[实用新型]一种重载机车保护装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及机车保护装置领域，具体为一种重载机车保护装置。

背景技术

目前重载机车的防碰撞装置：一种是用缓冲器来吸收能量，如图1所示。当机车受到冲击或碰撞时，车钩受力后传递给缓冲器，若冲击力小于缓冲器最大阻抗力时，缓冲器通过一次或多次的压缩与回复，将冲击或碰撞能量耗散掉；当冲击力大于缓冲器最大阻抗力时，缓冲器被压死，变成刚性，若冲击力过大，则会对机车和司乘人员造成伤害。第二种是在缓冲器尾部装有变形吸能元件，利用缓冲器和变形吸能元件来吸能，这种方式由于受车钩钩肩与冲击座距离的限制，要么是设计的变形吸能元件的吸能量有限、要么是变形吸能元件不能发挥其全部作用；第三种是在车体前端的车钩上部装有冲击座，在过载时希望进行一定的保护，但这种方式由于变形触发力设计不合理，要么起不到保护变形作用、要么作用极其有限。

实用新型内容

为了克服现有的重载机车保护装置难以起到保护作用的不足，本实用新型旨在提供一种重载机车保护装置，该保护装置将缓冲器、变形吸能元件、冲击座吸能元件按一定的设计顺序，将三者组合在一起，在机车正常运行和受到异常碰撞、冲击时，依顺序起作用，既能最大限度的节约运用成本，又能最大限度的起到保护作用。

为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：

一种重载机车保护装置，包括装在车钩箱里的钩尾框、车钩、从板、缓冲器、变形吸能元件以及在车钩箱外部的冲击座吸能元件；其结构特点是，所述车钩与钩尾框通过钩销连接，所述冲击座吸能元件固定在牵引梁上（可方便拆卸更换），所述缓冲器装在钩尾框内，从板装在车钩尾部与缓冲器之间，所述变形吸能元件固定在车钩箱内的尾部并与缓冲器接触；所述冲击座吸能元件与车钩的钩肩之间的距离L为缓冲器的最大行程L1加20mm~30mm；

所述冲击座吸能元件与车钩的钩肩之间的距离L为缓冲器的最大行程L1加20mm~30mm；所述变形吸能元件塑性变形的最大长度L2为冲击座吸能元件塑性变形的长度加20mm~30mm；

所述缓冲器的最大阻抗力不大于车体能承受的最大压缩载荷F；所述变形吸能元件塑性变形的静态触发力F2的取值范围为1.0F< F2<1.1F，所述冲击座吸能元件塑性变形的静态触发力F3的取值范围为500KN~800KN，且F2 +F3<1.28F。

利用本实用新型的重载机车保护装置对重载机车进行保护的方法如下：

1）当机车正常运行、连挂、制动时，产生的冲击能量仅由缓冲器吸收； 

2）当机车受到非正常运用的碰撞冲击，且其能量小于缓冲器的能量与变形吸能元件塑性变形的静态触发力 F₂×（20～30mm）×动态系数0.85之和时，采用两级防碰撞冲击保护装置保护机车：

第一级防碰撞冲击保护装置由车钩、钩尾框、从板、缓冲器组成，当冲击碰撞能量小于缓冲器的能量时，第一级防碰撞冲击启动，吸能元件为缓冲器；

第二级防碰撞冲击保护装置由车钩、钩尾框、从板、缓冲器、变形吸能元件组成，当冲击碰撞能量大于缓冲器的能量但小于缓冲器的能量与变形吸能元件塑性变形的静态触发力 F₂×（20～30mm）×动态系数0.85 之和时，此时变形吸能元件部分发生塑性变形吸收能量；

3）当机车受到非正常运用的碰撞冲击，且其能量大于缓冲器的能量与变形吸能元件塑性变形的静态触发力 F₂×（20～30mm）×动态系数0.85之和时，采用三级防碰撞冲击保护装置保护机车：

第一级防碰撞冲击保护装置由车钩、钩尾框、从板、缓冲器组成，吸能元件为缓冲器；

第二级防碰撞冲击保护装置由车钩、钩尾框、从板、缓冲器、变形吸能元件组成，此时变形吸能元件部分发生塑性变形吸收能量；

第三级防碰撞冲击保护装置由车钩、钩尾框、从板、缓冲器、变形吸能元件、冲击座吸能元件组成，此时变形吸能元件剩余的未变形的部分和冲击座吸能元件共同发生塑性变形吸收能量。

藉由上述结构，本实用新型将缓冲器、变形吸能元件、冲击座吸能元件按一定的设计方法，将三者组合在一起，在机车正常运行和异常碰撞、冲击时，依顺序起作用，形成三级保护。具体保护方法为：

以车体能承受的最大压缩载荷F为基准，选择缓冲器的最大阻抗力不大于F。