CN110562294B - 一种用于道岔区可动齿轨的转向装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于道岔区可动齿轨的转向装置，包括固定板、内侧齿轨联结块和外侧齿轨联结块，所述内侧齿轨联结块和外侧齿轨联结块平行且设于固定板上方，所述固定板上设有齿轮机构，所述齿轮机构用于带动内侧齿轨联结块和外侧齿轨联结块同步反向运动，并且所述内侧齿轨联结块和外侧齿轨联结块能沿运动方向的垂向进行滑动。本发明可实现两个内侧可动齿轨和两个外侧可动齿轨同步动作及联结控制，结构巧妙，且仅需一台转辙机即可完成转辙过程，成本较低，控制简单，方便快捷。
Description
技术领域
本发明涉及齿轨交通工程设备技术领域，具体涉及一种用于道岔区可动齿轨的转向装置。
背景技术
齿轨铁路凭借其爬坡能力强这一显著特点，在我国山地旅游交通中有着广阔的发展及应用前景。道岔作为轨道交通运输中使车辆从一股轨道转入另一股轨道的连接设备，既是铁路中必不可少的重要组成部分，又是轨道结构中的薄弱环节。齿轨铁路由于在轨道中央铺设了一条齿轨，与传统轨道有所区别，轨道结构更加复杂，而现有齿轨道岔转辙机构中较少考虑齿轨的联结控制装置，所用转辙机较多，转辙过程复杂费时，成本较高，如何设计一种简易实用、成本低廉的齿轨转向装置，实现齿轨车辆方便快捷地在不同齿轨股道间转换，是该领域技术人员亟待解决的一个问题。
发明内容
本发明目的在于：为了克服现有技术中齿轨道岔转辙机构结构复杂，所用转辙机较多，转辙过程复杂费时，成本较高的问题，提供一种用于道岔区可动齿轨的转向装置，用于实现可动齿轨的同步动作，结构简单实用，可便捷地完成齿轨车辆在不同齿轨股道间的转辙过程。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种用于道岔区可动齿轨的转向装置，包括固定板、内侧齿轨联结块和外侧齿轨联结块，所述内侧齿轨联结块和外侧齿轨联结块平行且设于固定板上方，所述固定板上设有齿轮机构，所述齿轮机构用于带动内侧齿轨联结块和外侧齿轨联结块同步反向运动，并且所述内侧齿轨联结块和外侧齿轨联结块能沿运动方向的垂向进行滑动。
本发明使用时将固定板固定在地面上，两个内侧可动齿轨前端与内侧齿轨联结块铰接，两个内侧可动齿轨后端与固定在地面上的内侧齿轨安装板铰接，两个外侧可动齿轨前端与外侧齿轨联结块铰接，两个外侧可动齿轨后端与固定在地面上的外侧齿轨安装板铰接，并且两个内侧可动齿轨的四个铰接点、两个外侧可动齿轨的四个铰接点分别构成平行四边形，通过转辙机驱动齿轮机构运动，带动内侧齿轨联结块和外侧齿轨联结块同步反向运动，从而实现两个内侧可动齿轨和两个外侧可动齿轨同步动作及联结控制，结构巧妙，且仅需一台转辙机即可完成转辙过程，成本较低，控制简单，方便快捷。
作为本发明的优选方案，所述齿轮机构包括安装轴、动作齿条、短齿条、长齿条以及通过键连接到安装轴上的大齿轮和小齿轮，所述安装轴位于内侧齿轨联结块和外侧齿轨联结块下方，并且安装轴与内侧齿轨联结块和外侧齿轨联结块的运动方向垂直，所述短齿条位于安装轴下方与小齿轮啮合，且短齿条与内侧齿轨联结块相连，所述长齿条位于安装轴上方与大齿轮啮合，且长齿条与外侧齿轨联结块相连，所述动作齿条位于安装轴下方与大齿轮啮合。采用上述齿轮机构设计，使用时将转辙机动作杆与动作齿条相连，动作齿条带动大齿轮和小齿轮同步转动，进而带动短齿条和长齿条同步反向滑动，从而实现内侧齿轨联结块和外侧齿轨联结块同步反向移动。
作为本发明的优选方案，所述安装轴两端通过轴承座与固定板相连，便于安装轴的平稳支撑及灵活转动。
作为本发明的优选方案，所述短齿条两端通过短齿条联结块与内侧齿轨联结块相连，使短齿条与内侧齿轨联结块分别位于小齿轮两侧，也便于内侧齿轨联结块的加工制造。
作为本发明的优选方案，所述动作齿条、短齿条、长齿条以及大齿轮和小齿轮均为直齿。
作为本发明的优选方案，所述固定板上设有导槽和凹槽，所述导槽宽度与动作齿条宽度适配，使动作齿条运动时导向良好，所述凹槽宽度大于短齿条宽度，可使短齿条在与小齿轮啮合传动的同时可相对纵向滑动。
作为本发明的优选方案，所述外侧齿轨联结块的两端设有突出的安装柱，用于和两个外侧可动齿轨的前端进行铰接；所述内侧齿轨联结块的中间设有铰接孔，用于和两个内侧可动齿轨的前端进行铰接。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
本发明使用时将固定板固定在地面上，两个内侧可动齿轨前端与内侧齿轨联结块铰接，两个内侧可动齿轨后端与固定在地面上的内侧齿轨安装板铰接，两个外侧可动齿轨前端与外侧齿轨联结块铰接，两个外侧可动齿轨后端与固定在地面上的外侧齿轨安装板铰接，并且两个内侧可动齿轨的四个铰接点、两个外侧可动齿轨的四个铰接点分别构成平行四边形，通过转辙机驱动齿轮机构运动，带动内侧齿轨联结块和外侧齿轨联结块同步反向运动，从而实现两个内侧可动齿轨和两个外侧可动齿轨同步动作及联结控制，结构巧妙，且仅需一台转辙机即可完成转辙过程，成本较低，控制简单，方便快捷。
附图说明
图1为本发明中的用于道岔区可动齿轨的转向装置平面图。
图2为本发明中的用于道岔区可动齿轨的转向装置立体图。
图3为本发明中的用于道岔区可动齿轨的转向装置安装平面图。
图4为本发明中的用于道岔区可动齿轨的转向装置安装立体图。
图5为图3中的局部放大图。
图中标记：内侧齿轨联结块1、短齿条联结块2、短齿条3、外侧齿轨联结块4、长齿条5、动作齿条6、轴承座7、大齿轮8、固定板9、安装轴10、小齿轮11、曲线钢轨12、轨枕13、第一内侧可动齿轨14、第一外侧可动齿轨15、外侧齿轨安装板16、1号铰接点17、2号铰接点18、3号铰接点19、4号铰接点20、第二外侧可动齿轨21、转辙机22、动作杆23、表示杆24、第二内侧可动齿轨25、直线钢轨26、5号铰接点27、6号铰接点28、7号铰接点29、8号铰接点30、内侧齿轨安装板31。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明作详细的说明。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例
本实施例提供一种用于道岔区可动齿轨的转向装置；
如图1-图5所示，本实施例中的用于道岔区可动齿轨的转向装置，包括固定板9、内侧齿轨联结块1和外侧齿轨联结块4，所述内侧齿轨联结块1和外侧齿轨联结块4平行且设于固定板9上方，所述固定板9上设有齿轮机构，所述齿轮机构用于带动内侧齿轨联结块1和外侧齿轨联结块4同步反向运动，并且所述内侧齿轨联结块1和外侧齿轨联结块4能沿运动方向的垂向进行滑动。
本发明使用时将固定板固定在地面上，两个内侧可动齿轨前端与内侧齿轨联结块铰接，两个内侧可动齿轨后端与固定在地面上的内侧齿轨安装板铰接，两个外侧可动齿轨前端与外侧齿轨联结块铰接，两个外侧可动齿轨后端与固定在地面上的外侧齿轨安装板铰接，并且两个内侧可动齿轨的四个铰接点、两个外侧可动齿轨的四个铰接点分别构成平行四边形，通过转辙机驱动齿轮机构运动，带动内侧齿轨联结块和外侧齿轨联结块同步反向运动，从而实现两个内侧可动齿轨和两个外侧可动齿轨同步动作及联结控制，结构巧妙，且仅需一台转辙机即可完成转辙过程，成本较低，控制简单，方便快捷。
本实施例中，所述齿轮机构包括安装轴10、动作齿条6、短齿条3、长齿条5以及通过键连接到安装轴10上的大齿轮8和小齿轮11，所述安装轴10位于内侧齿轨联结块1和外侧齿轨联结块4下方，并且安装轴10与内侧齿轨联结块1和外侧齿轨联结块4的运动方向垂直，所述短齿条3位于安装轴10下方与小齿轮11啮合，且短齿条3与内侧齿轨联结块1相连，所述长齿条5位于安装轴10上方与大齿轮8啮合，且长齿条5与外侧齿轨联结块4相连，所述动作齿条6位于安装轴10下方与大齿轮8啮合。采用上述齿轮机构设计，使用时将转辙机动作杆与动作齿条相连，动作齿条带动大齿轮和小齿轮同步转动，进而带动短齿条和长齿条同步反向滑动，从而实现内侧齿轨联结块和外侧齿轨联结块同步反向移动。
本实施例中，所述安装轴10两端通过轴承座7与固定板9相连，便于安装轴的平稳支撑及灵活转动。大齿轮8与小齿轮11通过键安装在有轴肩的安装轴10上，安装轴10两端安装轴承，轴承安装在轴承座上，轴承座7通过螺栓安装在固定板9上。
本实施例中，所述短齿条3两端通过短齿条联结块2与内侧齿轨联结块1相连，使短齿条3与内侧齿轨联结块1分别位于小齿轮11两侧，也便于内侧齿轨联结块的加工制造；并且在短齿条联结块2上设置有加强肋板，用于加强短齿条联结块的结构强度。
本实施例中，所述动作齿条6、短齿条3、长齿条5以及大齿轮8和小齿轮11均为直齿。短齿条3与小齿轮11啮合传动的同时可相对小齿轮11纵向滑动，长齿条5与大齿轮8啮合传动的同时也可相对大齿轮8纵向滑动，保证转向过程更加顺畅。另外大齿轮与小齿轮可设置多个，可安装在多个安装轴上。大齿轮与小齿轮的节圆直径要根据两个外侧可动齿轨与两个内侧可动齿轨的动程来设计调整；大齿轮与小齿轮的模数和压力角可根据受力需要进行适当调整。
本实施例中，所述固定板9上设有导槽和凹槽，所述导槽宽度与动作齿条6宽度适配，动作齿条6沿导槽滑动并与大齿轮8啮合，动作齿条6一端有螺栓孔，可通过螺栓与转辙机22的动作杆23相连接；设置凹槽可以避免与短齿条发生干涉，所述凹槽宽度大于短齿条宽度，可使短齿条在与小齿轮啮合传动的同时可相对纵向滑动，而长齿条在与大齿轮啮合传动的同时也可相对纵向滑动。
本实施例中，所述外侧齿轨联结块4的两端设有突出安装柱，用于和第一外侧可动齿轨15以及第二外侧可动齿轨21的前端铰接，中间有螺栓孔，用于和长齿条5连接固定在一起，外侧齿轨联结块4与第一外侧可动齿轨15以及第二外侧可动齿轨21可相对转动。所述内侧齿轨联结块1的中间设有铰接孔，用于和第一内侧可动齿轨14以及第二内侧可动齿轨25的前端铰接，两端有螺栓孔，用于和短齿条联结块2连接固定在一起，而短齿条联结块2又通过螺栓与短齿条3连接固定在一起，内侧齿轨联结块1与第一内侧可动齿轨14以及第二内侧可动齿轨25可相对转动。
参照图3和图4，内侧齿轨联结块1上的7号铰接点29与8号铰接点30之间的距离等于内侧齿轨安装板31上的5号铰接点27与6号铰接点28之间的距离，6号铰接点28与7号铰接点29之间距离等于5号铰接点27与8号铰接点30之间距离，因此5号铰接点27、6号铰接点28、7号铰接点29以及8号铰接点30构成平行四边形；外侧齿轨联结块4上的1号铰接点17与4号铰接点20之间的距离等于外侧齿轨安装板16上的2号铰接点18与3号铰接点19之间的距离，1号铰接点17与2号铰接点18之间距离等于3号铰接点19与4号铰接点20之间距离，因此1号铰接点17、2号铰接点18、3号铰接点19以及4号铰接点20构成平行四边形。基于平行四边形原理，可保证与内侧齿轨联结块1通过短齿条连接块2固定连接的短齿条3在与小齿轮11转动啮合过程中始终与内侧齿轨安装板31保持平行，从而使短齿条3与小齿轮11上的齿在纵向上始终平行啮合，避免短齿条3与小齿轮11上齿在纵向上啮合过程中出现倾斜角度而卡死，保证转向过程中始终正确啮合，同时，短齿条3与小齿轮11可在纵向上相对滑动，小齿轮11在纵向上有足够长度，保证转向更加顺畅。同理，与外侧齿轨连接块4固定连接的长齿条5与大齿轮8同样保证了该装置在转向过程中更加顺畅快捷。
参照图1至图4，齿轨列车从图3左侧向右侧行驶，齿轨列车从直线侧区段转入曲线侧区段的转辙过程为：转辙机22通过动作杆23拖拉动作齿条6沿固定板9上的导槽向后运动，动作齿条6与大齿轮8啮合，从图1左侧看，可带动大齿轮8逆时针转动，大齿轮8与长齿条5啮合带动长齿条5向前运动，长齿条5通过外侧齿轨联结块4带动第二外侧可动齿轨21前侧非固定端绕外侧齿轨安装板16上的安装柱向直线钢轨26转动的同时，又带动第二内侧可动齿轨25前侧非固定端绕内侧齿轨安装板31上的安装柱向直线钢轨26转动；与此同时，大齿轮8通过键带动安装轴10逆时针转动，安装轴10通过键带动小齿轮11逆时针转动，小齿轮11与短齿条3啮合传动带动短齿条3向后运动，短齿条3通过短齿条联结块2带动内侧齿轨联结块1向后运动，内侧齿轨联结块1又带动第一内侧可动齿轨14背向曲线钢轨12转动同时，带动第一外侧可动齿轨15背向曲线钢轨12转动，直至第二内侧可动齿轨25前侧非固定端与第二外侧可动齿轨21前侧非固定端紧密贴合而第一内侧可动齿轨14与第一外侧可动齿轨15完全打开时动作杆23停止运动。同时，第一内侧可动齿轨14通过带动表示杆24到达指定位置触发转辙完成信号，信号系统对各零部件所处位置进行检查确认后发出通过信号，齿轨列车从左侧驶向右侧，完成股道更换过程。
同理，齿轨列车从曲线侧区段转入直线侧区段，转辙机22通过动作杆23推动动作齿条6沿固定板9上的导槽向前运动，在道岔区可动齿轨的连接装置的作用下即可同步完成第一内侧可动齿轨14与第一外侧可动齿轨15的闭合，第二内侧可动齿轨25与第二外侧可动齿轨21的打开，信号系统对各零部件所处位置进行检查确认后发出通过信号，齿轨列车从右侧驶向左侧，完成股道更换过程。
转辙过程中，转辙机22在本发明道岔区可动齿轨换向装置的作用下可实现第一内侧可动齿轨14与第一外侧可动齿轨15闭合的同时第二外侧可动齿轨21与第二内侧可动齿轨25的打开，或第一内侧可动齿轨14与第一外侧可动齿轨15打开的同时第二外侧可动齿轨21与第二内侧可动齿轨25的闭合，结构巧妙，控制简单，应用成本低，方便快捷，并且闭合齿轨能够紧密贴合，可保证列车能够平稳安全运行，乘客乘坐舒适性好。
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，凡在本发明的原理之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种用于道岔区可动齿轨的转向装置，其特征在于，包括固定板、内侧齿轨联结块和外侧齿轨联结块，所述固定板固定在地面上，所述内侧齿轨联结块和外侧齿轨联结块平行且设于固定板上方，所述固定板上设有齿轮机构，所述齿轮机构用于带动内侧齿轨联结块和外侧齿轨联结块同步反向运动，并且所述内侧齿轨联结块和外侧齿轨联结块能沿运动方向的垂向进行滑动，两个内侧可动齿轨前端与内侧齿轨联结块铰接，两个内侧可动齿轨后端与固定在地面上的内侧齿轨安装板铰接，两个外侧可动齿轨前端与外侧齿轨联结块铰接，两个外侧可动齿轨后端与固定在地面上的外侧齿轨安装板铰接。
2.根据权利要求1所述的用于道岔区可动齿轨的转向装置，其特征在于，所述齿轮机构包括安装轴、动作齿条、短齿条、长齿条以及通过键连接到安装轴上的大齿轮和小齿轮，所述安装轴位于内侧齿轨联结块和外侧齿轨联结块下方，并且安装轴与内侧齿轨联结块和外侧齿轨联结块的运动方向垂直，所述短齿条位于安装轴下方与小齿轮啮合，且短齿条与内侧齿轨联结块相连，所述长齿条位于安装轴上方与大齿轮啮合，且长齿条与外侧齿轨联结块相连，所述动作齿条位于安装轴下方与大齿轮啮合。
3.根据权利要求2所述的用于道岔区可动齿轨的转向装置，其特征在于，所述安装轴两端通过轴承座与固定板相连。
4.根据权利要求2所述的用于道岔区可动齿轨的转向装置，其特征在于，所述短齿条两端通过短齿条联结块与内侧齿轨联结块相连。
5.根据权利要求2-4之一所述的用于道岔区可动齿轨的转向装置，其特征在于，所述动作齿条、短齿条、长齿条以及大齿轮和小齿轮均为直齿。
6.根据权利要求2-4之一所述的用于道岔区可动齿轨的转向装置，其特征在于，所述固定板上设有导槽和凹槽，所述导槽宽度与动作齿条宽度适配，所述凹槽宽度大于短齿条宽度。
7.根据权利要求1所述的用于道岔区可动齿轨的转向装置，其特征在于，所述外侧齿轨联结块的两端设有突出的安装柱，用于和两个外侧可动齿轨的前端进行铰接；所述内侧齿轨联结块的中间设有铰接孔，用于和两个内侧可动齿轨的前端进行铰接。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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