CN109811600A - 道岔机构、轨道系统及道岔机构的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种道岔机构、轨道系统及道岔机构的控制方法。道岔机构相对的两端分别连接有一条输入轨道和多条输出轨道，道岔机构包括：翻转平台；连接轨道，多个连接轨道分别设置于多个翻转平台的不同工作面上，且位于不同工作面的连接轨道的延伸方向不同；驱动装置，与翻转平台相连接，用于驱动翻转平台翻转；控制装置，与驱动装置相连接，用于根据接收到的控制信号控制驱动装置工作，以使得不同延伸方向的连接轨道的输出端与多条输出轨道中的一个相连接，进而改变轨道系统的轨道方向。本发明提出的道岔机构结构紧凑，能适应狭小的山地空间，降低道岔占地面积，快速响应列车转辙需求，确保齿轮列车平稳、可靠的更换运行轨道。

Description

道岔机构、轨道系统及道岔机构的控制方法

技术领域

本发明涉及齿轨铁路技术领域，具体而言，涉及一种道岔机构、一种轨道系统及一种道岔机构的控制方法。

背景技术

齿轨铁路是一种爬坡铁路，主要服务于山区铁路，以观光旅游为主，和普通铁路不同的是齿轨铁路在轨道中间铺设有一条特殊的齿条。齿轨铁路的爬坡能力强，可减少展线长度，建设适应能力强。齿轨铁路在国内目前虽无客运商用的实例，但凭借其对地形适应能力极强、载客量大、舒适度及安全性高、全天候运行、景观性好等显著特点，会在我国山地旅游交通中有着广阔的发展及应用前景。

道岔机构是轨道交通运输系统中的关键设备，也是轨道结构中的薄弱环节。道岔机构用来帮助轨道交通车辆根据实际运营的需求从一股轨道转入另一轨道来完成线路转换任务。针对齿轨铁路道岔机构的关键技术，我国对此的相关研究还处于刚起步阶段，暂无多开道岔机构的研究。因此，如何设计一种占用面积小，集成化程度高，操作简易，性能安全、可靠和高效的道岔机构，是我国该领域技术人员亟待解决的问题。

相关技术中，通过横向移动平台的直线往复移动和动轨的延伸方向来实现运行轨道的转换，但横向移动平台需设计成较大的面积，增加道岔机构的占地面积和施工成本；前端可动式齿轨道岔转辙机构是在前基本轨和后基本轨中间设置一个滑床，通过动轨的前端随同弧形滑板的滑动而摆动，从而与前基本轨形成对接来实现转辙过程的，但动轨的转动角度有限，无法满足实际需要。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明第一方面提出了一种道岔机构。

本发明第二方面提出了一种轨道系统。

本发明第三方面提出了一种道岔机构的控制方法。

本发明第一方面提出了一种道岔机构，道岔机构相对的两端分别连接有一条输入轨道和多条输出轨道，道岔机构包括：翻转平台；连接轨道，多个连接轨道分别设置于多个翻转平台的不同工作面上，且位于不同工作面的连接轨道的延伸方向不同；驱动装置，与翻转平台相连接，用于驱动翻转平台翻转；控制装置，与驱动装置相连接，用于根据接收到的控制信号控制驱动装置工作，以使得不同延伸方向的连接轨道的输出端与多条输出轨道中的一个相连接，进而改变轨道系统的轨道方向。

本发明提出的道岔机构在翻转平台不同工作面上设置延伸方向不同的连接轨道，连接轨道的延伸方向不同会与不同的输出轨道相连接，保证列车的行进方向；设置控制装置与驱动装置相连接，控制装置根据接收到的控制信号控制驱动装置工作，进而驱动翻转平台翻转，使得翻转平台上的连接轨道与多条输出轨道中的一条相连接，实现轨道方向的改变。具体地，道岔机构将多根连接轨道集成在翻转平台上，道岔机构占用面积小，集成化程度高，可以完成多条不同输出轨道之间的切换，保证列车的行进方向；控制装置根据接收到的控制信号控制驱动装置工作，以驱动翻转平台翻转，完成连接轨道的切换，翻转的切换方式相比较平移的切换方式，无需过多空间，且操作简单，性能安全可靠，可以实现高效精准的轨道切换。

值得注意的是，控制装置采用电气柜控制，控制精度高，可以保证翻转平台准确的翻转角度；翻转平台为多个等腰梯形工作面组成的立体结构，将连接轨道设置于不同工作面，使道岔机构整体结构紧凑；而翻转的转换方式对于工作空间的要求较低，减少道岔机构的占地面积，能适应狭小的山地空间，降低道岔机构占地面积，快速响应车辆转辙需求，保证转辙前后的轨道线性连续，确保齿轮列车平稳、可靠的更换运行轨道。

具体地，在道岔机构工作过程中，控制装置会接收到一个控制信号，控制装置可根据控制信号获知轨道系统的目标轨道方向；在控制装置获知轨道系统的目标输出方向后，便可控制驱动装置开始工作，以驱动翻转平台工作，使得目标连接轨道接入到轨道系统，以得到目标轨道方向。在整个控制过程中，采用翻转的转换方式，对于轨道系统空间结构要求较低；翻转平台本身为多个等腰梯形工作面连接而成，整体结构紧凑。此外，连接轨道与输入轨道及输出轨道的交接面采用斜面处理，保证轨道系统的一致性和连续性，避免列车颠簸。具体地，目标连接轨道即为满足列车行进方向要求的连接轨道，目标工作面即为目标连接轨道所处的工作面。

根据本发明上述的道岔机构，还可以具有以下附加技术特征：

在上述技术方案中，优选地，还包括：检测装置，设置于翻转平台上，与控制装置相连接，用于检测翻转平台的旋转角度和水平位置；其中，基于翻转平台未翻转至水平位置的情况，控制装置控制驱动装置继续工作，直至翻转平台翻转至水平位置。

在该技术方案中，在翻转平台上设置有检测装置，且检测装置与控制装置相连接，用于检测翻转平台的旋转角度及旋转后是否处于水平位置。其中，通过检测翻转平台的旋转角度，可以判断驱动装置是否对翻转平台进行有效驱动，同时可以明确翻转平台是否旋转了相应角度；通过检测翻转平台是否处于水平位置，可以保证翻转到位并处于水平位置，保证列车的平稳运行。

在上述任一技术方案中，优选地，检测装置包括：角度传感器，设置于翻转平台上，用于检测翻转平台的翻转角度；水平检测仪，设置于翻转平台上，用于检测翻转平台是否翻转至水平位置。

在该技术方案中，检测装置包括角度传感器及水平检测仪，通过角度传感器检测翻转平台的旋转角度，可以判断驱动装置是否对翻转平台进行有效驱动，同时可以明确翻转平台是否旋转了相应角度；通过水平检测仪检测翻转平台是否处于水平位置，可以保证翻转平台翻转到位并处于水平位置。具体地，翻转平台的工作位置即为水平位置。保证翻转平台处于水平位置可避免列车发生倾斜，同时避免列车颠簸，保证列车平稳运行。

在上述任一技术方案中，优选地，还包括：锁定装置，设置于道岔基础上，位于翻转平台的周侧，与控制装置相连接；其中，基于翻转平台翻转至水平位置的情况，控制装置控制锁定装置锁定翻转平台。

在该技术方案中，在道岔基础上设置有锁定装置，并将其设置在翻转平台的周侧，并与控制装置相连接。当检测装置检测到翻转平台翻转至水平位置后，控制装置控制锁定装置锁定翻转平台，使得翻转平台稳定保持在水平位置，提高了道岔机构整体结构的可靠性，降低了列车过道岔时产生的冲击振动，保证列车的安全平稳运行。

在上述任一技术方案中，优选地，锁定装置包括：支撑座，设置于道岔基础上；电动推杆，电动推杆的一端与支撑座相连接；插销，与电动推杆的另一端相连接；锁合器，设置于翻转平台上，与插销相适配；其中，基于翻转平台翻转至预设位置的情况，控制装置控制电动推杆驱动插销朝向锁合器运动，直至插销与锁合器相锁合。

在该技术方案中，在道岔基础上设置有支撑座，且支撑座上设置有电动推杆，电动推杆的一端与支撑座相连接，另一端设置有插销；翻转平台上设置有锁合器，锁合器与插销相适配，两者可相互配合将翻转平台锁定于水平位置。具体地，当检测装置检测到翻转平台已经翻转至水平位置后，控制装置控制电动推杆朝向锁合器一侧运动，以使得插销插至锁合器内，实现翻转平台的锁合，此时，由插销和转动轴共同承受翻转平台和齿轨列车的载荷；当需要驱动翻转平台翻转时，电动推杆背离锁合器一侧运动，以使得插销插离开锁合器，释放翻转平台。

在上述任一技术方案中，优选地，锁定装置还包括：行程开关，设置于锁合器内，与控制装置相连接，用于检测插销与锁合器是否锁合；限位器，设置于锁合器内，与控制装置相连接，用于检测插销与锁合器是否解锁。

在该技术方案中，锁定装置还包括行程开关及限位器，其中，行程开关用于在锁合翻转平台时检测插销是否锁合到位，以保证对翻转平台的有效锁合；限位器用于在解锁翻转平台时检测插销是否复位到位，以确定翻转平台的解锁状态。

进一步地，在电动推杆的端部设有卡口，在必要时实现手动锁闭和解锁功能。

在上述任一技术方案中，优选地，驱动装置包括：电机；联轴器，与电机的输出轴相连接；变速器，与联轴器相连接；传动组件，与变速器及翻转平台相连接。

在该技术方案中，驱动装置的动力由带扭矩限制器的电机提供，驱动装置的动力经联轴器传输给变速器，经减速后由传动组件传输到翻转平台的转动轴上，以驱动翻转平台。具体地，传动组件采用带传动的传动方式。

在上述任一技术方案中，优选地，驱动装置还包括：手动摇柄，与电机相连接；防护罩，罩设于电机的外部。

在该技术方案中，在电机的端部设置有手动摇柄，在意外状况时通过人工摇动，以实现手动驱动功能；在电机的外部设置有防护罩，防护罩可避免电机裸露于外部，以起到保护电机的作用。

在上述任一技术方案中，优选地，连接轨道包括：钢轨，两根钢轨平行设置于工作面上；齿轨，设置于工作面上，位于两根钢轨之间。

在该技术方案中，连接轨道包括两根钢轨及一根齿轨，将齿轨设置于两根钢轨之间，共同组成齿轨铁路，齿轨铁路有利于增强轨道系统的爬坡能力，减少展线长度，适应能力强。具体地，输入轨道及输出轨道同样由两根钢轨及一根齿轨组成，与连接轨道相适配。

本发明第二方面提出了一种轨道系统，包括：输入轨道；多条输出轨道；及如本发明第一方面任一项的道岔机构，输入轨道及多条输出轨道位于道岔机构相对的两端，且翻转平台的中轴线与输入轨道及输出轨道所在的平面呈一定角度；其中，控制装置根据接收到的控制信号控制驱动装置工作，以使得不同延伸方向的连接轨道的输出端与多条输出轨道中的一个相连接，进而改变轨道系统的轨道方向。

本发明提出的轨道系统因包括如本发明第一方面任一项的道岔机构，因此具有上述道岔机构的全部有益效果，在此不再一一陈述。此外，考虑到翻转平台靠近输入轨道一端的横截面小于靠近输出轨道一端的横截面，设置翻转平台的中轴线与输入轨道及输出轨道所在的平面呈一定角度，即将翻转平台的中轴线与输入轨道的轴线倾斜设置，以保证轨道系统的连续性。

本发明第三方面提出了一种道岔机构的控制方法，用于如本发明第一方面任一项的道岔机构，道岔机构的控制方法包括：根据接收到的控制指令获取翻转平台的目标工作面；判断翻转平台的当前工作面与目标工作面是否一致；基于翻转平台的当前工作面与目标工作面不一致的情况，根据翻转平台的当前工作面与目标工作面确定翻转平台的翻转角度；根据翻转角度控制翻转平台翻转，直至翻转平台的当前工作面与目标工作面一致；基于翻转平台的当前工作面与目标工作面一致的情况，发出反馈信号。

本发明提供的道岔机构的控制方法首先接收到一个控制指令，然后根据控制指令确定翻转平台的目标工作面，并判断翻转平台的当前工作面与目标工作面是否一致；当翻转平台的当前工作面与目标工作面不一致时，根据翻转平台的当前工作面与目标工作面计算翻转平台的翻转角度，然后控制翻转平台旋转相应角度，使得翻转平台的目标工作面处于工作状态，使得翻转平台所连接的轨道方向是控制指令所需要的轨道方向，满足列车的运行需求。

具体地，整个控制过程由电气柜进行控制，控制精度高；通过驱动道岔机构翻转的方式实现轨道方向的转换，控制方式简单，适应性强，能适应狭小的山地空间。

根据本发明上述的道岔机构的控制方法，还可以具有以下附加技术特征：

在上述技术方案中，优选地，根据接收到的控制指令获取翻转平台的目标工作面的步骤，具体包括：根据接收到的控制指令获取轨道系统的目标轨道方向；根据目标轨道方向确定翻转平台的目标输出轨道；根据目标输出轨道确定与目标输出轨道相适配的目标连接轨道及其所在的目标工作面。

在该技术方案中，位于每一个工作面的连接轨道的延伸方向就是不同的，不同延伸方向的连接轨道处于水平位置时，会与不同方向的输出轨道相连接，使得轨道系统具有不同的轨道方向。因此在接收到控制指令后，可根据控制指令所指定的目标输出轨道确定与之相对应的目标输出轨道，并获知目标输出轨道所在的目标工作面，进而控制翻转平台旋转相应角度。

在上述任一技术方案中，优选地，根据翻转角度控制翻转平台翻转，直至翻转平台的当前工作面与目标工作面一致的步骤之后，还包括：判断目标工作面是否处于水平位置；基于目标工作面处于水平位置的情况，控制锁定翻转平台；基于目标工作面未处于水平位置的情况，控制翻转平台继续翻转，直至目标工作面处于水平位置。

在该技术方案中，在翻转平台的当前工作面与目标工作面一致后，判断目标工作面是否处于水平位置，以保证翻转平台翻转到位并处于水平位置，保证列车的稳定运行；在目标工作面处于水平位置后，控制锁定翻转平台，使得翻转平台稳定保持在水平位置，提高了道岔机构整体结构的可靠性，降低了列车过道岔机构时产生的冲击振动，保证列车的安全平稳运行；在目标工作面未处于水平位置时，继续控制翻转平台继续翻转，直至目标工作面处于水平位置。

在上述任一技术方案中，优选地，还包括：基于翻转平台的当前工作面与目标工作面一致的情况，判断翻转平台是否处于锁定状态；基于翻转平台处于锁定状态的情况，发出反馈信号；基于翻转平台未处于锁定状态的情况，控制锁定翻转平台，并发出反馈信号。

在该技术方案中，当翻转平台的当前工作面与目标工作面一致时，提为保证道岔机构整体结构的可靠性及列车为运行安全，需判断翻转平台是否处于锁定状态；当判定翻转平台处于锁定状态时，便可发出反馈信号，以明确轨道系统的当前轨道方向与目标轨道方向是一致的，且已经处于稳定状态，可以保证列车的平稳运行；当判定翻转平台未处于锁定状态时，控制锁定翻转平台，并发出反馈信号。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明一个实施例的道岔机构的使用状态示意图；

图2为图1所示实施例一个实施例的道岔机构的结构示意图；

图3为图2所示实施例的道岔机构另一视角的结构示意图；

图4为图2所示实施例的道岔机构中驱动装置的结构示意图；

图5为图2所示实施例的道岔机构中锁定装置的结构示意图；

图6为图2所示实施例的道岔机构中连接轨道的结构示意图；

图7是本发明一个实施例的轨道系统的工作流程图；

图8是本发明一个实施例的道岔机构的控制方法的流程图；

图9是本发明一个具体实施例的道岔机构的控制方法的流程图。

其中，图1至图6中附图标记与部件名称之间的对应关系为：

1道岔机构，12翻转平台，122工作面，14连接轨道，142钢轨，144齿轨，146钢枕，16驱动装置，162电机，164联轴器，166变速器，168传动带轮，170从动带轮，172转动轴，174手动摇柄，176防护罩，18控制装置，202角度传感器，204水平检测仪，22锁定装置，222支撑座，224电动推杆，226插销，228锁合器，230推力板，232行程开关，100轨道系统，200输入轨道，300输出轨道，400道岔基础。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互条合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

下面参照图1至图9来描述根据本发明一些实施例提供的道岔机构1、轨道系统100及道岔机构1的控制方法。

本发明提出了第一方面提出了一种道岔机构1，如图1至图6所示，道岔机构1相对的两端分别连接有一条输入轨道200和多条输出轨道300，道岔机构1包括：翻转平台12；连接轨道14，多个连接轨道14分别设置于多个翻转平台12的不同工作面122上，且位于不同工作面122的连接轨道14的延伸方向不同；驱动装置16，与翻转平台12相连接，用于驱动翻转平台12翻转；控制装置18，与驱动装置16相连接，用于根据接收到的控制信号控制驱动装置16工作，以使得不同延伸方向的连接轨道14的输出端与多条输出轨道300中的一个相连接，进而改变轨道系统100的轨道方向。

本发明提出的道岔机构1在翻转平台12不同工作面122上设置延伸方向不同的连接轨道14，连接轨道14的延伸方向不同会与不同的输出轨道300相连接，保证列车的行进方向；设置控制装置18与驱动装置16相连接，控制装置18根据接收到的控制信号控制驱动装置16工作，进而驱动翻转平台12翻转，使得翻转平台12上的连接轨道14与多条输出轨道300中的一条相连接，实现轨道方向的改变。具体地，道岔机构1将多根连接轨道14集成在翻转平台12上，道岔机构1占用面积小，集成化程度高，可以完成多条不同输出轨道300之间的切换，保证列车的行进方向；控制装置18根据接收到的控制信号控制驱动装置16工作，以驱动翻转平台12翻转，完成连接轨道14的切换，翻转的切换方式相比较平移的切换方式，无需过多空间，且操作简单，性能安全可靠，可以实现高效精准的轨道切换。

值得注意的是，控制装置18采用电气柜控制，控制精度高，可以保证翻转平台12准确的翻转角度；翻转平台12为多个等腰梯形工作面组成的立体结构，将连接轨道14设置于不同工作面122，使道岔机构1整体结构紧凑；而翻转的转换方式对于工作空间的要求较低，减少道岔机构1的占地面积，能适应狭小的山地空间，降低道岔机构1占地面积，快速响应车辆转辙需求，保证转辙前后的轨道线性连续，确保齿轮列车平稳、可靠的更换运行轨道。

具体地，在道岔机构1工作过程中，控制装置18会接收到一个控制信号，控制装置18可根据控制信号获知轨道系统100的目标轨道方向；在控制装置18获知轨道系统100的目标输出方向后，便可控制驱动装置16开始工作，以驱动翻转平台12工作，使得目标连接轨道接入到轨道系统100，以得到目标轨道方向。在整个控制过程中，采用翻转的转换方式，对于轨道系统100空间结构要求较低；翻转平台12本身为多个等腰梯形工作面连接而成，整体结构紧凑。此外，连接轨道14与输入轨道200及输出轨道300的交接面采用斜面处理，保证轨道系统100的一致性和连续性，避免列车颠簸。

在本发明的一个实施例中，优选地，如图2所示，还包括：检测装置，设置于翻转平台12上，与控制装置18相连接，用于检测翻转平台12的旋转角度和水平位置；其中，基于翻转平台12未翻转至水平位置的情况，控制装置18控制驱动装置16继续工作，直至翻转平台12翻转至水平位置。

在该实施例中，在翻转平台12上设置有检测装置，且检测装置与控制装置18相连接，用于检测翻转平台12的旋转角度及旋转后是否处于水平位置。其中，通过检测翻转平台12的旋转角度，可以判断驱动装置16是否对翻转平台12进行有效驱动，同时可以明确翻转平台12是否旋转了相应角度；通过检测翻转平台12是否处于水平位置，可以保证翻转到位并处于水平位置，保证列车的平稳运行。

在本发明的一个实施例中，优选地，如图2所示，检测装置包括：角度传感器202，设置于翻转平台12上，用于检测翻转平台12的翻转角度；水平检测仪204，设置于翻转平台12上，用于检测翻转平台12是否翻转至水平位置。

在该实施例中，检测装置包括角度传感器202及水平检测仪204，通过角度传感器202检测翻转平台12的旋转角度，可以判断驱动装置16是否对翻转平台12进行有效驱动，同时可以明确翻转平台12是否旋转了相应角度；通过水平检测仪204检测翻转平台12是否处于水平位置，可以保证翻转平台12翻转到位并处于水平位置。具体地，翻转平台12的工作位置即为水平位置。保证翻转平台12处于水平位置可避免列车发生倾斜，同时避免列车颠簸，保证列车平稳运行。具体地，水平检测仪204为红外线水平检测仪。

在本发明的一个实施例中，优选地，如图1和图3所示，还包括：锁定装置22，设置于道岔基础400上，位于翻转平台12的周侧，与控制装置18相连接；其中，基于翻转平台12翻转至水平位置的情况，控制装置18控制锁定装置22锁定翻转平台12。

在该实施例中，在道岔基础400上设置有锁定装置22，并将其设置在翻转平台12的周侧，并与控制装置18相连接。当检测装置检测到翻转平台12翻转至水平位置后，控制装置18控制锁定装置22锁定翻转平台12，使得翻转平台12稳定保持在水平位置，提高了道岔机构1整体结构的可靠性，降低了列车过道岔机构1时产生的冲击振动，保证列车的安全平稳运行。

在本发明的一个实施例中，优选地，如图1和图5所示，锁定装置22包括：支撑座222，设置于道岔基础400上；电动推杆224，电动推杆224的一端与支撑座222相连接；插销226，与电动推杆224的另一端相连接；锁合器228，设置于翻转平台12上，与插销226相适配；其中，基于翻转平台12翻转至预设位置的情况，控制装置18控制电动推杆224驱动插销226朝向锁合器228运动，直至插销226与锁合器228相锁合。具体地，预设位置为水平位置。

在该实施例中，在道岔基础400上设置有支撑座222，且支撑座222上设置有电动推杆224，电动推杆224的一端与支撑座222相连接，另一端设置有插销226；翻转平台12上设置有锁合器228，锁合器228与插销226相适配，两者可相互配合将翻转平台12锁定于水平位置。具体地，当检测装置检测到翻转平台12已经翻转至水平位置后，控制装置18控制电动推杆224朝向锁合器228一侧运动，电动推杆224通过推力板230来推动插销226，以使得插销226插至锁合器228内，实现翻转平台12的锁合，此时，由插销226和转动轴172共同承受翻转平台12和齿轨144列车的载荷；当需要驱动翻转平台12翻转时，电动推杆224背离锁合器228一侧运动，以使得插销226插离开锁合器228，释放翻转平台12。

在本发明的一个实施例中，优选地，如图1和图5所示，优选地，锁定装置22还包括：行程开关232，设置于锁合器228内，与控制装置18相连接，用于检测插销226与锁合器228是否锁合；限位器，设置于锁合器228内，与控制装置18相连接，用于检测插销226与锁合器228是否解锁。

在该实施例中，锁定装置22还包括行程开关232及限位器，其中，行程开关232用于在锁合翻转平台12时检测插销226是否锁合到位，以保证对翻转平台12的有效锁合；限位器用于在解锁翻转平台12时检测插销226是否复位到位，以确定翻转平台12的解锁状态。

进一步地，在电动推杆224的端部设有卡口，在必要时实现手动锁闭和解锁功能。

在本发明的一个实施例中，优选地，如图1和图4所示，驱动装置16包括：电机162；联轴器164，与电机162的输出轴相连接；变速器166，与联轴器164相连接；传动组件，与变速器166及翻转平台12相连接。

在该实施例中，驱动装置16的动力由带扭矩限制器的电机162提供，经联轴器164传输给变速器166，驱动装置16的动力经减速后由传动组件传输到翻转平台12的转动轴172上，以驱动翻转平台12。具体地，传动组件采用带传动的传动方式，传动带轮168与变速器166相连接，从动带轮170与转动轴172相连接，传动带轮170设置在工作面122的下方，与翻转平台12的转动轴172啮合在一起，传动带轮168与从动带轮170通过皮带连接，以保证力矩的传输。

在本发明的一个实施例中，优选地，如图1和图4所示，驱动装置16还包括：手动摇柄174，与电机162相连接；防护罩176，罩设于电机162的外部。

在该实施例中，在电机162的端部设置有手动摇柄174，在意外状况时通过人工摇动，以实现手动驱动功能；在电机162的外部设置有防护罩176，防护罩176可避免电机162裸露于外部，以起到保护电机162的作用。

在本发明的一个实施例中，优选地，如图1和图6所示，连接轨道14包括：钢轨142，两根钢轨142平行设置于工作面122上；齿轨144，设置于工作面122上，位于两根钢轨142之间。

在该实施例中，连接轨道14包括两根钢轨142及一根齿轨144，将齿轨144设置于两根钢轨142之间，共同组成齿轨144铁路。齿轨铁路有利于增强轨道系统100的爬坡能力，减少展线长度，适应能力强。具体地，输入轨道200及输出轨道300同样由两根钢轨142及一根齿轨144组成，与连接轨道14相适配。

本发明第二方面提出了一种轨道系统100，如图1所示，包括：输入轨道200；多条输出轨道300；及如本发明第一方面任一项的道岔机构1，输入轨道200及多条输出轨道300位于道岔机构1相对的两端，且翻转平台12的中轴线与输入轨道200及输出轨道300所在的平面呈一定角度；其中，控制装置18根据接收到的控制信号控制驱动装置16工作，以使得不同延伸方向的连接轨道14的输出端与多条输出轨道300中的一个相连接，进而改变轨道系统100的轨道方向。

本发明提出的轨道系统100因包括如本发明第一方面任一项的道岔机构1，因此具有上述道岔机构1的全部有益效果，在此不再一一陈述。此外，考虑到翻转平台12靠近输入轨道200一端的横截面小于靠近输出轨道300一端的横截面，设置翻转平台12的中轴线与输入轨道200及输出轨道300所在的平面呈一定角度，即将翻转平台12的中轴线与输入轨道200的轴线倾斜设置，以保证轨道系统100的连续性。

具体实施例中，如图1所示，道岔机构1设置于道岔基础400的上表面，通过带传动驱动翻转平台12，驱动装置16易于维修和保养，同时在驱动装置16一端设有手动摇柄174，通过手动摇柄174控制能实现道岔机构1的手动控制。道岔机构1整体有三个等腰梯形工作面构成，为三棱体结构，每个工作面122所占的角度为120°，降低了道岔机构1占地面积；道岔机构1的翻转平台12是由等腰梯形工作面的基础板焊接在转动轴172上，降低了自重和生产成本。每个工作面122上均设置有连接轨道14，连接轨道14通过钢枕1464固定，且每一个连接轨道14的延伸方向均不同，不同延伸方向的连接轨道14接入到轨道系统100中，会使得轨道系统100具有不同的轨道方向；连接轨道14采用斜面处理，以保证钢轨142、齿轨144的一致性和连续性。当道岔机构1投入使用时，如图6所示，轨道系统100的输入端具有一根输入轨道200，轨道系统100的输出端具有三根输出轨道300，道岔机构1具有三个不同结构的连接轨道14，连接轨道14、输入轨道200及输出轨道300均是由钢轨142与齿轨144组成的齿轨铁路。通过驱动装置16驱动翻转平台12翻转，以使得不同延伸方向的连接轨道14与输出轨道300相连接，进而改变轨道方向，转辙过程完成后，各轨道能够良好的衔接在一起，线型连续一致，可保证列车能够平稳运行，乘客舒适性较好。

具体地，如图7所示，在轨道系统100工作过程中，电气柜控制柜(即控制装置18)首先收到一个道岔需求信号(即控制指令)，电气控制柜可根据该道岔需求信号获知列车所要行进的方向(即轨道系统100的轨道方向)。在明确了列车的行进方向后，电气柜控制柜比较查到机构当前位置是否可以满足列车需要，即比较轨道系统100的当前轨道方向与列车行进方向是否一致；当轨道系统100的当前轨道方向与列车行进方向一致时，检查道岔机构1是否处于锁定状态，如果道岔机构1已经处于锁定状态，则直接发出反馈信号，以实现正常通车。如果道岔机构1未处于锁定状态，则启动电动推杆224，驱动插销226插至锁合器228内，实现翻转平台12的锁合。待翻转平台12锁合完毕后，再次检查轨道系统100的当前轨道方向与列车行进方向是否一致，并在轨道系统100的当前轨道方向与列车行进方向一致，且道岔机构1已经处于锁定状态的情况下，发出反馈信号，以实现正常通车。

当轨道系统100的当前轨道方向与列车行进方向不一致时，切断道岔机构1当前位置的输出信号，并启动电动推杆224，使得插销226离开锁合器228，将道岔机构1释放，并判断翻转平台12是否解锁到位。在道岔机构1解锁到位的情况下，控制驱动装置16驱动翻转平台12进行翻转，并在翻转过程中检测翻转平台12的翻转角度及翻转后的翻转平台12是否处于水平位置。在翻转后的翻转平台12处于水平位置的情况下，启动电动推杆224，驱动插销226插至锁合器228内，实现翻转平台12的锁合。待翻转平台12锁合完毕后，再次检查轨道系统100的当前轨道方向与列车行进方向是否一致，并在轨道系统100的当前轨道方向与列车行进方向一致，且翻转平台12已经处于锁定状态的情况下，发出反馈信号，以实现正常通车，否则重新解锁翻转平台12并重复上述驱动，直至轨道系统100的当前轨道方向与列车行进方向一致。

图8示出了本发明一个实施例的道岔机构的控制方法的流程图。

如图8所示，该道岔机构的控制方法包括：

S502，根据接收到的控制指令获取翻转平台的目标工作面；

S504，判断翻转平台的当前工作面与目标工作面是否一致，当判断结果为否时，执行S506，当判断结果为是时，执行S512；

S506，根据翻转平台的当前工作面与目标工作面确定翻转平台的翻转角度；

S508，根据翻转角度控制翻转平台翻转，直至翻转平台的当前工作面与目标工作面一致；

S510，判断翻转平台的当前工作面与目标工作面是否一致，当判断结果为是时，执行S512，当判断结果为否时，执行S506和S508；

S512，发出反馈信号。

本发明提供的道岔机构的控制方法首先接收到一个控制指令，然后根据控制指令确定翻转平台的目标工作面，并判断翻转平台的当前工作面与目标工作面是否一致；当翻转平台的当前工作面与目标工作面不一致时，根据翻转平台的当前工作面与目标工作面计算翻转平台的翻转角度，然后控制翻转平台旋转相应角度，使得翻转平台的目标工作面处于工作状态，使得翻转平台所连接的轨道方向是控制指令所需要的轨道方向，满足列车的运行需求。具体地，目标连接轨道即为满足列车行进方向要求的连接轨道，目标工作面即为目标连接轨道所处的工作面。

具体地，整个控制过程由电气柜进行控制，控制精度高；通过驱动道岔机构翻转的方式实现轨道方向的转换，控制方式简单，适应性强，能适应狭小的山地空间。

在本发明的一个实施例中，优选地，根据接收到的控制指令获取翻转平台的目标工作面的步骤，具体包括：根据接收到的控制指令获取轨道系统的目标轨道方向；根据目标轨道方向确定翻转平台的目标输出轨道；根据目标输出轨道确定与目标输出轨道相适配的目标连接轨道及其所在的目标工作面。

在该实施例中，位于每一个工作面的连接轨道的延伸方向就是不同的，不同延伸方向的连接轨道处于水平位置时，会与不同方向的输出轨道相连接，使得轨道系统具有不同的轨道方向。因此在接收到控制指令后，可根据控制指令所指定的目标输出轨道确定与之相对应的目标输出轨道，并获知目标输出轨道所在的目标工作面，进而控制翻转平台旋转相应角度。

在本发明的一个实施例中，优选地，根据翻转角度控制翻转平台翻转，直至翻转平台的当前工作面与目标工作面一致的步骤之后，还包括：判断目标工作面是否处于水平位置；基于目标工作面处于水平位置的情况，控制锁定翻转平台；基于目标工作面未处于水平位置的情况，控制翻转平台继续翻转，直至目标工作面处于水平位置。

在该实施例中，在翻转平台的当前工作面与目标工作面一致后，判断目标工作面是否处于水平位置，以保证翻转平台翻转到位并处于水平位置，保证列车的稳定运行；在目标工作面处于水平位置后，控制锁定翻转平台，使得翻转平台稳定保持在水平位置，提高了道岔机构整体结构的可靠性，降低了列车过道岔机构时产生的冲击振动，保证列车的安全平稳运行；在目标工作面未处于水平位置时，继续控制翻转平台继续翻转，直至目标工作面处于水平位置。

在本发明的一个实施例中，优选地，还包括：基于翻转平台的当前工作面与目标工作面一致的情况，判断翻转平台是否处于锁定状态；基于翻转平台处于锁定状态的情况，发出反馈信号；基于翻转平台未处于锁定状态的情况，控制锁定翻转平台，并发出反馈信号。

在该实施例中，当翻转平台的当前工作面与目标工作面一致时，提为保证道岔机构整体结构的可靠性及列车为运行安全，需判断翻转平台是否处于锁定状态；当判定翻转平台处于锁定状态时，便可发出反馈信号，以明确轨道系统的当前轨道方向与目标轨道方向是一致的，且已经处于稳定状态，可以保证列车的平稳运行；当判定翻转平台未处于锁定状态时，控制锁定翻转平台，并发出反馈信号。

图9出了本发明一个具体实施例的道岔机构的控制方法的流程图。

如图9所示，该道岔机构的控制方法包括：

S602，根据接收到的控制指令获取轨道系统的目标轨道方向；

S604，根据目标轨道方向确定翻转平台的目标输出轨道；

S606，根据目标输出轨道确定与目标输出轨道相适配的目标连接轨道及其所在的目标工作面；

S608，判断翻转平台的当前工作面与目标工作面是否一致，当判断结果为否时，执行S610，当判断结果为是时，执行S614；

S610，根据翻转平台的当前工作面与目标工作面确定翻转平台的翻转角度；

S612，根据翻转角度控制翻转平台翻转，直至翻转平台的当前工作面与目标工作面一致；

S614，判断目标工作面是否处于水平位置，当判断结果为否时，执行S616，当判断结果为是时，执行S618；

S616，控制翻转平台继续翻转，直至目标工作面处于水平位置；

S618，判断翻转平台是否处于锁定状态，当判断结果为否时，执行S620，当判断结果为是时，执行S622；

S620，控制锁定翻转平台；

S622，发出反馈信号。

在该实施例中，首先接收到一个控制指令，位于每一个工作面的连接轨道的延伸方向就是不同的，不同延伸方向的连接轨道处于水平位置时，会与不同方向的输出轨道相连接，以使得轨道系统具有不同的轨道方向。因此在接收到控制指令后，可根据控制指令所指定的目标输出轨道确定与之相对应的目标输出轨道，并获知目标输出轨道所在的目标工作面；当确定翻转平台的目标工作面后，判断翻转平台的当前工作面与目标工作面是否一致；如果翻转平台的当前工作面与目标工作面不一致，则根据翻转平台的当前工作面与目标工作面确定翻转平台的翻转角度，并根据翻转角度控制翻转平台翻转，直至翻转平台的当前工作面与目标工作面一致(如果翻转平台的当前工作面与目标工作面一致，则直接省略该步骤)。在翻转平台的当前工作面与目标工作面一致的情况下，再次判断目标工作面是否处于水平位置，如果目标工作面没有处于水平位置，则继续驱动翻转平台，直至其处于水平位置。在目标工作面处于水平位置的情况下，再次判断翻转平台是否处于锁定状态，如果翻转平台处于锁定状态，直接发出反馈信号即可，否则先控制锁定翻转平台，然后再发出反馈信号。

在本发明的描述中，术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制；术语“连接”、“安装”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种道岔机构，其特征在于，所述道岔机构相对的两端分别连接有一条输入轨道和多条输出轨道，所述道岔机构包括：

翻转平台；

连接轨道，多个所述连接轨道分别设置于多个所述翻转平台的不同工作面上，且位于不同所述工作面的所述连接轨道的延伸方向不同；

驱动装置，与所述翻转平台相连接，用于驱动所述翻转平台翻转；

控制装置，与所述驱动装置相连接，用于根据接收到的控制信号控制所述驱动装置工作，以使得不同延伸方向的所述连接轨道的输出端与多条所述输出轨道中的一个相连接，进而改变轨道系统的轨道方向。

2.根据权利要求1所述的道岔机构，其特征在于，还包括：

检测装置，设置于所述翻转平台上，与所述控制装置相连接，用于检测所述翻转平台的旋转角度和水平位置；

其中，基于所述翻转平台未翻转至所述水平位置的情况，所述控制装置控制所述驱动装置继续工作，直至所述翻转平台翻转至所述水平位置。

3.根据权利要求2所述的道岔机构，其特征在于，所述检测装置包括：

角度传感器，设置于所述翻转平台上，用于检测所述翻转平台的翻转角度；

水平检测仪，设置于所述翻转平台上，用于检测所述翻转平台是否翻转至所述水平位置。

4.根据权利要求3所述的道岔机构，其特征在于，还包括：

锁定装置，设置于道岔基础上，位于所述翻转平台的周侧，与所述控制装置相连接；

其中，基于所述翻转平台翻转至所述水平位置的情况，所述控制装置控制所述锁定装置锁定所述翻转平台。

5.根据权利要求4所述的道岔机构，其特征在于，所述锁定装置包括：

支撑座，设置于所述道岔基础上；

电动推杆，所述电动推杆的一端与所述支撑座相连接；

插销，与所述电动推杆的另一端相连接；

锁合器，设置于所述翻转平台上，与所述插销相适配；

其中，基于所述翻转平台翻转至预设位置的情况，所述控制装置控制所述电动推杆驱动所述插销朝向所述锁合器运动，直至所述插销与所述锁合器相锁合。

6.根据权利要求5所述的道岔机构，其特征在于，所述锁定装置还包括：

行程开关，设置于所述锁合器内，与所述控制装置相连接，用于检测所述插销与所述锁合器是否锁合；

限位器，设置于所述锁合器内，与所述控制装置相连接，用于检测所述插销与所述锁合器是否解锁。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的道岔机构，其特征在于，所述驱动装置包括：

电机；联轴器，与所述电机的输出轴相连接；

变速器，与所述联轴器相连接；

传动组件，与所述变速器及所述翻转平台相连接。

8.根据权利要求7所述的道岔机构，其特征在于，所述驱动装置还包括：

手动摇柄，与所述电机相连接；

防护罩，罩设于所述电机的外部。

9.根据权利要求1至6中任一项所述的道岔机构，其特征在于，所述连接轨道包括：

钢轨，两根所述钢轨平行设置于所述工作面上；

齿轨，设置于所述工作面上，位于两根所述钢轨之间。

10.一种轨道系统，其特征在于，包括：

输入轨道；多条输出轨道；及

如权利要求1至9中任一项所述的道岔机构，所述输入轨道及所述多条输出轨道位于所述道岔机构相对的两端，且所述翻转平台的中轴线与所述输入轨道及所述输出轨道所在的平面呈一定角度；

其中，所述控制装置根据接收到的控制信号控制所述驱动装置工作，以使得不同延伸方向的所述连接轨道的输出端与多条所述输出轨道中的一个相连接，进而改变所述轨道系统的轨道方向。

11.一种道岔机构的控制方法，其特征在于，用于如权利要求1至9中任一项所述的道岔机构，所述道岔机构的控制方法包括：

根据接收到的控制指令获取翻转平台的目标工作面；

判断所述翻转平台的当前工作面与所述目标工作面是否一致；

基于所述翻转平台的当前工作面与所述目标工作面不一致的情况，根据所述翻转平台的当前工作面与所述目标工作面确定所述翻转平台的翻转角度；

根据所述翻转角度控制所述翻转平台翻转，直至所述翻转平台的当前工作面与所述目标工作面一致；

基于所述翻转平台的当前工作面与所述目标工作面一致的情况，发出反馈信号。

12.根据权利要求11所述的道岔机构的控制方法，其特征在于，根据接收到的控制指令获取翻转平台的目标工作面的步骤，具体包括：

根据接收到的所述控制指令获取所述轨道系统的目标轨道方向；

根据所述目标轨道方向确定所述翻转平台的目标输出轨道；

根据所述目标输出轨道确定与所述目标输出轨道相适配的目标连接轨道及其所在的目标工作面。

13.根据权利要求11所述的道岔机构的控制方法，其特征在于，根据所述翻转角度控制所述翻转平台翻转，直至所述翻转平台的当前工作面与所述目标工作面一致的步骤之后，还包括：

判断所述目标工作面是否处于水平位置；

基于所述目标工作面处于水平位置的情况，控制锁定所述翻转平台；

基于所述目标工作面未处于水平位置的情况，控制所述翻转平台继续翻转，直至所述目标工作面处于水平位置。

14.根据权利要求11所述的道岔机构的控制方法，其特征在于，还包括：

基于所述翻转平台的当前工作面与所述目标工作面一致的情况，判断所述翻转平台是否处于锁定状态；

基于所述翻转平台处于锁定状态的情况，发出反馈信号；

基于所述翻转平台未处于锁定状态的情况，控制锁定所述翻转平台，并发出反馈信号。