CN107620230A - 一种升降型跨座式单轨道岔 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种升降型跨座式单轨道岔，包括第一道岔升降梁(4)和第二道岔升降梁(5)，其中，第一道岔升降梁(4)用于连接第一道岔固定梁(1)和第三道岔固定梁(3)，第二道岔升降梁(5)用于连接第二道岔固定梁(2)和第三道岔固定梁(3)；第一道岔升降梁(4)和第二道岔升降梁(5)均与驱动器相连，第一道岔升降梁(4)和第二道岔升降梁(5)用于在驱动器的驱动下进行升降运动；第一道岔升降梁(4)和第二道岔升降梁(5)上均设置有梁间导向副。本发明通过对其关键组件的结构及具体设置方式、以及该道岔梁整体对应的换梁方式等进行改进，与现有技术相比能够有效解决道岔梁水平空间占地大的问题。

Description

一种升降型跨座式单轨道岔

技术领域

本发明属于跨座式单轨道岔技术领域，更具体地，涉及一种升降型跨座式单轨道岔，是一种新的跨座式单轨道岔的类型。

背景技术

不同于传统铁路，单轨铁路仅有一条运行轨道,主要针对人口密集的地方以运载乘客。跨座式单轨铁路是单轨铁路中一种较为常用的类型。单轨道岔，即单轨铁路上所使用的道岔，是使车辆从一单轨股道转入另一单轨股道的线路连接设备。单轨道岔是单轨铁路中极其重要的部分，也是薄弱环节之一。

现有的跨座式单轨道岔均通过平动实现线路的连接转换，跨座式单轨道岔的平动形式可以概括为关节型和换梁型两种。平动形式的单轨道岔没有充分利用竖向空间上的既有优势，在水平空间占地较大，且对于线路沉降等问题没有相应的处理手段。通用平动形式的单轨道岔在运行过程中，对于控制精度以及道岔梁运行位置要求较高，易受环境影响，系统复杂、运行速度慢、可靠性不高。且由于现有道岔需满足限界，会造成道岔整体较长。

中国专利文献CN 103276643A公开了一种采用升降并行式道岔的单轨电车轨道，这种新型道岔尽管可有效利用竖向空间，减小水平占地，但该升降并行式道岔仍存在亟待攻克的技术难点，而使其暂时无法实际应用。尤其是道岔升降梁上升时导向、限位问题，以及车辆荷载承力问题，对于道岔升降梁，由于换梁形式的限制，道岔梁在升降时易出现走位不足，道岔梁走位精度受到环境因素、控制精度、传感器或行程开关的影响；现有的单轨道岔梁间连接装置普遍结构复杂、运行速度慢、可靠性不高。而对于车辆荷载承力而言，平动形式的道岔梁受底部基础的支撑力，不需要着重考虑车辆过岔对于道岔的压力，不需要额外考虑车辆荷载承力机构；但升降型单轨道岔中，道岔梁运动方向(电机驱动力作用方向)与车辆载荷作用方向一致，电机不适于提供承载力。可见，升降型单轨道岔须攻克上述具体应用问题才能开展后续实际应用。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明的目的在于提供一种升降型跨座式单轨道岔，其中通过对其关键组件(如道岔梁固定组件、道岔梁升降组件、及其他功能组件)的结构及具体设置方式、以及该道岔梁整体对应的换梁方式等进行改进，与现有技术相比能够有效解决道岔梁水平空间占地大的问题，有效利用立体空间(尤其是竖直方向上的)，节省占地，具有结构简单、占用空间小、生产成本低等优点，并且还能保证车辆较高的过岔速度，提高稳定性、安全性与道岔使用寿命，适用于跨座式单轨。

为实现上述目的，按照本发明，提供了一种升降型跨座式单轨道岔，其特征在于，包括第一道岔升降梁和第二道岔升降梁，其中，所述第一道岔升降梁用于连接第一道岔固定梁和第三道岔固定梁，所述第二道岔升降梁用于连接第二道岔固定梁和所述第三道岔固定梁；

所述第一道岔升降梁和所述第二道岔升降梁均与驱动器相连，所述第一道岔升降梁用于在该驱动器的驱动下进行升降运动，从而切换所述第一道岔固定梁和所述第三道岔固定梁两者连接与非连接的状态；并且，所述第一道岔升降梁与所述第一道岔固定梁通过第一梁间导向副实现滑动配合；

所述第二道岔升降梁也用于在该驱动器的驱动下进行升降运动，从而切换所述第二道岔固定梁和所述第三道岔固定梁两者连接与非连接的状态；并且，所述第二道岔升降梁与所述第二道岔固定梁通过第二梁间导向副实现滑动配合。

作为本发明的进一步优选，所述第一梁间导向副包括设于第一道岔升降梁端部的凸部和设于第一道岔固定梁端部的凹部，凸部和凹部相咬合，在凸部的凸面和凹部的凹面间设置有滚动构件和滚道，滚动构件设置在滚道内，以将第一道岔升降梁和第一道岔固定梁间的滑动摩擦转换成滚动摩擦；

所述第二梁间导向副包括设于第二道岔升降梁端部的凸部和设于第二道岔固定梁端部的凹部，凸部和凹部相咬合，在凸部的凸面和凹部的凹面间设置有滚动构件和滚道，滚动构件设置在滚道内，以将第二道岔升降梁和第二道岔固定梁间的滑动摩擦转换成滚动摩擦。

作为本发明的进一步优选，所述第三道岔固定梁至多与所述第一道岔固定梁和所述第二道岔固定梁中的一者处于相连接的状态；

所述第一道岔升降梁与所述第二道岔升降梁同时进行升降运动，两者的运动方向彼此相反。

作为本发明的进一步优选，所述升降型跨座式单轨道岔还包括互锁构件，该互锁构件包括轴承座及位于该轴承座内的主轴，所述主轴上设置有齿轮，该齿轮分别与第一齿条和第二齿条相连，其中所述第一齿条与所述第一道岔升降梁固定相连，所述第二齿条与所述第二道岔升降梁固定相连；所述齿轮用于同时带动所述第一齿条和所述第二齿条两者进行平移运动，所述第一齿条和所述第二齿条两者的运动方向彼此相反。

作为本发明的进一步优选，所述驱动器为液压驱动器或齿轮齿条驱动器；所述齿轮齿条驱动器包括主轴、以及位于该主轴上的齿轮，所述齿轮分别与第一齿条和第二齿条相连，其中所述第一齿条通过第一升降驱动件与所述第一道岔升降梁相连，所述第二齿条通过第二升降驱动件与所述第二道岔升降梁相连；所述齿轮用于同时带动所述第一齿条和所述第二齿条两者进行平移运动，所述第一齿条和所述第二齿条两者的运动方向彼此相反，从而带动所述第一道岔升降梁与所述第二道岔升降梁同时进行升降运动，所述第一道岔升降梁与所述第二道岔升降梁两者的运动方向彼此相反；

所述主轴还与减速电机相连，该减速电机用于带动所述主轴转动，从而进一步带动所述齿轮旋转。

作为本发明的进一步优选，所述升降型跨座式单轨道岔还包括多个圆柱导向副，所述第一道岔升降梁和所述第二道岔升降梁上均设置有与所述圆柱导向副相匹配的圆柱形孔洞，所述圆柱导向副用于与所述第一道岔升降梁和所述第二道岔升降梁相接触，从而便于所述第一道岔升降梁和所述第二道岔升降梁的升降运动。

作为本发明的进一步优选，所述升降型跨座式单轨道岔还包括梁外车辆荷载承力机构，该梁外车辆荷载承力机构包括位于导轨上的承力构件、以及分别位于第一道岔升降梁和第二道岔升降梁附近的承力构件支撑件；所述承力构件用于沿所述导轨运动从而连接所述第一道岔升降梁与所述承力构件支撑件或者连接所述第二道岔升降梁与所述承力构件支撑件，使得所述承力构件承载第一道岔升降梁或承载第二道岔升降梁。

作为本发明的进一步优选，所述升降型跨座式单轨道岔还包括可伸缩的梁内车辆荷载承力机构，该梁内车辆荷载承力机构分别位于所述第一道岔固定梁和所述第二道岔固定梁靠近所述第三道岔固定梁一端上；

位于所述第一道岔固定梁内的所述梁内车辆荷载承力机构用于在所述第一道岔固定梁与所述第一道岔升降梁处于连接状态时伸长至所述第一道岔升降梁内，从而起到对该第一道岔升降梁进行承力作用；

位于所述第二道岔固定梁内的所述梁内车辆荷载承力机构用于在所述第二道岔固定梁与所述第二道岔升降梁处于连接状态时伸长至所述第二道岔升降梁内，从而起到对该第二道岔升降梁进行承力作用。

作为本发明的进一步优选，所述滚动构件为滚珠、滚针或者滚柱；优选的，在所述第一道岔固定梁的第一梁间导向副的上端及所述第二道岔固定梁的第二梁间导向副的上端均设置有盖板或者封口，以分别实现对第一道岔升降梁和第二道岔升降梁上升过程的限位。

作为本发明的进一步优选，所述承力构件为两个，电机用于驱动这两个承力构件沿所述导轨进行摆动运动；这两个承力构件分别与两个同步轮相连，这两个同步轮之间则通过同步带相连，所述电机用于驱动两个同步轮同步工作，从而带动所述两个承力构件进行同步运动；

优选的，位于所述第一道岔升降梁一侧的所述承力构件支撑件的数量与位于所述第二道岔升降梁一侧的所述承力构件支撑件的数量两者相等，均为两个；

优选的，所述电机通过电机座安装在底座的下表面，所述承力构件支撑件则固定安装在该底座的上表面，所述承力构件、所述第一道岔升降梁和所述第二道岔升降梁均位于该底座的上方；

优选的，所述承力构件上还设置有能够配合沿所述导轨运动的滚动体。

通过本发明所构思的以上技术方案，与现有技术相比，主要能够取得以下有益效果：

1.本发明中的升降型跨座式单轨道岔，通过道岔梁的升降实现线路的连接转换，还可通过调节升降的位移以校正沉降，受环境影响小。本发明中，在道岔梁和道岔梁固定端间设置了梁间导向副，梁间导向副具有导向和定位功能，实现了道岔梁上升和下降过程中与道岔梁固定端间的平稳对接。进一步的，以滚道中设置滚动构件的形式，使换梁过程中，滑动摩擦转为滚动摩擦，大大降低了换梁过程中的阻力，降低摩擦消耗。在道岔梁上设置了梁导向副，实现了道岔梁上升和下降过程中稳定移动，升降驱动件和升降动力组件配合作用，实现道岔梁的上升或者下降。梁导向副、梁间导向副、升降驱动件和升降动力组件共同配合，实现快速、平稳地换梁。实际工程实践表明，本发明可有效提高换梁速度，且更可靠。

2.本发明通过道岔梁固定组件、道岔梁升降组件、及其他功能组件(如道岔升降梁的驱动、互锁组件，梁间导向副组件、梁导向副等导向、限位组件，梁外车辆荷载承力机构及梁内车辆荷载承力机构等)的整体配合，尤其是设置位于特定区域且具有特定结构的梁间导向副(包括第一梁间导向副、第二梁间导向副)、位于特定区域且具有特定结构的梁外车辆荷载承力机构、梁内车辆荷载承力机构，既能保证较高的过岔速度，提高安全性与道岔使用寿命，又能利用竖向空间，节约占地，降低成本。同时道岔中的升降梁和固定梁可分别独立制作，降低制造难度。

3.本发明通过设置梁间导向副组件、梁导向副等导向、限位功能组件，梁外车辆荷载承力机构及梁内车辆荷载承力机构，具有换梁速度快，可靠性高等优点，并可实现车辆高速平稳过岔。

4.本发明的升降梁由齿轮齿条机构实现升降，在升降过程中，通过机械结构设计，梁间导向副具备导向和定位作用，在升降梁与固定段之间，通过滚动构件将滑动摩擦转换成滚动摩擦，降低摩擦消耗，这样的设计，使得换梁过程稳定可靠，快速高效。

附图说明

图1为本发明整体俯视示意图。

图2为本发明整体示意图。

图3为本发明局部示意图。

图4为本发明中驱动器为液压驱动器且包含互锁构件的升降型跨座式单轨道岔梁整体示意图。

图5为本发明中互锁构件示意图。

图6为本发明中驱动器为齿轮齿条驱动器的升降型跨座式单轨道岔梁整体示意图。

图7为本发明中包含有梁外车辆荷载承力机构的升降型跨座式单轨道岔梁整体示意图。

图8、图9分别为梁外车辆荷载承力机构的运动部分局部示意图、驱动及传动部分局部示意图。

图10为本发明实施例提供的第一梁间导向副的结构示意图。

图中各附图标记的含义如下：1为1#道岔梁固定端(即第一道岔固定梁，1号道岔固定梁，对应1#轨道梁)；2为2#道岔梁固定端(即第二道岔固定梁，2号道岔固定梁，对应2#轨道梁)；3为3#道岔梁固定端(即第三道岔固定梁，3号道岔固定梁，对应3#轨道梁)；4为1#道岔升降梁(即第一道岔升降梁，1号道岔升降梁，也记为1#道岔梁)；5为2#道岔升降梁(即第二道岔升降梁，2号道岔升降梁，也记为2#道岔梁)；6为驱动装置；7为导向装置；8为梁间结合部；9为定位装置；10为梁内车辆荷载承力机构；11为互锁机构；101为滚动构件。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

本发明中的升降型跨座式单轨道岔，包括固定道岔梁构件(道岔梁固定端)、升降道岔梁构件(道岔升降梁)以及驱动装置、导向装置、梁间结合部、定位装置、梁内车辆荷载承力机构、梁外车辆荷载承力机构、互锁机构等。

道岔梁固定端和道岔升降梁升降接触面可以垂直于正线，也可以有角度设置(即倾斜设置)。当道岔梁固定端和道岔升降梁升降接触面为斜面时，增加了车辆与道岔接触面积，有利于梁间平稳过渡，更有利于车辆高速过岔。同时，根据车辆限界，可以缩短道岔长度，降低单轨道岔的占用空间。

其中，驱动装置、导向装置、梁间结合部、定位装置、梁内车辆荷载承力机构、梁外车辆荷载承力机构、互锁机构均可实施多种方案。

驱动装置目的在于通过传递力矩实现道岔升降梁的升降(换梁)，以电机驱动齿轮齿条为例，且可以基于液压、机械连杆、齿轮齿条、丝杠螺母等多种形式实现道岔升降梁的驱动，每种具体形式的应用效果并不完全相同，可根据实际需求灵活调整。

导向装置目的在于通过约束构件间的相对位置，固定道岔升降梁的水平位置，使道岔升降梁被约束于竖向运动。导向装置使道岔升降梁与道岔梁固定端相对上下滑动，也可以通过安装滚动体将滑动转化为滚动，从而降低两者接触产生的摩擦。

梁间结合部目的在于实现道岔升降梁和道岔梁固定端连接，填补两者间隙，使梁间过渡更平稳顺畅。同时，梁间结合部也具备导向装置的功能。

定位装置目的在于通过物理限位，电器元件限位等，实现道岔升降梁在工作位置的定位。

梁内车辆荷载承力机构、梁外车辆荷载承力机构的目的均在于当道岔升降梁上升至工作位置时，承受车辆过岔时对单轨道岔产生的压力。

互锁机构目的在于保证一道岔升降梁上升至工作位置时，其他道岔升降梁下降至避让位置。

整体道岔系统实现通过道岔梁的升降实现线路的连接转换。

以下为具体实施例：

在一个具体实施例中，升降型跨座式单轨道岔包括固定道岔梁构件和升降道岔梁构件。固定道岔梁构件包括1#道岔梁固定端1、2#道岔梁固定端2、3#道岔梁固定端3；升降道岔梁包括1#道岔升降梁4、2#道岔升降梁5。

道岔梁固定端和道岔升降梁升降接触面均可实施多种方案。本实施例中1#道岔梁固定端1、2#道岔梁固定端2和1#道岔升降梁4、2#道岔升降梁5升降接触面为斜面时，增加了车辆与道岔接触面积，更有利于车辆高速过岔。同时，根据车辆限界，可以缩短道岔长度，降低单轨道岔的占用空间。

驱动装置6、导向装置7、梁间结合部8、定位装置9、梁内车辆荷载承力机构10、梁外车辆荷载承力机构、互锁机构11均可实施多种方案。

本实施例中驱动装置6以电机驱动齿轮齿条为例，且可以基于液压、机械连杆、齿轮齿条、丝杠螺母等多种形式实现升降道岔梁构件的驱动；每种具体形式的应用效果并不完全相同，可根据实际需求灵活调整。

本实施例中单轨道岔由驱动装置6传递力矩，实现1#道岔升降梁4和2#道岔升降梁5的升降(换梁)。

本实施例中互锁机构11通过齿轮齿条(双齿条型号相同)的传动形式，保证1#道岔升降梁4上升至连接1#道岔梁固定端1和3#道岔梁固定端3的工作位置时，2#道岔升降梁5下降至避让位置；同理，保证了2#道岔升降梁5上升至连接2#道岔梁固定端2和3#道岔梁固定端3的工作位置时，1#道岔升降梁4下降至避让位置。

本实施例中在1#道岔升降梁4和2#道岔升降梁5升降过程中，导向装置7具备导向作用(如圆柱导向副及与其相匹配的圆柱形孔洞)，使升降道岔梁构件只被约束于竖向运动。导向装置7保证1#道岔升降梁4和2#道岔升降梁5上下滑动，也可以通过安装滚动体等形式将滑动转化为滚动，从而降低两者接触产生的摩擦。同时，导向装置7的表面可实施多种形式，可根据实际需求调整。

本实施例中梁间结合部8实现升降道岔梁构件和固定道岔梁构件连接，填补两者间隙，使梁间过渡更平稳顺畅。同时，梁间结合部8也具备导向的功能。

定位装置9通过物理限位，电器元件限位等实现升降道岔梁构件在工作位置或者避让位置的定位。

如图3所示，本实施例中定位装置9通过1#道岔梁固定端1、2#道岔梁固定端2与升降道岔梁构件接触端的顶面接触实现定位。

如图3所示，当2#道岔升降梁2上升至工作位置时，梁内车辆荷载承力机构10从2#道岔梁固定端2伸出，以承受车辆过岔时对单轨道岔产生的压力。换梁时，梁内车辆荷载承力机构10复原。

在一个优选的实施例中，采用液压驱动的升降型跨座式单轨道岔梁；该升降型跨座式单轨道岔梁所在单轨道岔包括固定轨道梁构件、升降道岔梁构件。

固定轨道梁构件包括1#轨道梁、2#轨道梁、3#轨道梁；液压驱动的升降型跨座式单轨道岔梁，即升降道岔梁包括1#道岔梁、2#道岔梁，其中，升降道岔梁所带互锁构件包括轴承、齿条、轴承座、齿轮、主轴。

如图4所示，单轨道岔由液压缸伸缩，实现1#道岔梁和2#道岔梁的升降。当1#道岔梁上升至连接1#轨道梁和3#轨道梁的工作位置时，2#道岔梁下降至避让位置；同理，当2#道岔梁上升至连接2#轨道梁和3#轨道梁的工作位置时，1#道岔梁下降至避让位置。

如图5所示升降道岔梁构件互锁构件中，轴承保证了轴承座与主轴之间的同轴运动，与主轴同步的齿轮与齿条啮合。由于齿条型号一致，通过互锁连接件传递行程，进一步保证了1#道岔梁和2#道岔梁升降幅度一致，实现互锁。

在1#道岔梁和2#道岔梁升降过程中，异型导向副(即梁间导向副)具备导向作用。

通过液压驱动的升降型跨座式单轨道岔梁，利用这种升降道岔梁构件，其所在单轨道岔以液压缸作为驱动装置传递力矩，以升降道岔梁的形式实现单轨道岔换梁；基于液压缸驱动，具有升降稳定可靠，力矩大等优势。同时，道岔梁中的齿轮齿条传动结构保证其升降幅度一致，实现互锁。本发明所在单轨道岔可主要包括固定轨道梁构件和升降道岔梁构件。由液压缸伸缩，实现道岔梁的升降。当一道岔梁上升至工作位置时，另一道岔梁下降至避让位置；反之，亦然。同时，轴承保证了轴承座与主轴之间的同轴运动，与主轴同步的齿轮齿条啮合。由于齿条型号相同，通过互锁连接件传递力矩和位移，进一步保证了道岔梁升降幅度一致，实现互锁；正是利用这些机械结构实现互锁，可大幅提升可靠性。另外，在道岔梁升降过程中，异型导向副具备导向作用。该升降型跨座式单轨道岔梁具有结构简单、占用空间小、生产成本低等优点。

在一个优选的实施例中，采用齿轮齿条驱动的升降型跨座式单轨道岔，如图6所示，其与液压驱动的区别仅在于：

减速电机与齿轮同轴连接。单轨道岔由减速电机正反转以及齿轮、齿条啮合驱动，基于升降驱动件传递力矩，实现1#道岔梁和2#道岔梁的升降(换梁)。

本实施例中由于齿条型号一致，1#道岔梁和2#道岔梁升降幅度一致。保证了1#道岔梁上升至连接1#轨道梁和3#轨道梁的工作位置时，2#道岔梁下降至避让位置；同理，保证了2#道岔梁上升至连接2#轨道梁和3#轨道梁的工作位置时，1#道岔梁下降至避让位置。

本实施例中在1#道岔梁和2#道岔梁升降过程中，异型导向副和圆柱导向副具备导向作用。另外，可在1#轨道梁、2#轨道梁、3#轨道梁的下方可设置支撑筋增加固定轨道梁构件强度。

上述齿轮齿条驱动的升降型跨座式单轨道岔，是以齿轮、齿条为驱动装置传递力矩，升降道岔梁，从而实现单轨道岔换梁，具有结构简单、可靠，占用空间小，精度高等优势。这种升降型跨座式单轨道岔，可主要包括固定轨道梁构件和升降道岔梁构件。通过将减速电机与齿轮同轴连接，单轨道岔由减速电机正反转以及齿轮、齿条啮合驱动，基于升降驱动件传递力矩驱动道岔梁的升降，同时实现升降道岔梁构件间的互锁。由于齿条型号一致，道岔梁升降幅度一致。本驱动方式保证了一道岔梁上升至工作位置时，另一道岔梁下降至避让位置，反之亦然。其中，道岔梁升降过程中，异型导向副和圆柱导向副具备连接和导向作用。

在一个优选的实施例中，升降型跨座式单轨道岔还设置有梁外车辆荷载承力机构，相似的，其所在单轨道岔包括固定道岔梁构件和升降道岔梁构件。该梁外车辆荷载承力机构包括承力构件、导轨、电机、电机座、同步轮、同步带、承力构件支撑件。如图8、图9所示，电机座通过螺栓安装于底座下部，以固定电机。电机通过同步带同步驱动同步轮带动底座部上承力构件摆动。承力构件下端配备滚动体与底座上导轨配合运动。

其中，承力构件成对设置，以避免车辆过岔时承力构件发生偏载。

梁外车辆荷载承力机构有两种工况：

工况1：当液压缸带动1#道岔升降梁上升至连接1#道岔梁固定端和3#道岔梁固定端的工作位置时，液压缸带动2#道岔升降梁下降至避让位置。承力构件摆动至1#道岔升降梁下，置于对应承力构件支撑件上，承受车辆过岔产生的荷载。

工况2：当液压缸带动2#道岔升降梁上升至连接2#道岔梁固定端和3#道岔梁固定端的工作位置时，液压缸带动1#道岔升降梁下降至避让位置。承力构件摆动至2#道岔升降梁下，置于对应承力构件支撑件，承受车辆过岔产生的荷载。

本发明中的承力构件支撑件分别靠近第一道岔升降梁、第二道岔升降梁，例如可以位于相应道岔升降梁的附近，如斜下方等；当承力构件沿导轨运动时，承力构件在与靠近第一道岔升降梁的承力构件支撑件接触、及与靠近第二道岔升降梁的承力构件支撑件接触之间来回切换。承力构件与导轨相重叠区域位于承力构件的中部，相当于在承力构件固定支点与相应承力构件支撑件之间增加了额外的受力点(当然，承力主要集中在固定支点与相应承力构件支撑件上)，可进一步增加承力的稳定性。

适用于升降型单轨道岔的梁外车辆荷载承力机构，利用承力构件、导轨、电机、电机座、同步轮、同步带、承力构件支撑件等的设置，可在道岔梁升降换梁后承受当车辆过岔时车辆竖直方向的荷载，是对升降型单轨道岔构成装置的重要的功能性的补充，解决了新型升降式道岔应用时的承力问题，可大大提交升降型单轨道岔的使用安全性与使用寿命；本申请配合升降型单轨道岔梁的升降，支撑道岔梁上车辆荷载，保护升降驱动机构不受车辆荷载，确保了升降驱动机构的使用安全性与使用寿命；此外，该梁外车辆荷载承力机构还具有结构简单，占用空间小，受环境影响小的特点。本发明中的车辆荷载承力机构适用于升降型单轨道岔，所在单轨道岔主要包括固定道岔梁构件(道岔梁固定端)和升降道岔梁构件(道岔升降梁)，通过升降道岔梁构件的升降连通固定道岔梁构件实现换梁。此外，电机座通过螺栓安装于底座下部，以固定电机，电机通过同步带同步驱动同步轮带动底座部上承力构件摆动。承力构件下端配备滚动体与底座上导轨配合运动。其中，承力构件可以设置多个，以避免车辆过岔时承力构件发生偏载。当液压缸带动道岔升降梁上升至工作位置时，另一道岔升降梁下降至避让位置时，承力构件摆动至处于工作位置的道岔升降梁下，置于对应承力构件支撑件上，承受车辆过岔产生的荷载。承力构件可以为多个(如两个或以上)，相应的，承力构件支撑件的数量为承力构件数量的倍数，优选的，位于第一道岔升降梁4一侧的承力构件支撑件的数量与位于第二道岔升降梁5一侧的承力构件支撑件的数量两者相等，均等于承力构件的数量。

在一个优选的实施例中，可以采用具有特定结构的第一梁间导向副和第二梁间导向副。

如图10所示，第一梁间导向副包括设于第一道岔升降梁端部的凸部和设于第二道岔梁固定段端部的凹部，凸部和凹部相咬合，在凸部的凸面和凹部的凹面间设置有滚动构件和滚道，滚动构件设置在滚道内，以将第一道岔升降梁和第二道岔梁固定段间的滑动摩擦转换成滚动摩擦。该第一梁间导向副用于第一道岔升降梁在上升或者下降过程中起到导向和定位作用，以能保证换梁过程中第一道岔升降梁分别与第二道岔梁固定段以及转动道岔梁间能稳定对接。

同样的，第二梁间导向副包括设于第二道岔升降梁端部的凸部和设于第三道岔梁固定段端部的凹部，凸部和凹部相咬合，在凸部的凸面和凹部的凹面间设置有滚动构件和滚道，滚动构件设置在滚道内，以将第一道岔升降梁和第二道岔梁固定段间的滑动摩擦转换成滚动摩擦。优选的，滚动构件为滚珠、滚轮、滚针或者滚柱等。

进一步的，升降梁在竖直方向上进行升降运动，其具体驱动形式包括液压缸驱动、推杆驱动、齿轮齿条驱动等，优选为齿轮齿条驱动。具体的，第一驱动机构和第二驱动机构结构相同，均包括齿轮、齿条、减速电机和升降驱动件，其中，减速电机与齿轮同轴连接，齿轮与齿条相啮合，减速电机输出的动力通过齿轮传递给齿条，齿条与升降驱动件相连接。优选的，升降驱动件包括驱动块和连接杆，连接杆与驱动块固定为一体，同时，连接杆固定在第一升降道岔梁或第二升降道岔梁的下方，驱动块中央开设有通孔，通孔上设置与齿条配合的啮合部，啮合部和齿条配合，以此在齿条的带动下带动第一升降道岔梁或第二升降道岔梁往返升降。

本发明通过设置第一梁间导向副和第二梁间导向副，形成带导向功能的升降型跨座式单轨道岔的梁间连接装置，可利用道岔梁固定端和道岔梁连接处的形位配合实现换梁时道岔梁的升降。同时，通过机械结构设计，梁间连接装置具备水平定位和导向功能。梁间连接装置中，滑块中滚动构件和滚道的形式将滑动摩擦转换为滚动摩擦，降低摩擦消耗，这样的设计，使得换梁过程稳定可靠，快速高效。在第一道岔梁和第一道岔梁固定端相邻接的端面间设置有梁间导向副，第二道岔梁与第二道岔梁固定端的端面间也设置有梁间导向副，梁间导向副用于第一道岔梁和第二道岔梁在上升或者下降过程中起到导向和定位作用，以能保证换梁过程中第一道岔梁分别与第一道岔梁固定端以及第三道岔梁固定端间能稳定对接，以及第二道岔梁与第二道岔梁固定端以及第三道岔梁固定端间能稳定对接。

具体的，梁间导向副包括第一道岔梁端部的凸部和第一道岔梁固定端端部凹部，凸部和凹部相咬合，在凸部的凸面和凹部的凹面间设置有滚动构件和滚道，滚动构件设置在滚道内，以将第一道岔梁和第一道岔梁固定端间的滑动摩擦转换成滚动摩擦。所述滚动构件为设置在滚道中的滚珠、滚针或者滚柱。在第一道岔梁和第二道岔梁上还设置有梁导向副，梁导向副用于第一道岔梁和第二道岔梁在换梁过程中定位导向作用。梁导向副结构譬如为在第一岔梁和第二道岔梁上设置通孔，以导柱通过通孔，起到上升或者下降过程中的导向作用。在每个道岔梁上的梁导向副可均为两副，两幅可分别设置在第一道岔梁和第二道岔梁的中央靠近两个端部处。

进一步的，第一道岔梁固定端和第二道岔梁固定端上的梁间导向副上端均设置有盖板或者封口，以分别实现对第一道岔梁和第二道岔梁上升过程的限位。

此外，本发明中，第一道岔梁和第二道岔梁下方设置有两套升降驱动件和一套升降动力组件，两套升降驱动件分别固定在第一道岔梁上和第二道岔梁上，所述升降动力组件用于提供第一道岔梁和第二道岔梁升降所需动力，一套升降动力组件分别带动两套升降驱动件，实现第一道岔梁上升的同时第二道岔梁下降，或者实现第一道岔梁下降的同时第二道岔梁上升。

所述升降动力组件包括齿轮、齿条和减速电机，其中，减速电机与齿轮同轴连接，齿轮与齿条相啮合，齿轮两侧分别设置有一根齿条，减速电机输出的动力通过齿轮分别传递给两根齿条，两根齿条分别与两套升降驱动件相连接。所述升降驱动件包括驱动块和连接杆，连接杆与驱动块固定为一体，同时，连接杆分别固定在第一、第二道岔梁下方，两个驱动块均具有与齿条配合的啮合部，啮合部均和两个齿条配合，以能分别在两根齿条的带动下实现第一、第二道岔梁往返升降。减速电机的输出轴与齿轮同轴连接，以能带动齿轮旋转。齿轮与齿条啮合，以能带动齿条往返移动。减速电机正反转能带动齿轮正反转，进而实现齿条的往返移动。单轨道岔由减速电机正反转以及齿轮、齿条啮合驱动，基于升降驱动件传递力矩，实现第一道岔梁和第二道岔梁的升降，以此实现换梁。升降驱动件与齿条相啮合，升降驱动件同时连接齿条和第一道岔梁或者第二道岔梁，以能带动道岔梁上下移动。

第一道岔梁和第二道岔梁下方各自对应安装有结构相同的升降驱动件，并且第一道岔梁和第二道岔梁下方设置的齿条的型号和结构一致，以保证第一道岔梁和第二道岔梁升降幅度一致，进而保证了第一道岔梁上升至连接第一道岔梁固定端和第三道岔梁固定端的工作位置时，第二道岔梁下降至避让位置；同理，也可以保证第二道岔梁上升至连接第二道岔梁固定端和第三道岔梁固定端的工作位置时，第一道岔梁下降至避让位置。在第一道岔梁和第二道岔梁升降过程中，梁导向副和梁间导向副具备导向作用。梁导向副与梁间导向副结构类似。

本发明通过设置包括梁导向副和梁间导向副的梁间连接装置，实现了升降道岔梁构件运动时的定位导向，具有结构简单、占用空间小、生产成本低等优点。

可见在上述优选方案中，单轨道岔可通过例如减速电机正反转以及齿轮齿条啮合驱动传递力矩，实现道岔梁的升降；而在道岔梁升降过程中，梁导向副和梁间导向副具备导向作用，梁导向副与梁间导向副结构类似，在道岔梁与道岔梁固定端之间，通过滚动构件将滑动摩擦转换成滚动摩擦。与此同时，道岔梁固定端上的梁间导向副上端封口，实现对于道岔梁的限位。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种升降型跨座式单轨道岔，其特征在于，包括第一道岔升降梁(4)和第二道岔升降梁(5)，其中，所述第一道岔升降梁(4)用于连接第一道岔固定梁(1)和第三道岔固定梁(3)，所述第二道岔升降梁(5)用于连接第二道岔固定梁(2)和所述第三道岔固定梁(3)；

所述第一道岔升降梁(4)和所述第二道岔升降梁(5)均与驱动器相连，所述第一道岔升降梁(4)用于在该驱动器的驱动下进行升降运动，从而切换所述第一道岔固定梁(1)和所述第三道岔固定梁(3)两者连接与非连接的状态；并且，所述第一道岔升降梁(4)与所述第一道岔固定梁(1)通过第一梁间导向副实现滑动配合；

所述第二道岔升降梁(5)也用于在该驱动器的驱动下进行升降运动，从而切换所述第二道岔固定梁(2)和所述第三道岔固定梁(3)两者连接与非连接的状态；并且，所述第二道岔升降梁(5)与所述第二道岔固定梁(2)通过第二梁间导向副实现滑动配合。

2.如权利要求1所述升降型跨座式单轨道岔，其特征在于，所述第一梁间导向副包括设于第一道岔升降梁(4)端部的凸部和设于第一道岔固定梁(1)端部的凹部，凸部和凹部相咬合，在凸部的凸面和凹部的凹面间设置有滚动构件和滚道，滚动构件设置在滚道内，以将第一道岔升降梁(4)和第一道岔固定梁(1)间的滑动摩擦转换成滚动摩擦；

所述第二梁间导向副包括设于第二道岔升降梁(5)端部的凸部和设于第二道岔固定梁(2)端部的凹部，凸部和凹部相咬合，在凸部的凸面和凹部的凹面间设置有滚动构件和滚道，滚动构件设置在滚道内，以将第二道岔升降梁(5)和第二道岔固定梁(2)间的滑动摩擦转换成滚动摩擦。

3.如权利要求1所述升降型跨座式单轨道岔，其特征在于，所述第三道岔固定梁(3)至多与所述第一道岔固定梁(1)和所述第二道岔固定梁(2)中的一者处于相连接的状态；

所述第一道岔升降梁(4)与所述第二道岔升降梁(5)同时进行升降运动，两者的运动方向彼此相反。

4.如权利要求1所述升降型跨座式单轨道岔，其特征在于，所述升降型跨座式单轨道岔还包括互锁构件，该互锁构件包括轴承座及位于该轴承座内的主轴，所述主轴上设置有齿轮，该齿轮分别与第一齿条和第二齿条相连，其中所述第一齿条与所述第一道岔升降梁(4)固定相连，所述第二齿条与所述第二道岔升降梁(5)固定相连；所述齿轮用于同时带动所述第一齿条和所述第二齿条两者进行平移运动，所述第一齿条和所述第二齿条两者的运动方向彼此相反。

5.如权利要求1所述升降型跨座式单轨道岔，其特征在于，所述驱动器为液压驱动器或齿轮齿条驱动器；所述齿轮齿条驱动器包括主轴、以及位于该主轴上的齿轮，所述齿轮分别与第一齿条和第二齿条相连，其中所述第一齿条通过第一升降驱动件与所述第一道岔升降梁(4)相连，所述第二齿条通过第二升降驱动件与所述第二道岔升降梁(5)相连；所述齿轮用于同时带动所述第一齿条和所述第二齿条两者进行平移运动，所述第一齿条和所述第二齿条两者的运动方向彼此相反，从而带动所述第一道岔升降梁(4)与所述第二道岔升降梁(5)同时进行升降运动，所述第一道岔升降梁(4)与所述第二道岔升降梁(5)两者的运动方向彼此相反；

所述主轴还与减速电机相连，该减速电机用于带动所述主轴转动，从而进一步带动所述齿轮旋转。

6.如权利要求1所述升降型跨座式单轨道岔，其特征在于，所述升降型跨座式单轨道岔还包括多个圆柱导向副，所述第一道岔升降梁(4)和所述第二道岔升降梁(5)上均设置有与所述圆柱导向副相匹配的圆柱形孔洞，所述圆柱导向副用于与所述第一道岔升降梁(4)和所述第二道岔升降梁(5)相接触，从而便于所述第一道岔升降梁(4)和所述第二道岔升降梁(5)的升降运动。

7.如权利要求1所述升降型跨座式单轨道岔，其特征在于，所述升降型跨座式单轨道岔还包括梁外车辆荷载承力机构，该梁外车辆荷载承力机构包括位于导轨上的承力构件、以及分别位于第一道岔升降梁(4)和第二道岔升降梁(5)附近的承力构件支撑件；所述承力构件用于沿所述导轨运动从而连接所述第一道岔升降梁(4)与所述承力构件支撑件或者连接所述第二道岔升降梁(5)与所述承力构件支撑件，使得所述承力构件承载第一道岔升降梁(4)或承载第二道岔升降梁(5)。

8.如权利要求1所述升降型跨座式单轨道岔，其特征在于，所述升降型跨座式单轨道岔还包括可伸缩的梁内车辆荷载承力机构(10)，该梁内车辆荷载承力机构(10)分别位于所述第一道岔固定梁(1)和所述第二道岔固定梁(2)靠近所述第三道岔固定梁(3)一端上；

位于所述第一道岔固定梁(1)内的所述梁内车辆荷载承力机构(10)用于在所述第一道岔固定梁(1)与所述第一道岔升降梁(4)处于连接状态时伸长至所述第一道岔升降梁(4)内，从而起到对该第一道岔升降梁(4)进行承力作用；

位于所述第二道岔固定梁(2)内的所述梁内车辆荷载承力机构(10)用于在所述第二道岔固定梁(2)与所述第二道岔升降梁(5)处于连接状态时伸长至所述第二道岔升降梁(5)内，从而起到对该第二道岔升降梁(5)进行承力作用。

9.如权利要求2所述升降型跨座式单轨道岔，其特征在于，所述滚动构件为滚珠、滚针或者滚柱；在所述第一道岔固定梁(1)的第一梁间导向副的上端及所述第二道岔固定梁(2)的第二梁间导向副的上端均设置有盖板或者封口，以分别实现对第一道岔升降梁(4)和第二道岔升降梁(5)上升过程的限位。

10.如权利要求7所述升降型跨座式单轨道岔，其特征在于，所述承力构件为两个，电机用于驱动这两个承力构件沿所述导轨进行摆动运动；这两个承力构件分别与两个同步轮相连，这两个同步轮之间则通过同步带相连，所述电机用于驱动两个同步轮同步工作，从而带动所述两个承力构件进行同步运动；

位于所述第一道岔升降梁(4)一侧的所述承力构件支撑件的数量与位于所述第二道岔升降梁(5)一侧的所述承力构件支撑件的数量两者相等，均为两个；

优选的，所述电机通过电机座安装在底座的下表面，所述承力构件支撑件则固定安装在该底座的上表面，所述承力构件、所述第一道岔升降梁(4)和所述第二道岔升降梁(5)均位于该底座的上方；

所述承力构件上还设置有能够配合沿所述导轨运动的滚动体。