CN108891450B - 平交道口电动栏木机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种平交道口电动栏木机，包括箱体、栏木组和支撑集装箱，箱体固定在支撑集装箱上，栏木组固定在箱体内的主轴两端，其特征在于，所述箱体包括主轴、Y型拨叉、换向单元、表示单元组、过载保护器、电机和手动防护装置。本发明的平交道口电动栏木机提高了使用寿命、机构可靠性和安全性，增强了整个铁路道口的通过能力，有效保证了行车及人员安全。

Description

平交道口电动栏木机

技术领域

本发明属于铁路与公路平交道口防护设备领域，尤其是涉及一种铁路与公路平交道口专用电动栏木机。

背景技术

电动栏木机主要应用在铁路与公路的平交道口上，铁路道口电动栏木机在列车接近道口前，铁路道口控制系统执行道口封闭命令，电动栏木机接收命令后，降落栏木以障碍杆的形式阻挡公路上的行人和车辆通过，保证行车、行人安全。

目前国内电动栏木机功能结构单一，对设备本身保护不足，突发工况的应急措施也不完备，可能直接影响栏木机使用寿命。现有电动栏木机的主要缺陷包括：

现有电动栏木机多采用多级齿轮传动，转动件较多，传动机构效率低下，需配用电机功率大，成本高，维修量增大；

现有电动栏木机采用单一的机械传动使其到达极限位置会产生巨大惯性，需单独设置限位缓冲机构，缓冲机构仅能减缓机械撞击不能做到完全避免机械撞击，机构长时间循环运动会产生撞击疲劳失效；

现有电动栏木机未设置过载保护机构，采用旋转制动的机构方式将栏木保持两个终端位(即栏木平行状态及垂直状态)，当设置过载保护机构时，则必须设置单独终端锁闭机构；

现有电动栏木机多采用单侧支撑栏木，随着公路、铁路日益繁忙，公路多车道的使用加大了公路的宽度，加长版栏木日益增加，单侧支撑栏木动作时不够稳定，如遇强风等外界影响时，会产生剧烈摇晃和栏木偏位的情况；

现有电动栏木机未设置人身安全防护装置，在手动操控及设备维护的情况下不能确保人身安全。

发明内容

本发明的目的是提供一种平交道口电动栏目机，克服现有技术的缺陷，使传动效率更高，精度更准确，机械结构更稳定，使用寿命更长，安全性更高。

为实现上述发明目的，本发明提供如下技术方案。

一种平交道口电动栏木机，包括箱体、栏木组和支撑集装箱，箱体固定在支撑集装箱上，栏木组固定在箱体内的主轴两端，其特征在于，所述箱体包括主轴、Y型拨叉、换向单元、表示单元组、过载保护器、电机和手动防护装置，所述主轴穿过箱体侧壁，两端通过轴承与箱体固定连接，两个Y型拨叉与主轴中部通过花键固定连接，其中，所述换向单元包括移动套、滚珠丝杠和滚珠螺母，移动套左右两边分别设置一个轴承滚套，轴承滚套与上述两个Y型拨叉配合连接，用于拨动Y型拨叉，将直线动作转换成旋转动作；移动套底部装有耐摩擦衬垫，箱体上铸造其滑动轨道配合移动套直线运动；滚珠丝杠为旋转件，两端通过角接触轴承和调心球轴承固接在箱体前后，滚珠螺母为移动件，移动套包裹滚珠螺母相联接。

进一步地，根据所述的平交道口电动栏木机，其中，所述表示单元组为四组接点器，该接点器触头为滚轮，所述移动套顶部设有凸台，两组接点器设置在移动套动作的一个终端，另两组接点器则设置在移动套动作的另一个终端，移动套上的凸台与接点器的滚轮触动连接。

进一步地，根据所述的平交道口电动栏木机，其中，所述过载保护器为摩擦离合器，通过键连接在滚珠丝杠一端。

进一步地，根据所述的平交道口电动栏木机，其中，所述电机后端设有电磁离合器，电磁离合器上设有释放手柄，电机轴上键连接有电机齿轮，电机齿轮通过过度齿轮或齿型皮带与过载保护器连接。

进一步地，根据所述的平交道口电动栏木机，其中，所述手动防护装置由凸轮圆盘、旋转杆及触头开关组成，旋转杆穿过箱体的一个端面与凸轮圆盘固定连接，旋转杆设有把手提供手动旋转，凸轮圆盘面上设有圆孔，箱体端面也设有圆孔，有当手摇把介入使用时，需将凸轮圆盘上的圆孔旋转至箱体端面的圆孔才可介入，此时凸轮圆盘的凸轮处与触头开关的触点相配合。

进一步地，根据所述的平交道口电动栏木机，其中，所述栏木组由人字形双臂摆动架、弹簧缓冲装置、平衡配重铁及栏木组成。人字形双臂摆动架通过键连接的方式固定在栏木机主轴两端，双臂后方设有两块平衡配重铁，双臂摆动架前端设置弹簧缓冲装置，栏木穿在弹簧缓冲装置中间，可拆卸连接。

进一步地，根据所述的平交道口电动栏木机，其中，所述支撑集装箱，前后设置防水封闭门，除了提供对箱体及栏木组的支撑外，同时提供电线缆、变压器和继电器等电器设备的安置空间。

本发明的平交道口电动栏木机，通过设置过载保装置，有效保护栏木在受到超过额定负载的阻力时对机构带来的损害，提高了机构稳定性及安全性。本发明的平交道口电动栏木机采用的换向单元通过二次动作转换，装换锁闭装置中的Y型拨叉改变了动力装置停止带来的惯性力方向，避免了栏木到位后的内部机械碰撞，可使栏木平稳到位并进行自锁闭，不需单独设置锁闭机构及缓冲机构，提高机构使用寿命及稳定性；换向单元中的滚珠丝杠采用两端支撑，并由其推动包裹住滚珠丝杠螺母的移动套在滑动轨道上直线运动，提高机构传动效率和传动精度。表示单元组为交错检查设计，安全有效将栏木状态信息输入道口控制系统，提高道口系统的可靠性及安全性。本发明在电机后设置电磁离合器，具备失电制动功能，可将栏木停止在0°～90°任何失电位置，电机设有手动释放，方便实现手动操作，提高机构可靠性及安全性。手动防护装置使电动栏木机具备人机防护功能，当人工介入时，需旋转手动防护装置才可操作，旋转后栏木机系统断电，并且非经人工恢复，无法接通电源，提高人工维护保养的安全性。采用人字形双臂栏木结构，可提供多车道增长型栏木使用，并且设有弹簧缓冲装置，提高了栏木的水平刚度，并允许在受到横向外力时能产生一定挠度，保护了内部传动杆件，提高机构稳定性及可靠性。

应理解的是，前面的一般描述和下面的详细描述都是示例性的，并且意图在于提供要求保护的技术的进一步说明。

附图说明

通过结合附图对本发明实施例进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显。附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。除非明确指出，否则附图不应视为按比例绘制。在附图中，相同的参考标号通常代表相同组件或步骤。在附图中：

图1为本发明平交道口电动栏木机一种具体实施方式的水平状态的主视图；

图2为本发明平交道口电动栏木机一种具体实施方式的水平状态俯视图；

图3为本发明平交道口电动栏木机一种具体实施方式的动作原理示意图；

图4为本发明平交道口电动栏木机一种具体实施方式的Y型拨叉动态示意图；

图5为本发明平交道口电动栏木机一种具体实施方式的表示单元的示意图；

图6为本发明平交道口电动栏木机一种具体实施方式的手动防护装置的示意图。

附图标记说明：

1-箱体；2-支撑集装箱；3-电机；4-过度齿轮或齿型皮带；5-手动防护装置；501-凸轮圆盘；502-旋转杆；503-触头开关；6-过载保护器；7-角接触轴承；8-滚珠丝杠；9-接点器；10-调心球轴承；11-移动套；12-轴承滚套；13-Y型拨叉；14-主轴；15-摆动架；16-平衡配重铁；17-弹簧缓冲装置；18-栏木；19-手摇把。

具体实施方式

为了使得本发明的目的、技术方案和优点更为明显，下面将参照附图详细描述根据本发明的示例实施例。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是本发明的全部实施例，应理解，本发明不受这里描述的示例实施例的限制。基于本文所描述的实施例，本领域技术人员在没有付出创造性劳动的情况下所得到的所有其它实施例都应落入本发明的保护范围之内。在本说明书和附图中，将采用相同的附图标记表示大体上相同的元素和功能，且将省略对这些元素和功能的重复性说明。此外，为了清楚和简洁，可以省略对于本领域所熟知的功能和构造的说明。

结合图1、图2和图3所示，本发明一种具体实施方式的平交道口电动栏木机，包括箱体1、栏木组和支撑集装箱2，箱体1固定在支撑集装箱2上，栏木组固定在箱体1内的主轴14两端，其中，箱体1包括主轴14、Y型拨叉13、换向单元、表示单元组、过载保护器6、电机3和手动防护装置5，所述主轴14穿过箱体1侧壁，两端通过轴承与箱体1固定连接，两个Y型拨叉13与主轴14中部通过花键固定连接。所述换向单元包括移动套11、滚珠丝杠8和滚珠螺母，移动套11左右两边分别设置一个轴承滚套12，轴承滚套12与上述两个Y型拨叉13配合连接，用于拨动Y型拨叉13，将直线动作转换成旋转动作；移动套11底部装有耐摩擦衬垫，箱体1上铸造其滑动轨道配合移动套11直线运动；滚珠丝杠8为旋转件，两端通过角接触轴承7和调心球轴承10固接在箱体1前后，滚珠螺母为移动件，移动套11包裹滚珠螺母相联接动作。所述支撑集装箱2前后设置防水封闭门，除了提供对箱体1及栏木组的支撑外，同时提供电线缆、变压器和继电器等电器设备的安置空间。在电机3后面设置了电磁离合器，电磁离合器与电机3集成为一体；电磁离合器在不通电的时候抱死电机轴可使栏木18即停在任何失电位置，接通电源时松开电机轴。电磁离合器上设有释放手柄，当手动操作介入时，通过释放手柄可以手动释放电磁离合器。电机3轴上键连接有电机齿轮，电机齿轮通过过度齿轮或齿型皮带4与过载保护器6连接。所述过载保护器6可为摩擦离合器，通过键连接在滚珠丝杠8一端，过载保护器6外有轮齿与过渡齿轮或齿型皮带4配合。所述栏木组由人字形双臂摆动架15、弹簧缓冲装置17、平衡配重铁16及栏木18组成。人字形双臂摆动架15通过键连接的方式固定在栏木机主轴14两端，摆动架15双臂后方设有两块平衡配重铁16，平衡配重铁16可在双臂摆动架15尾端进行前后调节，从而适配不同长度的栏木18使用，双臂摆动架15前端设置弹簧缓冲装置17，可提供栏木18横向挠度，可缓冲外界冲撞，栏木18穿在弹簧缓冲装置17中间，可拆卸连接。

如附图1至附图3所示的本发明一种具体实施方式的电动栏木机工作时，电机3启动，电机齿轮通过过度齿轮或齿型皮带4咬合过载保护器6的外齿旋转，过载保护器6带动滚珠丝杠8一起旋转，滚珠螺母传递给移动套11作直线运动，移动套11左右两端的轴承滚套12配合两个Y型拨叉13作0°～90°旋转运动，主轴14随Y型拨叉13旋转，主轴14带动栏木组旋转，以实现栏木组固定的栏木18升起和落下。当栏木18动作过载时，传递到过载保护器6上的扭矩会超过摩擦扭矩，过载保护器6会摩擦打滑，滚珠丝杠8停止动作，电机带动过载保护器继续旋转，起到保护电机提高使用寿命的作用。

如图4所示，图4由左至右示例性地示出了电动栏木机工作时Y型拨叉的动态变化过程，即所述电动栏木机工作时，轴承滚套开始向右运动，离开Y字口(终端位置1)时Y型拨叉开始发生旋转直到运动到另一个Y字口(终端位置2)，Y型拨叉停止旋转，轴承滚套继续运动。其中，当所述电动栏木机工作时，当所述轴承滚套12移动到Y型拨叉13的“Y”字口时，移动套11带动轴承滚套12配合Y型拨叉13的“Y”字口继续直线动作一小段进程后，轴承滚套动作结束，此小段进程Y型拨叉13不发生旋转，即使电机3产生了惯性力也仅使移动套11做直线运动不会影响Y型拨叉13动作过程，故而通过改变惯性力方向完成消除惯性力带来的机械碰撞，同时Y型拨叉13在轴承滚套的两个终端位置无法进行反传动，实现栏木组终端位自锁闭功能。

图5示出了本发明电动栏木机的表示单元的示意图，如图所示，所述表示单元组为四组接点器9，此接点器9触头为滚轮，上述移动套11顶部设有凸台，两组接点器901和902设置在移动套11动作的一个终端，另两组接点器903和904则设置在移动套11动作的另一个终端，移动套11上的凸台与接点器9的滚轮触动连接。当移动套11移动到两个终端位置时，移动套11顶部的凸台顶起接点器9完成每组接点器9信息切换，并将信息传输到道口信号控制系统。每组接点器9有两个接点开关，信号分别表示为①和〇，栏木18的位置与四组接点器9通断关系如表1所示，其中接点器901与接点器902在移动套11的一个终端位，接点器903与接点器904在移动套11的另一个终端位。

表1接点器信号表示与栏木位置的对应关系

图6为本发明平交道口电动栏木机一种具体实施方式的手动防护装置的示意图，如图所示，手动防护装置5由凸轮圆盘501、旋转杆502及触头开关503组成，旋转杆502一端设有把，另一端穿过箱体1的一个端面与凸轮圆盘501固定连接，凸轮圆盘501上方设有触头开关配合使用。凸轮圆盘501和箱体1端面各设有同轴圆孔，此圆孔提供手摇把19插入摇动电机，当手摇把19介入使用时，需将凸轮圆盘501上的圆孔旋转至箱体1端面的圆孔才可介入，此时凸轮圆盘501的凸轮处与触头开关503的触点相配合关闭电源回路。

本发明的平交道口电动栏木机，通过Y型拨叉13实现了惯性消除达到提高使用寿命功能；通过过载保护器6提供过实现电机3保护功能；通过电机3后端的电磁离合器提供失电制动功能；通过手动防护装置5提供人机防护功能；通过表示单元9提供栏木位置状态信息，从而输入给道口控制系统。本发明大大提高了使用寿命、机构可靠性和安全性，增强了整个铁路道口的通过能力，有效保证了行车及人员安全。

需要说明的是，本说明书中所使用的术语仅出于描述特定实施方式的目的，而非意在对本发明进行限制。除非上下文另外明确指出，否则如本文中所使用的单数形式的“一”、“一个”和“该”也意在包括复数形式。术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本领域技术人员应该理解的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，但本领域的技术人员可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明权利要求书的范围。

Claims (7)

1.一种平交道口电动栏木机，包括箱体、栏木组和支撑集装箱，箱体固定在支撑集装箱上，栏木组固定在箱体内的主轴两端，其特征在于，所述箱体包括主轴、Y型拨叉、换向单元、表示单元组、过载保护器、电机和手动防护装置，所述主轴穿过箱体侧壁，两端通过轴承与箱体固定连接，两个Y型拨叉与主轴中部通过花键固定连接，其中，所述换向单元包括移动套、滚珠丝杠和滚珠螺母，移动套左右两边分别设置一个轴承滚套，轴承滚套与上述两个Y型拨叉配合连接，用于拨动Y型拨叉，将直线动作转换成旋转动作，移动套底部装有耐摩擦衬垫，箱体上铸造其滑动轨道配合移动套直线运动，滚珠丝杠为旋转件，两端通过角接触轴承和调心球轴承固接在箱体前后，滚珠螺母为移动件，移动套包裹滚珠螺母相联接。

2.根据权利要求1所述的平交道口电动栏木机，其中，所述表示单元组为四组接点器，该接点器触头为滚轮，所述移动套顶部设有凸台，两组接点器设置在移动套动作的一个终端，另两组接点器则设置在移动套动作的另一个终端，移动套上的凸台与接点器的滚轮触动连接。

3.根据权利要求1所述的平交道口电动栏木机，其中，所述过载保护器为摩擦离合器，通过键连接在滚珠丝杠一端。

4.根据权利要求1所述的平交道口电动栏木机，其中，所述电机后端设有电磁离合器，电磁离合器上设有释放手柄，电机轴上键连接有电机齿轮，电机齿轮通过过度齿轮或齿型皮带与过载保护器连接。

5.根据权利要求1所述的平交道口电动栏木机，其中，所述手动防护装置由凸轮圆盘、旋转杆及触头开关组成，旋转杆穿过箱体的一个端面与凸轮圆盘固定连接，旋转杆设有把手提供手动旋转，凸轮圆盘面上设有圆孔，箱体端面也设有圆孔，有当手摇把介入使用时，需将凸轮圆盘上的圆孔旋转至箱体端面的圆孔才可介入，此时凸轮圆盘的凸轮处与触头开关的触点相配合。

6.根据权利要求1所述的平交道口电动栏木机，其中，所述栏木组由人字形双臂摆动架、弹簧缓冲装置、平衡配重铁及栏木组成。人字形双臂摆动架通过键连接的方式固定在栏木机主轴两端，双臂后方设有两块平衡配重铁，双臂摆动架前端设置弹簧缓冲装置，栏木穿在弹簧缓冲装置中间，可拆卸连接。

7.根据权利要求1所述的平交道口电动栏木机，其中，所述支撑集装箱，前后设置防水封闭门，除了提供对箱体及栏木组的支撑外，同时提供电线缆、变压器和继电器等电器设备的安置空间。

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