CN105951542A - 轨道变轨系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种轨道变轨系统，包括主轨道、分轨道、转接轨道和变轨动力装置，其中，分轨道位于主轨道的一侧，二者在水平面上有夹角；在变轨时，转接轨道衔接主轨道和分轨道；变轨动力装置驱动转接轨道在轨交车辆需要变轨时衔接主轨道和分轨道，还驱动转接轨道在轨交车辆安全进入分轨道后复位。这种设计通过转接轨道来实现变轨，通过变轨动力装置驱动转接轨道的变换方向实现变轨和复位。由于转接轨道仅是很短的一段，其耗能也相对较低。

Description

轨道变轨系统

技术领域

本发明涉及公共交通领域，具体涉及一种轨道变轨系统。

背景技术

现如今，绝大部分的轨道交通的变轨方式，都是通过单独控制的方式驱动轨道变轨。现有轨道交通的变轨原理简述为：车厢车轮内侧有一圈比车轮半径更大的圆盘，即称为“轮缘”。由于两侧车轮是对称的，从而达到车轮的“轮缘”卡在两根轨道内侧，就可以保证车轮始终在轨道上运行而不出轨，用来控制火车运行的方向。当需要改变车厢运行轨道时，只要改变车轮“轮缘”的所在位置即可，为此，每当铁路变轨工作时，在道岔尖轨上安装的转辙机带动连杆至轨尖作来回转换动作，实现尖轨向两边股道的贴靠或分离，从而实现改变车辆在不同的轨道上行驶的功能。

另外，已有的轨道交通，能够实现变轨的轨道交通形式，均为车厢车轮压在钢轨上面的，如火车，轻轨、有轨电车等；而车厢在下轨道在上的组合形式，目前还没有出现变轨技术，如索道是不能变轨的。

发明内容

本发明的目的是提供一种轨道变轨系统，解决上述现有技术问题中的一个或者多个。

根据本发明的一个方面，提供轨道变轨系统，包括主轨道、分轨道、转接轨道和变轨动力装置，其中，分轨道位于主轨道的一侧，二者在水平面上有夹角；在变轨时，转接轨道衔接主轨道和分轨道；变轨动力装置驱动转接轨道在轨交车辆需要变轨时衔接主轨道和分轨道，还驱动转接轨道在轨交车辆安全进入分轨道后复位。

这种设计通过转接轨道来实现变轨，通过变轨动力装置驱动转接轨道的变换方向实现变轨和复位。由于转接轨道仅是很短的一段，其耗能也相对较低。

在一些实施方式中，当轨交车辆在主轨道上行进时，转接轨道与主轨道贯通，转接轨道的两端分别是第一主轨道和第二主轨道；第一主轨道通过转接轨道实现与第二主轨道、分轨道的切换连通；转接轨道靠近第一主轨道一端端部的外侧设有枢接部，变轨动力装置能驱动转接轨道绕枢接部转动，实现分轨和复位。

这种设计通过使转接轨道绕轴转动，使得转接轨道通过简单的结构实现转动，进而实现变轨和复位，便于施工，也便于制造和维修。

在一些实施方式中，变轨动力装置包括：七字杠杆和固定轴，七字杠杆的中部能绕固定轴转动，其靠近转接轨道的一端与转接轨道联结，七字杠杆转动时能带动转接轨道绕枢接部转动；驱动杆和动力设备，动力设备驱动驱动杆轴向伸缩，驱动杆轴向伸缩时能带动七字杠杆绕固定轴转动。

这种设计通过七字杠杆的转动带动转接轨道绕轴转动，巧用杠杆，进一步降低了驱动能耗。另外，这种结构既简单又能使转接轨道准确变轨和复位。同时，实现绝对的同步性。

在一些实施方式中，固定轴不在驱动杆所在的直线上；七字杠杆靠近第一主轨道的一端开设有滑槽；还包括滑动轴，其一端固定于驱动杆，其另一端穿设于滑槽内，驱动杆轴向伸缩时带动滑动轴在滑槽内滑动。

这种设计通过滑动轴在滑槽内的滑动，带动七字杠杆绕轴转动，进而带动转接轨道的转动，实现变轨和复位。整个技术方案简单，巧妙地实现驱动，避免了大型的驱动设备，降低了制造施工成本。

在一些实施方式中，驱动杆远离第二主轨道的一端端部向内径向开设有带内螺纹的伸缩槽；还包括伸缩杆，其与伸缩槽相匹配的，动力设备驱动伸缩杆转动时能带动伸缩杆在伸缩槽内进退；伸缩杆远离第二主动轨道的一端不发生位移。

这种设计对如何使驱动杆的伸缩运动做了细化，采用伸缩杆在驱动杆内做轴向伸缩运动，保证了驱动杆运动轨迹的稳定性。在这种情况下，伸缩杆可以是蜗轮丝杆。

在一些实施方式中，驱动杆指向第二主轨道的一端设有补偿轨道，当完成分轨时，补偿轨道刚好填补转接轨道和第一主轨道互相接触的一端所形成的空隙，保持第一主轨道和转接轨道畅通。

当转接轨道发生转动后，第一主轨道和转接轨道互相接近的一端会留有三角缺口，可能会影响轨交车辆轮的通过。因此，需要将该三角缺口补齐。鉴于此，在驱动杆指向第二主轨道的一端设置补偿轨道。在分轨的过程中，驱动杆的一端会向第二主轨道的方向移动，利用在此端部设置补偿轨道简便而合理。

在一些实施方式中，转接轨道和/或分轨道设有变轨托架，当完成分轨时，变轨托架托住转接轨道和分轨道的衔接处，实现二者的衔接处平滑过渡，确保负荷安全。

在完成分轨时，由于转接轨道与分轨道连接处并不是固定的，端部仅是拼凑型的连接，不具有刚性。当轨交车辆轮从转接轨道刚要进入分轨道时，大于或等于1/4轨交车辆重量由转接轨道承载，有可能导致转接轨道下陷，从而导致转接轨道低于分轨道，影响轨交车辆轮的顺利通行。因此，特地在转接轨道和/或分轨道上设置变轨托架，该变轨托架能固定转接轨道和分轨道的连接处，避免连接处连通不畅。

在一些实施方式中，转接轨道和/或第二主轨道设有变轨托架，当转接轨道复位时，变轨托架托住转接轨道和第二主轨道的衔接处，实现二者的衔接处平滑过渡。

与上面的原理一样，列车在主轨道上行进过程中，转接轨道连接第一主轨道和第二主轨道，但转接轨道和第二主轨道的连接处并不是固定的，端部仅是拼凑型的连接，不具有刚性。当轨交车辆轮从转接轨道刚要进入第二主轨道时，大于或等于1/4轨交车辆重量由转接轨道承载，有可能导致转接轨道下陷，从而导致转接轨道低于第二主轨道，影响轨交车辆轮的顺利通行。因此，可通过在转接轨道和/或第二主轨道上设置变轨托架，该变轨托架能固定转接轨道和第二主轨道的连接处，避免连接处连通不畅。

根据本发明的一个方面，提供轨道变轨系统，供双轨轨交车辆变换行车轨道用，包括：供双轨轨交车辆行进的主轨道，包括互相平行的左主轨道和右主轨道；供双轨轨交车辆行进的分轨道，与主轨道在水平面上有夹角，包括互相平行的左分轨道和右分轨道；转接轨道，包括左转接轨道、右转接轨道；当双轨轨交车辆在主轨道上行进时，左转接轨道衔接左主轨道，右转接轨道衔接右主轨道；左转接轨道两端分别是第一左主轨道和第二左主轨道，右转接轨道的两端分别是第一右主轨道和第二右主轨道；当变轨时，左转接轨道衔接左主轨道和左分轨道，右转接轨道衔接右主轨道和右分轨道；第一左主轨道通过左转接轨道实现与第二左主轨道、左分轨道的切换连通；第一右主轨道通过右转接轨道实现与第二右主轨道、右分轨道的切换连通；左转接轨道靠近第一左主轨道的一端以设有左枢接部，右转接轨道靠近第一右主轨道的一端设有右枢接部；变轨动力装置，驱动左转接轨道以及右转接轨道绕枢接部转动，实现变轨和复位。

此方案适用的是双轨轨交车辆，在分轨时，需要将平行的两根主轨道与两根平行的分轨道连接起来。在某些情况下，与单轨道的变轨方式相同，仅仅是将左右两边的主轨道和转接轨道连接起来。

在一些实施方式中，左分轨道与第二右主轨道交叉，且都在交叉处断开；左分轨道位于左主轨道和右主轨道之间部分为第一左分轨道，位于右主轨道外侧的部分为第二左分轨道；第二右主轨道位于右转接轨道与交叉处的部分为第二右主轨道连接段，位于左分轨道内侧的部分为第二右主轨道延伸段；交叉处设有交叉转接轨道；当轨交车辆在主轨道上行进时，交叉转接轨道连接第二右主轨道连接段和第二右主轨道延伸段；当完成变轨时，交叉转接轨道连接第一左分轨道和第二左分轨道；变轨动力装置驱动交叉转接轨道变换连接方向。

在一般情况下，主轨道和分轨道基本处于同一平面上，因此，在分轨时，左分轨道势必要与右主轨道发生交叉，此时通过将交叉处断开，并在交叉处配置交叉转接轨道的方式解决该问题，其结构简单，稳定性高。

在一些实施方式中，变轨动力装置包括：左七字杠杆和左固定轴，左七字杠杆的中部能绕左固定轴转动，其靠近左转接轨道的一端与左转接轨道联结，左七字杠杆转动时能带动左转接轨道绕左枢接部转动；右七字杠杆和右固定轴，右七字杠杆的中部能绕右固定轴转动，其靠近右转接轨道的一端与右转接轨道联结，右七字杠杆转动时能带动右转接轨道绕右枢接部转动；左驱动杆、右驱动杆和动力设备，动力设备驱动左驱动杆和右驱动杆轴向伸缩；左驱动杆伸缩时能带动左七字杠杆绕左固定轴转动；右驱动杆轴向伸缩时能带动右七字杠杆绕右固定轴转动。

这种设计通过七字杠杆的转动带动转接轨道绕轴转动，巧用杠杆，进一步降低了驱动能耗。另外，这种结构既简单又能使转接轨道准确变轨和复位，确保三处转接轨道同步作出分合及复位动作。

在一些实施方式中，左固定轴不在左驱动杆所在的直线上；左七字杠杆靠近第一左主轨道的一端开设有左滑槽；还包括左滑动轴，其一端固定于左驱动杆，另一端置于左滑槽内，能沿左滑槽滑动；左驱动杆远离第二左主轨道的一端端部向内径向开设有带内螺纹的左伸缩槽；还包括左伸缩杆，其与左伸缩槽相匹配的，动力设备驱动左伸缩杆转动时能带动左伸缩杆在左伸缩槽内进退；右固定轴不在右驱动杆所在的直线上；右七字杠杆靠近第一右主轨道的一端开设有右滑槽；还包括右滑动轴，其一端固定于右驱动杆，另一端置于右滑槽内，能沿右滑槽滑动；右驱动杆远离第二右主轨道的一端端部向内径向开设有带内螺纹的右伸缩槽；还包括右伸缩杆，其与右伸缩槽相匹配的，动力设备驱动右伸缩杆转动时能带动右伸缩杆在右伸缩槽内进退。

这种设计通过滑动轴在滑槽内的滑动，带动七字杠杆绕轴转动，进而带动转接轨道的转动，实现变轨和复位。整个技术方案简单，巧妙地实现驱动，避免了大型的驱动设备，降低了制造施工成本。

在一些实施方式中，交叉转接轨道的中部设有交叉转轴，交叉转接轨道能绕交叉转轴转动，实现变轨和复位。

通过使交叉转接轨道绕交叉转轴转动的方式，实现变轨和复位，整个结构简单，造价低廉，安装维修方便。

在一些实施方式中，变轨动力装置还包括联运机构，联运机构包括联运杆，其中，联运杆的一端与左七字杠杆联接左转接轨道的一端铰接，其另一端铰接于交叉转接轨道；左七字杠杆转动时通过联运杆带动交叉转接轨道同步转动，且，左七字杠杆带动左转接轨道和交叉转接轨道同步完成变轨和复位。

在整个变轨和复位过程中，一共有左转接轨道、右转接轨道、交叉转接轨道需要同步被驱动旋转，如果其中某一个转接轨道没有被驱动到位，则会影响轨交车辆的通行，严重时会造成重大交通事故，后果不堪设想。鉴于此，设计了联运机构，保证每个转接轨道都同步转动，实现同步变轨和复位。

在一些实施方式中，变轨动力装置中的动力设备为电机，电机同时驱动左伸缩杆和右伸缩杆转动，实现左转接轨道和右转接轨道的同步分轨和同步复位。

此设计通过一个动力设备同时驱动左转接轨道和右转接轨道的同步转动，保证左、右转接轨道同步完成变轨和复位。

在一些实施方式中，变轨动力装置还包括：蜗轮蜗杆变速箱，被电机驱动运转，用于改变电机的输出转速；左传动桩，其一端被蜗轮蜗杆变速箱的输出轴驱动转动，其另一端通过扇形齿轮驱动左伸缩杆转动，并在左滑槽内伸缩；右传动桩，其一端被蜗轮蜗杆变速箱的输出轴驱动转动，其另一端通过扇形齿轮驱动右伸缩杆转动，并在右滑槽内伸缩。

这种设计便于整个装置的安装、固定，不影响轨交车辆的运行。对于吊轨轨交车辆而言，所有的驱动结构都位于吊轨的上面和侧边，不会遮挡吊轨，不会影响轨交车辆轮在轨道内的行进。

附图说明

图1为轨道变轨系统变轨前的结构示意图；

图2为轨道变轨系统变轨后的结构示意图；

图3为轨道变轨系统的双轨结构示意图；

图4为变轨动力装置结构示意图；

图5为双轨情形下的变轨动力装置结构为示意图。

具体实施方式

下面结合说明书附图，对本发明进行进一步详细的说明。

本发明公开的轨道变轨系统，如图1所示，包括主轨道100、分轨道200、转接轨道300和变轨动力装置900，其中，分轨道200位于主轨道100的一侧，二者在水平面上有夹角；在变轨时，转接轨道300衔接主轨道100和分轨道200；变轨动力装置900驱动转接轨道300在轨交车辆需要变轨时衔接主轨道100和分轨道200，还驱动转接轨道300在轨交车辆安全进入分轨道200后复位。

具体来说，主轨道100为轨交车辆正常行进的轨道，分轨道200为轨交车辆在变换方向、进站行进的轨道。需要说明的是，如果将轨交车辆在站台内行进的轨道视为主轨道100，那么也可以将出站时行进的轨道视为分轨道200，二者不矛盾，仅为说明需要而区分主轨道100和分轨道。

其中，分轨道200与主轨道100不平行，当轨交车辆需要离开主轨道100时，就需要暂时切断主轨道100，并将主轨道100与分轨道200衔接起来，使轨交车辆能沿主轨道100平稳过渡至分轨道200上运行。如图2所示，具体是将主轨道100上与分轨道200的交叉处断开一段，以转接轨道300填补该段空缺。

为了便于说明，将主轨道100以断开处为界，分为第一主轨道100和第二主轨道100，其中，第一主轨道100是来车方向，轨交车辆由第一主轨道100开往第二主轨道100。当完成变轨后，轨交车辆由第一主轨道100进入分轨道200。

如何实现这一切换呢？本设计采用以转接轨道300的转向，实现轨道的切换。简而言之，在轨交车辆不需要变轨的时候，转接轨道300填补第一主轨道100和第二主轨道100之间的空缺，使主轨道100整体贯通，轨交车辆沿主轨道100行进；在轨交车辆需要变轨的时候，转接轨道300填补第一主轨道100和分轨道200之间的空缺，使第一主轨道100和分轨道200贯通，轨交车辆沿第一主轨道100经转接轨道300进入分轨道200。

如何实现转接轨道300的转向呢？一般情况下，分轨道200和主轨道100处于同一个平面内，转接轨道300只要通过设置一个枢接部700实现在这个平面内旋转即可。关键在于找准旋转基点，即，该枢接部700的位置选择。如图4所示，一种方案是该枢接部700包括焊接在第一主轨道100靠近转接轨道300一端端部外侧的第一枢转座971，还包括焊接在转接轨道300靠近第一主轨道100一端端部外侧的第二枢转座972，第一枢转座971和第二枢转座972上穿设有枢转轴973，第一枢转座971能绕枢转轴973转动，换言之，转接轨道300能绕枢转轴973在主轨道100和分轨道200共同所在的平面内转动，实现分轨和复位。统一说明，以上提及的“第一主轨道100外侧”、“转接轨道300外侧”是指主轨道100上更靠近分轨道200的一侧，以及转接轨道300上更靠近分轨道200的一侧。

变轨动力装置900又是如何驱动转接轨道300绕枢转轴973转动的呢？一种方法是变轨动力装置900中包括七字杠杆910，该七字杠杆910实质为一根中部被折弯的连杆，外形呈类似于“7”状，当然，也不一定非要弯折至该程度，一般情况下呈120°左右也可以。

补充说明：七字杠杆910可以是两段独立的部分拼合而成，其中间转动轴部位的组成是两片对扣的齿盘，安装时可任意调整致合适的角度。

该七字杠杆910被安装时，其所在平面与主轨道100及分轨道200所在平面基本平行。该七字杠杆910的弯折处通过固定轴设置于轨道的上方或下方，七字杠杆910能绕该固定轴920转动，且转动所形成的平面与主轨道100及分轨道200共同所在的平面相平行。具体而言，如果是悬挂电车的轨道，则是设置于轨道的上方；如果是在轨道上方行进的普通轨交车辆，则将其设置于轨道的的下方。总而言之，是设置于不影响轨交车辆行进的一方，当然，如果是设置在轨道下侧面，则轨道下方需要架空，以便七字杠杆910能够有空间旋转。需要说明的是，前面说的是七字杠杆910可以位于轨道的上方或下方，并不意味着七字杠杆910一定是通过固定轴920设置甚至固定在轨道上。

以悬挂电车的悬挂轨道为例，固定轴920的一端端部固定于主轨道100上侧面，或者固定于主轨道100的一侧，七字杠杆910的弯折处套设于该固定轴920，能绕该固定轴920转动。与此相适应，转接轨道300还设置有衔接转轴，该衔接转轴与七字杠杆910所在的平面垂直，其一端固定于转接轨道300，另一端联结于七字杠杆910的一端。

如图3所示，当七字杠杆910顺时针转动时，转接轨道300绕枢转轴973也随之顺时针转动，进行变轨；当需要复位时，七字杠杆910逆时针转动，带动转接轨道300绕枢转轴973随之逆时针转动。

如何使七字杠杆910转动呢？

一种方法是，使用一根驱动杆940驱动七字杠杆910转动，该驱动杆940轴向伸缩移动，并且固定轴920不在该驱动杆940所在的轴线上。关于驱动杆940和七字杠杆910具体连接驱动方式如下：

如图3所示，在七字杠杆910靠近第一主轨道100的一端轴向开设有滑槽911；还包括滑动轴950，其一端固定于驱动杆940，其另一端穿设于该滑槽911内。并且，驱动杆940轴向伸缩时能带动滑动轴950在滑槽911内滑动。滑动轴950在滑动的过程中带动七字杠杆910绕固定轴转动。

需要说明的是，前述轴向开设在七字杠杆910上的滑槽911与驱动杆940不平行。很显然，如果滑槽911与驱动杆940平行了，那么在驱动杆940及滑动轴950的运行轨迹是呈直线状的，该直线状轨迹与滑槽911平行，滑动轴950在滑槽911内滑动时不能带动七字杠杆910转动。这一说明，与上面提及的“固定轴920不在该驱动杆940所在的轴线上”是相同的意思。

现在需要明确的是伸缩杆960如何被驱动。

驱动杆940是被驱动后沿其轴向移动的，那么驱动方式可以有多样？比如，变轨动力装置900包括气缸驱动。具体来说，将气缸固定，其伸缩端与驱动杆940没有与七字杠杆910联结的一端固定，当气缸伸缩端伸出时能顶动驱动杆940轴向移动，从而带动七字杠杆910绕固定轴920顺时针转动，进而带动转接轨道300绕枢接部700转动，实现分轨。当需要复位时，气缸收到信号，回缩伸缩端，带动驱动杆940回收，从而带动七字杠杆910绕固定轴逆时针转动，进而带动转接轨道300绕枢接部700转动，实现复位。

另外，也可以不同气缸来驱动。变轨动力装置900中的动力设备930还可以是电机。具体来说，在驱动杆940远离第二主轨道100的一端端部向内径向开设带内螺纹的伸缩槽9401。此外，还包括带有外螺纹的伸缩杆960，其与伸缩槽9401相匹配的，伸缩杆960能在伸缩槽9401内旋进、旋出。其中，伸缩杆960远离第二主动轨道102的一端不发生位移，即，伸缩杆960上伸缩槽9401开口的那一段是被固定的，仅可以转动，不可以移动，换言之，伸缩杆960的位置是固定的。仅通过伸缩杆960在伸缩槽9401内旋进、旋出，改变驱动杆940的位置。当伸缩杆960旋出伸缩槽9401时，驱动杆940被推远，带动七字杠杆910顺时针转动，进而带动转接轨道300顺时针转动，实现分轨；当伸缩杆960旋入伸缩槽9401时，驱动杆940被拉回，带动七字杠杆910逆时针转动，进而带动转接轨道300逆时针转动，实现复位。

需要说明的是，上面提及的“顺时针转动”、“逆时针转动”，是基于“分轨道200位于主轨道100右侧”的前提，假如分轨道200位于主轨道100的左侧，则转动方向相反。二者并不矛盾，仅是为了便于说明而假定其中一种情形。

上面对对如何实现变轨和复位进行了说明。以下就一个可能存在的问题进行说明，并进行技术优化，解决该技术问题。

如图2和4所示，在完成变轨后，转接轨道300发生转动，第一主轨道100和转接轨道300互相接近的一端会留有三角缺口，可能会影响轨交车辆轮的通过。因此，需要将该三角缺口补齐。鉴于此，在驱动杆940指向第二主轨道100的一端设置补偿轨道942。在分轨的过程中，驱动杆940的一端会向第二主轨道100的方向移动，当完成分轨时，该补偿轨道942刚好嵌入该三角缺口中，保持第一主轨道100和转接轨道300畅通，利用在此端部设置补偿轨道942简便而合理。

需要说明的是，该补偿轨道942可以是驱动杆940端部的一部分，也可以是另行设计后固定于驱动杆940的端部。

另外，轨交车辆的自身重量都比较大，而第一主轨道100和第二主轨道100之间是断开的，第一主轨道100和分轨道200之间也是断开的。即便它们之间通过转接轨道300衔接，它们也不是一体的，不具备刚性。例如，在直行时，当轨交车辆从第一主轨道100，经过转接轨道300时，进入第二轨道之前，轨交车辆的重量由第一主轨道100和转接轨道300承受，可能使第一主轨道100和转接轨道300下沉。如此，转接轨道300与第二主轨道100衔接处就会出现高度不平的现象，影响轨交车辆的轮顺利通过，严重时还可能被卡死在该衔接处，造成重大交通事故。

与此相同，在第一主轨道100和转接轨道300之间也会出现这种问题，在完成变轨的情况下，转接轨道300与分轨道200之间也同样会出现这种问题。

如何解决？

可以在上述的各种衔接处设置变轨托架400。具体而言，以转接轨道300和第二主轨道100的衔接处为例，在第二主轨道100下部固定一变轨托架400，在未变轨的情况下，转接轨道300靠近第二主轨道100的一端端部就置于该变轨托架400上。换言之，是该变轨托架400托住了转接轨道300和第二主轨道100的衔接处，保持此衔接处在任何时候都高度一致。

同样的，在分轨道200上也可以这样设计，当完成变轨时，转接轨道300靠近分轨道200的一端端部就被变轨托架400托住，避免轨交车辆在变轨时，转接轨道300和分轨道200衔接处的不顺畅。

同理，第一主轨道100和转接轨道300之间也可以如此处理，此外，补偿轨道942和第一主轨道100或分轨道200之间也可以如此处理。

以上的方案可以用于单轨轨交也可以用于双规轨交，在双轨的情况下，以上所称的“主轨道”、“分轨道”、“转接轨道”均包括互相平行的两根轨道。以下针对双轨轨交的情形进行进一步的说明。

在双规的情况下，供双轨轨交车辆行进的主轨道100包括互相平行的左主轨道100和右主轨道100；供双轨轨交车辆行进的分轨道200包括互相平行的左分轨道200和右分轨道200。主轨道100和分轨道200在水平面上有夹角，此处，依然以“分轨道200位于主轨道100的右侧”为例进行说明。

同样，转接轨道300包括左转接轨道300、右转接轨道300。当双轨轨交车辆在主轨道100上行进时，左转接轨道300衔接左主轨道100，右转接轨道300衔接右主轨道100；左转接轨道300两端分别是第一左主轨道100和第二左主轨道100，右转接轨道300的两端分别是第一右主轨道100和第二右主轨道100；当变轨时，左转接轨道300衔接左主轨道100和左分轨道200，右转接轨道300衔接右主轨道100和右分轨道200；第一左主轨道100通过左转接轨道300实现与第二左主轨道100、左分轨道200的切换连通；第一右主轨道100通过右转接轨道300实现与第二右主轨道100、右分轨道200的切换连通；左转接轨道300靠近第一左主轨道100的一端以设有左枢接部700，右转接轨道300靠近第一右主轨道100的一端设有右枢接部700；变轨动力装置900，驱动左转接轨道300以及右转接轨道300绕枢接部700转动，实现变轨和复位。

关于左枢接部700和右枢接部700的结构设置，可参照上面提到的“枢接部700”的结构。

在一般情况下，主轨道和分轨道基本处于同一平面上，因此，在分轨时，左分轨道200势必要与右主轨道100发生交叉。此时，左分轨道200与第二右主轨道均在交叉处500断开；左分轨道200位于左主轨道100和右主轨道100之间部分为第一左分轨道200，位于右主轨道100外侧的部分为第二左分轨道200；第二右主轨道100位于右转接轨道300与交叉处500的部分为第二右主轨道连接段1221，位于左分轨道200内侧的部分为第二右主轨道延伸段1222；交叉处500设有交叉转接轨道300；当轨交车辆在主轨道上行进时，交叉转接轨道300连接第二右主轨道连接段1221和第二右主轨道延伸段1222；当完成变轨时，交叉转接轨道300连接第一左分轨道200和第二左分轨道200；变轨动力装置900驱动交叉转接轨道300变换连接方向。

关于如何驱动左转接轨道300和右转接轨道300转动的问题，可参照上面对“转接轨道”驱动方式的描述。大致如下：变轨动力装置900包括：左七字杠杆910和左固定轴920，左七字杠杆910的中部能绕左固定轴920转动，其靠近左转接轨道300的一端与左转接轨道300联结，左七字杠杆910转动时能带动左转接轨道300绕左枢接部700转动；右七字杠杆910和右固定轴920，右七字杠杆910的中部能绕右固定轴920转动，其靠近右转接轨道300的一端与右转接轨道300联结，右七字杠杆910转动时能带动右转接轨道300绕右枢接部700转动；左驱动杆940、右驱动杆940和动力设备930，动力设备930驱动左驱动杆940和右驱动杆940轴向伸缩；左驱动杆940伸缩时能带动左七字杠杆910绕左固定轴920转动；右驱动杆940轴向伸缩时能带动右七字杠杆910绕右固定轴920转动。该结构的具体细节参照上面提及的“七字杠杆”、“固定轴”的描述。另外，如何使左驱动杆940和右驱动杆940轴向移动，也可参照上面有关“驱动杆”的描述。大致方案如下：

左固定轴920不在左驱动杆940所在的直线上；左七字杠杆910靠近第一左主轨道100的一端开设有左滑槽911；还包括左滑动轴950，其一端固定于左驱动杆940，另一端置于左滑槽911内，能沿左滑槽911滑动；左驱动杆940远离第二左主轨道100的一端端部向内径向开设有带内螺纹的左伸缩槽9401。

还包括左伸缩杆960，其与左伸缩槽9401相匹配的，动力设备930驱动左伸缩杆960转动时能带动左伸缩杆960在左伸缩槽9401内进退。

右固定轴920不在右驱动杆940所在的直线上；右七字杠杆910靠近第一右主轨道100的一端开设有右滑槽911；还包括右滑动轴950，其一端固定于右驱动杆940，另一端置于右滑槽911内，能沿右滑槽911滑动；右驱动杆940远离第二右主轨道100的一端端部向内径向开设有带内螺纹的右伸缩槽9401；还包括右伸缩杆960，其与右伸缩槽9401相匹配的，动力设备930驱动右伸缩杆960转动时能带动右伸缩杆960在右伸缩槽9401内进退。

关于在本方案中提及的交叉转接轨道300，需要解决如何使交叉转接轨道300变换方向的问题。一种方案是，在交叉转接轨道300的中部设置交叉转轴520。该交叉转轴520的一端固定在某一基础上，交叉转接轨道300能绕该交叉转轴520转动，实现变轨和复位。

此方案中，纵观整个变轨和复位过程，一共有左转接轨道300、右转接轨道300、交叉转接轨道300需要同步被驱动旋转，如果其中某一个转接轨道没有被驱动到位，则会影响轨交车辆的通行，严重时会造成重大交通事故，后果不堪设想。鉴于此，设计了联运机构，保证每个转接轨道都同步转动，实现同步变轨和复位。

具体来说，变轨动力装置900还包括联运机构，联运机构包括联运杆610，其中，联运杆610的一端与左七字杠杆910联接左转接轨道300的一端铰接，其另一端铰接于交叉转接轨道300；左七字杠杆910转动时通过联运杆610带动交叉转接轨道300同步转动，且，左七字杠杆910带动左转接轨道300和交叉转接轨道300同步完成变轨和复位。

从以上的结构来看，实现同步的另一个关键是如何使左七字杠杆910和右七字杠杆910实现同步转动。进一步说，是如何使左伸缩杆960和右伸缩杆960同步转动。最简单的方式，便是使用电机同时驱动左伸缩杆960和右伸缩杆960转动，实现左转接轨道300和右转接轨道300的同步分轨和同步复位。更具体的说，如图1至3所示，变轨动力装置900还包括被电机驱动运转的蜗轮蜗杆变速箱990，用于改变电机的输出转速。还有左传动桩981，其一端被蜗轮蜗杆变速箱990的输出轴驱动转动，其另一端通过扇形齿轮驱动左伸缩杆960转动，并在左滑槽911内伸缩；以及右传动桩982，其一端被蜗轮蜗杆变速箱990的输出轴驱动转动，其另一端通过扇形齿轮驱动右伸缩杆960转动，并在右滑槽911内伸缩。

特别说明：前面所涉及的“内”、“外”、“左”、“右”均是参照图3中所示的方位。

以上表述仅为本发明的优选方式，应当指出，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些也应视为本发明的保护范围之内。

Claims (16)

1.轨道变轨系统，供轨交车辆变换行车轨道用，其特征在于，包括主轨道(100)、分轨道(200)、转接轨道(300)和变轨动力装置(900)，其中，

所述分轨道(200)位于所述主轨道(100)的一侧，二者在水平面上有夹角；

在变轨时，所述转接轨道(300)衔接所述主轨道(100)和所述分轨道(200)；

所述变轨动力装置(900)驱动所述转接轨道(300)在轨交车辆需要变轨时衔接主轨道(100)和分轨道(200)，还驱动所述转接轨道(300)在轨交车辆安全进入分轨道(200)后复位。

2.根据权利要求1所述的轨道变轨系统，其特征在于，当轨交车辆沿主轨道(100)行进时，转接轨道(300)与主轨道(100)贯通，转接轨道(300)的两端分别是第一主轨道(100)和第二主轨道(100)；

所述第一主轨道(100)通过所述转接轨道(300)实现与所述第二主轨道(100)、所述分轨道(200)的切换连通；

所述转接轨道(300)靠近所述第一主轨道(100)一端端部的外侧设有枢接部(700)，所述变轨动力装置(900)能驱动所述转接轨道(300)绕所述枢接部(700)转动，实现分轨和复位。

3.根据权利要求2所述的轨道变轨系统，其特征在于，所述变轨动力装置(900)包括：

七字杠杆(910)和固定轴(920)，所述七字杠杆(910)的中部能绕所述固定轴(920)转动，其靠近转接轨道(300)的一端与所述转接轨道(300)联结，所述七字杠杆(910)转动时能带动所述转接轨道(300)绕所述枢接部(700)转动；

驱动杆(940)和动力设备(930)，所述动力设备(930)驱动所述驱动杆(940)轴向伸缩，所述驱动杆(940)轴向伸缩时能带动所述七字杠杆(910)绕所述固定轴(920)转动。

4.根据权利要求3所述的轨道变轨系统，其特征在于，所述固定轴(920)不在所述驱动杆(940)所在的直线上；所述七字杠杆(910)靠近所述第一主轨道(100)的一端开设有滑槽(911)；

还包括滑动轴(950)，其一端固定于所述驱动杆(940)，其另一端穿设于所述滑槽(911)内，所述驱动杆(940)轴向伸缩时带动所述滑动轴(950)在所述滑槽(911)内滑动。

5.根据权利要求4所述的轨道变轨系统，其特征在于，所述驱动杆(940)远离所述第二主轨道(100)的一端端部向内径向开设有带内螺纹的伸缩槽(9401)；

还包括伸缩杆(960)，其与所述伸缩槽(9401)相匹配的，动力设备(930)驱动所述伸缩杆(960)转动时能带动所述伸缩杆(960)在所述伸缩槽(9401)内进退；

所述伸缩杆(960)远离所述第二主动轨道(102)的一端不发生位移。

6.根据权利要求3至5任一项所述的轨道变轨系统，其特征在于，所述驱动杆(940)指向所述第二主轨道(100)的一端设有补偿轨道(942)，当完成分轨时，所述补偿轨道(942)刚好填补所述转接轨道(300)和所述第一主轨道(100)互相接触的一端所形成的空隙，保持所述第一主轨道(100)和所述转接轨道(300)畅通。

7.根据权利要求2所述的轨道变轨系统，其特征在于，所述转接轨道(300)和/或所述分轨道(200)设有变轨托架(400)，当完成分轨时，所述变轨托架(400)托住转接轨道(300)和分轨道(200)的衔接处，实现二者的衔接处平滑过渡。

8.根据权利要求2所述的轨道变轨系统，其特征在于，所述转接轨道(300)和/或所述第二主轨道(100)设有变轨托架(400)，当转接轨道(300)复位时，所述变轨托架(400)托住转接轨道(300)和第二主轨道的衔接处，实现二者的衔接处平滑过渡。

9.轨道变轨系统，其特征在于，供双轨轨交车辆变换行车轨道用，包括：

供双轨轨交车辆行进的主轨道(100)，包括互相平行的左主轨道(100)和右主轨道(100)；

供双轨轨交车辆行进的分轨道(200)，与所述主轨道在水平面上有夹角，包括互相平行的左分轨道(200)和右分轨道(200)；

转接轨道(300)，包括左转接轨道(300)、右转接轨道(300)；当双轨轨交车辆在主轨道(100)上行进时，所述左转接轨道(300)衔接所述左主轨道(100)，所述右转接轨道(300)衔接所述右主轨道(100)；所述左转接轨道(300)两端分别是第一左主轨道(100)和第二左主轨道(100)，所述右转接轨道(300)的两端分别是第一右主轨道(100)和第二右主轨道(100)；

当变轨时，所述左转接轨道(300)衔接所述左主轨道(100)和所述左分轨道(200)，所述右转接轨道(300)衔接所述右主轨道(100)和所述右分轨道(200)；

所述第一左主轨道(100)通过所述左转接轨道(300)实现与所述第二左主轨道(100)、所述左分轨道(200)的切换连通；所述第一右主轨道(100)通过所述右转接轨道(300)实现与所述第二右主轨道(100)、所述右分轨道(200)的切换连通；

所述左转接轨道(300)靠近第一左主轨道(100)的一端以设有左枢接部(700)，右转接轨道(300)靠近第一右主轨道(100)的一端设有右枢接部(700)；

变轨动力装置(900)，驱动所述左转接轨道(300)以及所述右转接轨道(300)分别绕所述左枢接部(700)及右枢接部(700)转动，实现变轨和复位。

10.根据权利要求9所述的轨道变轨系统，其特征在于，所述左分轨道(200)与所述第二右主轨道(100)交叉，且都在交叉处(500)断开；

所述左分轨道(200)位于左主轨道(100)和右主轨道(100)之间部分为第一左分轨道(200)，位于右主轨道(100)外侧的部分为第二左分轨道(200)；所述第二右主轨道(100)位于右转接轨道(300)与所述交叉处(500)之间的部分为第二右主轨道连接段(1221)，位于左分轨道(200)内侧的部分为第二右主轨道延伸段(1222)；

所述交叉处(500)设有交叉转接轨道(300)；当轨交车辆在主轨道上行进时，所述交叉转接轨道(300)连接第二右主轨道连接段(1221)和第二右主轨道延伸段(1222)；当完成变轨时，所述交叉转接轨道(300)连接第一左分轨道(200)和第二左分轨道(200)；

所述变轨动力装置(900)驱动所述交叉转接轨道(300)变换连接方向。

11.根据权利要求10所述的轨道变轨系统，其特征在于，所述变轨动力装置(900)包括：

左七字杠杆(910)和左固定轴(920)，所述左七字杠杆(910)的中部能绕所述左固定轴(920)转动，其靠近左转接轨道(300)的一端与所述左转接轨道(300)联结，所述左七字杠杆(910)转动时能带动所述左转接轨道(300)绕所述左枢接部(700)转动；

右七字杠杆(910)和右固定轴(920)，所述右七字杠杆(910)的中部能绕所述右固定轴(920)转动，其靠近右转接轨道(300)的一端与所述右转接轨道(300)联结，所述右七字杠杆(910)转动时能带动所述右转接轨道(300)绕所述右枢接部(700)转动；

左驱动杆(940)、右驱动杆(940)和动力设备(930)，所述动力设备(930)驱动所述左驱动杆(940)和右驱动杆(940)轴向伸缩；所述左驱动杆(940)伸缩时能带动所述左七字杠杆(910)绕所述左固定轴(920)转动；右驱动杆(940)轴向伸缩时能带动所述右七字杠杆(910)绕所述右固定轴(920)转动。

12.根据权利要求11所述的轨道变轨系统，其特征在于，所述左固定轴(920)不在所述左驱动杆(940)所在的直线上；所述左七字杠杆(910)靠近所述第一左主轨道(100)的一端开设有左滑槽(911)；还包括左滑动轴(950)，其一端固定于左驱动杆(940)，另一端置于左滑槽(911)内，能沿左滑槽(911)滑动；

所述左驱动杆(940)远离所述第二左主轨道(100)的一端端部向内径向开设有带内螺纹的左伸缩槽(9401)；

还包括左伸缩杆(960)，其与所述左伸缩槽(9401)相匹配，动力设备(930)驱动所述左伸缩杆(960)转动时能带动所述左伸缩杆(960)在所述左伸缩槽(9401)内进退；

右固定轴(920)不在所述右驱动杆(940)所在的直线上；所述右七字杠杆(910)靠近所述第一右主轨道(100)的一端开设有右滑槽(911)；还包括右滑动轴(950)，其一端固定于右驱动杆(940)，另一端置于右滑槽(911)内，能沿右滑槽(911)滑动；

所述右驱动杆(940)远离所述第二右主轨道(100)的一端端部向内径向开设有带内螺纹的右伸缩槽(9401)；

还包括右伸缩杆(960)，其与所述右伸缩槽(9401)相匹配，动力设备(930)驱动所述右伸缩杆(960)转动时能带动所述右伸缩杆(960)在所述右伸缩槽(9401)内进退。

13.根据权利要求11所述的轨道变轨系统，其特征在于，所述交叉转接轨道(300)的中部设有交叉转轴(520)，所述交叉转接轨道(300)能绕所述交叉转轴(520)转动，实现变轨和复位。

14.根据权利要求13所述的轨道变轨系统，其特征在于，所述变轨动力装置(900)还包括联运机构，所述联运机构包括联运杆(610)，其中，

所述联运杆(610)的一端与所述左七字杠杆(910)联接左转接轨道(300)的一端铰接，其另一端铰接于交叉转接轨道(300)；左七字杠杆(910)转动时通过所述联运杆(610)带动所述交叉转接轨道(300)同步转动，且，左七字杠杆(910)带动左转接轨道(300)和交叉转接轨道(300)同步完成变轨和复位。

15.根据权利要求12所述的轨道变轨系统，其特征在于，所述变轨动力装置(900)中的动力设备(930)为电机，所述电机同时驱动所述左伸缩杆(960)和所述右伸缩杆(960)转动，实现左转接轨道(300)和右转接轨道(300)的同步分轨和同步复位。

16.根据权利要求15所述的轨道变轨系统，其特征在于，所述变轨动力装置(900)还包括：

蜗轮蜗杆变速箱(990)，被电机驱动运转，用于改变电机的输出转速；

左传动桩(981)，其一端被蜗轮蜗杆变速箱(990)的输出轴驱动转动，其另一端通过扇形齿轮驱动所述左伸缩杆(960)转动，并在左滑槽(911)内伸缩；

右传动桩(982)，其一端被蜗轮蜗杆变速箱(990)的输出轴驱动转动，其另一端通过扇形齿轮驱动所述右伸缩杆(960)转动，并在右滑槽(911)内伸缩。