專利名稱：全自動鐵路道口安全欄桿控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種鐵路交通安全保障裝置，確切地說，涉及一種適用于鐵路平交道口的全自動鐵路道口安全欄桿控制裝置。
鐵路是國民經(jīng)濟(jì)的大動脈，鐵路運(yùn)輸?shù)陌踩c(diǎn)和暢通無阻，直接關(guān)系到國家工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和各行各業(yè)的興旺發(fā)達(dá)，關(guān)系到人民生活和國防建設(shè)等各個(gè)領(lǐng)域。隨著科技的發(fā)展和社會的進(jìn)步，鐵路營運(yùn)里程逐年增加，如京九、南昆新線，蘭新、浙贛復(fù)線等重點(diǎn)建設(shè)的鐵路已逐漸投入營業(yè)運(yùn)輸；鐵路列車的速度也在逐步提高，隨此而來的問題是如何保證鐵路客貨車的安全運(yùn)行，尤其是在鐵路與公路的平交道口上，各種交通事故的發(fā)生有上升趨勢，嚴(yán)重威脅國家財(cái)產(chǎn)和人民生命的安全?，F(xiàn)在，在鐵路上數(shù)量達(dá)成千上萬的平交道口上，有的設(shè)置有人值守，在火車到達(dá)或駛離時(shí)，及時(shí)放下或抬起道口的安全欄桿以警告車輛或行人不得逾越。更多的道口是無人值守的，其安全境況不能有效保證，而且，即使有人值守道口，也時(shí)有因工作失誤導(dǎo)致發(fā)生交通安全事故的狀況。
本實(shí)用新型的目的是提供一種能夠解決鐵路道口無人值守，并及時(shí)升降安全欄桿，保證火車安全通過鐵路平交道口的全自動安全欄桿控制裝置。
本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的包括有安全欄桿的機(jī)械傳動裝置和電氣控制裝置，其中機(jī)械傳動裝置是由直流電機(jī)及其軸上的蝸桿、蝸輪傳動付減速器和水平安置在蝸輪側(cè)面的欄桿所組成，其特征在于驅(qū)動直流電機(jī)作正反向運(yùn)轉(zhuǎn)的電氣控制裝置是由沿鐵路分布在道口兩側(cè)鋼軌近處的多個(gè)接觸開關(guān)、與接觸開關(guān)相連通的三個(gè)繼電器及其接點(diǎn)、直角型機(jī)械臂及換向開關(guān)組和直流電源所構(gòu)成的。上述多個(gè)接觸開關(guān)可以是8個(gè)，沿鐵路鋼軌縱向設(shè)置，其中第2、5、7個(gè)接觸開關(guān)為常開型，其余的皆為常閉型。上述第2、5、7個(gè)接觸開關(guān)分別是三個(gè)繼電器的加電開關(guān)。上述直角型機(jī)械臂的轉(zhuǎn)軸與蝸輪同軸安裝，在其轉(zhuǎn)動路徑上設(shè)有換向開關(guān)組。上述換向開關(guān)組上設(shè)有聲光告警控制開關(guān)。
本實(shí)用新型的最大特點(diǎn)是利用結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉的機(jī)械構(gòu)件和電氣元件，組成全自動鐵路道口安全欄桿的升降控制裝置，為鐵路的無人值守交叉道口提供了一項(xiàng)切實(shí)可靠的安全保障設(shè)施。該裝置不僅能在火車駛近和遠(yuǎn)離道口時(shí)及時(shí)升降安全欄桿，同時(shí)發(fā)出聲光告警信號，以保證道口行人、車輛和牲畜的安全，還可完成欄桿水平位置的伸縮啟動運(yùn)動，可適用于寬窄不一的各種鐵路交叉道口，其控制原理簡單可行，構(gòu)件成本低，特別適宜推廣應(yīng)用。
以下結(jié)合附圖，具體介紹本實(shí)用新型的工作原理和工作過程。


圖1是本實(shí)用新型的機(jī)械傳動部分結(jié)構(gòu)組成示意圖。
圖2是本實(shí)用新型的電氣控制部分中接觸開關(guān)分布安裝示意圖。
圖3是本實(shí)用新型中電氣控制部分原理接線圖。
參見
圖1、圖2、圖3，本產(chǎn)用新型是由機(jī)械傳動裝置和電氣控制裝置兩部分構(gòu)成的，其中機(jī)械傳動裝置包括有直流電機(jī)1、安裝在直流電機(jī)1轉(zhuǎn)軸上的蝸桿2和蝸輪3構(gòu)成的減速器、安裝在蝸輪3側(cè)面的水平欄桿4以及與蝸輪3同軸的直角型機(jī)械臂5所組成(參見
圖1)，其中蝸輪付減速器也可采用齒輪減速器替代之。該直流電機(jī)1由電氣控制部分的直流電源饋電，由于該直流電源通過電氣控制部分的控制，可交替變換其饋電極性，使得該直流電機(jī)也能隨之變換轉(zhuǎn)向，從而使固定在蝸輪3上的安全欄桿4能隨蝸輪的轉(zhuǎn)動而作升降運(yùn)動，即如電機(jī)順時(shí)針轉(zhuǎn)動時(shí)將安全欄桿升起，則當(dāng)電機(jī)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動時(shí)，便將安全欄桿降下；或者恰好相反，由安全欄桿4的升降而保證火車能安全無恙地通過平交道口。與蝸輪3同軸裝有直角形機(jī)械臂5，該機(jī)械臂5也隨蝸輪軸轉(zhuǎn)動而作往復(fù)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，在其轉(zhuǎn)動路徑的一端部設(shè)有一個(gè)換向開關(guān)組6，利用該機(jī)械臂的往復(fù)旋轉(zhuǎn)撞碰換向開關(guān)組6的擋塊，迫使其中的各個(gè)開關(guān)活動觸點(diǎn)切換動作而倒換控制線路的途徑。
圖2所示的是沿鐵路縱向分布在道口兩側(cè)鋼軌近處的8個(gè)接觸開關(guān)的安裝示意。其中K2、K5、K7三個(gè)接觸開關(guān)為常開型，分別作為J1、J2、J3三個(gè)繼電器線圈的加電開關(guān)，其余K1、K3、K4、K6、K8五個(gè)接觸開關(guān)均為常閉型，與上述K2、K5、K7一起用于切換控制驅(qū)動電機(jī)1的正負(fù)極饋電線路。這些接觸開關(guān)K1-K8都是利用火車軌輪的駛近壓迫其接點(diǎn)而改變其電氣工作狀態(tài)。除了K2與K3、K4與K5之間的安裝距離可以略小外，其余每個(gè)接觸開關(guān)之間的距離都應(yīng)大于一列火車的長度。圖3則為本實(shí)用新型電氣控制部分的接線原理圖。本實(shí)用新型就是利用圖中所示的三個(gè)繼電器J1、J2、J3，八個(gè)接觸開關(guān)K1-K8，換向開關(guān)組6的配合動作以及機(jī)械臂5的強(qiáng)迫換向來控制切換直流電機(jī)1的饋電線路正負(fù)極性的倒換，從而使得直流電機(jī)1進(jìn)行順時(shí)針或逆時(shí)針方向的轉(zhuǎn)動，隨之控制該裝置安全欄桿4的升起或降落，顯示該鐵路平交道口允許通行或因?yàn)榛疖囻偨德錂跅U禁止通行，且一旦火車駛離該道口，本實(shí)用新型可自動控制電機(jī)的饋電改變極性，從而再次升起欄桿，允許公路上各種車輛和行人安全通過。此外，本實(shí)用新型不論火車從鐵路的哪個(gè)方向駛近該平交道口，都能正確無誤地及時(shí)放下欄桿，發(fā)出聲光告警信號，保證火車安全通過。并在火車駛離道口后，再將欄桿重新升起，以便公路恢復(fù)通行。
本實(shí)用新型的工作原理和過程是當(dāng)火車從左往右駛近道口時(shí)，首先火車軌輪壓迫接觸開關(guān)K1，使其由常閉型轉(zhuǎn)變?yōu)閿嚅_，此時(shí)，裝置不起作用。接著，火車軌輪壓迫常開接觸開關(guān)K2，使K2接通線路，讓繼電器J1線圈的供電線路構(gòu)成回路，產(chǎn)生磁性而使J1的各接點(diǎn)動作，其中常閉接點(diǎn)J1-1斷開，而常開接點(diǎn)J1-2、3、4接通，使直流電源的正極經(jīng)開關(guān)K8和繼電器J3-1接點(diǎn)、開關(guān)組KZ-1常閉接點(diǎn)10-12及繼電器J1-3接點(diǎn)接至直流電機(jī)的電源輸入端A。而直流電源的負(fù)極經(jīng)繼電器常閉接點(diǎn)J3-2和開關(guān)組KZ-2常閉接點(diǎn)20-22和繼電器J1-4接點(diǎn)接至直流電機(jī)的另一電源輸入端B，使該電機(jī)加電而運(yùn)轉(zhuǎn)(設(shè)為逆時(shí)針轉(zhuǎn)動)，經(jīng)工作一定時(shí)間，固定在轉(zhuǎn)軸上的直角機(jī)械臂將換向開關(guān)組KZ的動合接點(diǎn)撞向另一邊，切斷供電線路，電機(jī)停轉(zhuǎn)，此時(shí)已完成欄桿的放下過程。道口被欄桿阻斷而禁止公路通行。同時(shí)，開關(guān)組KZ-7接通聲光告警電路，發(fā)出告警音響和光源指示?；疖?yán)^續(xù)前進(jìn)，壓迫接觸開關(guān)K3。因此時(shí)接點(diǎn)J1-1已處于動離狀態(tài)，斷開線路，裝置不起作用，維持欄桿放下狀態(tài)，使火車通過平交道口。當(dāng)火車再往右前進(jìn)，壓迫接觸開關(guān)K4時(shí)，將切斷J1的供電負(fù)極回路，使J1線圈失電釋放，J1的各個(gè)接點(diǎn)都恢復(fù)常態(tài)。但此時(shí)安全欄桿仍維持放下狀態(tài)。然后，當(dāng)火車前進(jìn)至使接觸開關(guān)K5動作時(shí)，將使繼電器J2線圈加電獲磁而使其各個(gè)接點(diǎn)動作。此時(shí)，常閉接點(diǎn)J2-1斷開，而常開接點(diǎn)J2-2、3、4動合接通。電源正極通過接觸開關(guān)K8、J3-1和KZ-3的30-31動合開關(guān)、J2-3接至直流電機(jī)的B端，而電源負(fù)極則經(jīng)J3-2、KZ-2的20-21動合開關(guān)、J2-4接至電機(jī)的A端，使電機(jī)饋電方向改變而反向轉(zhuǎn)動，即順時(shí)針轉(zhuǎn)動，進(jìn)行升起安全欄桿的操作。同時(shí)與蝸輪同軸的機(jī)械臂5則將換向開關(guān)組KZ的動作接點(diǎn)撥回原位，電機(jī)停止工作，完成收桿操作火車仍往前駛，壓迫接觸開關(guān)K6時(shí)，又使J2線圈失電而恢復(fù)常態(tài)。再往前駛而壓迫接觸開關(guān)K7時(shí)，使繼電器J3-1、2接點(diǎn)斷開、J3-3、4接點(diǎn)接通，仍對整個(gè)裝置，不起作用；直到火車壓迫接觸開關(guān)K8，使J3線圈失電而恢復(fù)常態(tài)，此時(shí)，本實(shí)用新型全部恢復(fù)原始狀態(tài)。
當(dāng)火車從右向左行駛時(shí)，其工作過程與原理和上述基本相同，簡述如下當(dāng)火車首先壓觸K8動作時(shí)，裝置沒有反應(yīng)。直到壓觸K7動作時(shí)，繼電器J3加電動作，其常閉接點(diǎn)J3-1、2斷開，而常開接點(diǎn)J3-3、4、5接通，為放桿作好準(zhǔn)備?；疖?yán)^續(xù)前進(jìn)，壓觸K6不起作用；但壓觸K5靠近道口時(shí)，使繼電器J2線圈加電后，J2-1斷開而J2-2、3、4接通。電源正極經(jīng)K8、J3-4、開關(guān)組KZ-4的40-42常合開關(guān)、J2-4加至電機(jī)的A端；電源負(fù)極經(jīng)J3-3，開關(guān)組KZ-5的50-52常合開關(guān)，J2-3加至電機(jī)的B端，使電機(jī)又逆時(shí)針轉(zhuǎn)動而放下欄桿，保證道口交通安全。當(dāng)火車駛近道口，而壓迫K4動作時(shí)，裝置狀態(tài)維持不變?；疖図樌ㄟ^平交路口而再向前進(jìn)壓迫K3時(shí)，使繼電器J2失電，其接點(diǎn)恢復(fù)常態(tài)，欄桿狀態(tài)不變。直到壓迫K2時(shí)，使J1加電動作，接點(diǎn)J1-1斷開而J1-2、3、4接通。此時(shí)電源正極經(jīng)K8、J3-4、KZ-6的60-61動合開關(guān)和J1-4加至電機(jī)B端，電源負(fù)極經(jīng)J3-3、KZ-5的50-51動合開關(guān)和J1-3加至電機(jī)A端，使電機(jī)饋電改變方向而反向順時(shí)針轉(zhuǎn)動，升起安全欄桿，讓鐵路道口恢復(fù)運(yùn)行。當(dāng)欄桿升起后，與蝸輪同軸的機(jī)械臂5又將換向開關(guān)組KZ的動作接點(diǎn)撥回原位電機(jī)停止工作，完成收桿操作。當(dāng)火車?yán)^續(xù)前進(jìn)至壓觸K1時(shí)，繼電器J1失電，整個(gè)裝置全部恢復(fù)原態(tài)。本實(shí)用新型還可利用換向開關(guān)和機(jī)械臂5的配合，使安全欄桿在其降下后，從水平方向再伸出若干截延伸桿，以用于較寬的平交公路道口。其結(jié)構(gòu)可利用液壓伸縮桿技術(shù)實(shí)現(xiàn)之，在此不再贅述。
本實(shí)用新型已經(jīng)試制一個(gè)模擬性能樣機(jī)，經(jīng)實(shí)驗(yàn)實(shí)施，完全實(shí)現(xiàn)了發(fā)明目的能在火車從不同方向駛近道口時(shí)，自動放下安全欄桿，一旦其駛離道口，又能自動升起欄桿。
權(quán)利要求1.全自動鐵路道口安全欄桿控制裝置，包括有安全欄桿的機(jī)械傳動裝置和電氣控制裝置，其中機(jī)械傳動裝置是由直流電機(jī)及其軸上的蝸桿、蝸輪傳動付減速器和水平安置在蝸輪側(cè)面的欄桿所組成，其特征在于驅(qū)動直流電機(jī)作正反向轉(zhuǎn)動的電氣控制裝置是由沿鐵路分布在道口兩側(cè)鋼軌近處的多個(gè)接觸開關(guān)、與接觸開關(guān)相連通的三個(gè)繼電器及其接點(diǎn)、直角型機(jī)械臂及換向開關(guān)組和直流電源所構(gòu)成的。
2.如權(quán)利要求1所述的全自動鐵路道口安全欄桿控制裝置，其特征在于上述多個(gè)接觸開關(guān)可以是8個(gè)，沿鐵路鋼軌縱向設(shè)置，其中第2、5、7個(gè)接觸開關(guān)為常開型，其余的皆為常閉型。
3.如權(quán)利要求2所述的全自動鐵路道口安全欄桿控制裝置，其特征在于上述第2、5、7個(gè)接觸開關(guān)分別是三個(gè)繼電器的加電開關(guān)。
4.如權(quán)利要求1所述的全自動鐵路道口安全欄桿控制裝置，其特征在于上述直角型機(jī)械臂的轉(zhuǎn)軸與蝸輪同軸安裝，在其轉(zhuǎn)動路徑上設(shè)有換向開關(guān)組。
5.如權(quán)利要求1所述的全自動鐵路道口安全欄桿控制裝置，其特征在于上述換向開關(guān)組上設(shè)有聲光告警控制開關(guān)。
專利摘要全自動鐵路道口安全欄桿控制裝置，包括有機(jī)械傳動部分和電氣控制部分。其中前者是由直流電機(jī)及其軸上的蝸桿、蝸輪傳動副減速器和水平安置在蝸輪側(cè)面的欄桿所組成；后者則是由沿鐵路分布在道口兩側(cè)鋼軌近處的多個(gè)接觸開關(guān)、與接觸開關(guān)相連通的三個(gè)繼電器及其接點(diǎn)、直角型機(jī)械臂及換向開關(guān)組和電源所構(gòu)成。該裝置通過電氣控制切換直流電機(jī)饋電線路的正負(fù)極性，來改變電機(jī)轉(zhuǎn)向而實(shí)現(xiàn)自動升降欄桿，保證無人值守道口的交通安全。
文檔編號B61L29/16GK2248675SQ9522450
公開日1997年3月5日 申請日期1995年10月24日 優(yōu)先權(quán)日1995年10月24日
發(fā)明者田恒柱 申請人:田恒柱