CN109610248A - 一种城市轨道交通的道岔结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及轨道交通领域，具体公开了一种城市轨道交通的道岔结构，包括转盘和连接轨，连接轨转动安装在转盘上；转盘的圆周上设置有若干待连通的导轨，连接轨的两端呈能与两个导轨端面相抵的弧面。本方案中的道岔结构能对布局紧凑的轨道进行变轨的操作，且变轨的过程快速方便。

Description

一种城市轨道交通的道岔结构

技术领域

本发明属于轨道交通领域，具体涉及一种城市轨道交通的道岔结构。

背景技术

轨道交通最常被用于简称现代城市轨道交通。随着中国城市化进程加快，很多城市开始兴建服务于城市境内的各种轻型化铁路系统，比如地下铁路、轻轨铁路、单轨铁路、磁悬浮铁路等。城市轨道交通是以电能为主要动力能源，采用轮轨运转体系的大运量快速公共交通系统。它主要负责无障碍兼短距离的旅客运输，通常由轻型动车组或有轨电车作为运送载体，有效缓解城市内部密集客流的交通压力。

随着城市轨道交通的高速发展，轨道交通有呈网状分布的趋势，进而道岔的应用需求就显著提升。传统的道岔如附图1所示，包括第一分叉导轨1和第二分叉导轨2，第一分叉导轨1的左侧轨道与进入轨3的左侧轨道共轨，第二分叉导轨2的右侧轨道与进入轨3的右侧轨道共轨，第一分叉导轨1的右侧轨道和第二分叉导轨2的左侧轨道连接处形成道岔岔心4，道岔岔心4处设有可水平移动的第一护轨5和第二护轨6，第一护轨5和第二护轨6水平移动时实现机车车辆的导向。

采用附图2中的道岔的布局形式，必定需要采用两个轨道，且需要预留第一分叉导轨1和第二分叉导轨2的位置，需要第一分叉导轨1和第二分叉导轨2之间的布局角度大，进而使整个道岔的布置空间加大，不便于应用到集成度高密度大且呈网状分布的轨道交通网中。

发明内容

本发明意在提供一种布局紧凑且便于变换连通轨道的单轨道岔结构。

为了达到上述目的，本发明的基础方案如下：一种城市轨道交通的道岔结构，包括转盘和连接轨，连接轨转动安装在转盘上；转盘的圆周上设置有若干待连通的导轨，连接轨的两端呈能与两个导轨端面相抵的弧面。

基础方案的原理及其优点：1、连接轨转动安装在转盘上，当连接轨在转盘上转动时，根据连接轨转动角度的不同来调整连接轨的位置，进而连接轨的一端与其中一个导轨连通，连接轨的另一端与另一个导轨连通，实现两个导轨连通。

2、连接轨通过转动角度的控制，能将不同的两个导轨导通，连接轨能将其中一个导轨上的车辆导向到另一个导轨上，连接轨能对车辆行驶方向的导向。

3、转盘上只布置了可转动的连接轨，连接轨可在转盘上360°转动，能依次将圆周上设置在转盘上的若干导轨连通，有效的简化了道岔结构的结构大小，让导轨能够紧密布置，且连接轨的互换性能好。

进一步，还包括定位单元，定位单元包括弹簧和定位块，导轨靠近转盘一端上均设有第一定位孔，定位块滑动安装在第一定位孔内，且弹簧的一端与定位块固定连接，弹簧的另一端与第一定位孔的内壁固定连接；连接轨的两端面上均设有供定位块插入的第二定位孔，当定位块插入第二定位孔时，连接轨的端面与导轨的端面重合。

当连接轨转动至相应的导轨处时，连接轨的两端分别与转盘两侧的两个导轨相对，导轨的端部与连接轨的两端重合时，第一定位孔也与第二定位孔相对，此时第一定位孔内的定位块滑动插入到第二定位孔内，此时定位块将导轨和连接轨限位，使导轨和连接轨保持连接的状态，便于车辆稳定的从导轨和连接轨上驶过。

进一步，还包括若干支撑件，支撑件竖直固定安装在转盘上，连接轨靠近转盘的一侧上设有供支撑件穿过的弧形槽，支撑件可与弧形槽的内壁相抵。

当连接轨在转盘上转动时，连接轨上的弧形槽依次滑过支撑件，当连接轨转动停止时，且将导轨连通时，支撑件的端部与弧形槽的内壁相抵；当车辆从连接轨上穿过时，车辆的重力转化为对连接轨的压力，此时支撑件能对连接轨进行支撑，使连接杆保持平稳的状态，同时降低连接块处承受的压力；弧形槽的设置能让支撑件对连接轨的支撑作用更加稳定。

进一步，还包括若干控制单元，控制单元包括导电片、电源、线圈以及可转动和轴向移动的螺杆，螺杆水平滑动安装在第二定位孔内，螺杆靠近第一定位孔的一端上同轴安装有铁芯，线圈缠绕在铁芯上，线圈的一端与电源的一端连通，导电片与电源的另一端连通，且线圈的另一端可与导电片接触；铁芯远离螺杆的一端与定位块相对时，线圈与导电片接触，铁芯对定位块进行吸引。

当连接轨与导轨相对且对连接轨与导轨进行锁止时，螺杆向靠近导电片的一侧转动和移动时，使线圈与导电片连通，线圈的电路被连通，线圈与铁芯构成电磁铁，电磁铁靠近定位块的一端对定位块进行吸引，定位块滑入到第二定位孔中，弹簧被拉伸，实现对导轨和连接轨的限位；反向转动螺杆，螺杆向远离导电片的一侧转动和移动，线圈与导电片断开，磁性消失，弹簧将定位块拉回至第一定位孔中，导轨和连接轨的限位解除，便于连接轨再次转动，将其他的导轨连通。

进一步，转盘靠近连接轨的一侧上设有若干弧形齿条，弧形齿条可穿过连接轨与螺杆啮合，弧形齿条包括伸出部和回缩部，弧形齿条的伸出部可让螺杆向靠近第一定位孔的方向移动，弧形齿条的回缩部可让螺杆向远离第一定位孔的方向移动；导轨与连接轨相对时，线圈与导电片接触，线圈通电。

螺杆在连接轨的带动下转动时，弧形齿条与螺杆啮合，螺杆在连接轨带动下移动的同时相对弧形齿条转动，螺杆与弧形齿条的伸出部啮合时，螺杆带动铁芯向导电片的方向移动，当导轨与连接轨相对时，线圈也刚好与导电片接触，实现线圈通电以及导轨和连接轨的限位；当螺杆与弧形齿条的回缩部啮合时，螺杆带动铁芯向远离导电片的方向移动，线圈也瞬间与导电片分离，导轨和连接轨的限位解除，便于快速的让定位块回位，让连接轨快速的将其他的导轨连通；定位块的调整时间减少，连接轨的调整时间也减少，能够相应车辆的快速变道。

进一步，还包括转轴、和转轴固定连接的从动轮、传动带、主动轮和带动主动轮转动的电动机，传动带安装在从动轮和主动轮上，且转轴同轴转动安装在转盘上；转轴远离从动轮的一端与连接轨的中部固定连接。

连接轨的转动是通过电动机、主动轮、传动带、从动轮和转轴带动的，实现动力的传动；同时只需通过控制电动机的启动或者暂停即可实现对连接轨的启停进行控制，且主动轮的转动角度能够反映连接轨的转动角度，便于控制连接轨的转动角度。

进一步，导轨包括平行设置的第一单轨和第二单轨，连接轨包括平行设置的第一连接轨和第二连接轨，第一连接轨可将两个导轨上的第一单轨连通，第二连接轨可将两个导轨上的第二单轨连通。

导轨上的第一单轨和第二单轨与连接轨上的第一连接轨和第二连接轨相对应，易于在跨座式单轨铁路中。

附图说明

图1为背景技术中传统道岔的结构示意图；

图2为本发明一种城市轨道交通的道岔结构俯视方向的结构意图；

图3为本发明一种城市轨道交通的道岔结构主视方向的剖视图；

图4为导轨与连接轨连接处的剖视图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细的说明：

说明书附图中的附图标记包括：第一分叉导轨1、第二分叉导轨2、道岔岔心4、进入轨3、第一护轨5、第二护轨6、转盘10、安装腔101、支撑件102、弧形齿条103、伸出部113、回缩部123、连接轨20、第一连接轨201、第二连接轨202、螺杆203、导电片204、线圈205、弧形槽206、铁芯207、第二定位孔208、转轴301、从动轮302、传动带303、主动轮304、导轨40、第一单轨401、第二单轨402、第一定位孔403、弹簧404、定位块405。

实施例基本如附图2、附图3和附图4所示：一种城市轨道交通的道岔结构，包括转盘10、连接轨20、定位单元、若干支撑件102、动力单元和四个控制单元，转盘10的圆周上设置有八个待连通的导轨40，导轨40的端面两两相对。动力单元包括转轴301、从动轮302、传动带303、主动轮304和带动主动轮304转动的电动机，如图3所示，转盘10内设有安装腔101，转轴301的上端穿过转盘10与连接轨20的中部焊接，转轴301的下端与安装腔101内的从动轮302同轴焊接，且转轴301与转盘10同轴设置，传动带303安装在从动轮302和主动轮304上。

如图2所示，导轨40包括平行设置的第一单轨401和第二单轨402，连接轨20包括平行设置的第一连接轨201和第二连接轨202，第一连接轨201可将两个导轨40上的第一单轨401连通，第二连接轨202可将两个导轨40上的第二单轨402连通；第一连接轨201和第二连接轨202的两端呈能将两个导轨40连通的弧面。

如图3所示，支撑件102竖直焊接在转盘10上，连接轨20的下侧上设有供支撑件102滑过的弧形槽206，支撑件102可与弧形槽206内壁相抵。

如图4所示，定位单元包括弹簧404和定位块405，导轨40的右端上均设有第一定位孔403，定位块405滑动安装在第一定位孔403内，且弹簧404的右端与定位块405焊接，弹簧404的左端与第一定位孔403的内壁焊接；连接轨20的两端面上均设有供定位块405插入的第二定位孔208。

如图4所示，控制单元包括螺杆203、导电片204、若干弧形齿条103、电源和线圈205，螺杆203水平滑动安装在第二定位孔208内，螺杆203的左端上同轴安装有铁芯207，线圈205缠绕在铁芯207上，线圈205的右端与电源的一端连通，导电片204与电源的另一端连通，且线圈205的左端可与导电片204接触。

弧形齿条103焊接在转盘10的上表面上，弧形齿条103与导轨40相对；弧形齿条103可穿过连接轨20与螺杆203啮合，弧形齿条103由两个伸出部113和两个回缩部123组成，伸出部113和回缩部123上齿的朝向相反，且回缩部123与伸出部113间隔设置，回缩部123与伸出部113的过渡处与第一单轨401的轴线位于同一竖直平面，伸出部113与回缩部123的过渡处与第二单轨402的轴线位于同一竖直平面；弧形齿条103的伸出部113可让螺杆203向左移动，弧形齿条103的回缩部123可让螺杆203向右移动。导轨40与连接轨20相对时，弧形齿条103的伸出部113可让螺杆203向左移动，使线圈205与导电片204瞬间接触，线圈205通电；当导轨40与连接轨20分离时，弧形齿条103的回缩部123可让螺杆203向右移动，使线圈205与导电片204瞬间分离，线圈205断电。

铁芯207左端与定位块405相对时，线圈205与导电片204接触，铁芯207对定位块405进行吸引；当定位块405插入第二定位孔208内，连接轨20的端面也与导轨40的端面重合。

本实施例中的一种城市轨道交通的道岔结构在使用时，先选定需要连通的两个导轨40，如图2所示，将水平设置在转盘10左右两侧的导轨40连通时，启动电动机，电动机带动主动轮304转动，主动轮304将动力传递至传动带303上，传动带303将动力传递至从动轮302上，从动轮302带动从动轮302和转轴301顺时针转动90°；进而转轴301也同步带动连接轨20顺时针转动90°。

转轴301在带动连接轨20转动的过程中，如图2所示，连接轨20的下端会滑过转盘10的左下部分，连接轨20的上端会滑过转盘10的右上部分，此时左侧第一连接轨201和右侧第二连接轨202上的弧形槽206依次滑过支撑件102后与位于同一水平直线上的支撑件102相抵；当第一连接轨201和第二连接轨202端部处的螺杆203依次与穿过弧形齿条103上的伸出部113和回缩部123时，螺杆203依次的伸出和回缩；当螺杆203与伸出部113啮合时，如图4所示，螺杆203在伸出部113的带动下转动的同时向左移动，螺杆203带动铁芯207和线圈205向导电片204的方向移动，当导电片204与线圈205的左端贴合时，螺杆203转动至伸出部113与回缩部123连接处，线圈205的电路被连通，铁芯207与线圈205组成电磁铁产生磁性，将定位块405向右侧吸引，弹簧404被拉伸，当定位块405插入到第二定位孔208时，连接轨20的端部和导轨40的端部重合，实现对连接轨20和导轨40端部的锁止。

转动到位后，连接轨20左侧的第一连接轨201将两个导轨40上侧的第一单轨401连通，连接轨20右侧的第二连接轨202将两个导轨40下侧的第二单轨402连通，当两个第一单轨401连通和两个第二单轨402连通时，第一连接轨201和第二连接轨202两端的螺杆203均伸出，且两个第一单轨401和两个第二单轨402内的定位块405均插入到第二定位孔208中，然后暂停电动机，使定位块405持续插入到第二定位孔208中，实现对连接轨20和导轨40连通的定位。此时暂停电动机，连接轨20将两个导轨40导通，等待车辆通行，通行的过程中支撑件102能对连接轨20进行支撑。

当需要对导轨40的位置进行切换时，启动电动机，转轴301继续转动导轨40顺时针转动，螺杆203又与弧形齿条103上的回缩部123啮合，螺杆203向右移动，导电片204与线圈205的左端瞬间分离，线圈205的电路被断开，铁芯207与线圈205的磁性消失；同时弹簧404将定位块405拉回至第一定位孔403中，锁止状态解除，便于导轨40顺利转动。

当需要再次转换连通的两个导轨40时，控制连接轨20在转盘10上的转动角度即可。

Claims (7)

1.一种城市轨道交通的道岔结构，其特征在于，包括转盘和连接轨，所述连接轨转动安装在转盘上；所述转盘的圆周上设置有若干待连通的导轨，连接轨的两端呈能与两个导轨端面相抵的弧面。

2.根据权利要求1所述的一种城市轨道交通的道岔结构，其特征在于，还包括定位单元，所述定位单元包括弹簧和定位块，导轨靠近转盘一端上均设有第一定位孔，定位块滑动安装在第一定位孔内，且弹簧的一端与定位块固定连接，弹簧的另一端与第一定位孔的内壁固定连接；所述连接轨的两端面上均设有供定位块插入的第二定位孔，当定位块插入第二定位孔时，连接轨的端面与导轨的端面重合。

3.根据权利要求2所述的一种城市轨道交通的道岔结构，其特征在于，还包括若干支撑件，所述支撑件竖直固定安装在转盘上，连接轨靠近转盘的一侧上设有供支撑件穿过的弧形槽，支撑件可与弧形槽的内壁相抵。

4.根据权利要求3所述的一种城市轨道交通的道岔结构，其特征在于，还包括若干控制单元，所述控制单元包括导电片、电源、线圈以及可转动和轴向移动的螺杆，所述螺杆水平滑动安装在第二定位孔内，螺杆靠近第一定位孔的一端上同轴安装有铁芯，线圈缠绕在铁芯上，线圈的一端与电源的一端连通，导电片与电源的另一端连通，且线圈的另一端可与导电片接触；所述铁芯远离螺杆的一端与定位块相对时，线圈与导电片接触，铁芯对定位块进行吸引。

5.根据权利要求4所述的一种城市轨道交通的道岔结构，其特征在于，所述转盘靠近连接轨的一侧上设有若干弧形齿条，弧形齿条可穿过连接轨与螺杆啮合，弧形齿条包括伸出部和回缩部，所述弧形齿条的伸出部可让螺杆向靠近第一定位孔的方向移动，弧形齿条的回缩部可让螺杆向远离第一定位孔的方向移动；所述导轨与连接轨相对时，线圈与导电片接触，线圈通电。

6.根据权利要求5所述的一种城市轨道交通的道岔结构，其特征在于，还包括转轴、和转轴固定连接的从动轮、传动带、主动轮和带动主动轮转动的电动机，所述传动带安装在从动轮和主动轮上，且转轴同轴转动安装在转盘上；所述转轴远离从动轮的一端与连接轨的中部固定连接。

7.根据权利要求6所述的一种城市轨道交通的道岔结构，其特征在于，所述导轨包括平行设置的第一单轨和第二单轨，所述连接轨包括平行设置的第一连接轨和第二连接轨，所述第一连接轨可将两个导轨上的第一单轨连通，第二连接轨可将两个导轨上的第二单轨连通。