CN102975740B - 城市轨道交通交叉渡线中间回转装置及消除梁体侧弯上拱方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种的城市轨道交通交叉渡线中间回转装置及消除梁体侧弯和上拱方法，第一旋转梁和第二旋转梁对接部呈凸台搭接结构且通过回转台位于基座上，第一旋转梁和第二旋转梁非对接部下部分别置有移动台车机构且位于基座上，位于第一旋转梁和第二旋转梁底部分别设有驱动导槽，两驱动臂一端分别位于驱动导槽内，两驱动臂另一端分别与各自减速机动力输出端连接，减速机动力输入端通过传动轴及传动轴支撑架分别与双头电机减速机动力输出端连接，两个锁定架分别位于支撑第一旋转梁和第二旋转梁非对接部的基座上，两台锁定机构分别位于第一旋转梁和第二旋转梁非对接部背部且分别与锁定架呈锁定或开启配合。

Description

城市轨道交通交叉渡线中间回转装置及消除梁体侧弯上拱方法

技术领域

本发明涉及一种既可以消除和减小由于日照不均匀发生梁体侧弯和上拱的现象，又能够使中间回转装置在旋转时，两节梁间要有较好的同步性，同时回转装置转动到位后，锁定装置不需要克服侧弯造成变形力的城市轨道交通交叉渡线中间回转装置及消除梁体侧弯和上拱方法，属轨道交通交叉渡线中间回转装置制造领域。

背景技术

日本专利：一种轨道分歧装置（中央回转桁JP2005-36442A），详见附图9和10。图中标号：1-移动台车，2-锁定架，3-主动梁，4-转辙装置，5-旋转台，6-主动梁支撑，7-从动梁支撑，8-从动梁，9-锁销装置。工作原理：中央回转桁接收到解锁指令后，锁销装置驱动锁销退出锁定架解锁；转辙装置驱动主动梁绕旋转台转动，主动梁通过驱动梁支撑带动旋转台，旋转台再通过从动梁支撑带动从动梁转动；回转桁转至预定位置后，转辙装置终止动作，锁销装置驱动锁销至锁定架锁定。其不足之处：主动梁通过旋转台与从动梁连接，设置的6号和7号支撑分别为铰轴装置，这种结构仅放开了两边梁Z向转动自由度，克服了上下温度偏差造成的上拱，但是侧向温差造成的侧弯仍然存在，在两侧腹板温差较大时，侧向对位锁定装置仍需比较大的锁定力。

发明内容

设计目的：避免背景技术中的不足之处，设计一种既可以消除和减小由于日照不均匀发生梁体侧弯和上拱的现象，又能够使中间回转装置在旋转时，两节梁间要有较好的同步性，同时回转装置转动到位后，锁定装置不需要克服侧弯造成变形力的城市轨道交通交叉渡线中间回转装置及消除梁体侧弯和上拱方法。

设计方案：为了实现上述设计目的。本发明在结构设计上，采用两梁搭接绕同一轴心旋转的形式代替一根长梁，减小由于日照不均匀发生的梁体侧弯和上拱变形，由滑动、铰轴装置连接两根梁，保证两根梁有Y向相对转动自由度，滑动支撑装置支撑搭接梁，保证梁Z向相对转动自由度；两套驱动装置共用一个动力源，由中间浮动轴连接，能够实现驱动同步为保护范围，满足磁浮车辆对轨道频率的要求。

（一）结构方案：

中间回转装置见图1，由基础基座、驱动系统、移动台车、第一旋转梁、第二旋转梁、锁定机构、回转台构成；第一旋转梁和第二旋转梁间铰轴连接及支撑装置、第一旋转梁和第二旋转梁间连接固定铰轴，见图3-2。

1、基础基座：包括基座、锁定架和移动台车轨道部件。

1）基座采用钢筋混凝土结构，通过地脚螺栓将基础座板与混凝土基础浇筑成一体，保证基座上面连接部件的稳定性及可靠性；

2）锁定架采用固定在基础上的钢结构装置，锁紧滚轮采用精密加工以保证锁定精度；

3）移动台车轨道部件主要包括轨道钢轨及其安装定位部件。

2、驱动系统：包括电机减速机、减速机、驱动臂及驱动导槽。

1）电机减速机选用国产或国外质量优良的产品，以提供足够的驱动力和在规定的时间内完成要求的动作；

2）减速机选用国产或国外质量优良的产品，以得到要求的转速及输出扭矩；

3）驱动导槽与旋转梁联接，驱动臂一端与减速机连接，另一端装有滚轮，与驱动导槽接触。通过驱动臂转动来实现梁的旋转。

4）驱动系统采用一台电机减速机3，同时驱动两组减速机（1、4），中间用浮动轴连接可实现同步驱动两根梁的设计目的，达到两个梁运转同步，见图8。

3、移动台车机构：包括台车架及台车。

台车安装于台车架上，台车架与旋转梁连接。台车机构作为旋转梁的支撑及移动部件，还能够增加旋转梁的重量，提高旋转梁在转动及过车时的稳定性。

4、旋转梁机构：包括梁Ⅰ、梁Ⅱ及梁间连接定位装置。

1）梁Ⅰ一端与移动台车机构连接，一端与中间回转台连接；梁Ⅱ一端与移动台车机构连接，另一端通过中间连接定位装置搭接在梁Ⅰ上面，形成两段式旋转梁；

2）梁间连接装置分两部分：一部分为支撑，起支撑梁Ⅱ及过车时防跳的作用，见图6；另一部分为固定铰轴，允许梁Ⅱ相对于梁Ⅰ回转，见图7。

5、锁定机构：定位精度高，定位可靠，安装调整方便，过车时能够防止道岔的左右晃动。

6、中间旋转支撑：中间旋转支撑采用盘状轴接结构，作为旋转梁的中间支撑，其转动轴即是整个中间回转装置的转动中心。

（二）工作原理

1、消除和减小由于日照不均匀发生的梁体侧弯和上拱旋转梁设计成两根梁搭接的形式，如图3。两边的支撑2用销将梁Ⅰ、梁Ⅱ连接在一起放开了Z向转动约束。中间铰轴将两梁固结在一起，放开了Y向转动约束，由于日照不均匀而产生的梁体侧弯变形及上拱变形变成两根短梁的变形，在其它结构不变的情况下，相比单根长直梁上拱高度减小，约为单根长直梁的1/4；侧向弯曲所产生的侧向错位位置由梁端与固定梁结合处转变至两梁搭接处，侧向错位距离减小，约为单根长直梁的1/9。由于两个梁可以相对转动，变形对其无影响，锁定时不会产生变形力。

2、保证驱动同步性设计：设计中两根梁可以相对转动，一套驱动装置只能驱动一根梁，所以又增加了一套驱动装置，但是两个梁上的F轨离的非常近，如果两套装置运动不同步会发生碰撞，为了保证两套驱动装置同步转动，用一根浮动轴3将两减速器1、4连接在一起，共用一个动力源。

3、梁间连接装置：梁间连接装置分滑动支撑装置和铰接装置两部分。

（1） 设计中使铰接装置的销轴轴心与中间回转台的转动轴心重合，确保梁Ⅱ相对梁Ⅰ转动，并对梁Ⅱ定心；放开梁Ⅱ的Y向转动自由度，受日照温差影响不会侧弯。

（2）滑动支撑装置在旋转梁搭接处左右各设一个，起支撑梁Ⅱ的作用，可以允许一定的滑动；放开了梁Ⅱ的Z向转动自由度；梁受日照温差影响不会上拱。

4、满足磁浮车辆对轨道频率的要求：旋转梁由原来的单根长直梁设计成两根梁分开的形式，改变了旋转梁的自重、刚度，使旋转梁的固有频率产生变化，与磁浮车辆的固有频率之间差距变大，满足了磁浮车辆对轨道频率的要求。

技术方案1：一种城市轨道交通交叉渡线中间回转装置，第一旋转梁和第二旋转梁对接部呈凸台搭接结构且通过回转台位于基座上，第一旋转梁和第二旋转梁非对接部下部分别置有移动台车机构且位于基座上，位于第一旋转梁和第二旋转梁底部分别设有驱动导槽，两驱动臂一端分别位于驱动导槽内，两驱动臂另一端分别与各自减速机动力输出端连接，减速机动力输入端通过传动轴及传动轴支撑架分别与双头电机减速机动力输出端连接，两个锁定架分别位于支撑第一旋转梁和第二旋转梁非对接部的基座上，两台锁定机构分别位于第一旋转梁和第二旋转梁非对接部背部且分别与锁定架呈锁定或开启配合。

技术方案2：一种城市轨道交通交叉渡线中间回转装置的消除梁体侧弯和上拱方法，第一旋转梁和第二旋转梁为两根梁搭接的形式，第一旋转梁和第二旋转梁两边的支撑用销将第一旋转梁和第二旋转梁连接在一起放开了Z向转动约束，中间铰轴将第一旋转梁和第二旋转梁固结在一起，放开了Y向转动约束，由于日照不均匀而产生的梁体侧弯变形及上拱变形变成两根短梁的变形，在其它结构不变的情况下，相比单根长直梁上拱高度减小，约为单根长直梁的1/4；侧向弯曲所产生的侧向错位位置由梁端与固定梁结合处转变至两梁搭接处，侧向错位距离减小，约为单根长直梁的1/9，由于两个梁可以相对转动，变形对其无影响，锁定时不会产生变形力；第一旋转梁和第二旋转梁可以相对转动，第一旋转梁和第二旋转梁分别由各自一套驱动装置驱动，但第一旋转梁和第二旋转梁上的F轨离的非常近，为了保证两套驱动装置同步转动，用一根浮动轴将两减速器连接在一起，共用一个电机减速机。

本发明与背景技术相比，一是本装置为两节梁搭接结构，克服了采用一段长梁可能出现的由于日光照射不均匀造成的梁体侧弯和梁体上拱变形较大的现象；二是本设计中两套驱动共用一个电机，能够较好的实现同步驱动两根旋转梁的要求；三是本设计中旋转梁的固有频率相对于单根梁发生较大变化，能够更好的满足磁浮车辆对轨道频率的要求。

附图说明

图1是城市轨道交通交叉渡线中间回转装置的侧视结构示意图。

图2是图1的俯视结构示意图。

图3-1是图1中第一旋转梁和第二旋转梁搭接的结构示意图。

图3-2是图3-1中A-A向剖视结构示意图。示出了连接铰轴（902），中间回转台（8）的细节。

图4是图1中中间回转装置工作状态（一）示意图。

图5是图1中中间回转装置工作状态（二）示意图。

图6-1是图1中滑动支撑的主视结构示意图。

图6-2是图6-1侧视结构示意图.

图7是图3中铰接装置（902）的结构示意图。

图8是图1中驱动装置的结构示意图。

图9是背景技术的结构示意图。

图10是图9中的局部结构示意图

具体实施方式

实施例1：参照附图1-8。一种城市轨道交通交叉渡线中间回转装置，第一旋转梁6和第二旋转梁10对接部呈凸台搭接结构且通过回转台8位于基座1上，第一旋转梁6和第二旋转梁10非对接部下部分别置有移动台车机构12且位于基座1上，位于第一旋转梁6和第二旋转梁10底部分别设有驱动导槽11，两驱动臂5一端分别位于驱动导槽11内，两驱动臂5另一端分别与各自减速机4动力输出端连接，减速机4动力输入端通过传动轴13及传动轴支撑架分别与双头电机减速机7动力输出端连接，两个锁定架2分别位于支撑第一旋转梁6和第二旋转梁10非对接部的基座1上，两台锁定机构3分别位于第一旋转梁6和第二旋转梁10 非对接部背部且分别与锁定架2呈锁定或开启配合。所述第一旋转梁6和第二旋转梁10的凸台搭接梁间置有连接定位装置9，所述连接定位装置由滑动支撑装置901和铰接装置902构成，如图3-1和3-2所示。所述锁定架2采用固定在基座1上的钢结构装置，锁紧滚轮采用精密加工以保证锁定精度。所述两驱动导槽11分别与第一旋转梁6和第二旋转梁10联接，两驱动臂5一端分别与各自减速机4连接、另一端装有滚轮且与驱动导槽接触11，通过驱动臂5转动来实现第一旋转梁6和第二旋转梁10的旋转。所述电机减速机7同时驱动两组减速机4，电机减速机7与减速机4间用浮动轴连接实现同步驱动第一旋转梁6和第二旋转梁10，达到第一旋转梁6和第二旋转梁10运转同步。所述移动台车机构12中台车安装于台车架上，两台车架分别与第一旋转梁6和第二旋转梁10连接。所述第一旋转梁6一端与移动台车机构12连接，另一端与中间回转台8连接；第二旋转梁10一端与移动台车机构12连接，另一端通过中间连接定位装置搭接在第一旋转梁6上面，形成两段式旋转梁。所述第一旋转梁6和第二旋转梁10间连接装置分两部分：一部分为支撑，起支撑第二旋转梁10及过车时防跳的作用，另一部分为固定铰轴，允许第二旋转梁10相对于第一旋转梁6回转。所述回转台8采用盘状铰接结构，作为第一旋转梁6和第二旋转梁10的中间支撑，其转动轴即是整个中间回转台的转动中心；铰接装置的销轴轴心与中间回转台的转动轴心重合，确保第二旋转梁10相对第一旋转梁6转动，并对第二旋转梁10定心；放开第二旋转梁10的Y向转动自由度，受日照温差影响不会侧弯。滑动支撑装置在旋转梁搭接处左右各设一个，起支撑第二旋转梁10的作用，可以允许一定的滑动；放开了第二旋转梁10的Z向转动自由度；第二旋转梁10受日照温差影响不会上拱。图2中标号：18-活动垛梁；17-单开道岔梁；16-台车轨道；14-固定垛梁；15-固定梁，均系现有技术，在此不作叙述。

所述滑动支撑装置901由支撑座9011、底座9012、销轴9013、耐磨铜套9014、滑块9015和耐磨铜衬垫9016构成，其连接关系如图6-1和图6-2所示。铰接装置中的铰轴903通过关节轴承904与第二旋转梁10连接，见附图7。

实施例2：在实施例1的基础上，一种城市轨道交通交叉渡线中间回转装置的消除梁体侧弯和上拱方法，第一旋转梁6和第二旋转梁10为两根梁搭接的形式，第一旋转梁6和第二旋转梁10两边的支撑用销将第一旋转梁6和第二旋转梁10连接在一起放开了Z向转动约束，铰接装置将第一旋转梁6和第二旋转梁10固结在一起，放开了Y向转动约束，由于日照不均匀而产生的梁体侧弯变形及上拱变形变成两根短梁的变形，在其它结构不变的情况下，相比单根长直梁上拱高度减小，约为单根长直梁的1/4；侧向弯曲所产生的侧向错位位置由梁端与固定梁结合处转变至两梁搭接处，侧向错位距离减小，约为单根长直梁的1/9，由于两个梁可以相对转动，变形对其无影响，锁定时不会产生变形力；第一旋转梁6和第二旋转梁10可以相对转动，第一旋转梁6和第二旋转梁10分别由各自一套驱动装置驱动，但第一旋转梁6和第二旋转梁10上的F轨离的非常近，为了保证两套驱动装置同步转动，用一根浮动轴将两减速器4连接在一起，共用一个电机减速机7。

需要理解到的是：上述实施例虽然对本发明的设计思路作了比较详细的文字描述，但是这些文字描述，只是对本发明设计思路的简单文字描述，而不是对本发明设计思路的限制，任何不超出本发明设计思路的组合、增加或修改，均落入本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种城市轨道交通交叉渡线中间回转装置，其特征是：第一旋转梁(6)和第二旋转梁(10)对接部呈凸台搭接结构且通过回转台（8）位于基座（1）上，第一旋转梁（6）和第二旋转梁（10）非对接部下部分别置有移动台车机构（12）且位于基座（1）上，位于第一旋转梁（6）和第二旋转梁（10）底部分别设有驱动导槽（11），两驱动臂（5）一端分别位于驱动导槽（11）内，两驱动臂（5）另一端分别与各自减速机（4）动力输出端连接，减速机（4）动力输入端通过传动轴及传动轴支撑架分别与双头电机减速机（7）动力输出端连接，两个锁定架（2）分别位于支撑第一旋转梁(6)和第二旋转梁(10) 非对接部的基座（1）上，两台锁定机构（3）分别位于第一旋转梁(6)和第二旋转梁(10) 非对接部背部且分别与锁定架（2）呈锁定或开启配合；所述第一旋转梁（6）和第二旋转梁（10）的凸台搭接梁间置有连接定位装置（9）；所述两驱动导槽（11）分别与第一旋转梁(6)和第二旋转梁(10)联接，两驱动臂（5）一端分别与各自减速机（4）连接、另一端装有滚轮且与驱动导槽（11）接触，通过驱动臂（5）转动来实现第一旋转梁(6)和第二旋转梁(10)的旋转。

2.根据权利要求1所述的城市轨道交通交叉渡线中间回转装置，其特征是：所述锁定架（2）采用固定在基座（1）上的钢结构装置，锁紧滚轮采用精密加工以保证锁定精度。

3.根据权利要求1所述的城市轨道交通交叉渡线中间回转装置，其特征是：所述电机减速机（7）同时驱动两组减速机（4），电机减速机（7）与减速机（4）间用浮动轴连接实现同步驱动第一旋转梁(6)和第二旋转梁(10)，达到第一旋转梁(6)和第二旋转梁(10)运转同步。

4.根据权利要求1所述的城市轨道交通交叉渡线中间回转装置，其特征是：所述移动台车机构（12）中台车安装于台车架上，两台车架分别与第一旋转梁(6)和第二旋转梁(10)连接。

5.根据权利要求1所述的城市轨道交通交叉渡线中间回转装置，其特征是：所述第一旋转梁(6)一端与移动台车机构（12）连接，另一端与回转台（8）连接；第二旋转梁(10)一端与移动台车机构（12）连接，另一端通过连接定位装置搭接在第一旋转梁(6)上面，形成两段式旋转梁。

6.根据权利要求1所述的城市轨道交通交叉渡线中间回转装置，其特征是：所述第一旋转梁(6)和第二旋转梁(10)间连接定位装置分两部分：一部分为支撑，起支撑第二旋转梁(10)及过车时防跳的作用，另一部分为固定铰轴，允许第二旋转梁(10)相对于第一旋转梁(6)回转。

7.根据权利要求1所述的城市轨道交通交叉渡线中间回转装置，其特征是：所述回转台（8）采用盘状转轴结构，作为第一旋转梁(6) 和第二旋转梁(10)的支撑，第一旋转梁(6)的转动中心，铰接装置（902）的中心与回转台（8）的中心重合，作为第二旋转梁(10)的转动中心；

（1）铰轴装置（902）的销轴轴心与中间回转台（8）的转动轴心重合，确保第二旋转梁(10)相对第一旋转梁(6)转动，并对第二旋转梁(10)定心；放开第二旋转梁(10)的Y向转动自由度，受日照温差影响不会侧弯；

（2）滑动支撑装置在旋转梁搭接处左右各设一个，起支撑第二旋转梁(10)的作用，可以允许一定的滑动；放开了第二旋转梁(10)的Z向转动自由度；第二旋转梁(10)受日照温差影响不会上拱。

8.一种如权利要求1所述的城市轨道交通交叉渡线中间回转装置的消除梁体侧弯和上拱方法，其特征是：第一旋转梁(6)和第二旋转梁(10)为两根梁搭接的形式，第一旋转梁(6)和第二旋转梁(10)两边的支撑用销将第一旋转梁(6)和第二旋转梁(10)连接在一起放开了Z向转动约束，铰接装置（902）将第一旋转梁(6)和第二旋转梁(10)固结在一起，放开了Y向转动约束，由于日照不均匀而产生的梁体侧弯变形及上拱变形变成两根短梁的变形，在其它结构不变的情况下，相比单根长直梁上拱高度减小，为单根长直梁的1/4；侧向弯曲所产生的侧向错位位置由梁端与固定梁结合处转变至两梁搭接处，侧向错位距离减小，为单根长直梁的1/9，由于两个梁可以相对转动，变形对其无影响，锁定时不会产生变形力；第一旋转梁(6)和第二旋转梁(10)可以相对转动，第一旋转梁(6)和第二旋转梁(10)分别由各自一套驱动装置驱动，但第一旋转梁(6)和第二旋转梁(10)上的F轨离的非常近，为了保证两套驱动装置同步转动，用一根浮动轴将两减速机（4）连接在一起，共用一个电机减速机（7）。