CN111572593A - 高速磁浮道岔浮动式支承驱动装置及驱动方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种高速磁浮道岔浮动式支承驱动装置及驱动方法，由驱动齿条、驱动齿轮、驱动轴、台车架、台车轮、驱动电机、走行轨、导向轮、导向轨、基础底板组成，该结构中齿条、走行轨、导向轨布置在基础底板上；台车轮和台车架轴向固定在一起，台车轮相对于台车架只能实现回转；驱动轴穿入台车架和台车轮实现回转运动，驱动轴两侧分别设有扭力滑动杆且扭力滑动杆一端与台车架连接，扭力滑动杆另一端与连杆滑动配合，导向装置与连杆连接且位于导向装置下方的两个导向轮夹持在导向轨两侧，台车架和台车轮在驱动轴上可以轴向滑动。既解决道岔梁转辙时台车轮缘啃轨的问题，保证道岔转辙的平稳性，又减少了台车轮与轨道的磨损，提高了其使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及一种既能够解决道岔梁转辙时台车轮缘啃轨的问题，保证道岔转辙的平稳性，又能够减少了台车轮与轨道的磨损，提高了其使用寿命的高速磁浮道岔浮动式支承驱动装置及驱动方法，属高速磁浮道岔支承驱动装置制造领域。
背景技术
CN101294365B、名称“用于磁悬浮轨道的路轨变换装置和用于其制造的结构组件”，包括一个行车道部分(1，41，48)、至少一条横向于行车道部分(1，41，48)设置的导轨(17)和一个支承行车道部分(1，41，48)的、被驱动的支架(31)，所述支架具有至少两个支承在导轨(17)上的滚轮(16)，其特征在于，支架(31)包括一个与行车道部分(1，41，48)连接的支承模块(31a)和两个侧向在该支承模块上可更换地固定的滚轮模块(31b，31c)，在所述滚轮模块中各至少可旋转地支承其中一个滚轮(16)，其中，至少其中一个滚轮模块(31b，31c)具有一个驱动机构(18)，并且全部的滚轮模块(31b，31c)设计成基本上相同的并且通过选择端板(32a，32b)在所属的支承模块(31a)上的偏角(α)实现滚轮模块与分别为其配置的导轨(17)的匹配。
CB101007538B、名称“磁悬浮车的转辙装置”，包括：一沿一行驶方向(x)延伸的并且可横向于行驶方向弯曲的、设有行车道元件(6、8)的梁(1)；一横向于行驶方向设置的轨道(17)；一横向于行驶方向设置的齿条(23)和一支承所述梁(1)的支架(15)，该支架(15)具有一可旋转支承的、在轨道(17)上支承的滚轮(16)和一驱动机构(18)，该驱动机构包括一嵌入齿条(23)的齿轮(20)和一为其驱动确定的电机(22)，其中通过支架(15)沿轨道(17)借助于驱动机构(18)的移动和由此引起的梁(1)的弯曲来实现转辙调整；其特征在于，梁(1)、支架(15)和驱动机构(18)构成一相互固定连接的组合部件，该组合部件沿行驶方向(x)作为整体相对于轨道(17)和相对于齿条(23)可移动地设置，其中，滚轮(16)在轨道(17)上和齿轮(20)在齿条(23)中能平行于行驶方向(x)移动。
上述背景存在的不足之处：支承驱动装置在横向移动中，车轮轮缘和固定轨道之间会产生摩擦，道岔车轮有啃轨现象，且啃轨摩擦还会对道岔转辙产生一定的影响。
发明内容
设计目的：避免背景技术中的不足之处，设计一种既能够解决道岔梁转辙时台车轮缘啃轨的问题，保证道岔转辙的平稳性，又能够减少了台车轮与轨道的磨损，提高了其使用寿命的高速磁浮道岔浮动式支承驱动装置及驱动方法。
设计方案：为了实现列车在道岔上高速运行，按照过车舒适性、平稳性要求，支承车辆的道岔梁需要设计足够长，且转辙后梁体线形连续；为了满足上述要求，设计了一种超长可挠性道岔梁系统，该道岔梁靠挠曲变形实现转辙（垂直于梁长方向），且要适应温度及转辙过程中的纵向（梁长方向）伸缩，因此，支承该道岔梁的装置就要满足横向和纵向的位移要求。
针对车轮轮缘和固定轨道之间会产生摩擦，道岔车轮有啃轨问题，本申请设计了一种导向装置，该导向装置一方面保证了支撑装置的功能，另一方面减少了滚轮和轨道之间的摩擦，避免了啃轨现象，使道岔的转辙更加平稳。
该装置如图1、图2所示，主要由驱动齿轮、台车架、传动轴、走行轮、驱动电机、走行轨、导向轮、导向轨、基础底板等组成，该结构中齿条、走行轨、导向轨都布置到基础底板上，在布置形式中都为一同心圆布置，且作为固定件；台车轮和台车架轴向固定在一起，台车轮相对于台车架只能实现回转；驱动轴穿入台车架和台车轮，可以实现回转运动，台车架和台车轮在驱动轴上可以轴向滑动。
驱动电机通过驱动轴带动驱动齿轮旋转，驱动齿轮与安装在基础底板上的驱动齿条啮合驱使台车架移动，从而拖动安装在台车架上的道岔梁移动实现转辙。由于道岔梁为可挠梁体及道岔转辙时序的影响，在转辙过程中台车轮走行轨迹为不规则曲线且走行轨迹不唯一，实际加工制造很难做出这种曲线；因此，根据台车走行的轨迹，拟合一种圆曲线作为走行轨的形状，以满足台车实际走行和制造可行性需要。在运动过程中如图3所示，受导向轨的作用，导向轮、驱动齿轮、驱动电机、驱动轴均受导向轨约束，做圆周运动。台车轮和台车架受道岔梁约束做不规则的曲线运动，台车轮在走行轨上滚动和微小的滑动。
技术方案1：一种高速磁浮道岔浮动式支承驱动装置，由驱动齿条、驱齿轮、驱动轴、台车架、台车轮、驱动电机、走行轨、导向轮、导向轨、基础底板组成，该结构中齿条、走行轨、导向轨布置在基础底板上，在布置形式中都为一同心圆布置；台车轮和台车架轴向固定在一起，台车轮相对于台车架只能实现回转；驱动轴穿入台车架和台车轮实现回转运动，驱动轴两侧分别设有扭力滑动杆且扭力滑动杆一端与台车架连接，扭力滑动杆另一端与连杆滑动配合，导向装置与连杆连接且位于导向装置下方的两个导向轮夹持在导和轨两侧，台车架和台车轮在驱动轴上可以轴向滑动。
技术方案2：一种高速磁浮道岔浮动式支承驱动装置的驱动方法，驱动电机通过驱动轴带动驱动齿轮旋转，驱动齿轮与安装在基础底板上的驱动齿条啮合驱使台车架移动，从而拖动安装在台车架上的道岔梁移动实现转辙，由于道岔梁为可挠梁体及道岔转辙时序的影响，在转辙过程中台车轮走行轨迹为不规则曲线且走行轨迹不唯一，拟合一种圆曲线作为走行轨的形状以满足台车实际走行，在运动过程中受导向轨的作用，导向轮、驱动齿轮、驱动电机、驱动轴均受导向轨约束做圆周运动，台车轮和台车架受道岔梁约束做不规则的曲线运动，台车轮在走行轨上滚动和微小的滑动。
本发明与背景技术相比，一是解决了道岔梁转辙时台车轮缘啃轨的问题，保证了道岔转辙的平稳性，减少了台车轮与轨道的磨损，提高了其使用寿命；二是保证了驱动齿轮和齿条在啮合过程无滑动现象，保证了齿轮齿条啮合时的重合度，使齿轮齿条啮合受力均匀；三是解决了温度影响下道岔梁和台车可纵向浮动伸缩，齿轮齿条不发生纵向伸缩的问题，保证了齿轮齿条啮合路径的唯一性和道岔转辙过程中的转辙精度；降低了制造难度，保证了实施的可行性。
附图说明
图1 是高速磁浮道岔浮动式支承驱动装置的示意图之一。
图2 是高速磁浮道岔浮动式支承驱动装置的示意图之二。
图3是图2中部分结构示意图。
图4是驱动轴3穿入台车架4结构示意图。
图5是图4的侧视结构示意图。
图6是驱动轴3穿入台车轮5结构示意图。
图7是图6的侧视示意图。
图8是扭力滑动杆11结构示意图。
图9是导向装置的结构示意图。
具体实施方式
实施例1：参照附图1-3。一种高速磁浮道岔浮动式支承驱动装置，由驱动齿条1、驱齿轮2、驱动轴3、台车架4、台车轮5、驱动电机6、走行轨7、导向轮8、导向轨9、基础底板10组成，该结构中齿条1、走行轨7、导向轨9布置在基础底板10上，在布置形式中都为一同心圆布置；台车轮5和台车架4轴向固定在一起，台车轮5相对于台车架4只能实现回转；驱动轴3穿入台车架4和台车轮5实现回转运动，驱动轴3两侧分别设有扭力滑动杆11且扭力滑动杆11一端与台车架4连接，扭力滑动杆11另一端与连杆滑动配合，导向装置12与连杆连接且位于导向装置12下方的两个导向轮8夹持在导向轨9两侧，台车架4和台车轮5在驱动轴3上可以轴向滑动。
图4和图5中驱动轴穿入台车架4，法兰13插入台车架4孔中与台车架连接，支撑套14套在驱动轴3上，其支撑套14外壁与法兰13内壁相触。
图6和图7中驱动轴3穿入台车轮5，支撑套14套在驱动轴3且采用连接键15定位。
所述扭力滑动杆11的结构是扭力滑动杆扭力滑动套筒16和扭力支架17组成，扭力滑动套筒16与台车架4连接；扭力支架17在扭力套筒16上滑动，由于台车轮5与台车架4有角度存在，扭力滑动套筒16安装在台车架4上后与驱动轴平行。
所述导向装置12中的导向轮18和导向轮轴19组装在一起后与安装架20连接组成导向轮系统，两对导向装置整体安装在扭力支架17上。
道岔驱动齿轮2和驱动齿条1采用耐磨材料加工而成，驱动齿条1在底板架10上布置成以直代曲的圆弧形式，满足传动要求。
走行轨7可以和导向轨9通过热弯成型工艺制成所需的圆弧形式，并通过压板将轨道规定在基础底板10上。
台车架4通过钢板组焊成型，台车架4上装有满足台车轮转动的滑动套，可是实现台车轮的转动和传动轴的轴向滑动。
实施例2：在实施例1的基础上，一种高速磁浮道岔浮动式支承驱动装置的驱动方法，驱动电机6通过驱动轴3带动驱动齿轮2旋转，驱动齿轮2与安装在基础底板10上的驱动齿条1啮合驱使台车架4移动，从而拖动安装在台车架上4的道岔梁（道岔梁安装在台车架中间上部，通过螺栓与台车架连接，道岔梁不包括在该系统中）移动实现转辙，由于道岔梁为可挠梁体及道岔转辙时序的影响，在转辙过程中台车轮5走行轨迹为不规则曲线且走行轨迹不唯一，拟合一种圆曲线作为走行轨7的形状以满足台车实际走行，在运动过程中受导向轨9的作用，导向轮8、驱动齿轮3、驱动电机6、驱动轴3均受导向轨9约束做圆周运动，台车轮5和台车架4受道岔梁约束做不规则的曲线运动，台车轮5在走行轨7上滚动和微小的滑动。
需要理解到的是：上述实施例虽然对本发明的设计思路作了比较详细的文字描述，但是这些文字描述，只是对本发明设计思路的简单文字描述，而不是对本发明设计思路的限制，任何不超出本发明设计思路的组合、增加或修改，均落入本发明的保护范围内。
Claims (4)
1.一种高速磁浮道岔浮动式支承驱动装置，其特征是：由驱动齿条（1）、驱动齿轮（2）、驱动轴（3）、台车架（4）、台车轮（5）、驱动电机（6）、走行轨（7）、导向轮（8）、导向轨（9）、基础底板（10）组成，该结构中齿条（1）、走行轨（7）、导向轨（9）布置在基础底板（10）上，在布置形式中都为一同心圆布置；台车轮（5）和台车架（4）轴向固定在一起，台车轮（5）相对于台车架（4）只能实现回转；驱动轴（3）穿入台车架（4）和台车轮（5）实现回转运动，驱动轴（3）两侧分别设有扭力滑动杆（11）且扭力滑动杆（11）一端与台车架（4）连接，扭力滑动杆（11）另一端与连杆滑动配合，导向装置（12）与连杆连接且位于导向装置（12）下方的两个导向轮（8）夹持在导和轨（9）两侧，台车架（4）和台车轮（5）在驱动轴（3）上可以轴向滑动。
2.根据权利要求1所述的高速磁浮道岔浮动式支承驱动装置，其特征是：所述扭力滑动杆（11）的结构是扭力滑动杆扭力滑动套筒（16）和扭力支架（17）组成，扭力滑动套筒（16）与台车架（4）连接；扭力支架（17）在扭力套筒（16）上滑动，由于台车轮（5）与台车架（4）有角度存在，扭力滑动套筒（16）安装在台车架（4）上后与驱动轴平行。
3.根据权利要求1所述的高速磁浮道岔浮动式支承驱动装置，其特征是：所述导向装置（12）中的导向轮（18）和导向轮轴（19）组装在一起后与安装架（20）连接组成导向轮系统，两对导向装置整体安装在扭力支架（17）上。
4.一种高速磁浮道岔浮动式支承驱动装置的驱动方法，其特征是：驱动电机（6）通过驱动轴（3）带动驱动齿轮（2）旋转，驱动齿轮（2）与安装在基础底板（10）上的驱动齿条（1）啮合驱使台车架（4）移动，从而拖动安装在台车架上（4）的道岔梁移动实现转辙，由于道岔梁为可挠梁体及道岔转辙时序的影响，在转辙过程中台车轮（5）走行轨迹为不规则曲线且走行轨迹不唯一，拟合一种圆曲线作为走行轨（7）的形状以满足台车实际走行，在运动过程中受导向轨（9）的作用，导向轮（8）、驱动齿轮（3）、驱动电机（6）、驱动轴（3）均受导向轨（9）约束做圆周运动，台车轮（5）和台车架（4）受道岔梁约束做不规则的曲线运动，台车轮（5）在走行轨（7）上滚动和微小的滑动。
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