CN103334351B - 关节可挠型道岔挠曲装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于跨座式单轨交通线路中使用的一种特殊轨道转换的关节可挠型道岔挠曲装置，包括导向面板、稳定面板、安装支座、凸轮支撑轴、轴向凸轮、双插头连杆、滚子装配、连杆副、电动推杆，挠曲装置采用凸轮拉杆串行联接的驱动形式实现导向面和稳定面的同步弯曲，导向面板和稳定面板通过铰制孔连接于双叉头拉杆两端，双叉形头拉杆与从动组件连接，从动组件再与圆柱凸轮机构接触相连，上方的两相邻圆柱凸轮机构之间以及上下对应的两圆柱凸轮机构之间通过连杆相连，当电动推杆启动推拉时；拉杆带动导向板实现横向同步移动，从而完成导向板的横向的横向弯曲。

Description

关节可挠型道岔挠曲装置

技术领域

本发明涉及一种用于跨座式单轨交通线路中使用的一种特殊轨道转换的关节可挠型道岔挠曲装置，属轻轨线配套设备制造领域。

背景技术

关节可挠型道岔是跨座式单轨交通线路中使用的一种特殊轨道转换设备。关节可挠型道岔目前的制成品单位有日本的日立公司、国内的川东造船厂，其产品均使用在重庆轻轨线上。道岔工作原理为：关节型道岔由多节梁体组成，关节型道岔转辙后道岔梁纵向呈折线状，关节型道岔的导向面和稳定面均为平面，当道岔处于折线状态时，列车运行至道岔梁关节转角处时会发生较大的冲击，因此车辆运行通过速度最大允许15Km/h，只能用于辅助线、车辆基地内及刚刚出站的低速车辆运动场合，限制了车辆运行速度；而可挠型道岔由数节钢制轨道梁铰接组成，由台车支撑，采用电力等动力驱动，道岔梁一端固定，转辙时道岔整体移动并使道岔梁的活动端与另一条线路轨道梁衔接形成岔道，同时导向面和稳定面在挠曲装置的作用下形成平滑的曲线，保证列车通行，相较于关节型道岔可挠道岔有线形平顺，对车辆的冲击小，车辆运行通过速度可提高约1倍的特点。目前现有的挠曲装置有如下特点：一是道岔挠曲线形采用圆曲线的形式，但车辆进出本部分线路时的冲击大；二是凸轮滚子内部直面式接触，由于制造过程的误差，降低了接触线长度，易于出现早期的磨损；三是导向面及稳定面的支座内需用润滑措施，不利维护保养；四是凸轮整体制造，制造难度大，精度不易保证；摆臂部位采用了焊接结构，现场的安装、调整难度大。

发明内容

设计目的：避免背景技术中的不足之处，设计一种一是道岔挠曲线形采用了回旋线、圆曲线、回旋线的组合，保证了车辆进出本部分线路时的冲击和缓变化，不会出现现有产品的硬冲击，有利于提高乘客的舒适性，提高车辆转向架及道岔的寿命；二是凸轮滚子内部安装了球面关节轴承，消除了制造过程的误差，提高了接触线长度，进而降低了接触应力，提高了滚子与凸轮的使用寿命；三是导向面及稳定面的支座内采用高力黄铜及石墨组成的滑动关节，实现了该部位的免维护；四是凸轮组件采用了分片式叠加的方法，降低了制造难度，有利于提高精度；五是摆臂部位采用了压力涨紧装置，易于现场的安装、调整。

设计方案：为了实现上述设计目的。本所设计的关节可挠型道岔挠曲装置是在道岔梁实现转辙形成折线的基础上将导向面、稳定面再驱动挠曲为设计线形的一种特殊装置，也是跨座式关节可挠型道岔整机最为关键的组成部分。其挠曲装置主要由导向面板、稳定面板、安装支座、凸轮支撑轴、轴向凸轮、双插头连杆、滚子装配、连杆副、电动推杆等组成。具体结构设计如图1所示。当道岔接到转辙信号后，电动推杆驱动顶推弯曲机构，导向面、稳定面在推动作用下可以自动完成挠性变形。从而实现可挠型道岔的圆滑匀顺。当接到回直信号后，电动推杆拉动弯曲机构，使导向面、稳定面回到直线状态。挠曲装置采用凸轮拉杆串行联接的驱动形式实现导向面和稳定面的同步弯曲。导向面板和稳定面板通过铰制孔连接于双叉头拉杆两端，双叉形头拉杆与从动组件连接，从动组件再与圆柱凸轮机构接触相连，上方的两相邻圆柱凸轮机构之间以及上下对应的两圆柱凸轮机构之间通过连杆相连，圆柱凸轮具体尺寸按照每点驱动设计的顶推行程设计，当电动推杆启动推拉时；拉杆带动导向板实现横向同步移动，从而完成导向板的横向的横向弯曲。

技术方案1：一种关节可挠型道岔挠曲装置，包括导向面板、稳定面板、安装支座、凸轮支撑轴、轴向凸轮、双插头连杆、滚子装配、连杆副、电动推杆，挠曲装置采用凸轮拉杆串行联接的驱动形式实现导向面和稳定面的同步弯曲，导向面板和稳定面板通过铰制孔连接于双叉头拉杆两端，双叉形头拉杆与从动组件连接，从动组件再与圆柱凸轮机构接触相连，上方的两相邻圆柱凸轮机构之间以及上下对应的两圆柱凸轮机构之间通过连杆相连，当电动推杆启动推拉时；拉杆带动导向面板实现横向同步移动，从而完成导向板的横向的横向弯曲。

技术方案2：一种关节可挠型道岔挠曲装置的道岔线形，包括道岔固定端、活动端侧线位置及活动端直线位置，所述岔固定端与圆弧曲线之间为缓和曲线，圆弧曲线与活动端侧线位置之间为缓和曲线。

本发明与背景技术相比，一是道岔挠曲线形采用了回旋线、圆曲线、回旋线的组合，保证了车辆进出本部分线路时的冲击和缓变化，不会出现现有产品的硬冲击，有利于提高乘客的舒适性，提高车辆转向架及道岔的寿命；二是凸轮滚子内部安装了球面关节轴承，消除了制造过程的误差，提高了接触线长度，进而降低了接触应力，提高了滚子与凸轮的使用寿命；三是导向面及稳定面的支座内采用高力黄铜及石墨组成的滑动关节，实现了该部位的免维护；四是凸轮组件采用了分片式叠加的方法，降低了制造难度，有利于提高精度；五是摆臂部位采用了压力涨紧装置，易于现场的安装、调整。

附图说明

图1是关节可挠型道岔挠曲装置的主视结构示意图。

图1-1是图1的局部侧视结构示意图。

图2是滚子装配的结构示意图。

图3是凸轮装配的结构示意图。

图3-1是图3的分解结构示意图。

图4是固定座总成的结构示意图。

图4-1是图4的分解结构示意图。

图5是活动座总成的结构示意图。

图5-1是图5的分解结构示意图。

图6是连杆组装的结构示意图。

图6-1是图6的分解结构示意图。

图7是道岔线形的示意图。

具体实施方式

实施例1：参照附图1-6-1。一种关节可挠型道岔挠曲装置，包括导向面板、稳定面板、安装支座、凸轮支撑轴、轴向凸轮、双插头连杆、滚子装配、连杆副、电动推杆，挠曲装置采用凸轮拉杆串行联接的驱动形式实现导向面和稳定面的同步弯曲，导向面板1和稳定面板5通过铰制孔连接于双叉头拉杆4两端，双叉形头拉杆4与从动组件连接，从动组件再与圆柱凸轮机构接触相连，上方的两相邻圆柱凸轮机构之间以及上下对应的两圆柱凸轮机构3之间通过连杆相连，当电动推杆8启动推拉时；拉杆带动导向面板1实现横向同步移动，从而完成导向面板1的横向的横向弯曲。

参照附图3和3-1。两圆柱凸轮机构3间通过凸轮支撑轴2连接。日方及川东造船厂设计的凸轮组件（凸轮机构）采用焊接形式，制造时先加工凸轮体，随后将连杆焊接到凸轮体上形成组件。这样的加工组装方法，总装时人为影响的因素多，焊缝传力，导致精度低、使用不尽可靠；新设计的凸轮组件采用了分片式叠加结构，通过单件的机加工，零件间高精度孔、键连接，降低了总体制造难度。

电动推杆8通过V字形限位连接件与连杆副7一端连接，连杆副7另一端与圆柱凸轮机构3中轴向凸轮中连杆连接。

圆柱凸轮机构3和凸轮与滚子装配6配合。

参照附图2。滚子装配6由滚子轴601、滚子602、关节轴承603和挡圈604构成，滚子轴601通过关节轴承603和挡圈604与滚子602装配成型。即：滚子装配6（滚子组件）相较于日方及川东造船厂设计的滚子组件，本申请滚子组件在滚子内部安装了球面关节轴承。这样的措施可以消除了制造、安装时位置偏差的影响，本设计滚子通过其内部球面副的小范围旋转，将点接触改变为线接触，提高了滚子与滑槽面的接触线长度，进而降低了接触应力，提高了滚子与凸轮的使用寿命。

凸轮机构3由轴套301、第一连杆302、第二连杆303、凸轮304和键305构成，第一连杆302和第二连杆303套在凸轮304凸轴管上且采用键305与轴管配合，两个轴套301分别插入凸轮304轴孔内。

参照附图4-图5-1。安装支座中的固定座总成中销轴105通过轴套102位于固定支座103轴孔内，两块盖板104穿过销轴105与固定支座103连接且销轴105两端分别位于固定支撑座106的支撑耳上。安装支座中的活动座总成中的销轴201通过滑块204中的轴孔且滑块204位于活动支座203的矩形轴孔内，两块盖板202穿过销轴201与活动支座203固定连接且销轴201两端分别位于活动支撑座206的支撑耳上，轴用挡板205插入销轴201端凹槽内且固定在支撑耳上。即安装支座：导向面、稳定面板通过支座与梁连接到一体，支座的设计分为活动、固定两种类型。活动座总成提供绕轴的转动及轴向支撑；活动座总成除提供绕轴的转动及轴向支撑的同时，提供沿梁长方向的滑移能力。日方及川东造船厂设计的挠曲板支座极为简易，支座未有滑套，盖板等部件，同时支座体底面无抗剪凸圆柱体；本申请设计的支座增加了上述环节（支座内采用高力黄铜及石墨组成的滑动关节、抗剪凸圆柱体、盖板），同时配合相关的热处理工艺，实现了该部位的可靠使用，免维护，防腐功能。

参照附图6和图6-1。环形凸台涨紧套407套在轴405中部，两个连杆406分别套在环形凸台涨紧套407凸台两侧的套上，弹性压盘408套在轴405上且弹性压盘408锥部插入环形凸台涨紧套腔内将弹性压盘408固定，两个轴承座402分别通过各自的透盖404、关于轴承403安装在轴405两端，两闷盖401分别固定在各自的轴承座402上。即：日方及川东造船厂设计的摆臂组件（连杆组装）中轴套与连杆采用焊接形式，制造时先加工轴套，随后将连杆焊接到轴套上形成组件。这样的加工组装方法，总装时人为影响的因素多，焊缝传力，导致精度低，不易调整；本申请设计的摆臂组件采用了分片式叠加结构，通过单件的机加工，零件间高精度孔、弹性压紧盘连接，降低了总体制造难度。

实施例2：参照附图7。一种关节可挠型道岔挠曲装置的道岔线形，包括道岔固定端、活动端侧线位置及活动端直线位置，所述岔固定端501与圆弧曲线之间为缓和曲线，圆弧曲线与活动端侧线位置502之间为缓和曲线。标号503为活动端直线位置。即：日方及川东造船厂道岔采用了单一的圆曲线线形设计。使用中，会在线路中出现衔接部位硬点过渡情况；同时因梁宽的影响，在开口端导向面、稳定面会出现约3mm的错牙。本申请设计的道岔线形考虑到了两端混凝土梁影响，挠曲线形采用了缓和曲线+圆曲线+缓和曲线的组合方式，保证了车辆在侧线进出道岔冲击和缓变化，不会出现现有产品的剧烈冲击，降低了线路与车辆间的相互作用，有利于提高乘客的舒适性，图7所示。

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 (10)

1.一种关节可挠型道岔挠曲装置，包括导向面板、稳定面板、安装支座、凸轮支撑轴、轴向凸轮、双插头连杆、滚子装配、连杆副、电动推杆，其特征是：挠曲装置采用凸轮拉杆串行联接的驱动形式实现导向面和稳定面的同步弯曲，导向面板（1）和稳定面板（5）通过铰制孔连接于双叉头拉杆（4）两端，双叉形头拉杆（4）与从动组件连接，从动组件再与圆柱凸轮机构接触相连，上方的两相邻圆柱凸轮机构之间以及上下对应的两圆柱凸轮机构（3）之间通过连杆相连，当电动推杆（8）启动推拉时；拉杆带动导向面板（1）实现横向同步移动，从而完成导向面板（1）的横向的横向弯曲。

2.根据权利要求1所述的关节可挠型道岔挠曲装置，其特征是：两圆柱凸轮机构（3）间通过凸轮支撑轴（2）连接。

3.根据权利要求1所述的关节可挠型道岔挠曲装置，其特征是：电动推杆（8）通过V字形限位连接件与连杆副（7）一端连接，连杆副（7）另一端与圆柱凸轮机构（3）中轴向凸轮中连杆连接。

4.根据权利要求1所述的关节可挠型道岔挠曲装置，其特征是：圆柱凸轮机构（3）和凸轮与滚子装配（6）配合。

5.根据权利要求4所述的关节可挠型道岔挠曲装置，其特征是：滚子装配（6）由滚子轴（601）、滚子（602）、关节轴承（603）和挡圈（604）构成，滚子轴（601）通过关节轴承（603）和挡圈（604）与滚子（602）装配成型。

6.根据权利要求1所述的关节可挠型道岔挠曲装置，其特征是：凸轮机构（3）由轴套（301）、第一连杆（302）、第二连杆（303）、凸轮（304）和键（305）构成，第一连杆（302）和第二连杆（303）套在凸轮（304）凸轴管上且采用键（305）与轴管配合，两个轴套（301）分别插入凸轮（304）轴孔内。

7.根据权利要求1所述的关节可挠型道岔挠曲装置，其特征是：安装支座中的固定座总成中销轴（105）通过轴套（102）位于固定支座（103）轴孔内，两块盖板（104）穿过销轴（105）与固定支座（103）连接且销轴（105）两端分别位于固定支撑座（106）的支撑耳上。

8.根据权利要求1所述的关节可挠型道岔挠曲装置，其特征是：安装支座中的活动座总成中的销轴（201）通过滑块（204）中的轴孔且滑块（204）位于活动支座（203）的矩形轴孔内，两块盖板（202）穿过销轴（201）与活动支座（203）固定连接且销轴（201）两端分别位于活动支撑座（206）的支撑耳上，轴用挡板（205）插入销轴（201）端凹槽内且固定在支撑耳上。

9.根据权利要求1所述的关节可挠型道岔挠曲装置，其特征是：环形凸台涨紧套（407）套在轴（405）中部，两个连杆（406）分别套在环形凸台涨紧套（407）凸台两侧的套上，弹性压盘（408）套在轴（405）上且弹性压盘（408）锥部插入环形凸台涨紧套腔内将弹性压盘(408)固定，两个轴承座（402）分别通过各自的透盖（404）、关于轴承（403）安装在轴（405）两端，两闷盖（401）分别固定在各自的轴承座（402）上。

10.一种关节可挠型道岔挠曲装置的道岔线形，包括道岔固定端、活动端侧线位置及活动端直线位置，其特征是：所述岔固定端（501）与圆弧曲线之间为缓和曲线，圆弧曲线与活动端侧线位置（502）之间为缓和曲线。