CN109849965A - 一种城市轨道用液压转辙机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种城市轨道用液压转辙机。所述液压转辙机包括电气部分和机械部分，所述电气部分包括电机、泵阀组、电磁换向阀和电气盒；所述机械部分包括主锁闭机构、辅助锁闭机构、手动机构和传感器组。所述电气部分和机械部分分别布置在两个独立的壳体内，两个壳体之间通过管路连接。本发明结构优化实用、简单可靠，通过电磁换向阀进行油路的换向转换，油泵单方向旋转；具备主、辅双锁闭功能的同时可实现挤岔断表示；采用传感器表示方式，便于实现智能控制；具备转辙机挤岔后电操自动恢复功能，在频繁挤岔后，仍能保持较高的工作稳定性。

Description

一种城市轨道用液压转辙机

技术领域

本发明属于轨道交通技术领域，具体涉及一种城市轨道用液压转辙机。

背景技术

城市轨道交通是一种城市重要的公共交通方式，其行驶轨道线路的转换通过转辙机完成，转辙机是一种重要的铁路道岔转换设备，其作用为转换和锁闭道岔，改变道岔开通方向，并对道岔的位置进行监督检查。转辙机是保障铁路行车安全，提高运输效率的重要保证。

地面以上的城市轨道交通行驶轨道，如有轨电车，其轨道会占用路面道路，为不影响城市路面交通，转辙机一般位于路面以下的封闭空间内。目前，国内用于城市轨道有轨电车系统中的转辙机大多体积较大，高度较高，需要预留较深的坑道，给安装和施工造成了不便；大多转辙机不能很好的适应频繁挤岔及挤岔自动恢复；大部分的转辙机防护等级不高，机内容易受潮或积水，影响转辙机寿命及可靠性。

此外，现有铁路液压转辙机多采用双向泵，适应道岔的双向转换，由于油泵在长期使用后两个方向会存在一定的差异，如排量不同，在操作道岔时，两个方向的动作时间会有一定的差异，对转换的一致性有一定的影响。此外双向油泵的制造精度要求较高，对于外部电气控制要求相对复杂。

发明内容

本发明提供一种城市轨道用液压转辙机，所述液压转辙机包括电气部分和机械部分，所述电气部分包括电机、泵阀组、电磁换向阀和电气盒，所述电气盒通过电缆和电机电源输入端电性连接，所述电机的输出轴和所述泵阀组的动力输入端传动连接，所述泵阀组的油道输出输入端分别通过管路和所述电磁换向阀的两端连通；所述机械部分包括主锁闭机构、辅助锁闭机构和手动机构，所述主锁闭机构包括油缸组成，所述油缸组成的外缸套的一端和所述辅助锁闭机构的动作板的一端固定连接。所述电气部分和机械部分通过管路连接。

进一步地，所述电气部分的外部设置有第一壳体，所述机械部分的外部设置有第二壳体。

进一步地，所述泵阀组包括油泵、溢流阀、两组滤清器和单向阀，所述电机的输出轴和所述油泵的动力输入端传动连接。

进一步地，所述油泵的油道输入输出端分别通过所述管路和两组所述滤清器的一端连通，两组所述滤清器的另一端分别通过所述管路和所述电磁换向阀的输入输出端连通。

进一步地，一组所述滤清器和所述电磁换向阀之间通过所述管路安装有所述溢流阀，另一组所述滤清器和所述油泵之间通过所述管路安装有单向阀，所述溢流阀的另一端和单向阀的另一端均通过所述管路和油池连通。

进一步地，所述主锁闭机构还包括锁闭铁、挤脱组成和动作杆，所述锁闭铁的一侧和所述挤脱组成的一侧滑动连接，所述挤脱组成的另一端和所述外缸套另一端滑动连接，所述外缸套的一侧的滑槽内滑动卡接有拨块，所述拨块的另一侧和所述动作杆的一侧固定连接，所述主锁闭机构内设置有阻尼机构。

进一步地，所述锁闭铁固定连接在所述机械部分的第二壳体内，所述锁闭铁上设置有形状相同的第一凹槽和第二凹槽。

进一步地，所述挤脱组成包括挤脱块、挤脱柱、第一弹簧和调整螺母，所述挤脱块上设置有两个滑槽，滑槽内设置有第一锁块和第二锁块，所述挤脱块的两端设置有所述挤脱柱，所述挤脱块通过所述第一弹簧和所述动作杆弹性连接，所述调整螺母安装在所述挤脱柱的一端。

进一步地，所述挤脱组成和所述外缸套均滑动连接在所述机械部分的第二壳体内。

进一步地，所述阻尼机构包括摩擦块、第二弹簧和芯轴，所述第二弹簧的一端和所述芯轴的一端均与所述锁闭铁的一侧固定连接，所述第二弹簧的另一端和所述摩擦块的一端固定连接，所述摩擦块的另一端和所述外缸套的一侧贴合，所述芯轴套接在第二弹簧中间。

进一步地，所述辅助锁闭机构还包括第一锁闭柱、第二锁闭柱、第一锁闭杆和第二锁闭杆，所述动作板的另一侧对称垂直设置所述第一锁闭柱和所述第二锁闭柱，所述第一锁闭柱的另一端和所述第二锁闭杆的一侧滑动贴合，所述第二锁闭柱的另一端和所述第一锁闭杆的一侧滑动贴合。

进一步地，所述动作板、第一锁闭柱、第二锁闭柱、第一锁闭杆和第二锁闭杆均滑动连接在所述机械部分的第二壳体内，所述动作板的一侧对称中心设置有斜面槽结构，所述第一锁闭杆和第二锁闭杆上均设置有直角槽。

进一步地，所述手动机构包括手动接头和齿轮齿条机构；所述手动接头通过齿轮齿条机构和所述外缸套传动连接。

进一步地，所述机械部分还包括传感器组，所述传感器组包括第一传感器、第二传感器、第三传感器、第四传感器、第五传感器、第六传感器和第七传感器；所述第三传感器设置在所述动作板上的斜面槽的一侧，所述第六传感器设置在所述动作板上远离所述第三传感器的一端；所述第五传感器和所述第一传感器对称设置在所述第一锁闭杆的一侧，所述第四传感器和所述第二传感器对称设置在所述第二锁闭杆的一侧；所述第七传感器设置在所述手动接头上。

进一步地，所述电磁换向阀采用三位四通结构，所述电磁换向阀的另外两端分别通过所述管路和所述油缸组成的油道输入输出端连通。

本发明的技术效果和优点：

1、本发明将转辙机的电气部分和机械部分分别布置在两个独立的壳体内，两个壳体之间仅通过管路进行连接，同时对连接部分通过密封件进行密封防护。电气部分与机械部分可以布置在一起，也可以根据安装空间将其布置在任意位置，电气部分的密封防护等级可达IP67及以上，而机械部分在浸水的情况下仍可正常转换，延长了转辙机的使用寿命和可靠性；

2、本发明通过电磁换向阀进行油路的换向转换，油泵可单方向旋转，无须采用双向油泵，优化了油泵电气控制系统，提高了油泵运行一致性，确保较长时间后，单向油泵依然能够正常使用，降低了生产成本；

3、本发明通过锁闭铁、锁块、挤脱组成以及外缸套共同作用，实现了转辙机的主锁闭功能，通过锁闭杆和锁闭柱共同作用，实现了转辙机的辅助锁闭功能，双锁闭功能提高了转辙机的运行可靠性和安全性；

4、本发明在具备主、辅双锁闭功能的同时可实现挤岔断表示；

5、本发明具备挤岔后电操自动恢复功能，在频繁挤岔后，仍能保持较高的工作稳定性；

6、本发明采用传感器表示方式，便于实现智能控制；

7、本发明的内部结构优化实用、简单可靠，确保第一壳体和第二壳体的高度均小于200mm，使得转辙机整体体积减小，降低了安装施工难度。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所指出的结构来实现和获得。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例的转辙机结构示意图；

图2为本发明实施例的转辙机液压原理图；

图3为本发明实施例的主锁闭机构左侧终端位置锁闭图；

图4为本发明实施例的主锁闭机构中间转换位置图；

图5为本发明实施例的主锁闭机构右侧终端位置锁闭图；

图6为本发明实施例的挤脱机构结构示意图；

图7为本发明实施例的阻尼机构结构示意图。

图中：1电气部分、2机械部分、3电机、4泵阀组、4-1油泵、4-2溢流阀、4-3滤清器、4-4单向阀、5电磁换向阀、6锁闭铁、6-1第一凹槽、6-2第二凹槽、7挤脱组成、7-1挤脱块、7-2挤脱柱、7-3第一弹簧、7-4调整螺母、8-1第一锁块、8-2第二锁块、9动作杆、10油缸组成、10-1外缸套、10-2滑槽、11动作板、12第一锁闭柱、13第二锁闭柱、14第一锁闭杆、15第二锁闭杆、16手动机构、16-1手动接头、16-2齿轮齿条机构、17-1第一传感器、17-2第二传感器、17-3第三传感器、17-4第四传感器、17-5第五传感器、17-6第六传感器、18阻尼机构、18-1摩擦块、18-2第二弹簧、18-3芯轴、19拨块、20第七传感器、21电气盒、22管路。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地说明，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明的转辙机结构示意图。装置由电气部分1和机械部分2组成，转辙机的电机3、泵阀组4、电磁换向阀5、电气盒21等电气零部件布置在电气部分1的第一壳体内；转辙机的锁闭铁6、挤脱组成7、第一锁块8-1、第二锁块8-2、动作杆9、油缸组成10、动作板11、第一锁闭柱12、第二锁闭柱13、第一锁闭杆14、第二锁闭杆15、手动机构16、第一传感器17-1、第二传感器17-2、第三传感器17-3、第四传感器17-4、第五传感器17-5、第六传感器17-6、阻尼机构18、拨块19、第七传感器20等机械部件布置在机械部分2的第二壳体内。电气部分1和机械部分2之间通过管路22连接，同时对连接部分通过密封件进行密封防护。具体的，第一壳体内为装置的电气部分1，第二壳体内为装置的机械部分2，电气部分1与机械部分2可以布置在一起，也可以根据安装空间将其布置在任意位置，电气部分1的密封防护等级可达IP67及以上，而机械部分2在浸水的情况下仍可正常转换。

本发明具体的工作原理为：通过电气盒20启动电机3，电机3带动泵阀组4中油泵4-1运行，油泵4-1泵出高压油经电磁换向阀5和管路22进入油缸组成10，高压油推动外缸套10-1动作。进一步的，外缸套10-1与动作板11采用刚性连接，动作板11动作。同时，动作板11上的的斜面顶起第一锁闭柱12，此时第三传感器17-3断开表示，外缸套10-1继续动作，推动第二锁块8-2。进一步的，带动动作杆9移动，动作杆9与道岔连接，从而带动道岔运动。具体的，在一侧终端位置时，外缸套10-1、锁闭铁6、第一锁块8-1和第二锁块8-2共同作用完成转辙机的主锁闭功能。具体的，第六传感器17-6接通表示，即表示道岔的转换完成。进一步的，第一锁闭杆14和第二锁闭杆15分别和道岔连接，动作杆9带动道岔转换过程中，第一锁闭杆14和第二锁闭杆15跟随道岔动作，综合第一传感器17-1、第二传感器17-2、第四传感器17-4及第五传感器17-5的接通及断开，给出道岔的状态信息。具体的，通过传感器的通断，可以分别给出对应得锁闭柱及锁闭杆的位置信息，进而综合给出转辙机的状态信息。

具体的，电气部分1为机械部分2提供动力，其动力来源为电机3的动力输出。如图2为本发明的泵阀组液压原理图，其中泵阀组4包括油泵4-1、溢流阀4-2、两组滤清器4-3和单向阀4-4。泵阀组4的具体连接关系为：电机3的输出轴和油泵4-1的动力输入传动轴传动连接，油泵4-1的油道进油端和出油端均设置有滤清器4-3，两组滤清器4-3的另一端分别通过管路22和电磁换向阀5连通，电磁换向阀5的另外两端通过管路22和油缸组成10的输入端和输出端分别连通，具体的，电磁换向阀5采用三位四通结构；一组滤清器4-3和电磁换向阀5之间通过管路22设置有溢流阀4-2，另一组滤清器4-3和油泵4-1之间通过管路22设置有单向阀4-4；溢流阀4-2和单向阀4-4均通过管路22和油池连通。泵阀组4的工作原理为：示例性的，电机3通电后，电机3带动油泵4-1逆时针方向旋转，泵出的液压油，经过一组滤清器4-3，同时电磁换向阀5左侧电磁铁通电，阀芯移动，电磁换向阀5左侧导通，此时泵出的高压油经左侧管路22注入油缸组成10的左腔，油缸组成10的活塞杆固定不动，高压油推动外缸套10-1向左移动，当油缸组成10动作到位后，油泵4-1经右边的单向阀4-4从油池内吸油，泵出的液压油经左侧的滤清器4-3和溢流阀4-2回到油池。电磁换向阀5右侧电磁铁通电时，油缸组成10的动作方向与上述相反。具体的，溢流阀4-2可控制液压系统的最高工作压力，当系统过载时以保证系统的安全。

电机3运行为装置提供动力，控制油泵4-1运转，油缸组成10通过油泵4-1输送的高压油带动，如图3、图4及图5分别为本发明锁闭机构左侧终端位置锁闭图、中间转换位置图及右侧终端位置锁闭图，即转辙机的主锁闭机构的动作示意图。示例性的，以锁闭铁6左侧终端锁闭位开始，油泵4-1输送的高压油使油缸组成10的外缸套10-1向右移动，外缸套10-1右侧斜面与第二锁块8-2的斜面接触，外缸套10-1继续向右移动，推动第二锁块8-2并带动挤脱组成7一起动作，挤脱组成7与动作杆9之间在挤脱保持力的作用下同步运动，此时第一锁块8-1从锁闭铁6的第一凹槽6-1内退出解锁，外缸套10-1继续动作，直到第二锁块8-2滑至锁闭铁6的第二凹槽6-2处，此时，第二锁块8-2被推动进入第二凹槽6-2内，完成右侧锁闭，外缸套10-1继续动作，达到一定的锁闭深度，防止第二锁块8-2退出第二凹槽6-2解锁。即完成左侧终端位置锁闭到右侧终端位置锁闭的转换。外缸套10-1从右侧终端锁闭位向左侧终端位置锁闭位转换时与上述动作原理相同。

具体的，上述的主锁闭机构中的挤脱组成7是由动作杆9、挤脱块7-1、挤脱柱7-2、第一弹簧7-3及调整螺母7-4等组成。如图6所示，动作杆9与挤脱块7-1之间通过第一弹簧7-3实现弹性连接，通过调整螺母7-4可设定挤脱保持力，在锁闭状态时，当动作杆9受外力超过设定挤脱保持力时，动作杆9与挤脱块7-1之间发生相对运动，即发生挤脱，挤脱发生后可通过电动操作驱动挤脱块7-1动作，可恢复挤脱机构7状态。

示例性的，如图1所示为本发明一侧终端位置锁闭状态图。通过锁闭铁6、第一锁块8-1、挤脱组成7及外缸套10-1构成转辙机的主锁闭机构，实现了动作杆9的主锁闭功能；同时第一锁闭杆14和第二锁闭杆15分别与道岔的两根尖轨连接，此时第一锁闭柱12处于落下状态，第一锁闭柱12卡入第一锁闭杆14和第二锁闭杆15的直角槽内，完成了转辙机的辅助锁闭机构功能。当发生上述的挤脱时，外力推动动作杆9移动，动作杆9与挤脱组成7发生相对位移，由于拨块19卡接在动作杆9上，拨块19可在外缸套10-1的滑槽10-2内滑动；动作杆9运动一定距离后，拨块19带动外缸套10-1及动作板11一起运动，动作板11动作其上斜面槽的斜面顶起第一锁闭柱12，此时第三传感器17-3断开表示，第一锁闭杆14和第二锁闭杆15完成解锁。

本发明还具备手动转换道岔功能。示例性的，如图1所示，操作人员将手动杆插入手动接头16-1后，第七传感器20感应到手动杆，发出手动操作信号，操作人员转动手动杆，进一步手动杆通过齿轮齿条机构16-2驱动外缸套10-1进行转辙机转换。手动操作完成后，拔出手动杆，第七传感器20自动给出手动操作完成信号。

为避免在完成主锁闭功能动作后，外缸套10-1发生反向移动，导致主锁闭功能失效，在锁闭铁6、挤脱机构7和外缸套10-1之间设置阻尼机构18。图7为本发明的阻尼机构结构示意图。阻尼机构18是由摩擦块18-1、第二弹簧18-2及芯轴18-3等组成。转辙机到终端位置后，摩擦块18-1通过第二弹簧18-2施加一定的保持力，从而和外缸套10-1产生一定的摩擦力，使外缸套10-1保持在锁闭位置，当外缸套10-1反向运动时需要克服和摩擦块18-1之间的摩擦力才能运动，以保证转辙机到位后保持在锁闭位置。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然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各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (15)

1.一种城市轨道用液压转辙机，包括电气部分(1)和机械部分(2)，其特征在于：

所述电气部分(1)包括电机(3)、泵阀组(4)、电磁换向阀(5)和电气盒(21)，所述电气盒(21)通过电缆和电机(3)电源输入端电性连接，所述电机(3)的输出轴和所述泵阀组(4)的动力输入端传动连接，所述泵阀组(4)的油道输出输入端分别通过管路(22)和所述电磁换向阀(5)的两端连通；

所述机械部分(2)包括主锁闭机构、辅助锁闭机构和手动机构(16)，所述主锁闭机构包括油缸组成(10)，所述油缸组成(10)的外缸套(10-1)的一端和所述辅助锁闭机构的动作板(11)的一端固定连接；

所述电气部分(1)和机械部分(2)通过管路(22)连接。

2.根据权利要求1所述的一种城市轨道用液压转辙机，其特征在于：所述电气部分(1)的外部设置有第一壳体，所述机械部分(2)的外部设置有第二壳体。

3.根据权利要求1所述的一种城市轨道用液压转辙机，其特征在于：所述泵阀组(4)包括油泵(4-1)、溢流阀(4-2)、两组滤清器(4-3)和单向阀(4-4)，所述电机(3)的输出轴和所述油泵(4-1)的动力输入端传动连接。

4.根据权利要求3所述的一种城市轨道用液压转辙机，其特征在于：所述油泵(4-1)的油道输入输出端分别通过所述管路(22)和两组所述滤清器(4-3)的一端连通，两组所述滤清器(4-3)的另一端分别通过所述管路(22)和所述电磁换向阀(5)的输入输出端连通。

5.根据权利要求4所述的一种城市轨道用液压转辙机，其特征在于：一组所述滤清器(4-3)和所述电磁换向阀(5)之间通过所述管路(22)安装有所述溢流阀(4-2)，另一组所述滤清器(4-3)和所述油泵(4-1)之间通过所述管路(22)安装有单向阀(4-4)，所述溢流阀(4-2)的另一端和单向阀(4-4)的另一端均通过所述管路(22)和油池连通。

6.根据权利要求1所述的一种城市轨道用液压转辙机，其特征在于：所述主锁闭机构还包括锁闭铁(6)、挤脱组成(7)和动作杆(9)，所述锁闭铁(6)的一侧和所述挤脱组成(7)的一侧滑动连接，所述挤脱组成(7)的另一端和所述外缸套(10-1)另一端滑动连接，所述外缸套(10-1)的一侧的滑槽(10-2)内滑动卡接有拨块(19)，所述拨块(19)的另一侧和所述动作杆(9)的一侧固定连接，所述主锁闭机构内设置有阻尼机构(18)。

7.根据权利要求6所述的一种城市轨道用液压转辙机，其特征在于：所述锁闭铁(6)固定连接在所述机械部分(2)的第二壳体内，所述锁闭铁(6)上设置有形状相同的第一凹槽(6-1)和第二凹槽(6-2)。

8.根据权利要求6所述的一种城市轨道用液压转辙机，其特征在于：所述挤脱组成(7)包括挤脱块(7-1)、挤脱柱(7-2)、第一弹簧(7-3)和调整螺母(7-4)，所述挤脱块(7-1)上设置有两个滑槽，滑槽内设置有第一锁块(8-1)和第二锁块(8-2)，所述挤脱块(7-1)的两端设置有所述挤脱柱(7-2)，所述挤脱块(7-1)通过所述第一弹簧(7-3)和所述动作杆(9)弹性连接，所述调整螺母(7-4)安装在所述挤脱柱(7-2)的一端。

9.根据权利要求8所述的一种城市轨道用液压转辙机，其特征在于：所述挤脱组成(7)和所述外缸套(10-1)均滑动连接在所述机械部分(2)的第二壳体内。

10.根据权利要求6所述的一种城市轨道用液压转辙机，其特征在于：所述阻尼机构(18)包括摩擦块(18-1)、第二弹簧(18-2)和芯轴(18-3)，所述第二弹簧(18-2)的一端和所述芯轴(18-3)的一端均与所述锁闭铁(6)的一侧固定连接，所述第二弹簧(18-2)的另一端和所述摩擦块(18-1)的一端固定连接，所述摩擦块(18-1)的另一端和所述外缸套(10-1)的一侧贴合，所述芯轴(18-3)套接在第二弹簧(18-2)中间。

11.根据权利要求1所述的一种城市轨道用液压转辙机，其特征在于：所述辅助锁闭机构还包括第一锁闭柱(12)、第二锁闭柱(13)、第一锁闭杆(14)和第二锁闭杆(15)，所述动作板(11)的另一侧对称垂直设置所述第一锁闭柱(12)和所述第二锁闭柱(13)，所述第一锁闭柱(12)的另一端和所述第二锁闭杆(15)的一侧滑动贴合，所述第二锁闭柱(13)的另一端和所述第一锁闭杆(14)的一侧滑动贴合。

12.根据权利要求11所述的一种城市轨道用液压转辙机，其特征在于：所述动作板(11)、第一锁闭柱(12)、第二锁闭柱(13)、第一锁闭杆(14)和第二锁闭杆(15)均滑动连接在所述机械部分(2)的第二壳体内，所述动作板(11)的一侧对称中心设置有斜面槽结构，所述第一锁闭杆(14)和第二锁闭杆(15)上均设置有直角槽。

13.根据权利要求1所述的一种城市轨道用液压转辙机，其特征在于：所述手动机构(16)包括手动接头(16-1)和齿轮齿条机构(16-2)；所述手动接头(16-1)通过齿轮齿条机构(16-2)和所述外缸套(10-1)传动连接。

14.根据权利要求1-12任一所述的一种城市轨道用液压转辙机，其特征在于：所述机械部分(2)还包括传感器组，所述传感器组包括第一传感器(17-1)、第二传感器(17-2)、第三传感器(17-3)、第四传感器(17-4)、第五传感器(17-5)、第六传感器(17-6)和第七传感器(20)；所述第三传感器(17-3)设置在所述动作板(11)上的斜面槽的一侧，所述第六传感器(17-6)设置在所述动作板(11)上远离所述第三传感器(17-3)的一端；所述第五传感器(17-5)和所述第一传感器(17-1)对称设置在第一锁闭杆(14)的一侧，所述第四传感器(17-4)和所述第二传感器(17-2)对称设置在第二锁闭杆(15)的一侧；所述第七传感器(20)设置在手动接头(16-1)上。

15.根据权利要求1-12任一所述的一种城市轨道用液压转辙机，其特征在于：所述电磁换向阀(5)采用三位四通结构，所述电磁换向阀(5)的另外两端分别通过所述管路(22)和所述油缸组成(10)的油道输入输出端连通。