CN110525481A - 一种铁路转辙机用动点直线运动机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种铁路转辙机用动点直线运动机构，包括驱动块、中心摆动体上块和下块、滚轮、滚轮轴、动点光轴、底壳内隔板及导向块等共同组成接点的直线运动机构；将传统动接点的扇形旋转运动方式转换为往复直线运动方式，这是实现一体式接点组的基础结构，这种机构在动点打入静点时可以实现百分百的线接触；这种机构组成的转辙机接点开关组合保持了传统的左右单元结构，但在方向上旋转了90°，改为水平方向，静点为同电位的上下两个弹片，增加了一个电接触冗余点。本发明的优点是，解决了传统设备点接触、多处断裂失效、接点片偏向单边等缺陷，使接点组磨耗很低、运动灵活、无卡组，电气动作可靠、无故障、免维修，很大程度的延长了接点产品电接触寿命。

Description

一种铁路转辙机用动点直线运动机构

技术领域

本发明属于铁路道岔转辙机技术领域，具体涉及一种铁路转辙机用动点直线运动机构。

背景技术

根据资料显示：普通铁路西安火车站仅有5个站台9个股道客线，而高铁站西安北站拥有18个站台34条火车线路，但是进出线路都是两条线路，这就要求进出站要求设置近10倍数量的转辙机进行道岔转换，对转换设备提出了更高的要求，要求无故障免维修而且性能稳定可靠的转辙机及其接点组。接点组是转辙机的最重要的电气部件之一，其接通时可靠稳定的电气接触性能尤为重要。城市地下铁路系统采用了相同的铁路转辙机设备，而且其使用频率还要超过高速铁路。

2015年开始高速铁路迈入新征程，规模超前、管理加强，对设备的要求更高了。原有接点产品已经难以适应高速铁路运输生产，提出了零故障、免维修要求。现有接点无法克服设计缺陷，虽然在材料上、生产加工和质量控制上下了很大功夫，但是依然出现这样那样的失效故障，造成表示缺失或错误，影响列车进出站时间，降低铁路运输效率，造成铁路运输的巨大损失。目前使用的接点组产品，其结构简单，为开放式分散结构、动接点与静接点分别安装组合使用，据统计常发故障有挡环掉出、开口销断裂、点接触、接触不良、接点片偏向单边、短路、接点片污损、绝缘电阻低、电寿命低等等，这些故障很难彻底消除，根本原因在于设计方面。依据有关技术标准，在TB/1477-2005《ZD6系列电动转辙机》中，4.18转辙机寿命可靠工作30万次。为了适应高铁运营，2011年3月实施新的国家标准GB/T 25338[1].1-2010其中5.10.1转辙机试验寿命的动作次数分为30万次、100万次两个等级，增加了100万次这个等级。据统计数据，现有接点无法完成100万次的现场正常使用，设备长期带病运行，电务段检修任务很大，而且经常进行救援性抢修，付出极大的人力财力，最有害的是影响列车正常运营。究其原因，接点虽然安装在转辙机内部，但是，转辙机设备终归是室外设备，受到高温高湿、严寒沿海各种气候条件和气氛污染，自然造成接点表面恶化、接触电阻增大、绝缘降低等，另外，人为无意伤害无法彻底杜绝，这是开放式接点的致命缺陷。通过上述情况可以看出，现有接点的技术方案已经不能适应高速铁路客车及地下铁运行的需要，而且改良方案也不能从根本上解决原设计上存在的重大问题。

发明内容

本发明的目的是解决上述问题，提供一种铁路转辙机用动点直线运动机构，可以实现百分百的线接触，同样提高了电接触的可靠性和电接触的稳定性，多处采用光轴、轴承和滚动技术，使接点组磨耗低、运动灵活、无卡组，电气动作可靠、无故障、免维修，很大程度的延长产品电接触寿命。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种铁路转辙机用动点直线运动机构，包括底壳、上壳体、中心摆动体、动点光轴、静点单元、动接点、底壳内隔板及其导向块、滚轮、标准紧固件及驱动块等，所述中心摆动体由摆动上块、摆动下块、滚轮、滚轮轴、动点光轴、动点构成，所述动点光轴固定在滚轮上，所述动点固定在动点光轴两端，所述滚轮轴设于滚轮中心，所述摆动上块与摆动下块上下连接，所述动点光轴及动点固定在摆动上块与摆动下块上；

所述驱动块单独安装于自动开闭器底座的支架上，其受到表示杆驱动进行左右扇形旋转摆动，驱动块推动滚轮，滚轮带动中心摆动体及其动点光轴沿着导向块内壁进行往复直线运动，处于动点光轴两端的动点在其推动下同样进行直线打入和拉出动作、形成接点组的闭合或者断开；

所述静点单元设置有静点右单元和静点左单元，静点右单元和静点左单元组合成为一组静接点，形成共六组静接点；静点左/右单元由静点上片和静点下片构成并安装在上壳体上，连接成一个等电位体，左右两个静点单元中间设有一组动点，动点与静点单元形成一组接点开关装置，作为一体式接点的一部分，共组成6个接点开关装置。

作为优选，这是一种半旋转运动转换为直线运动的机构在铁路转辙机接点上的第一次实现，没有利用扇形齿轮驱动直线齿轮的配合机构，也没有采用上悬挂结合滑动槽机构等来实现。

作为优选，所述动点采用实心哑铃结构，动点侧面是带有微小夹角的弧面、以减小摩擦力，动点受接点片摩擦力推动下在光轴两端光孔中可以顺畅的自由旋转，轴细小而旋转惯量较大，利于旋转，没有固定在一点一线磨损而影响动点寿命的情况发生，淘汰了传统的薄壁形状接点环及挡环阻挡结构形式，形成机械强度高且旋转良好、无开口销挡环接点柱等的断裂失效故障隐患，所述动点也可以是圆柱形状、斜插片式或其它形状等。

作为优选，所述中心摆动体是一个固定组合体；也可以是其它组合方式，如，中心摆动体不采用摆动上下块、分为三个各自独立的滚轮滚轮夹块光轴及动点等，驱动块随之设置为3个滚轮槽孔与滚轮配套使用，其滚轮分别受到滚轮槽孔内壁驱动而往复动作，转辙机用接点组采用3个动点光轴和6个动点的组合构成；密贴表示器用一体式接点组可以采用2个动点光轴和4个动点的组合构成。

作为优选，所述驱动块通过M6螺栓单独安装于转辙机自动开闭器底座下方的支架上。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

本发明技术方案，提供了一种铁路转辙机用动点直线运动机构，本案中心摆动体及其动接点是将传统的动接点组竖直的接点环方式一劈为二成为左右独立单元结构，方向上旋转了90°，设计为同电位的2个动点，分别与左右两侧的静接点进行电接触，可以完成相同的电气联锁功能，正是因为分离为左右单元结构才可以实现独立密封，成为一体密封方式接点组的技术基础，为接点产品升级换代提供了关键的技术支持，是接点故障率降低的最有效措施之一；安装尺寸不变，可以与现有的接点完全互换。另外，本发明可以实现百分百的线接触，同样提高了电接触的可靠性和电接触的稳定性。在设计思想上，保持了接点动作有扫程、动点旋转、线接触、较大的启动和通过电流、断开距离大、迅速断开等优点；多处采用光轴、轴承和滚动技术，使接点组磨耗低、运动灵活、无卡组，电气动作可靠、长寿命长、无故障、免维修，经过各项试验测试达到了铁路总公司对接点组的最高要求，电气性能可靠、稳定安全。解决了现有设备的诸多缺陷，比如点接触、挡环断裂、接点柱断裂、接点片单边偏差大等影响电接触的诸多故障，可以保证铁路关键设备使用的质量安全性。

本发明技术用于控制铁路道岔转辙机的动作、表示进出站道岔停留于定位或反位位置和状态、并实现机构锁闭和电气连锁的一体式接点组，尤其适用于高速铁路或者地铁用的转辙机配套用一体密封型接点组。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发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，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为本发明在一体密封型接点组内安装的结构示意图；

图2、3、4为本发明整体式中心摆动体结构示意图；

图5为本发明分离式摆动体结构示意图；

图6为本发明驱动块结构示意图；

图7为本发明另一种驱动块可带动三个动点的结构示意图；

图8、9为本发明接点组合结构示意图；

图10为密贴表示器用两位接点组驱动形式机构示意图。

图中：1-底壳，2-上壳体，3-中心摆动体，4-静点上片，5-动接点，6-静点下片，7-驱动块，8-导向块，9-底壳内隔板，10-静点单元，11-静点右单元，12-静点左单元，15-动点光轴，16-滚轮，19-动点，20-摆动下块，21-摆动上块，22-滚轮轴，23-自动开闭器底座，24-支架。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案能予以实施，下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，但所举实施例只作为对本发明的说明，不作为对本发明的限定。

如图1-10所示的一种铁路转辙机用动点直线运动机构，包括底壳1、上壳体2、中心摆动体3、动点光轴15、静点单元10、动接点5、底壳内隔板9及其导向块8、滚轮16、标准紧固件及驱动块7，安装于铁路转辙机自动开闭器的左右支架24上的驱动块7受到表示杆的驱动进行左右扇形旋转摆动，驱动块7推动滚轮16，滚轮16带动中心摆动体3及其动点光轴15沿着导向块8进行往复直线运动；处于两端的动点、在动点光轴15的推动下同样的进行直线打入和拉出动作、形成接点组闭合或者断开功能；这是一种将半旋转运动转换为直线运动的机构在铁路转辙机接点上的第一次实现，这里没有利用扇形齿轮驱动直线齿轮的配合机构，也没有采用上悬挂结合滑动槽机构等来实现；

其中，中心摆动体3由摆动上块21、摆动下块20、滚轮16、滚轮轴22、动点光轴15、动点19和标准紧固件等组成；所述动点光轴15固定在滚轮16上，所述动点19固定在动点光轴15两端，所述滚轮轴22设于滚轮16中心，所述摆动上块21与摆动下块20上下连接，所述动点光轴15及动点19固定在摆动上块21与摆动下块20上；

其中，动接点5(转辙机用)由3个动点光轴15和6个动点19形成；

其中，中心摆动体3及其动接点5，将原有的动接点组竖直的接点环方式，一劈为二成左右单元结构，但是方向上与原有不同，旋转了90°，设计为同电位的2个动点19，分别与左右两侧的静接点进行电接触，完成其电气功能。

作为本发明的一种优选技术方案，本动点直线运动机构是一个整体方案，如图5，也可以将中心摆动体和动点进行其它方式组合，一分为三、各自独立，驱动块7随之进行改动，如图6为3个槽孔的，其它适当改动；密贴表示器用机构可以采用2位组合构成；

作为本发明的一种优选技术方案，所述动接点5采用实心哑铃结构；动点19也可以是圆柱形状、斜插片式或其它形状，动点19金属轮表面可以滚斜纹或者滚网纹。

本发明在一体密封型接点组使用时将原分散组合使用的2个静接点组和1个动接点组共3个单元，设计上对接点进行了革命性改型设计，设计为1个一体式接点单元，接点开关组合保持了原有的左右单元结构，但是方向上与原有不同，旋转了90°，设计为同电位的上下2个弹片，增加了1个接触点，形成冗余结构。保持了左3路6个对外接线柱和右3路6个对外接线柱，动接点组合由3路增加到6个接点轮，实现了相同的电路性能和数量的开关关系。中心是将动接点组由竖直方向的扇形摆动方式，旋转为水平方向的直线往复运动，同时将3个接点环劈为两边分别接触，共6个动点转轮，但是电气联锁动作保持非此即彼的关系，中间位都不接触。只有这样方可实现一体封闭功能，也可以设计为半封闭形状壳体。这个机构方案解决了接点组的重大难题，进而解决了现有接点设备的诸多缺陷，比如点接触、挡环断裂、接点柱断裂、接点片单边偏差大等影响电接触的诸多故障。

技术上采用了多种创新方案：

1)动点直线运动机构与上下片形式的静点单元10形成的开关组合，上下片在动点直线运动达到一定的打入深度时受动点滚轮的冲击向内收缩，滚轮受上下片挤压力在接点片表面滚动旋转，接触过程中动点轮与片子形成了百分百的线接触形式，而且退出时由于速度较快，动点轮会进行自旋动作。这种接触方式克服了现有接点仅仅在中心线互相垂直位置时的线接触，其它情况下均为点接触状态，在长期使用磨合后接触线宽度会有所增加，生产时无法保证在任意打入深度时接触线超过1/2，这种产品缺陷源于设计；

2)采用中心摆动体3滚轮上下复合前后运动的复杂曲线运动，将自动开闭器支架24的扇形摆动装换为动点光轴的往复直线运动形式，代替了原来的扇形旋转打入结构，这是一体式接点的核心技术之一。

本发明技术用于控制铁路道岔转辙机的动作、表示进出站道岔停留于定位或反位位置和状态、并实现机构锁闭和电气连锁的动接点组，尤其适用于高速铁路或者地铁用的转辙机配套一体密封型接点组。

本发明中未做详细描述的内容均为现有技术。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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 (7)

1.一种铁路转辙机用动点直线运动机构，包括底壳(1)、上壳体(2)、中心摆动体(3)、动点光轴(15)、动接点(5)、底壳内隔板(9)及其导向块(8)、滚轮(16)、标准紧固件及驱动块(7)等，其特征在于，所述中心摆动体(3)由摆动上块(21)、摆动下块(20)、滚轮(16)、滚轮轴(22)、动点光轴(15)、动点(19)构成，所述动点光轴(15)固定在摆动上块(21)和摆动下块(20)之间，所述动点(19)安装在动点光轴(15)两端，所述滚轮轴(22)设于滚轮(16)中心，所述动接点(5)由3个动点光轴(15)和6个动点(19)形成，所述摆动上块(21)与摆动下块(20)用标准紧固件上下连接固定；

所述驱动块(7)独立安装于自动开闭器底座(23)的支架(24)上，其受到表示杆驱动进行左右扇形旋转摆动，驱动块(7)推动滚轮(16)，滚轮(16)带动中心摆动体(3)及其动点光轴(15)沿着导向块(8)内壁进行往复直线运动，处于动点光轴(15)两端的动点(19)在其推动下同样进行直线打入和拉出动作，与静点单元(10)共同形成接点组的闭合或者断开。

2.根据权利要求1所述的一种铁路转辙机用动点直线运动机构，其特征在于，所述驱动块(7)通过M6螺栓单独安装于转辙机自动开闭器底座(23)的支架(24)上。

3.根据权利要求1所述的一种铁路转辙机用动点直线运动机构，其特征在于，所述动点(19)为圆柱实心哑铃形状、插片式形状或其他形状。

4.根据权利要求1所述的一种铁路转辙机用动点直线运动机构，其特征在于，所述静点单元(10)设置有静点右单元(11)和静点左单元(12)，静点右单元(11)和静点左单元(12)组合成为一组静接点，形成共六组静接点；静点右单元(11)和静点左单元(12)均由静点上片(4)和静点下片(6)构成并安装在上壳体(2)上，连接成一个等电位体，左右两个静点单元中间设有一组动点(19)，动点(19)与静点单元(10)形成一组接点开关装置，作为一体式接点的一部分，共组成6个接点开关装置。

5.根据权利要求1所述的一种铁路转辙机用动点直线运动机构，其特征在于，所述中心摆动体(3)是一个固定组合体。

6.根据权利要求1所述的一种铁路转辙机用动点直线运动机构，其特征在于，所述中心摆动体(3)分为三个各自独立的滚轮夹块光轴及动点，驱动块(7)随之设置为3个滚轮槽孔与滚轮配套使用，其滚轮分别受到滚轮槽孔内壁驱动而往复动作。

7.根据权利要求1所述的一种铁路转辙机用动点直线运动机构，其特征在于，转辙机用接点组采用3个动点光轴(15)和6个动点(19)的组合构成；密贴表示器用一体式接点组采用2个动点光轴(15)和4个动点(19)的组合构成。