CN112941984B - 一种用于齿轨交通的低磨耗齿轨过渡辅助装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于齿轨交通的低磨耗齿轨过渡辅助装置，用于设于钢轨的内侧面，过渡辅助装置包含支撑座，所述支撑座上滑动或滚动连接有支承板，所述支承板侧面设有限位部件，所述支承板用于支撑车轮的轮缘。采用本装置通过对轮缘的临时支撑，使车轮与钢轨的接触面短暂分离，同时，牵引齿轮与过渡齿条间的顶齿冲击以及轮齿啮合调整过程中的纵向力引起的车轮与钢轨之间的滑动摩擦均可有效转变为车轮与支承板一起的平动，有效避免车轮踏面与钢轨的摩擦磨耗，提高相应零部件的使用寿命，利于齿轨车辆齿轮转速平稳提升及轮齿顺利啮合，保证齿轨车辆进入齿轨路段时的高效性和平稳性，使齿轨车辆在不停车的条件下更优的过渡到齿轨路段。

Description

一种用于齿轨交通的低磨耗齿轨过渡辅助装置

技术领域

本发明涉及齿轨铁路结构技术领域，特别涉及一种用于齿轨交通的低磨耗齿轨过渡辅助装置。

背景技术

齿轨交通相比于传统形式的轨道交通制式铁路，最明显的特征是在铺设完成的铁路轨道中间将搭建铺设一条单独的齿条轨道，同时其上行驶的轨道车辆的转向架中间设置有相应的齿轮，当齿轨车辆在山地或较大坡度的路段行驶时，通过齿轮与齿条轨道之间的啮合，可以为轨道车辆提供较大的爬升动力，克服了传统轨道车辆轮毂与钢轨之间粘着力不足的问题，使得轨道车辆可以在较大坡度的地形上顺利行进。齿轨铁路因适用于中短距离的山区地形之间的运输，故十分适合用于山地旅游资源的开发，且齿轨铁路的铺设相较于传统铁路的铺设，对环境的破坏和影响均较小，特别符合我国在旅游资源开发中的相关要求，同时也适用于我国较为复杂的地形环境。

现有技术中已设计有关于齿轨铁路和普通铁路的过渡装置，可以有效的调节齿轮与齿条轨道之间的啮合效果，在一定程度上保证了较好的齿轮与齿条轨道之间的入齿准确性。但齿轨车辆通过入齿过渡段时，由于齿轮与转向架车轴固定连接，因此在入齿啮合调整过程中，轮齿顶齿冲击及齿位啮合调整过程中的纵向作用力，使得车轮踏面与钢轨间从滚动变为纵向滑动，同时，齿轮与车轮之间存在的速度差在过渡调整过程中也会导致车轮踏面与钢轨的表面产生滑动，加上机车车辆质量较大，进而导致轮轨易擦伤且磨耗严重。因此，有必要提出一个低磨耗的入齿过渡装置，在实现齿轮与齿轨顺利啮合的同时，降低轮轨间磨耗。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中齿轨列车从轮轨段过渡到齿轨段时，轮轨间纵向易产生滑动，造成车轮踏面及钢轨磨耗严重，且齿轮与车轮存在差速，齿轮转速提升不平稳的上述不足，提供一种用于齿轨交通的低磨耗齿轨过渡辅助装置。

为了实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

一种用于齿轨交通的低磨耗齿轨过渡辅助装置，用于设于钢轨的内侧面，过渡辅助装置包含支撑座，所述支撑座上滑动或滚动连接有支承板，所述支承板侧面设有限位部件，所述支承板用于支撑车轮的轮缘。

所述支承板的宽度和位置、所述支承板顶面与所述钢轨的间距根据实际设计要求设置，使所述车轮经过本装置时，所述轮缘能够位于所述支承板上，并且能够使所述轮缘底面与所述钢轨顶面的间距减小，当然，同时需要保证所述轮缘底面与钢轨顶面的间距满足规范要求的最低限值。

采用本发明所述的一种用于齿轨交通的低磨耗齿轨过渡辅助装置，布置在齿轨车辆的轮轨-齿轨过渡段线路处，用于设置在两根钢轨内侧，当齿轨车辆从轮轨段向齿轨段过渡时，齿轮从未工作的低速转动状态向高速转动转变，此时钢轮轮对已按较高速度行驶，所述车轮驶入所述过渡辅助装置，所述轮缘受到所述支承板的承托，所述限位部件用于保证所述支承板沿所述支撑座纵向移动，使得所述轮缘一侧抬升，进而使得存在较大磨耗的车轮踏面与钢轨接触面分离，有效避免车轮踏面与钢轨的滑动摩擦，同时，牵引齿轮与过渡齿条间的顶齿冲击以及轮齿啮合调整过程中的纵向力引起的车轮与钢轨之间的滑动摩擦均可转变为车轮与支承板一起的平动，避免了轮轨间的摩擦磨耗，且转变为的所述支承板与支撑座间的滑动或滚动磨耗也较低，同时，所述支承板与支撑座滑动或滚动连接，能够减弱抬升所述车轮带来的舒适性降低的影响，利于提高过渡的平稳性，同时降低本装置的磨损，提高使用寿命。本装置通过对轮缘的临时支撑，使车轮与钢轨的接触面短暂分离，确保轨道车辆车轮踏面和钢轨的低磨耗，有效提高相应零部件的使用寿命，利于齿轨车辆齿轮转速平稳提升及轮齿顺利啮合，保证齿轨车辆进入齿轨路段时的高效性和平稳性，使齿轨车辆在不停车的条件下更优的过渡到齿轨路段，具有重要的推广意义。

优选的，所述支撑座包含沿其长度方向间隔分布的若干滚轴，所述支承板通过所述滚轴滚动连接于所述支撑座。

采用滚动摩擦，所述支撑座与支承板间的磨耗更低，利于装置长期使用。

进一步优选的，所述支撑座包含槽型结构，所述支撑座用于远离所述钢轨一侧设有压板。

所述支撑座包含槽型结构，即便于在槽内布置所述滚轴，并且两侧的侧板能够作为限位部件对所述支承板进行限位，当然，靠近所述钢轨的一侧可由所述钢轨作为限位部件，由于所述轮缘在所述支承板上的着力点更靠近于所述钢轨一侧，因此，设置所述压板用于避免所述支承板的撬动。

优选的，所述支承板两端部的顶面均设有导向面。

采用上述设置方式，避免在所述车轮的轮缘驶上所述支承板上时与板发生碰撞，利于平稳过渡。

优选的，所述支撑座的端部设有端座，所述端座与支承板之间连接有复位弹簧。

至少在所述支撑座位于轮轨段一侧的端部设有所述端座，所述复位弹簧能够在所述支承板移动的过程中提供一定的拉力，在所述车轮驶离所述支承板后对其进行复位工作，同时，设置所述复位弹簧能够防止车轮与支承板的平动过大，保证入齿过渡过程的平稳有序，还可在一定程度减低支承板与支撑底座间的磨耗。

进一步优选的，所述支撑座通过若干个安装座连接于所述钢轨的内侧面，所述支撑座和安装座螺栓连接，所述安装座和端座均通过螺栓连接于轨枕或道床。

采用上述设置方式，安装难度小，便于利用已有的钢轨、轨枕或道床结构快速安装，同时，利于降低所述支撑座的结构高度，利于节省成本，同时便于避开轨道扣件的设置。

进一步优选的，所述支撑座底面具有凸块，所述安装座顶面具有凹槽，所述凸块和凹槽适配连接。

进一步优选的，所述支撑座和端座用于靠近所述钢轨的侧面形状适配所述钢轨的侧面形状。

利于使本装置紧贴所述钢轨内侧面设置，能够较大程度利用该位置的狭小空间。

优选的，所述支承板的长度为大于过渡齿条的长度且小于转向架的轴距，所述支承板朝向轮轨段的一端较所述过渡齿条对应端更靠近所述轮轨段。

过渡齿条为现有技术中轮轨段与齿轨段过渡中所采用的齿条过渡用结构。

即本装置在过渡段先于过渡齿条开始布置，也即是待车轮的车轮踏面与钢轨分离后齿轮再驶入过渡齿条。

综上所述，与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、采用本发明所述的一种用于齿轨交通的低磨耗齿轨过渡辅助装置，通过对轮缘的临时支撑，使车轮与钢轨的接触面短暂分离，有效避免车轮踏面与钢轨的滑动摩擦，同时，牵引齿轮与过渡齿条间的顶齿冲击以及轮齿啮合调整过程中的纵向力引起的车轮与钢轨之间的滑动摩擦均可转变为车轮与支承板一起的平动，避免了轮轨间的摩擦磨耗，有效提高相应零部件的使用寿命，利于齿轨车辆齿轮转速平稳提升及轮齿顺利啮合，保证齿轨车辆进入齿轨路段时的高效性和平稳性，使齿轨车辆在不停车的条件下更优的过渡到齿轨路段，具有重要的推广意义。

2、能够在所述支承板移动的过程中提供一定的拉力，在所述车轮驶离所述支承板后对其进行复位工作。

3、安装难度小，便于利用已有的钢轨、轨枕或道床结构快速安装，同时，利于降低所述支撑座的结构高度，利于节省成本，同时便于避开轨道扣件的设置。

4、由于齿轨车辆不同的调节速度，本装置可根据需要安装于不同速度齿轨路段间的过渡路段。

附图说明：

图1为实施例1中的低磨耗齿轨过渡辅助装置的立体结构图；

图2为实施例1中的低磨耗齿轨过渡辅助装置的平面结构图；

图3为实施例1中的低磨耗齿轨过渡辅助装置的安装位置示意图；

图4为实施例1中的支撑座的结构示意图；

图5为实施例1中的安装座的结构示意图；

图6为实施例1中的低磨耗齿轨过渡辅助装置的使用示意图一；

图7为实施例1中的低磨耗齿轨过渡辅助装置的使用示意图二。

图中标记：1-钢轨，2-支撑座，21-滚轴，22-压板，23-凸块，3-支承板，31-导向面，4-车轮，5-端座，6-复位弹簧，7-安装座，71-凹槽，8-过渡齿条。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。

实施例1

如图1-6所示，本发明所述的一种用于齿轨交通的低磨耗齿轨过渡辅助装置，用于设于钢轨1的内侧面，过渡辅助装置包含支撑座2，所述支撑座2上滑动或滚动连接有支承板3，所述支承板3侧面设有限位部件，所述支承板3用于支撑车轮4的轮缘。

具体的，如图1-2所示，图中示出两个过渡辅助装置。本装置宜成对对称布置于两个钢轨1的内侧面，如图3所示（仅示出单侧）。

如图4-5所示，所述支撑座2包含槽型结构，所述槽型结构用于靠近所述钢轨1的一侧为侧板一、另一侧为侧板二，所述侧板一和侧板二之间沿槽型结构长度方向间隔分布的若干滚轴21，所述支承板3通过所述滚轴21滚动连接于所述支撑座2，所述支承板3两端部的顶面均设有导向面31，所述侧板二高于所述侧板一，所述侧板二顶面设有压板22，防止远离所述钢轨1一侧受力翘起，同时，若所述支撑座2的长度适配所述支撑板3的长度，设有所述压板22能够避免所述支承板3端部在车轮4的带动下滑出所述支撑座后，所述车轮4脱离所述支承板3时，避免所述支承板3远端翘起，或也可调整所述支撑座2的长度，避免所述支承板3滑出所述支撑座2，所述槽型结构和压板22为一体成型结构，即通过所述侧板二和钢轨1侧面对所述支承板3进行限位，避免所述支承板3的侧面接触所述钢轨1，影响其移动。所述支撑座2底部螺栓连接有若干个安装座7，所述支撑座2底面具有凸块23，所述安装座7顶面具有凹槽71，所述凸块23和凹槽71适配连接，所述安装座7一侧置于所述钢轨1下部的上表面、另一侧通过螺栓连接于轨枕或道床，采用上述设置方式，安装难度小，便于利用已有的钢轨、轨枕或道床结构快速安装，同时，利于降低所述支撑座2的结构高度，利于节省成本，同时便于避开轨道扣件的设置。当然设有所述支撑座2的位置也可以省略所述钢轨1内侧的扣件，仅保留外侧扣件，或者也可以将所述支承板3和支撑座2进行模块化分段设置，避开轨道扣件。

所述支撑座2的端部设有端座5，所述端座5与支承板3之间连接有复位弹簧6，弹簧的数量以及形式进行改进任何的均在本发明的保护范围之内。本实施例中，如图1-2所示，在所述支撑座2的两端部均设有所述端座5和复位弹簧6，所述复位弹簧6能够在所述支承板3移动的过程中提供一定的拉力，在所述车轮驶离所述支承板3后对其进行复位工作。所述端座5也通过螺栓连接于轨枕或道床，所述支撑座2和端座5用于靠近所述钢轨1的侧面形状均适配所述钢轨1的侧面形状，如图3所示，利于使本装置安装时能够紧贴所述钢轨1内侧面设置，能够较大程度利用该位置的狭小空间。

实际使用中，所述支承板3宽度、所述支承板3顶面与所述钢轨1间距根据实际设计要求设置，使所述车轮4过本装置时，所述轮缘能够位于所述支承板3上，并且能够使所述轮缘底面与所述钢轨1顶面的间距减小，即是使所述车轮踏面与钢轨1的接触面分离，如图6所示。当然，同时需要保证所述轮缘底面与钢轨1顶面的间距满足规范要求的最低限值，如至少10mm。

所述支承板3的长度根据实际设计要求设置，所述支承板3的长度为大于过渡齿条8的长度且小于转向架的轴距，即保证只有一个轮对位于所述支承板3上，所述支承板3朝向轮轨段的一端较所述过渡齿条8对应端更靠近所述轮轨段，即如图7所示，轮对从图中右侧向左侧运行进行过渡，所述支承板3在过渡段先于所述过渡齿条8布置，如本装置提前布置10-50cm的长度，图中所述过渡装置的长度以及提前于所述过渡齿条8的布置位置仅用于示意。也即是待所述车轮4的车轮踏面与钢轨1分离后，齿轮再开始驶入所述过渡齿条8。所述过渡齿条8也可以替换为过渡滚轴或其他现有技术中的齿轨铁路过渡段结构。所述过渡齿条8之前对应所述齿轮过渡辅助装置的位置可以增设支撑结构，对所述齿轮进行支撑。

本实施例中，所述支承板3的表面设置为平面，也可以在合适的轨距位置设置成与轮缘匹配的凹槽，以更适合两者间的相互运动。

采用本装置通过对轮缘的临时支撑，使车轮与钢轨的接触面短暂分离，有效避免车轮踏面与钢轨1之间的滑动摩擦，同时，牵引齿轮与过渡齿条8间的顶齿冲击以及轮齿啮合调整过程中的纵向力引起的车轮4与钢轨1之间的滑动摩擦均可转变为车轮4与支承板3一起的平动，有效避免了轮轨间的摩擦磨耗，有效提高相应零部件的使用寿命，利于齿轨车辆齿轮转速平稳提升及轮齿顺利啮合，保证齿轨车辆进入齿轨路段时的高效性和平稳性，使齿轨车辆在不停车的条件下更优的过渡到齿轨路段，并且复位弹簧6能够有效保障该平动过程平稳，且在车轮4驶出支撑板3后带动支承板3及时恢复原位，利于长期使用，具有重要的推广意义。

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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种用于齿轨交通的低磨耗齿轨过渡辅助装置，其特征在于，用于设于钢轨(1)的内侧面，过渡辅助装置包含支撑座(2)，所述支撑座(2)上滑动或滚动连接有支承板(3)，所述支承板(3)侧面设有限位部件，所述限位部件用于保证所述支承板(3)沿所述支撑座(2)纵向移动，所述支承板(3)用于支撑车轮(4)的轮缘进而能够使所述轮缘底面与钢轨(1)顶面的间距减小。

2.根据权利要求1所述的用于齿轨交通的低磨耗齿轨过渡辅助装置，其特征在于，所述支撑座(2)包含沿其长度方向间隔分布的若干滚轴(21)，所述支承板(3)通过所述滚轴(21)滚动连接于所述支撑座(2)。

3.根据权利要求2所述的用于齿轨交通的低磨耗齿轨过渡辅助装置，其特征在于，所述支撑座(2)包含槽型结构，所述支撑座(2)用于远离所述钢轨(1)一侧设有压板(22)。

4.根据权利要求1所述的用于齿轨交通的低磨耗齿轨过渡辅助装置，其特征在于，所述支承板(3)两端部的顶面均设有导向面(31)。

5.根据权利要求1-4任一所述的用于齿轨交通的低磨耗齿轨过渡辅助装置，其特征在于，所述支撑座(2)的端部设有端座(5)，所述端座(5)与支承板(3)之间连接有复位弹簧(6)。

6.根据权利要求5所述的用于齿轨交通的低磨耗齿轨过渡辅助装置，其特征在于，所述支撑座(2)通过若干个安装座(7)连接于所述钢轨(1)的内侧面，所述支撑座(2)和安装座(7)螺栓连接，所述安装座(7)和端座(5)均通过螺栓连接于轨枕或道床。

7.根据权利要求6所述的用于齿轨交通的低磨耗齿轨过渡辅助装置，其特征在于，所述支撑座(2)底面具有凸块(23)，所述安装座(7)顶面具有凹槽(71)，所述凸块(23)和凹槽(71)适配连接。

8.根据权利要求5所述的用于齿轨交通的低磨耗齿轨过渡辅助装置，其特征在于，所述支撑座(2)和端座(5)用于靠近所述钢轨(1)的侧面形状适配所述钢轨(1)的侧面形状。

9.根据权利要求5所述的用于齿轨交通的低磨耗齿轨过渡辅助装置，其特征在于，所述支承板(3)的长度为大于过渡齿条(8)的长度且小于转向架的轴距，所述支承板(3)朝向轮轨段的一端较所述过渡齿条(8)对应端更靠近所述轮轨段。

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