，然后灌注灌封胶，将电气控制板和机箱面板凝固为一体，既能保证防水又能保持热平衡可适应恶劣环境。
22.进一步的，所述机箱的侧面与支撑板固定连接。
23.进一步的，所述横梁由玻璃钢材料一体成型制成。横梁采用玻璃钢材料，质量轻，硬度大，满足相同硬度下重量减轻为碳钢横梁的四分之一以下。横梁一体化成型，减少各种组合部件，预埋安装固定螺母方便现场安装。
24.本实用新型与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
25.1.通过将横梁垂直于轴线方向上设置为类机翼截面结构，横梁的类机翼截面结构的侧面为曲面结构，横梁采用扁平的结构造型设计有效减小高速行驶下的风阻，列车高速行驶时，气流通过平滑的曲面，通过上下两个面顺利排开，减少风阻直接加载到横梁迎面，减小横梁受风阻和惯性影响易触发误报警的情况；
26.2.将电气控制电路和检测整体放置于结构箱体内，采用电气结构一体化设计，减小检测模块所占空间，可有效节约解决列车空间有限带来的安装问题；
27.3.横梁采用玻璃钢材料，质量轻，硬度大，满足相同硬度下重量减轻为碳钢横梁的四分之一以下。
附图说明
28.此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本技术的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中：
29.图1为本实用新型实施例中的装置结构整体示意图；
30.图2为本实用新型实施例中的横梁结构示意图；
31.图3为本实用新型实施例中的横梁截面结构图；
32.图4为本实用新型实施例中的整体结构侧视图；
33.图5为本实用新型实施例中的检测模块示意图。
34.附图中标记及对应的零部件名称：
35.1、横梁；11、侧面；2、连接杆、3、机箱；31、电气控制板；32、动力传动板；4、检测模块；41、处理器；42、反馈加速度传感器；43、制动控制电路；44、电源供电模块；45、加速度传感器；5、支撑板。
具体实施方式
36.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。
37.实施例1
38.如图1和图2所示，本实施例提供一种列车障碍物及脱轨检测装置，包括：
39.机箱3，该机箱3用于设置在列车首尾车厢车底；以及
40.横梁1，横梁1的长度布置方向与列车前进方向垂直，横梁1径向方向上的截面为类机翼截面结构，类机翼截面结构的顶侧与箱体连接。
41.本技术通过设置包括机箱3，该机箱3用于设置在列车首尾车厢车底；以及横梁1，横梁1的长度布置方向与列车前进方向垂直，横梁1径向方向上的截面为类机翼截面结构，类机翼截面结构的顶侧与箱体连接。横梁1采用类机翼的扁平结构造型设计，能够有效减小高速行驶下的风阻，列车高速行驶时，气流通过平滑的曲面，通过上下两个面顺利排开，减少风阻直接加载到横梁1迎面，减小横梁1受风阻和惯性影响易触发误报警的情况。将电气控制电路和检测整体放置于结构箱体内，减小检测模块4所占空间。
42.如图3，类机翼截面结构的两侧面11设置为流体曲面。类机翼截面结构的大头端远离列车前进方向设置，类机翼截面结构的大头端与连接杆2连接；类机翼截面结构沿其轴向方向的剖面轮廓为曲线。横梁1采用类机翼的扁平的结构造型设计，能够有效减小高速行驶下的风阻，列车高速行驶时，气流通过平滑的曲面，通过上下两个侧面11顺利排开，减少风阻直接加载到横梁1迎面，减小横梁1受风阻和惯性影响易触发误报警的情况。将电气控制电路和检测整体放置于结构箱体内，减小检测模块4所占空间。
43.如图4所示，横梁1通过连接杆2与机箱3固定连接。提高连接杆2与横梁1的连接稳定性。
44.在一些可能的实施例中，机箱3包括外壳、电气控制板31、动力传动板32和检测模块4：
45.电气控制板31设置在外壳内部安装板面上；
46.动力传动板32设置为u型，动力传动板32一端与连接杆2连接，动力传动板32另一端固定在电气控制板31上；
47.检测模块4设置在动力传动板32的u型凹槽内。动力传动板32用于在列车向前行驶过程中，当接触横梁1受到障碍物的碰撞时会立即产生向后的位移，带弹性的弹性受力传动片随即产生形变，检测模块4用于检测该形变。动力传动板32用于在列车向前行驶过程中，当接触横梁1受到障碍物的碰撞时会立即产生向后的位移，带弹性的弹性受力传动片随即
产生形变，检测模块4用于检测该形变。
48.在一些可能的实施例中，传动板与连接杆2连接形成一连接部，连接部的一端伸出机箱3外且其另一端置于机箱3内。
49.如图5所示，检测模块4包括加速度传感器45、处理器41、反馈加速度传感器42、制动控制电路43和电源供电模块44；
50.加速度传感器45固定设置在在动力传动板32的内侧壁上；
51.处理器41、反馈加速度传感器42、制动控制电路43和电源供电模块44设置在电气控制板31上；
52.加速度传感器45、反馈加速度传感器42、制动控制电路43和电源供电模块44均与处理器41信号连接。传感采用加速度传感方式，本传感器设计为三维加速度传感器45，可探测x、y、z三个方向的加速度。将加速度传感器45粘贴于动力传动板32，电器控制板上设置的反馈加速度传感器42可采集列车整车的加速度、冲击振动等。
53.本技术的加速度传感器45所采集的加速度数据包含整车的加速度及检测模块4所检测的加速度，当未检测到障碍物时加速度传感器45探测的加速度数据为车辆加减速，风阻叠加等常规数据，当出现正常车辆振动冲击的加速度时，经过反馈加速度传感器42可判断振动冲击强度，通过算法拟合曲线可判断分析当前状态，当装置探测到障碍物时加速度传感器45检测的数据曲线会具有明显特征，通过反馈加速度传感器42补充后仍然具有障碍物检测特征，则可判断列车已撞上障碍物，根据障碍物大小和冲击力大小，处理器41判断是否给出制动信号或报警信号，若已达到制动和报警门阀值则通过制动控制电路43将制动信号直接传入列车制动环路。
54.在一些可能的实施例中，电气控制板31与设置在电气控制板31上的检测模块4均采用灌封胶灌注。电气控制板31采用整体灌封胶灌注，其具体灌封方式为将电气控制板31固定于箱体的安装面板，然后灌注灌封胶，将电气控制板31和机箱3面板凝固为一体，既能保证防水又能保持热平衡可适应恶劣环境。
55.在一些可能的实施例中，机箱3的侧面11与支撑板5固定连接。
56.在一些可能的实施例中，横梁1由玻璃钢材料一体成型制成。横梁1采用玻璃钢材料，质量轻，硬度大，满足相同硬度下重量减轻为碳钢横梁1的四分之一以下。横梁1一体化成型，减少各种组合部件，预埋安装固定螺母方便现场安装。
57.以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：

1.一种列车障碍物及脱轨检测装置，其特征在于，包括：机箱(3)，该机箱(3)用于设置在列车首尾车厢车底；以及横梁(1)，所述横梁(1)的长度布置方向与列车前进方向垂直，所述横梁(1)径向方向上的截面为类机翼截面结构，所述类机翼截面结构的顶侧与箱体连接。2.根据权利要求1所述的列车障碍物及脱轨检测装置，其特征在于，所述类机翼截面结构的两侧面(11)设置为流体曲面。3.根据权利要求1所述的列车障碍物及脱轨检测装置，其特征在于，所述横梁(1)通过连接杆(2)与机箱(3)固定连接。4.根据权利要求1所述的列车障碍物及脱轨检测装置，其特征在于，所述机箱(3)包括外壳、电气控制板(31)、动力传动板(32)和检测模块(4)：所述电气控制板(31)设置在外壳内部安装板面上；所述动力传动板(32)设置为u型，所述动力传动板(32)一端与连接杆(2)连接，所述动力传动板(32)另一端固定在电气控制板(31)上；所述检测模块(4)设置在动力传动板(32)的u型凹槽内。5.根据权利要求4所述的列车障碍物及脱轨检测装置，其特征在于，所述传动板与连接杆(2)连接形成一连接部，所述连接部的一端伸出所述机箱(3)外且其另一端置于所述机箱(3)内。6.根据权利要求4所述的列车障碍物及脱轨检测装置，其特征在于，所述检测模块(4)包括加速度传感器(45)、处理器(41)、反馈加速度传感器(42)、制动控制电路(43)和电源供电模块(44)；所述加速度传感器(45)固定设置在动力传动板(32)的内侧壁上；所述处理器(41)、反馈加速度传感器(42)、制动控制电路(43)和电源供电模块(44)设置在电气控制板(31)上；所述加速度传感器(45)、反馈加速度传感器(42)、制动控制电路(43)和电源供电模块(44)均与处理器(41)信号连接。7.根据权利要求6所述的列车障碍物及脱轨检测装置，其特征在于，所述电气控制板(31)与设置在电气控制板(31)上的检测模块(4)均采用灌封胶灌注。8.根据权利要求1所述的列车障碍物及脱轨检测装置，其特征在于，所述横梁(1)由玻璃钢材料一体成型制成。

技术总结

本实用新型公开了一种列车障碍物及脱轨检测装置，包括：机箱，该机箱用于设置在列车首尾车厢车底；以及横梁，横梁的长度布置方向与列车前进方向垂直，横梁径向方向上的截面为类机翼截面结构，类机翼截面结构的顶侧与箱体连接。横梁采用类机翼的扁平的结构造型设计，能够有效减小高速行驶下的风阻，列车高速行驶时，气流通过平滑的曲面，通过上下两个面顺利排开，减少风阻直接加载到横梁迎面，减小横梁受风阻和惯性影响易触发误报警的情况。受风阻和惯性影响易触发误报警的情况。受风阻和惯性影响易触发误报警的情况。