專利名稱：垂直升降式單繩柔性道口欄桿的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
道口攔桿是鐵路主要道口必不可少的安全防護(hù)設(shè)備。在人流量、車流量大的鐵路道口，它在避免鐵路車與公路車相沖撞，防止人身、設(shè)備發(fā)生事故中起著尤為重要的作用。
目前，我國(guó)鐵路道口攔桿在結(jié)構(gòu)形式上比較單一，最普通的一種是我們常見(jiàn)的手把操作的杠桿起落式；其次是電動(dòng)行走柵攔開(kāi)合式；而液壓伸縮式，因工藝復(fù)雜，條件所限，在我國(guó)則不多見(jiàn)。
上述攔桿形式均屬于剛性結(jié)構(gòu)攔桿，在防護(hù)長(zhǎng)度上多在十五米以內(nèi)，對(duì)于大跨度、超寬道口很難滿足要求，且有不少弊端。至于其它類型的防護(hù)攔桿，目前還尚無(wú)先例。
為了克服上述剛性結(jié)構(gòu)攔桿的缺陷，我們研制成功了垂直升降式單繩柔性道口攔桿。本實(shí)用新型突破了舊有的結(jié)構(gòu)形式，新穎實(shí)用，解決了在大跨度，復(fù)雜地段設(shè)置道口攔桿的難題。為我國(guó)鐵路道口攔桿增添了一種新的類型。
此柔性攔桿全長(zhǎng)達(dá)50米，操作方便，升降防護(hù)迅速靈活，作用良好，性能完善，比剛性結(jié)構(gòu)攔桿有明顯改進(jìn)。
現(xiàn)針對(duì)這種柔性攔桿，就其基本結(jié)構(gòu)和工作原理、技術(shù)性能分別介紹如下
垂直升降式單繩柔性道口攔桿的基本結(jié)構(gòu)及工作原理所謂柔性攔桿，即將原有的攔桿剛性體換為柔性體，柔性體選用了以φ5～φ8mm直徑的鋼絲繩為基本結(jié)構(gòu)，(也可用橡膠、絲麻棉等制成繩索)，鋼絲繩上固定普通尼龍紗網(wǎng)，并涂以黑白相間的顏色構(gòu)成顯明的視別目標(biāo)。將攔桿本身制成柔性的索式結(jié)構(gòu)，并通過(guò)相應(yīng)的機(jī)構(gòu)使其上升和下降來(lái)達(dá)到道口的開(kāi)通和封閉。其具體構(gòu)造原理如


圖1所示1.主動(dòng)立柱(A)上面安裝動(dòng)力機(jī)構(gòu)電動(dòng)機(jī)、減速機(jī)及摩擦式卷筒(1)。卷筒上繞有一圈鋼絲繩為主動(dòng)索引繩(2)，鋼絲繩通過(guò)滑輪(3)，兩端分別固定主配重(W)和平衡配重(T)；2.從動(dòng)立柱(B)上面裝有一滑輪(4)，在滑輪(4)架上利用其旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(7)可以在水平面內(nèi)活動(dòng)，以保證攔索受撞時(shí)滑輪(4)隨其旋轉(zhuǎn)不致產(chǎn)生鋼絲繩脫槽。從動(dòng)索引繩(5)繞過(guò)滑輪(4)，一端固定從配重(G)另一端繞過(guò)從配重(G)上的滑輪(4)固定在連接環(huán)上，通過(guò)掛鉤(9)和柔性攔桿(6)相連接；3.柔性攔桿是由鋼絲繩(φ5.2mm)制作，將尼龍紗網(wǎng)用細(xì)鐵絲穿繞固定在鋼絲繩上，并涂以黑白相間的顏色，其寬度為400mm，以期醒目，攔索繩另一端繞過(guò)主配重(W)上滑輪(3)固定在地錨(8)上4.當(dāng)需要開(kāi)通公路時(shí)，啟動(dòng)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，通過(guò)減速機(jī)使摩擦卷筒(1)旋轉(zhuǎn)，通過(guò)繞在卷筒上的鋼絲繩(2)產(chǎn)生的摩擦力(F)使索引繩拉動(dòng)主配重(W)上升，同時(shí)平衡配重(T)下降；5.在主配重(W)上升時(shí)，其滑輪牽引攔索繩向斜上方運(yùn)動(dòng)，方向與立柱呈α＝30°角，同時(shí)拉引從配重(G)并作斜上方運(yùn)動(dòng)(與立柱(B)呈α＝30°)，此時(shí)整個(gè)柔性攔索與地面保持平衡并垂直上升達(dá)6米高度，車輛、行人即可從下方通行，而需要封閉道口時(shí)，機(jī)構(gòu)則呈向反方向動(dòng)作，使整個(gè)攔索距地面1.2米高度，達(dá)到封鎖道口，阻止通行的目的。
力學(xué)分析和計(jì)算1.攔索最大垂度的計(jì)算攔索最大垂度位于攔索中間部位，設(shè)其下垂量最大為H，單位為m，攔索總長(zhǎng)設(shè)為L(zhǎng)，單位m，攔索重量為均布，其自重設(shè)以S表示單位為kg，設(shè)攔索受拉力為F，單位kg，則H＝ (S·L)/(8·F) 。攔索最大下垂量即可以此式計(jì)算之。下垂量的大小可根據(jù)攔索長(zhǎng)度放樣取定，這里攔索長(zhǎng)度為L(zhǎng)＝50米，攔索自重為9kg，攔索受拉力選為F＝150kg(保證鋼絲繩的安全裕度)，故最大下垂量H＝ (S·L)/(8·F) ＝ (9×50)/(8×150) ＝0.375(m)通過(guò)放樣觀察符合使用條件。(初選定)2.從配重G的計(jì)算如圖2所示，根據(jù)力學(xué)平衡條件，α＝30°，從配重(G)受到立柱(B)上滑輪的拉力為2F＝2×150＝300(kg)故
3.主配重(W)和平衡配重(T)的計(jì)算如圖3所示，根據(jù)力學(xué)平衡原理，要保證主配重(W)處于平衡狀態(tài)，需滿足如下方程式，TCOSβ＝W＋FCOSβ(1)TSinβ＝F＋FSinβ(2)為保證主配重與從配重的對(duì)稱運(yùn)動(dòng)，須有β＝α＝30°。為保證β＝30°，應(yīng)首先確定地錨的位置與立柱的位置關(guān)系來(lái)符合這個(gè)條件。
經(jīng)計(jì)算，T＝450kg；W＝260kg4.立柱和拉線(C)受力的計(jì)算如圖4所示，設(shè)拉線受力為E，立柱承壓為D，拉線與地面夾角為γ，則有如下關(guān)系D＝2FCOSα＋ESinγ(1)2FSinα＝ECOSγ(2)垂直升降式柔性道口攔桿經(jīng)在鐵路道口使用，取得良好效果。其技術(shù)性能和主要特點(diǎn)有以下幾方面1.標(biāo)志清楚，觀望醒目，自重輕。
攔桿由φ5.2mm鋼絲繩和在其上面固定有寬400mm的尼龍紗組成，并涂刷有黑白相間的油漆，因此重量輕，抗腐蝕，在百米之外即可看清。
2.具有防撞保護(hù)機(jī)能。
由于被動(dòng)配重(G)的穿繩方式和力學(xué)原理。在攔索受到車輛碰撞，超過(guò)一定負(fù)荷，被動(dòng)配重即開(kāi)始上升，攔索同時(shí)可以延長(zhǎng)十多米而不斷損，起到了攔桿自身的保護(hù)作用。
3.不易造成人身傷害。
由于攔桿是柔性結(jié)構(gòu)，當(dāng)人撞上后，不會(huì)造成人身傷害，避免了剛性攔桿硬性碰撞易于造成人身傷害的弊端。
4.具有動(dòng)力超載保護(hù)性能。
攔索牽引力采用摩擦卷筒產(chǎn)生的摩擦力牽引，一旦達(dá)到極限位置超過(guò)一定負(fù)荷，動(dòng)力繩開(kāi)始打滑，避免了鋼絲繩被拉斷和電機(jī)的超載燒毀現(xiàn)象。
5.開(kāi)通和封閉道口速度快、時(shí)間短，升桿或落桿只需7～9秒鐘，達(dá)到了起落靈活的目的。
6.換繩方便。
攔桿繩采用兩種規(guī)格，中部非磨損部分采用φ5.2－6×19＋1規(guī)格的鋼絲繩，而兩端的滑輪摩擦部分采用φ9－6×37＋1規(guī)格的鋼絲繩，兩部分的鉤環(huán)相連接，可以分段更換。這樣既減輕了攔索自重，又增加了耐磨度，達(dá)到了經(jīng)濟(jì)、耐用、方便的目的。
7.動(dòng)力小、耗電低。
由于整個(gè)受力運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)處于受力平衡狀態(tài)，故電機(jī)功率只需0.5～0.8KW即可滿足要求。
垂直升降式單繩柔性道口攔桿在鐵路道口使用，無(wú)疑為國(guó)內(nèi)大跨度鐵道口的攔桿設(shè)置、增添了一種嶄新的類型，它對(duì)大跨度、超寬道口安全防護(hù)有突出優(yōu)點(diǎn)。它獨(dú)特、新穎、安全，適用，在我國(guó)鐵路系統(tǒng)具有較高的推廣意義。
權(quán)利要求1.裝有升降機(jī)構(gòu)和攔桿的鐵路道口攔桿，其特征在于攔桿是鋼絲繩、尼龍、橡膠、絲棉麻等柔性材料結(jié)構(gòu)。
專利摘要垂直升降式單繩柔性道口欄桿是用于鐵路道口的一種新型的安全防護(hù)設(shè)備。本實(shí)用新型突破了舊有的鐵路道口欄桿剛性結(jié)構(gòu)形式，采用了柔性體結(jié)構(gòu)。它用鋼絲繩和尼龍制成，也可采用橡膠、絲麻棉等柔性體。柔性道口欄桿可長(zhǎng)達(dá)50米，解決了在大跨度、復(fù)雜地段設(shè)置道口欄桿的難題。這種柔性道口欄桿操作方便，升降防護(hù)迅速靈活，性能完善，安全可靠，比剛性結(jié)構(gòu)欄桿有明顯的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)B61L29/00GK2067668SQ89216389
公開(kāi)日1990年12月19日 申請(qǐng)日期1989年12月30日 優(yōu)先權(quán)日1989年12月30日
發(fā)明者劉敬華 申請(qǐng)人:邢臺(tái)鋼鐵廠