CN108842534B - 一种用于空轨道岔的大扭矩弹性可变约束铰 - Google Patents

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Abstract

一种用于空轨道岔的大扭矩弹性可变约束铰，其特征在于，结构体一和结构体二用作分别固联空轨道岔转辙机的主动轨和尖轨，结构体二铰接在铰轴上，结构体一的与结构体二的邻接面上开有一个盲孔形式的约束孔，约束孔的轴心线垂直于铰轴的轴心线，弹性条沿约束孔轴心线布置，弹性条一端插入结构体一内的孔中紧配合固定，弹性条另一端插入结构体二内的孔中紧配合内固定，且弹性条的直径小于该约束孔的直径，结构体一或结构体二能在设定角度范围内绕铰轴弹性扭转，一旦达到设定角度，上述两结构体受约束成刚性连接，由于没有外接部件，不影响通过性。

Description

一种用于空轨道岔的大扭矩弹性可变约束铰
技术领域
本发明涉及悬挂式空中列车轨道道岔用的弹性铰接装置，特别是空轨道岔转辙机用的大扭矩弹性约束铰。
背景技术
内作用式悬挂式空中列车轨道道岔核心部件是转辙轨，转辙轨由主动轨和尖轨两段铰接而成，转辙变换时尖轨触碰轨道梁壁，两段轨在梁壁作用下折叠变线。为防止转辙过程中尖轨因惯性晃动，与梁壁平稳接触，需弹性铰接；变线末了，为利用尖轨自身弹性使其与梁壁密贴，弹性铰接须变为刚性连接。此外，转辙轨通常重达10余吨，甚至数十吨，惯性很大。需要一种全新的大扭矩弹性约束铰。
发明内容
本发明的是目的是提供一种适用于空轨道岔转辙机大扭矩弹性可变约束铰，旨在使采用弹性条贯穿被铰接的两结构体能在设定的角度范围内绕铰轴弹性扭转，一旦达到设定角度，两结构体受约束成刚性连接。
本发明的目的是这样实现的：一种用于空轨道岔的大扭矩弹性可变约束铰，结构体一和结构体二用作分别固联空轨道岔转辙机的主动轨和尖轨，结构体二铰接在铰轴上，结构体一的与结构体二的邻接面上开有一个盲孔形式的约束孔，约束孔的轴心线垂直于铰轴的轴心线，弹性条沿约束孔轴心线布置，弹性条一端插入结构体一内的孔中紧配合固定，弹性条另一端插入结构体二内的孔中紧配合内固定，且弹性条的直径小于该约束孔的直径，结构体一或结构体二能在设定角度范围内绕铰轴弹性扭转，一旦达到设定角度，上述两结构体受约束成刚性连接。
所述结构体一和结构体二的邻接面均为圆弧形、且该两圆弧形之间有转动间隙。
平行布置构成悬挂式空轨道岔转辙轨指接铰，这种指接铰连接的转辙轨两段部件由弹性折叠转变为刚性连接过程中不需任何控制。
核心功能部件为设在铰内部的贯穿式弹性条和约束孔，无任何外设部件；被铰接的两结构体采用弹性条贯穿，可在设定的角度范围内绕铰轴弹性扭转，一旦达到设定角度，两结构体受约束成刚性连接。
本发明的另一目的是提供采用大扭矩弹性可变约束铰的空轨道岔转辙机。
本发明的另一目的是这样实现的：一种空轨道岔转辙机，包括，主动轨和尖轨，所述主动轨和尖轨分别固联在结构体一和结构体二上，结构体一和结构体二的邻接面之间从上到下通过第1、2……n个铰接结构连接；该第1、3、5……个铰接结构为：结构体二铰接在铰轴上，结构体一的与结构体二的邻接面上开有一个盲孔形式的约束孔，约束孔的轴心线垂直于铰轴的轴心线，弹性条沿约束孔轴心线布置，弹性条一端插入结构体一内的孔中紧配合固定，弹性条另一端插入结构体二内的孔中紧配合固定，且弹性条的直径小于该约束孔的直径；第2、4、6……个铰接结构为：结构体一铰接在铰轴上，结构体二的与结构体一的邻接面上开有盲孔形式的另一个约束孔，另一约束孔的轴心线垂直于铰轴的轴心线，另一弹性条沿另一约束孔轴心线布置，另一弹性条一端插入结构体二内的孔中紧配合固定，另一弹性条另一端插入结构体一内的孔中内紧配合固定，且该另一弹性条的直径小于该另一约束孔的直径；被铰接的两结构体能在设定的角度范围内绕铰轴弹性扭转，一旦达到设定角度，两结构体受约束成刚性连接。
本发明的有益效果是：
1.构思巧妙，结构简单，核心功能部件为设在铰内部的贯穿式弹性条和约束孔，无任何外设部件。
2.两结构体分别与转辙机的主动轨和尖轨连接，二者在设定的角度范围内绕铰轴弹性扭转，一旦达到设定角度，两结构体受约束形成刚性连接。
3. 本发明提供的大扭矩弹性可变约束铰，平行布置构成悬挂式空轨道岔转辙轨指接铰，这种指接铰连接的转辙轨两段部件由弹性折叠转变为刚性连接过程中不需任何控制，由于没有任何外设部件，不影响通过性。
附图说明
图1是本约束铰的主视图（弹性条未受扭转力作用状态）。
图2是图1所示弹性条在受到扭转力作用下的示意图。
图3是本约束铰应用在转辙机上的示意图。
具体实施方式
图1，图2示出本用于空轨道岔的大扭矩弹性可变约束铰，结构体一1和结构体二2用作分别固联空轨道岔转辙机的主动轨和尖轨，结构体二2铰接在铰轴3上，结构体一1的与结构体二2的邻接面上开有一个盲孔形式的约束孔4，约束孔4的轴心线垂直于铰轴3的轴心线，弹性条5沿约束孔4轴心线布置，弹性条5一端插入结构体一1内的孔中紧配合固定，弹性条5另一端插入结构体二2内的孔中紧配合内固定，且弹性条5的直径小于该约束孔的直径，结构体一1或结构体二2能在设定角度范围内绕铰轴3弹性扭转，一旦达到设定角度，上述两结构体受约束成刚性连接。
结构体一1和结构体二2的邻接面均为圆弧形、且该两圆弧形之间有转动间隙。如图1所示，结构体二的邻接面为外凸圆弧形，结构体一为内凹圆弧形。
平行布置构成悬挂式空轨道岔转辙轨指接铰，这种指接铰连接的转辙轨两段部件由弹性折叠转变为刚性连接过程中不需任何控制。
核心功能部件为设在铰内部的贯穿式弹性条和约束孔，无任何外设部件；被铰接的两结构体采用弹性条贯穿，可在设定的角度范围内绕铰轴弹性扭转，一旦达到设定角度，两结构体受约束成刚性连接。
空轨道岔转辙机的主动轨和尖轨分别固联在结构体一1和结构体二2上，结构体一1和结构体二2的邻接面之间从上到下通过第1、2……n个铰接结构连接；该第1、3、5……个铰接结构为：结构体二2铰接在铰轴3上，结构体一1的与结构体二2的邻接面上开有一个盲孔形式的约束孔4，约束孔4的轴心线垂直于铰轴3的轴心线，弹性条5沿约束孔轴心线布置，弹性条5一端插入结构体一1内的孔中紧配合固定，弹性条5另一端插入结构体二2内的孔中紧配合固定，且弹性条5的直径小于该约束孔的直径；第2、4、6……个铰接结构为：结构体一1铰接在铰轴3上，结构体二2的与结构体一1的邻接面上开有盲孔形式的另一个约束孔，另一约束孔的轴心线垂直于铰轴3的轴心线，另一弹性条沿另一约束孔轴心线布置，另一弹性条一端插入结构体二2内的孔中紧配合固定，另一弹性条另一端插入结构体一1内的孔中内紧配合固定，且该另一弹性条的直径小于该另一约束孔的直径；被铰接的两结构体能在设定的角度范围内绕铰轴弹性扭转，一旦达到设定角度，两结构体受约束成刚性连接。结构体一和结构体二的约束孔的轴心线均垂直于铰轴的轴心线，但两者不共线。第1、2……n个铰接结构按等间距方式设置
如图1，大扭矩弹性可变约束铰由结构体一1，结构体二2，铰轴3，约束孔4，弹性条5组成。结构体一1，结构体二2由铰轴3铰接，弹性条贯穿结构体一1和结构体二2，设于弹性条5中段的约束孔4直径大于弹性条5直径，因此弹性条5可在孔径范围内弯曲。约束孔4直径值按需要的扭转角数值确定，扭转刚度由此孔深度与弹性条5直径共同确定。
如图2，当结构体一1，结构体二2受外力绕铰轴3向任一方向扭转时，贯穿两结构体的弹性条5弯曲变形，提供弹性扭矩。扭转角增大至设定数值时，弹性条5接触约束孔4一侧孔壁，弯曲变形不能继续，弹性条5成为锁销，结构体1，结构体二2不能继续绕铰轴3扭转，成为刚性连接。
当结构体一1，结构体二2受外力绕铰轴3反方向扭转时，弹性条5脱离约束孔4孔壁恢复弹性铰功能，直至弹性条5接触约束孔4另一侧孔壁，再成为刚性连接。

Claims (4)

1.一种用于空轨道岔的大扭矩弹性可变约束铰，其特征在于，结构体一（1）和结构体二（2）分别固联空轨道岔转辙机的主动轨和尖轨，结构体二（2）铰接在铰轴（3）上，结构体一（1）的与结构体二（2）的邻接面上开有一个盲孔形式的约束孔（4），约束孔（4）的轴心线垂直于铰轴（3）的轴心线，弹性条（5）沿约束孔（4）轴心线布置，弹性条（5）一端插入结构体一（1）内的孔中紧配合固定，弹性条（5）另一端插入结构体二（2）内的孔中紧配合固定，且弹性条（5）的直径小于该约束孔的直径，结构体一（1）或结构体二（2）能在设定角度范围内绕铰轴（3）弹性扭转，一旦达到设定角度，上述两结构体受约束成刚性连接；
所述结构体一（1）和结构体二（2）的邻接面均为圆弧形、且该两圆弧形之间有转动间隙；
核心功能部件为设在铰内部的贯穿式弹性条和约束孔，无任何外设部件；被铰接的两结构体采用弹性条贯穿，可在设定的角度范围内绕铰轴弹性扭转，一旦达到设定角度，两结构体受约束成刚性连接。
2.根据权利要求1所述的用于空轨道岔的大扭矩弹性可变约束铰，其特征在于，平行布置构成悬挂式空轨道岔转辙轨指接铰，这种指接铰连接的转辙轨两段部件由弹性折叠转变为刚性连接过程中不需任何控制。
3.一种空轨道岔转辙机，包括，主动轨和尖轨，其特征在于，所述主动轨和尖轨分别固联在结构体一（1）和结构体二（2）上，结构体一（1）和结构体二（2）的邻接面之间从上到下通过第1、2……n个铰接结构连接；该第1、3、5……个铰接结构为：结构体二（2）铰接在铰轴（3）上，结构体一（1）的与结构体二（2）的邻接面上开有一个盲孔形式的约束孔（4），约束孔（4）的轴心线垂直于铰轴（3）的轴心线，弹性条（5）沿约束孔轴心线布置，弹性条（5）一端插入结构体一（1）内的孔中紧配合固定，弹性条（5）另一端插入结构体二（2）内的孔中紧配合固定，且弹性条（5）的直径小于该约束孔的直径；第2、4、6……个铰接结构为：结构体一（1）铰接在铰轴（3）上，结构体二（2）的与结构体一（1）的邻接面上开有盲孔形式的另一个约束孔，另一约束孔的轴心线垂直于铰轴（3）的轴心线，另一弹性条沿另一约束孔轴心线布置，另一弹性条一端插入结构体二（2）内的孔中紧配合固定，另一弹性条另一端插入结构体一（1）内的孔中紧配合固定，且该另一弹性条的直径小于该另一约束孔的直径；被铰接的两结构体能在设定的角度范围内绕铰轴弹性扭转，一旦达到设定角度，两结构体受约束成刚性连接；所述结构体一（1）和结构体二（2）的邻接面均为圆弧形、且该两圆弧形之间有转动间隙。
4.根据权利要求3所述的一种空轨道岔转辙机，其特征在于，所述第1、2……n个铰接结构按等间距方式设置。
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