CN103693075B - 单驱动点关节道岔 - Google Patents

Abstract

一种单驱动点关节道岔，具有一个主动梁和三个从动梁，以及五台位于对应转辙轨道上的台车；梁与梁之间互相搭接并铰接后固定在对应的台车上；台车Ⅰ上具有驱动装置和锁定装置，底座上固定有定位装置，锁定装置与定位装置配合实现台车Ⅰ的锁定，驱动装置实现台车Ⅰ的移动；长滑动臂的前端与台车Ⅱ刚性联接，尾端延伸至台车Ⅲ的后方并通过滑转动副铰接在底座上；中滑动臂的前端与台车Ⅲ刚性联接，尾端延伸至台车Ⅲ与台车Ⅱ之间并通过滑转动副铰接在长滑动臂上；短滑动臂的前端与台车Ⅳ刚性联接，尾端延伸至台车Ⅳ的后方并通过滑转动副铰接在底座上；台车Ⅴ的后端铰接在底座上。本发明降低了关节道岔驱动锁定系统的制造调试难度，提高了可靠性。

Description

单驱动点关节道岔

技术领域

本发明属于轨道交通道岔技术领域，特别是涉及用于磁浮交通系统或跨座式交通系统的关节道岔，具体涉及一种单驱动点关节道岔。

背景技术

对于跨座在轨道上的车辆，如磁浮车辆、跨座式车辆而言，用于切换两个或多个固定轨道之间的通岔可以是整体式的，也可以是关节式的。整体式道岔梁是一根可以进行弹性侧曲的钢梁。这种道岔的主要优点在于线形连续.列车通过性能良好。但这种道岔受制于材料的弹性模量，变形系数小，为实现一定的转辙量，需要钢梁的的长度大，且侧向因变形的需要刚度小，列车通过时可能导致较大的振动，造价高昂。关节式道岔则由多根梁段连接组成。包含一根主动梁和至少一根被动梁。关节式道岔梁的各梁段始终保持直线状态，相邻梁段之间有相对的转角。这种道岔的主要优点在于可以大大地减小道岔区的长度，节约投资。已有技术中的关节道岔，例如重庆跨座式轨道交通系统采用的单轨关节道岔，通过地面一台电机驱动四台蜗轮箱，同时采用四台电机进行四点锁定，为控制需求采用了约20限位。这样数量众多的电机、限位、以及配套的逻辑电路单元对系统的可靠性带来众多的不利影响，任何一处的故障都可能导致道岔系统的瘫痪，降低系统的可靠性。

发明内容

本发明解决的技术问题：提供一种单驱动点关节道岔，降低关节道岔驱动、锁定系统的制造、调试难度，以及在使用过程中的故障频率，提高道岔的可靠性。

本发明采用的技术方案：

1、理论依据：道岔在台车的作用下可以将其看作平面运动机构，机构包含由4个连杆（道岔梁四根）、4个转动副（梁与梁间铰接C处、E处、G处，尾端台车铰接A处）、以及3个滑转动副（B处、D处、F处），其自由度计算为：平面连杆每根有3个自由度，平面转动副限制2个自由度，平面滑转动副限制1个自由度，即4×3-4×2-3×1=1。机构的剩余自由度为1，可见，通过单点驱动即可确定运动轨迹，实现机构运行的唯一、准确性。

2、结构方案：一种单驱动点关节道岔，具有主动梁和从动梁Ⅰ、从动梁Ⅱ、从动梁Ⅲ；包括台车Ⅰ、台车Ⅱ、台车Ⅲ、台车Ⅳ及台车Ⅴ，所述台车Ⅰ、台车Ⅱ、台车Ⅲ、台车Ⅳ分别位于设置在底座上的对应转辙轨道上，所述台车Ⅴ位于设置在底座上的滑动支撑上；所述主动梁首尾两端分别固定在台车Ⅰ上和台车Ⅱ上，从动梁Ⅱ首尾两端分别固定在台车Ⅲ上和台车Ⅳ上；所述从动梁Ⅲ的首尾两端分别与主动梁的尾端及从动梁Ⅱ的首端相互搭接并铰接；所述从动梁Ⅰ的尾端固定在台车Ⅴ上，首端与从动梁Ⅱ的尾端互相搭接并铰接；

所述台车Ⅰ上具有驱动装置和锁定装置，所述底座上固定有定位装置，所述定位装置下方具有齿条，且驱动装置动力输出轴上固定的齿轮与齿条啮合，锁定装置通过前端伸出的锁定销轴与定位装置上的定位孔配合实现台车Ⅰ的锁定，驱动装置通过齿轮与齿条的移位实现台车Ⅰ的移动；所述台车Ⅱ与长滑动臂的前端刚性联接，长滑动臂的尾端延伸至台车Ⅲ的后方并通过滑转动副D铰接在底座上；所述台车Ⅲ与中滑动臂的前端刚性联接，中滑动臂的尾端延伸至台车Ⅲ与台车Ⅱ之间并通过滑转动副F铰接在长滑动臂上；所述台车Ⅳ与短滑动臂的前端刚性联接，短滑动臂的尾端延伸至台车Ⅳ的后方并通过滑转动副B铰接在底座上；所述台车Ⅴ的后端铰接在底座上。

所述台车Ⅲ中部开有通过长滑动臂的凹槽。

所述台车Ⅴ的两侧设有固定在底座上的防跳装置，且防跳装置顶面的压舌作用于台车Ⅴ的两侧。

所述滑转动副B、滑转动副D、滑转动副F均包括位于滑动臂矩形内腔中的滑动块，嵌入在滑动块内且与滑动块球面配合的转动块，以及固定在滑动臂矩形内腔两侧壁上且与滑动块两侧面滑动配合的衬板；所述转动块通过固定轴铰接在底座上。

具有的优点和效果：本发明在单点驱动、锁定下实现了关节式道岔的转辙功能，降低了关节道岔驱动、锁定系统的制造、调试难度，以及在使用过程中的故障频率，提高了道岔的可靠性。

附图说明

图1是本发明转辙原理示意图，

图2是本发明结构示意图，

图3是本发明滑转动副截面示意图，

图4是本发明尾端支撑侧立面示意图。

图5是本发明避让台车侧立面示意图。

具体实施方式

下面结合附图1、2、3、4、5描述本发明的一种实施例。

一种单驱动点关节道岔，具有主动梁5和从动梁Ⅰ1、从动梁Ⅱ3、从动梁Ⅲ4；包括台车Ⅰ10、台车Ⅱ13、台车Ⅲ17、台车Ⅳ19及台车Ⅴ22，所述台车Ⅰ10、台车Ⅱ13、台车Ⅲ17、台车Ⅳ19分别位于设置在底座25上的对应转辙轨道31上，所述台车Ⅴ22位于设置在底座上25上的滑动支撑24上；所述主动梁5首尾两端分别固定在台车Ⅰ10上和台车Ⅱ13上，从动梁Ⅱ3首尾两端分别固定在台车Ⅲ17上和台车Ⅳ19上；所述从动梁Ⅲ4的首尾两端分别与主动梁5的尾端及从动梁Ⅱ3的首端相互搭接并铰接；所述从动梁Ⅰ1的尾端固定在台车Ⅴ22上，首端与从动梁Ⅱ3的尾端互相搭接并铰接；

所述台车Ⅰ10上具有驱动装置11和锁定装置12，所述底座25上固定有定位装置7，所述定位装置7下方具有齿条8，且驱动装置11动力输出轴上固定的齿轮9与齿条8啮合，锁定装置12通过前端伸出的锁定销轴与定位装置7上的定位孔配合实现台车Ⅰ10的锁定，驱动装置11通过齿轮9与齿条8的移位实现台车Ⅰ10的移动；所述台车Ⅱ13与长滑动臂14的前端刚性联接，长滑动臂14的尾端延伸至台车Ⅲ17的后方并通过滑转动副D18铰接在底座25上；所述台车Ⅲ17与中滑动臂16的前端刚性联接，中滑动臂16的尾端延伸至台车Ⅲ17与台车Ⅱ13之间并通过滑转动副F15铰接在长滑动臂14上；所述台车Ⅳ19与短滑动臂20的前端刚性联接，短滑动臂20的尾端延伸至台车Ⅳ19的后方并通过滑转动副B21铰接在底座25上；所述台车Ⅴ22的后端铰接在底座25上，且台车Ⅴ22的两侧设有固定在底座25上的防跳装置23，且防跳装置23顶面的压舌作用于台车Ⅴ22的两侧，防止台车的跳动。

其中，所述滑动支撑24提供尾端台车Ⅴ22的支撑，并满足小范围的尾端台车转动；所述台车Ⅲ17中部开有通过长滑动臂14的凹槽30，以满足长滑动臂14滑动和转动的空间需求。

所述滑转动副B、滑转动副D、滑转动副F均包括位于滑动臂矩形内腔中的滑动块26，嵌入在滑动块26内且与滑动块26球面配合的转动块27，以及固定在滑动臂矩形内腔两侧壁上且与滑动块26两侧面滑动配合的衬板28；所述转动块27通过固定轴29铰接在底座25上。

转辙原理：当驱动装置11上的电机运转时驱动齿轮9，通过齿轮9与齿条8的移位实现台车Ⅰ10的移动，进而带动主动梁转动，主动梁转动时通过梁与梁间的转动副C处、E处、G处、布置于地面的转动副A处、滑转动副B处、D处、F处、轨道31上运行的台车的作用，实现道岔需要的转辙功能。道岔转辙到位后，锁定装置12上的电机运转，通过丝杆机构的作用使前端伸出的锁定销轴插入定位装置7上的定位孔实现台车Ⅰ10的锁定，进而实现道岔位置的锁定，并承受车辆作用于道岔上的力。

滑转动副的工作原理：道岔转辙时，滑动块26相对转动块27通过球面转动时，滑动块26与高耐磨性衬板28相对滑动，实现滑动臂转动的同时滑动位移，同时转动块27绕固定轴29转动，作为滑转动副的定心。其中高耐磨性衬板通过螺栓连接于滑动臂矩形内腔两侧壁上，实现抗磨、易于维护、加工、调整的要求。

上述实施例，只是本发明的较佳实施例，并非用来限制本发明实施范围，故凡以本发明权利要求所述内容所做的等同变化，均应包括在本发明权利要求范围之内。

Claims (4)

1.一种单驱动点关节道岔，其特征在于：所述关节道岔具有主动梁（5）和从动梁Ⅰ（1）、从动梁Ⅱ（3）、从动梁Ⅲ（4）；包括台车Ⅰ（10）、台车Ⅱ（13）、台车Ⅲ（17）、台车Ⅳ（19）及台车Ⅴ（22），所述台车Ⅰ（10）、台车Ⅱ（13）、台车Ⅲ（17）、台车Ⅳ（19）分别位于设置在底座（25）上的对应转辙轨道（31）上，所述台车Ⅴ（22）位于设置在底座（25）上的滑动支撑（24）上；所述主动梁（5）首尾两端分别固定在台车Ⅰ（10）上和台车Ⅱ（13）上，从动梁Ⅱ（3）首尾两端分别固定在台车Ⅲ（17）上和台车Ⅳ（19）上；所述从动梁Ⅲ（4）的首尾两端分别与主动梁（5）的尾端及从动梁Ⅱ（3）的首端相互搭接并铰接；所述从动梁Ⅰ（1）的尾端固定在台车Ⅴ（22）上，首端与从动梁Ⅱ（3）的尾端互相搭接并铰接；

所述台车Ⅰ（10）上具有驱动装置（11）和锁定装置（12），所述底座（25）上固定有定位装置（7），所述定位装置（7）下方具有齿条（8），且驱动装置（11）动力输出轴上固定的齿轮（9）与齿条（8）啮合，锁定装置（12）通过前端伸出的锁定销轴与定位装置（7）上的定位孔配合实现台车Ⅰ（10）的锁定，驱动装置（11）通过齿轮（9）与齿条（8）的移位实现台车Ⅰ（10）的移动；所述台车Ⅱ（13）与长滑动臂（14）的前端刚性联接，长滑动臂（14）的尾端延伸至台车Ⅲ（17）的后方并通过滑转动副D（18）铰接在底座（25）上；所述台车Ⅲ（17）与中滑动臂（16）的前端刚性联接，中滑动臂（16）的尾端延伸至台车Ⅲ（17）与台车Ⅱ（13）之间并通过滑转动副F（15）铰接在长滑动臂（14）上；所述台车Ⅳ（19）与短滑动臂（20）的前端刚性联接，短滑动臂（20）的尾端延伸至台车Ⅳ（19）的后方并通过滑转动副B（21）铰接在底座（25）上；所述台车Ⅴ（22）的后端铰接在底座（25）上。

2.根据权利要求1所述的单驱动点关节道岔，其特征在于：所述台车Ⅲ（17）中部开有通过长滑动臂（14）的凹槽（30）。

3.根据权利要求1或2所述的单驱动点关节道岔，其特征在于：所述台车Ⅴ（22）的两侧设有固定在底座（25）上的防跳装置（23），且防跳装置（23）顶面的压舌作用于台车Ⅴ（22）的两侧。

4.根据权利要求3所述的单驱动点关节道岔，其特征在于：所述滑转动副B、滑转动副D、滑转动副F均包括位于滑动臂矩形内腔中的滑动块（26），嵌入在滑动块（26）内且与滑动块（26）球面配合的转动块（27），以及固定在滑动臂矩形内腔两侧壁上且与滑动块（26）两侧面滑动配合的衬板（28）；所述转动块（27）通过固定轴（29）铰接在底座（25）上。