CN113371031B - 丝杠式道岔迁移装置及具有其的电动悬浮轨道道岔 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种丝杠式道岔迁移装置及具有其的电动悬浮轨道道岔，该装置包括驱动单元、万向轴、丝杠、旋转中心组件、迁移点组件和尾端约束组件，旋转中心组件包括旋转中心基座和转动座，旋转中心转动座绕第一方向可转动地设置在旋转中心基座上，旋转中心转动座具有第一丝杠配合孔，驱动单元通过万向轴可驱动丝杠绕第二方向转动，迁移点组件包括迁移点基座和迁移点转轴，丝杠用于带动迁移点转轴沿第二方向移动，迁移点基座绕第一方向可转动地设置在迁移点转轴上，可移动轨道固定设置在迁移点基座上，尾端约束组件用于限制丝杠沿第一方向的移动。应用本发明的技术方案，以解决现有技术中道岔转辙装置行程小且提供的迁移载荷小的技术问题。

Description

丝杠式道岔迁移装置及具有其的电动悬浮轨道道岔

技术领域

本发明涉及磁悬浮轨道交通技术领域，尤其涉及一种丝杠式道岔迁移装置及具有其的电动悬浮轨道道岔。

背景技术

电动悬浮制式的轨道与传统的轮轨轨道有很大不同，其轨道断面为U型(如图11所示)，在轨道的左右两个侧壁上设置有电气线圈，两个侧壁通过轨底相互联系成为一个整体结构，这种轨道结构形式决定了其道岔只能整体迁移，道岔处只能设置转辙装置而不能设置辙岔装置，可移动轨的长度和行程都较大(如图12和图13所示)。对应要求转辙装置不仅行程大，且由于轨道的重量和刚度较大，还需要转辙装置提供较大的道岔迁移载荷。

左右侧壁上的电气线圈与列车上的磁体相互作用，不仅对列车提供横向的对中作用，还有垂向的对中作用，当列车由于各种原因(比如气动作用)而产生过度的上移运动时，电气线圈对列车产生向下的恢复力，根据力的相互作用原理，在某些情况下列车会对产生轨道向上的载荷作用，这一点与高铁轨道有很大不同，高铁列车不会对轨道产生向上的载荷。

相对于高铁交通，电动制式的磁浮交通适用于更高的运行速度，更高的运行速度对应着更高的可靠性要求，包括对道岔结构的可靠性要求。

现有的高铁轨道上的道岔如图15、16所示，左右两条尖轨通过尖轨固定杆连接在一起，构成道岔的可移动部分轨，不仅长度短、行程短，并且可移动部分的重量轻。转辙装置包括转辙机和拉杆(如图14所示)，拉杆与尖轨固定杆铰接在一起，通过转辙机的动作实现直向通行和侧向通行的转换，具体如图15、16所示。然而，现有高铁轨道上使用的道岔转辙装置行程小、提供的迁移载荷小，无法应用于电动悬浮制式的大行程、大迁移载荷的要求。

发明内容

本发明提供了一种丝杠式道岔迁移装置及具有其的电动悬浮轨道道岔，能够解决现有技术中道岔转辙装置行程小且提供的迁移载荷小的技术问题。

根据本发明的一方面，提供了一种丝杠式道岔迁移装置，丝杠式道岔迁移装置包括：驱动单元；万向轴，万向轴的一端与驱动单元连接；丝杠，丝杠与万向轴的另一端连接；旋转中心组件，旋转中心组件包括旋转中心基座和旋转中心转动座，旋转中心转动座绕第一方向可转动地设置在旋转中心基座上，旋转中心转动座具有第一丝杠配合孔，丝杠的一端设置在第一丝杠配合孔内，驱动单元通过万向轴可驱动丝杠绕第二方向转动，第二方向和第一方向垂直设置；迁移点组件，迁移点组件包括迁移点基座和迁移点转轴，迁移点转轴与丝杠螺纹配合连接，丝杠用于带动迁移点转轴沿第二方向移动，迁移点基座绕第一方向可转动地设置在迁移点转轴上，可移动轨道固定设置在迁移点基座上；尾端约束组件，丝杠的另一端绕第一方向可转动地设置在尾端约束组件内，尾端约束组件用于限制丝杠沿第一方向的移动。

进一步地，旋转中心组件还包括第一径向轴承和第二径向轴承，第一径向轴承和第二径向轴承间隔设置在第一丝杠配合孔内，丝杠的一端支撑设置在第一径向轴承和第二径向轴承上，第一径向轴承和第二径向轴承用于限制丝杠沿第一方向的移动。

进一步地，旋转中心组件还包括第一推力球轴承、第二推力球轴承、第一轴肩和第二轴肩，第一轴肩和第二轴肩均与丝杠固定连接，第一推力球轴承设置在第一轴肩和旋转中心转动座的一侧，第二推力球轴承设置在第二轴肩和旋转中心转动座的另一侧。

进一步地，旋转中心转动座包括呈阶梯状设置的第一转动体和第二转动体，第一转动体具有旋转中心基座配合孔，第一丝杠配合孔设置在第二转动体内，旋转中心基座配合孔与第一丝杠配合孔相垂直，第一推力球轴承设置在第一轴肩和第二转动体的一侧，第二推力球轴承设置在第二轴肩和第二转动体的另一侧；旋转中心基座包括呈阶梯状设置的第一固定基座和第一圆柱体，第一圆柱体与旋转中心基座配合孔相配合以实现旋转中心转动座相对于旋转中心基座绕第一方向的转动。

进一步地，旋转中心基座还包括第一压板，第一压板固定设置在第一固定基座上；第一转动体包括相连接的第一转动基体和第一环状件，第一转动基体与第二转动体连接，第一压板设置在第一环状件的上部以用于限制旋转中心转动座沿第一方向的移动。

进一步地，迁移点转轴包括呈阶梯状设置的第三回转体和第四回转体，第三回转体具有迁移点基座配合孔，第四回转体具有第二丝杠配合孔，迁移点基座配合孔和第二丝杠配合孔相垂直，丝杠与第二丝杠配合孔相配合；迁移点基座包括呈阶梯状设置的第二固定基座和第二圆柱体，第二圆柱体与迁移点基座配合孔相配合以实现迁移点转轴相对于迁移点基座绕第一方向的转动。

进一步地，迁移点基座还包括第二压板，第二压板固定设置在第二固定基座上；第三回转体包括相连接的第二转动基体和第二环状件，第二转动基体与第四回转体连接，第二压板设置在第二环状件的上部以用于限制迁移点转轴沿第一方向的移动。

进一步地，尾端约束组件包括约束基座、圆弧形滑块和第三径向轴承，约束基座具有圆弧形容纳孔，圆弧形滑块设置在圆弧形容纳孔的孔壁，第三径向轴承沿圆弧形滑块的长度方向依次设置在圆弧形滑块上，丝杠的的另一端支撑设置在圆弧形滑块的第三径向轴承上。

根据本发明的另一方面，提供了一种电动悬浮轨道道岔，电动悬浮轨道道岔包括第一固定轨道、第二固定轨道、可移动轨道和丝杠式道岔迁移装置，丝杠式道岔迁移装置为如上所述的丝杠式道岔迁移装置，可移动轨道设置在丝杠式道岔迁移装置上，丝杠式道岔迁移装置用于带动可移动轨道运动以实现与第一固定轨道连接或与第二固定轨道连接。

进一步地，电动悬浮轨道道岔还包括道岔锁闭装置、第一档壁、第二档壁、地面和可动轨滑道，第一档壁和第二档壁平行设置且均与地面连接，可移动轨道可沿可动轨滑道在第一档壁和第二档壁之间移动；其中，当丝杠式道岔迁移装置带动可移动轨道运动以实现可移动轨道与第一固定轨道连接时，第一档壁、道岔锁闭装置、可动轨滑道、以及丝杠式道岔迁移装置共同限制可移动轨道运动；当丝杠式道岔迁移装置带动可移动轨道运动以实现可移动轨道与第二固定轨道连接时，第二档壁、道岔锁闭装置、可动轨滑道以及丝杠式道岔迁移装置共同限制可移动轨道运动。

应用本发明的技术方案，提供了一种丝杠式道岔迁移装置，该装置通过丝杠驱动迁移点组件移动，可移动轨道设置在迁移点组件上，进而通过迁移点组件的运动可带动可移动轨道移动，此种方式能够提供大行程以及大迁移载荷，适用于电动悬浮制式的大行程、大迁移载荷的要求。此外，由于可移动轨道在不同轨道之间进行切换时，其运动并不是直线的平移运动，而是一种类似弧形的运动，为了能够实现可移动轨道在不同轨道间的顺利切换，防止在切换过程中由于内部相互作用力而导致迁移装置卡死，本发明通过将旋转中心转动座与旋转中心基座之间以及迁移点转轴与迁移点基座之间均设置为可转动连接，由此能够抵消可移动轨道在不同轨道之间进行切换过程中所产生的内部作用力，从而能够实现可移动轨道在不同轨道间的顺利切换。

附图说明

所包括的附图用来提供对本发明实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本发明的实施例，并与文字描述一起来阐释本发明的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅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示出了根据本发明的具体实施例提供的丝杠式道岔迁移装置的主视图；

图2示出了图1中提供的丝杠式道岔迁移装置的俯视图；

图3示出了图1中提供的丝杠式道岔迁移装置的局部主视剖视图；

图4示出了图3中提供的丝杠式道岔迁移装置的A处的局部放大剖视图；

图5示出了图3中提供的丝杠式道岔迁移装置的B处的局部放大剖视图；

图6示出了根据本发明的具体实施例提供的使用丝杠式道岔迁移装置的电动悬浮轨道道岔的俯视示意图(直向通行)；

图7示出了根据本发明的具体实施例提供的使用丝杠式道岔迁移装置的电动悬浮轨道道岔的俯视示意图(侧向通行)；

图8示出了图6中提供的使用丝杠式道岔迁移装置的电动悬浮轨道道岔的 A-A处的断面视图；

图9示出了图6中提供的使用丝杠式道岔迁移装置的电动悬浮轨道道岔的 B-B处的断面视图；

图10示出了图6中提供的使用丝杠式道岔迁移装置的电动悬浮轨道道岔的 C-C处的断面视图；

图11示出了现有技术中提供的电动悬浮制式磁悬浮轨道的断面示意图；

图12示出了现有技术中提供的电动悬浮制式道岔转辙的结构示意图(直向通行)；

图13示出了现有技术中提供的电动悬浮制式道岔转辙的结构示意图(侧向通行)；

图14示出了现有技术中提供的高铁轨道上使用的转辙装置的结构示意图；

图15示出了现有技术中提供的高铁道岔的直向通行状态的结构示意图；

图16示出了现有技术中提供的高铁道岔的侧向通行状态的结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、驱动单元；20、万向轴；30、丝杠；40、旋转中心组件；41、旋转中心基座；411、第一固定基座；412、第一圆柱体；413、第一压板；414、第一螺栓；415、第二螺栓；42、旋转中心转动座；42a、第一丝杠配合孔；421、第一转动体；4211、第一转动基体；4212、第一环状件；421a、旋转中心基座配合孔；422、第二转动体；43、第一径向轴承；44、第二径向轴承；45、第一推力球轴承；46、第二推力球轴承；47、第一轴肩；48、第二轴肩；50、迁移点组件；51、迁移点基座；511、第二固定基座；512、第二圆柱体；513、第二压板；514、第三螺栓；515、第四螺栓；52、迁移点转轴；521、第三回转体；521a、迁移点基座配合孔；5211、第二转动基体；5212、第二环状件；522、第四回转体；522a、第二丝杠配合孔；60、尾端约束组件；61、约束基座；62、圆弧形滑块；63、第三径向轴承；64、第五螺栓；100、丝杠式道岔迁移装置；200、第一固定轨道；300、第二固定轨道；400、可移动轨道；400a、第一卡接槽； 400b、第二卡接槽；410、电气线圈；500、道岔锁闭装置；600、第一档壁；610、第一限位挡块；700、第二档壁；710、第二限位挡块；800、地面；900、可动轨滑道。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。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、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

如图1至图5所示，根据本发明的具体实施例提供了一种丝杠式道岔迁移装置，该丝杠式道岔迁移装置包括驱动单元10、万向轴20、丝杠30、旋转中心组件40、迁移点组件50和尾端约束组件60，万向轴20的一端与驱动单元10 连接，丝杠30与万向轴20的另一端连接，旋转中心组件40包括旋转中心基座 41和旋转中心转动座42，旋转中心转动座42绕第一方向可转动地设置在旋转中心基座41上，旋转中心转动座42具有第一丝杠配合孔42a，丝杠30的一端设置在第一丝杠配合孔42a内，驱动单元10通过万向轴20可驱动丝杠30绕第二方向转动，第二方向和第一方向垂直设置，迁移点组件50包括迁移点基座51 和迁移点转轴52，迁移点转轴52与丝杠30螺纹配合连接，丝杠30用于带动迁移点转轴52沿第二方向移动，迁移点基座51绕第一方向可转动地设置在迁移点转轴52上，可移动轨道固定设置在迁移点基座51上，丝杠30的另一端绕第一方向可转动地设置在尾端约束组件60内，尾端约束组件60用于限制丝杠30 沿第一方向的移动。

应用此种配置方式，提供了一种丝杠式道岔迁移装置，该装置通过丝杠驱动迁移点组件移动，可移动轨道设置在迁移点组件上，进而通过迁移点组件的运动可带动可移动轨道移动，此种方式能够提供大行程以及大迁移载荷，适用于电动悬浮制式的大行程、大迁移载荷的要求。此外，由于可移动轨道在不同轨道之间进行切换时，其运动并不是直线的平移运动，而是一种类似弧形的运动，为了能够实现可移动轨道在不同轨道间的顺利切换，防止在切换过程中由于内部相互作用力而导致迁移装置卡死，本发明通过将旋转中心转动座与旋转中心基座之间以及迁移点转轴与迁移点基座之间均设置为可转动连接，由此能够抵消可移动轨道在不同轨道之间进行切换过程中所产生的内部作用力，从而能够实现可移动轨道在不同轨道间的顺利切换。

作为本发明的一个具体实施例，如图6和图7所示，在实际应用过程中，丝杠式道岔迁移装置设置在可移动轨道400的下部，当可移动轨道400需要由图6的状态转换为图7的状态时，需要丝杠式道岔迁移装置驱动可移动轨道400 运动以实现与第二固定轨道300的连接。根据图6和图7可知，可移动轨道400 的运动轨迹为弧形段，因此丝杠式道岔迁移装置在驱动可移动轨道400运动的过程中，需要抵消在移动过程中所产生的转动扭矩。在本实施例中，旋转中心转动座与旋转中心基座之间以及迁移点转轴与迁移点基座之间均为可转动连接，由此能够在转动扭矩下进行相应转动，从而消除转动扭矩对迁移装置的作用。

在本实施例中，可采用驱动电机作为驱动单元10，第一方向为图1中的z 轴，第二方向为图1中的x轴，驱动电机通过万向轴20驱动丝杠30绕x轴进行旋转运动，迁移点转轴52内部设置有与丝杠30相配合的内螺纹，迁移点转轴52与丝杠30相配合可将丝杠30的旋转运动转换为迁移点转轴52沿丝杠30 轴线x轴的平移运动。旋转中心基座41通过第一螺栓414固定于地面上，旋转中心转动座42与旋转中心基座41之间绕z轴可转动连接，迁移点基座51通过第三螺栓514与可移动轨道400固定连接，最终丝杠30的旋转运动转换为可移动轨道400的平移运动。可移动轨道400在平移过程中，迁移点转轴52与迁移点基座51之间以及旋转中心转动座42与旋转中心基座41之间均会产生相对的旋转运动，两者之间的转动是相对解耦的。

进一步地，在本发明中，为了保证迁移装置连同其固定的可移动轨道在迁移过程中不发生垂向的跳动以及转辙到位之后迁移装置连同其固定的可移动轨道在垂向上的可靠固定，保证列车高速运行的安全性，可将旋转中心组件40配置为还包括第一径向轴承43和第二径向轴承44，第一径向轴承43和第二径向轴承44间隔设置在第一丝杠配合孔42a内，丝杠30的一端支撑设置在第一径向轴承43和第二径向轴承44上，第一径向轴承43和第二径向轴承44用于限制丝杠30沿第一方向的移动。

此外，在本发明中，由于可移动轨道的重量和刚度较大，在其移动的过程中将产生较大的水平方向的反作用力，为了保证道岔迁移装置的强度及使用寿命，可将旋转中心组件40配置为还包括第一推力球轴承45、第二推力球轴承 46、第一轴肩47和第二轴肩48，第一轴肩47和第二轴肩48均与丝杠30固定连接，第一推力球轴承45设置在第一轴肩47和旋转中心转动座42的一侧，第二推力球轴承46设置在第二轴肩48和旋转中心转动座42的另一侧。

应用此种配置方式，可移动轨道在移动过程中，产生的较大的水平方向的反作用力，该反作用力可通过第一轴肩、第二轴肩、第一推力球轴承、第二推力球轴承传递到旋转中心组件的旋转中心转动座上，旋转中心转动座与旋转中心基座可转动连接，旋转中心基座通过第一螺栓固定设置在地面上，由此能够将推动可移动轨道的反作用力作用到地面上。

在本发明中，为了既能够保证丝杠在旋转中心组件中绕x轴的顺利转动，又能够抵消可移动轨道移动过程中所产生的转动扭矩，可将旋转中心转动座42 配置为包括呈阶梯状设置的第一转动体421和第二转动体422，第一转动体421 具有旋转中心基座配合孔421a，第一丝杠配合孔42a设置在第二转动体422内，旋转中心基座配合孔421a与第一丝杠配合孔42a相垂直，第一推力球轴承45 设置在第一轴肩47和第二转动体422的一侧，第二推力球轴承46设置在第二轴肩48和第二转动体422的另一侧；旋转中心基座41包括呈阶梯状设置的第一固定基座411和第一圆柱体412，第一圆柱体412与旋转中心基座配合孔421a 相配合以实现旋转中心转动座42相对于旋转中心基座41绕第一方向的转动。

进一步地，在本发明中，为了保证旋转中心转动座与旋转中心基座的连接可靠性，可将旋转中心基座41配置为还包括第一压板413，第一压板413固定设置在第一固定基座411上；第一转动体421包括相连接的第一转动基体4211 和第一环状件4212，第一转动基体4211与第二转动体422连接，第一压板413 设置在第一环状件4212的上部以用于限制旋转中心转动座42沿第一方向的移动。作为本发明的一个具体实施例，第一压板413通过第二螺栓415固定设置在第一固定基座411上。

此外，在本发明中，为了既能够保证丝杠在旋转中心组件中绕x轴的顺利转动，又能够抵消可移动轨道移动过程中所产生的转动扭矩，可将迁移点转轴 52配置为包括呈阶梯状设置的第三回转体521和第四回转体522，第三回转体 521具有迁移点基座配合孔521a，第四回转体522具有第二丝杠配合孔522a，迁移点基座配合孔521a和第二丝杠配合孔522a相垂直，丝杠30与第二丝杠配合孔522a相配合；迁移点基座51包括呈阶梯状设置的第二固定基座511和第二圆柱体512，第二圆柱体512与迁移点基座配合孔521a相配合以实现迁移点转轴52相对于迁移点基座51绕第一方向的转动。

进一步地，在本发明中，为了保证迁移点转轴与迁移点基座的连接可靠性，可将迁移点基座51配置为还包括第二压板513，第二压板513固定设置在第二固定基座511上；第三回转体521包括相连接的第二转动基体5211和第二环状件5212，第二转动基体5211与第四回转体522连接，第二压板513设置在第二环状件5212的上部以用于限制迁移点转轴52沿第一方向的移动。作为本发明的一个具体实施例，第二压板513通过第四螺栓515固定设置在第二固定基座 511上。

在本发明中，由于可移动轨道的运动并不是直线的平移运动，所以迁移点组件的运动也不是直线运动，而是一种类似弧形的运动。在丝杠30绕z轴旋转的过程中，丝杠30的末端会产生一段圆弧运动。为了保持迁移点组件连同其固定的可移动轨道在迁移过程中不发生垂向的跳动以及转辙到位之后迁移点组件连同其固定的可移动轨道在垂向上可靠固定，保证列车高速运行的安全性，可将尾端约束组件60配置为包括约束基座61、圆弧形滑块62和第三径向轴承63，约束基座61具有圆弧形容纳孔，圆弧形滑块62设置在圆弧形容纳孔的孔壁，第三径向轴承63沿圆弧形滑块62的长度方向依次设置在圆弧形滑块62上，丝杠30的的另一端支撑设置在圆弧形滑块62的第三径向轴承63上。在此种配置方式下，第三径向轴承可限制丝杠30的垂向扰动。作为本发明的一个具体实施例，约束基座61通过第五螺栓64固定在地面上。

根据本发明的另一方面，提供了一种电动悬浮轨道道岔，该电动悬浮轨道道岔包括第一固定轨道200、第二固定轨道300、可移动轨道400和丝杠式道岔迁移装置100，丝杠式道岔迁移装置100为如上所述的丝杠式道岔迁移装置100，可移动轨道400设置在丝杠式道岔迁移装置100上，丝杠式道岔迁移装置100 用于带动可移动轨道400运动以实现与第一固定轨道200连接或与第二固定轨道300连接。

应用此种配置方式，提供了一种电动悬浮轨道道岔，由于本发明所提供的丝杠式道岔迁移装置100能够提供大行程以及大迁移载荷，适用于电动悬浮制式的大行程、大迁移载荷的要求。因此，将丝杠式道岔迁移装置100运用到电动悬浮轨道道岔中，能够提供悬浮轨道道岔的工作性能。

进一步地，在本发明中，为了实现可移动轨道在移动到位后的位置锁定，可将电动悬浮轨道道岔配置为还包括道岔锁闭装置500、第一档壁600、第二档壁700、地面800和可动轨滑道900，第一档壁600和第二档壁700平行设置且均与地面800连接，可移动轨道400可沿可动轨滑道900在第一档壁600和第二档壁700之间移动；其中，当丝杠式道岔迁移装置100带动可移动轨道400 运动以实现可移动轨道400与第一固定轨道200连接时，第一档壁600、道岔锁闭装置500以及丝杠式道岔迁移装置100共同限制可移动轨道400运动；当丝杠式道岔迁移装置100带动可移动轨道400运动以实现可移动轨道400与第二固定轨道300连接时，第二档壁700、道岔锁闭装置500以及丝杠式道岔迁移装置100共同限制可移动轨道400运动。

作为本发明的一个具体实施例，可移动轨道400在移动的过程中需要沿着可动轨滑道900进行移动，可动轨滑道900与丝杠式道岔迁移装置100共同约束可移动轨道的移动轨道，其中丝杠式道岔迁移装置100还是可移动轨道的动力装置。第一档壁600包括第一限位挡块610，第二档壁700包括第二限位挡块710，当可移动轨道400移动到位后，其与第一档壁600或第二档壁700相贴合。具体地，当可移动轨道与第一固定轨道200相连接时，此时可移动轨道400与第一档壁600相贴合，第一档壁600限制可移动轨道400沿朝向第一档壁600的横向方向运动，此外，第一档壁600上的第一限位挡块610设置在可移动轨道400的上部，限制可移动轨道400的垂向运动。与此类似，当可移动轨道400 与第二固定轨道300相连接时，第二档壁700限制可移动轨道400沿朝向第二档壁700的横向方向运动，此外，第二档壁700上的第二限位挡块710设置在可移动轨道400的上部，限制可移动轨道400的垂向运动。

此外，在本发明中，可移动轨道400的左右两个侧面上分别设置有第一卡接槽400a和第二卡接槽400b，其中，道岔锁闭装置可分别与第一卡接槽400a 或第二卡接槽400b相配合以限制可移动轨道沿垂向和横向上的运动。具体地，如图10所示，此时，可移动轨道400与第二档壁700相贴合，左侧的道岔锁闭装置500与第一卡接槽400a相卡接配合，从而能够限制可移动轨道沿垂向和横向上的运动。当可移动轨道400与第一档壁600相配合时，右侧的道岔锁闭装置500与第二卡接槽400b相配合以限制可移动轨道沿垂向和横向上的运动。

为了对本发明有进一步地了解，下面结合图1至图10对本发明的丝杠式道岔迁移装置及具有其的电动悬浮轨道道岔进行详细说明。

如图1至图10所示，根据本发明的具体实施例提供了一种丝杠式道岔迁移装置及具有其的电动悬浮轨道道岔，该丝杠式道岔迁移装置包括驱动单元10、万向轴20、丝杠30、旋转中心组件40、迁移点组件50和尾端约束组件60，采用驱动电机作为驱动单元10，驱动电机通过万向轴20驱动丝杠30绕x轴进行旋转运动，迁移点转轴52内部设置有与丝杠30相配合的内螺纹，迁移点转轴52与丝杠30相配合可将丝杠30的旋转运动转换为迁移点转轴52沿丝杠30轴线x轴的平移运动。迁移点基座51通过第三螺栓514与可移动轨道400固定连接，最终丝杠30的旋转运动转换为可移动轨道400的平移运动。可移动轨道400 在平移的过程中，迁移点转轴52与迁移点基座51会产生相对的旋转运动，所以迁移点转轴52与迁移点基座之间绕竖直轴z被设计成为可以自由转动，两者之间的转动是相对解耦的。为了保证迁移点转轴52与迁移点基座51连接可靠性，使用第四螺栓515和第二压板513限制二者沿着竖直z轴的相对平移运动。

由于可移动轨道400的重量和刚度较大，在其移动过程中产生较大的水平方向的反作用力，此反作用力通过第一轴肩47、第二轴肩48、第一推力球轴承 45、第二推力球轴承46传递到旋转中心组件40的旋转中心转动座42上，旋转中心转动座42与旋转中心基座41可转动连接，旋转中心基座41通过第一螺栓 414固定设置在地面上，由此能够将推动可移动轨道400的反作用力作用到地面上。为了保证旋转中心转动座42与旋转中心基座41连接可靠性，使用第二螺栓415和第一压板413限制二者沿着竖直z轴的相对平移运动。

可移动轨道400的运动并不是直线的平移运动，所以迁移点组件50的运动也不是直线运动，而是一种类似弧线的运动，所以丝杠30在绕其轴线(即图1 中的x轴)旋转的同时，也会绕竖直轴(即图1中的z轴)产生旋转运动。由于旋转中心组件40的旋转中心基座41是固定于地面800的，并且旋转中心转动座42与旋转中心基座41之间也是可以绕z轴相对转动的，整个丝杠30以及与丝杠30相关联的迁移点组件50都是以旋转中心组件40为中心进行绕z轴的旋转运动。

在丝杠30绕z轴旋转过程中，丝杠30的末端产生一段圆弧运动。为了保持迁移点组件连同其固定的可移动轨道在迁移过程中不发生垂向的跳动以及转辙到位之后迁移点组件连同其固定的可移动轨道在垂向上可靠固定，保证列车高速运行的安全性，在旋转中心组件40中设置第一径向轴承43和第二径向轴承44以及在尾端约束组件60中设置第三径向轴承63以限制丝杠30的垂向扰动。由于丝杠30的末端需要进行圆弧运动，所以需要在丝杠末端的尾端约束组件60内设置弧形滑轨，弧形滑轨由约束基座61和圆弧形滑块62组成，第三径向轴承63设置在圆弧形滑块62内，约束基座61通过第五螺栓64固定于地面。

本实施例所提供的使用丝杠式道岔迁移装置的电动悬浮轨道道岔如图6至图10所示。该电动悬浮轨道道岔包括可移动轨道400、可动轨滑道900、道岔锁闭装置500、丝杠式道岔迁移装置100、第一固定轨道200和第二固定轨道300，可移动轨道400为列车运行的轨道，该轨道具备绕竖直方向的z轴有一定的弹性变形能力，在丝杠式道岔迁移装置100的牵引下可进行移动与直向的第一固定轨道200或侧向的第二固定轨道300对接，从而实现列车的直向通行或侧向通行。

可动轨滑道900连同丝杠式道岔迁移装置100共同约束可移动轨道400的移动轨迹，其中丝杠式道岔迁移装置100还是可移动轨道400的动力装置。直行的第一档壁600和侧行的第二档壁700分别从可移动轨道400行程的两个止点上限制其迁移活动行程，并从垂向和横向两个方向对可移动轨上与其接触的一个侧壁施加限位约束。道岔锁闭装置500在可移动轨道400迁移到位之后将其锁闭，从垂向和横向两个方向对可移动轨道400上与其接触的一个侧壁施加限位约束，与直行的第一档壁600或侧行的第二档壁700一起约束列车通行过程中轨道的振动，提高可移动轨道的刚度。

根据可移动轨道的长度的大小，设置的丝杠式道岔迁移装置100、可动轨滑道900以及道岔锁闭装置500的数量是不同的，可移动轨道的长度越大需要设置的数量越多，本实施例中设计的丝杠式道岔迁移装置100、可动轨滑道900均为三个，道岔锁闭装置500为六个。丝杠式道岔迁移装置100、可动轨滑道900 以及道岔锁闭装置500均沿着可移动轨道400的长度方向间隔布置。其中，可动轨滑道900和丝杠式道岔迁移装置100的行程因其在可移动轨道400的不同位置而不同。

下面详细描述一下电动悬浮轨道道岔的工作过程。

图6所示状态为道岔的直向通行状态，从左至右或从右至左双向直行均可，可移动轨道400与直向的第一固定轨道200对接。丝杠式道岔迁移装置100处于图6所示状态并对丝杠30进行自锁，道岔锁闭装置500处于锁闭状态。可移动轨道400的轨底受到丝杠式道岔迁移装置100、可动轨滑道900的以及地面 800的约束，两个侧壁分别受到道岔锁闭装置500和第一档壁600的约束，从而使得可移动轨道400具有足够的刚度保证直向行驶列车的可靠通行。

当从左至右行驶的列车需要进入侧向的第二固定轨道300通行，或者由侧向的第二固定轨道300的列车要进入直向从右至左行驶时，首先将道岔锁闭装置500解锁，然后可移动轨道400在丝杠式道岔迁移装置100的牵引之下，沿着可动轨滑道900移动到图7所示的状态，与侧向的第二固定轨道300进行对接，迁移到位之后，丝杠式道岔迁移装置100处于图7所示状态并对丝杠30进行自锁，道岔锁闭装置500处于锁闭状态。可移动轨道400的轨底受到丝杠式道岔迁移装置100、可动轨滑道900的以及地面800的约束，两个侧壁分别受到道岔锁闭装置500和第二档壁700的约束，从而使得可移动轨道400具有足够的刚度保证侧向行驶列车的可靠通行。

综上所述，本发明提供了一种丝杠式道岔迁移装置及具有其的电动悬浮轨道道岔，该丝杠式道岔迁移装置能够提供大行程、大迁移载荷，并且该装置能够对可移动轨道提供垂向的约束作用，能够约束U型轨道的各向振动，保证可移动轨与地面可靠的紧固，满足列车高速通行对安全性的要求。

在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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 (10)

1.一种丝杠式道岔迁移装置，其特征在于，所述丝杠式道岔迁移装置包括：

驱动单元(10)；

万向轴(20)，所述万向轴(20)的一端与所述驱动单元(10)连接；

丝杠(30)，所述丝杠(30)与所述万向轴(20)的另一端连接；

旋转中心组件(40)，所述旋转中心组件(40)包括旋转中心基座(41)和旋转中心转动座(42)，所述旋转中心转动座(42)绕第一方向可转动地设置在所述旋转中心基座(41)上，所述旋转中心转动座(42)具有第一丝杠配合孔(42a)，所述丝杠(30)的一端设置在所述第一丝杠配合孔(42a)内，所述驱动单元(10)通过所述万向轴(20)可驱动所述丝杠(30)绕第二方向转动，所述第二方向和所述第一方向垂直设置；

迁移点组件(50)，所述迁移点组件(50)包括迁移点基座(51)和迁移点转轴(52)，所述迁移点转轴(52)与所述丝杠(30)螺纹配合连接，所述丝杠(30)用于带动所述迁移点转轴(52)沿所述第二方向移动，所述迁移点基座(51)绕所述第一方向可转动地设置在所述迁移点转轴(52)上，可移动轨道固定设置在所述迁移点基座(51)上；

尾端约束组件(60)，所述丝杠(30)的另一端绕所述第一方向可转动地设置在所述尾端约束组件(60)内，所述尾端约束组件(60)用于限制所述丝杠(30)沿所述第一方向的移动。

2.根据权利要求1所述的丝杠式道岔迁移装置，其特征在于，所述旋转中心组件(40)还包括第一径向轴承(43)和第二径向轴承(44)，所述第一径向轴承(43)和所述第二径向轴承(44)间隔设置在所述第一丝杠配合孔(42a)内，所述丝杠(30)的一端支撑设置在所述第一径向轴承(43)和所述第二径向轴承(44)上，所述第一径向轴承(43)和所述第二径向轴承(44)用于限制所述丝杠(30)沿所述第一方向的移动。

3.根据权利要求2所述的丝杠式道岔迁移装置，其特征在于，所述旋转中心组件(40)还包括第一推力球轴承(45)、第二推力球轴承(46)、第一轴肩(47)和第二轴肩(48)，所述第一轴肩(47)和所述第二轴肩(48)均与所述丝杠(30)固定连接，所述第一推力球轴承(45)设置在所述第一轴肩(47)和所述旋转中心转动座(42)的一侧，所述第二推力球轴承(46)设置在所述第二轴肩(48)和所述旋转中心转动座(42)的另一侧。

4.根据权利要求3所述的丝杠式道岔迁移装置，其特征在于，所述旋转中心转动座(42)包括呈阶梯状设置的第一转动体(421)和第二转动体(422)，所述第一转动体(421)具有旋转中心基座配合孔(421a)，所述第一丝杠配合孔(42a)设置在所述第二转动体(422)内，所述旋转中心基座配合孔(421a)与所述第一丝杠配合孔(42a)相垂直，所述第一推力球轴承(45)设置在所述第一轴肩(47)和所述第二转动体(422)的一侧，所述第二推力球轴承(46)设置在所述第二轴肩(48)和所述第二转动体(422)的另一侧；所述旋转中心基座(41)包括呈阶梯状设置的第一固定基座(411)和第一圆柱体(412)，所述第一圆柱体(412)与所述旋转中心基座配合孔(421a)相配合以实现所述旋转中心转动座(42)相对于所述旋转中心基座(41)绕所述第一方向的转动。

5.根据权利要求4所述的丝杠式道岔迁移装置，其特征在于，所述旋转中心基座(41)还包括第一压板(413)，所述第一压板(413)固定设置在所述第一固定基座(411)上；所述第一转动体(421)包括相连接的第一转动基体(4211)和第一环状件(4212)，所述第一转动基体(4211)与所述第二转动体(422)连接，所述第一压板(413)设置在所述第一环状件(4212)的上部以用于限制所述旋转中心转动座(42)沿所述第一方向的移动。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的丝杠式道岔迁移装置，其特征在于，所述迁移点转轴(52)包括呈阶梯状设置的第三回转体(521)和第四回转体(522)，所述第三回转体(521)具有迁移点基座配合孔(521a)，所述第四回转体(522)具有第二丝杠配合孔(522a)，所述迁移点基座配合孔(521a)和所述第二丝杠配合孔(522a)相垂直，所述丝杠(30)与所述第二丝杠配合孔(522a)相配合；所述迁移点基座(51)包括呈阶梯状设置的第二固定基座(511)和第二圆柱体(512)，所述第二圆柱体(512)与所述迁移点基座配合孔(521a)相配合以实现所述迁移点转轴(52)相对于所述迁移点基座(51)绕所述第一方向的转动。

7.根据权利要求6所述的丝杠式道岔迁移装置，其特征在于，所述迁移点基座(51)还包括第二压板(513)，所述第二压板(513)固定设置在所述第二固定基座(511)上；所述第三回转体(521)包括相连接的第二转动基体(5211)和第二环状件(5212)，所述第二转动基体(5211)与所述第四回转体(522)连接，所述第二压板(513)设置在所述第二环状件(5212)的上部以用于限制所述迁移点转轴(52)沿所述第一方向的移动。

8.根据权利要求6所述的丝杠式道岔迁移装置，其特征在于，所述尾端约束组件(60)包括约束基座(61)、圆弧形滑块(62)和第三径向轴承(63)，所述约束基座(61)具有圆弧形容纳孔，所述圆弧形滑块(62)设置在所述圆弧形容纳孔的孔壁，所述第三径向轴承(63)沿所述圆弧形滑块(62)的长度方向依次设置在所述圆弧形滑块(62)上，所述丝杠(30)的另一端支撑设置在所述圆弧形滑块(62)的第三径向轴承(63)上。

9.一种电动悬浮轨道道岔，其特征在于，所述电动悬浮轨道道岔包括第一固定轨道(200)、第二固定轨道(300)、可移动轨道(400)和丝杠式道岔迁移装置(100)，所述丝杠式道岔迁移装置(100)为权利要求1至8中任一项所述的丝杠式道岔迁移装置(100)，所述可移动轨道(400)设置在所述丝杠式道岔迁移装置(100)上，所述丝杠式道岔迁移装置(100)用于带动所述可移动轨道(400)运动以实现与所述第一固定轨道(200)连接或与所述第二固定轨道(300)连接。

10.根据权利要求9所述的电动悬浮轨道道岔，其特征在于，所述电动悬浮轨道道岔还包括道岔锁闭装置(500)、第一档壁(600)、第二档壁(700)、地面(800)和可动轨滑道(900)，所述第一档壁(600)和所述第二档壁(700)平行设置且均与所述地面(800)连接，所述可移动轨道(400)可沿所述可动轨滑道(900)在所述第一档壁(600)和所述第二档壁(700)之间移动；其中，当所述丝杠式道岔迁移装置(100)带动所述可移动轨道(400)运动以实现所述可移动轨道(400)与所述第一固定轨道(200)连接时，所述第一档壁(600)、所述道岔锁闭装置(500)、所述可动轨滑道(900)、以及所述丝杠式道岔迁移装置(100)共同限制所述可移动轨道(400)运动；当所述丝杠式道岔迁移装置(100)带动所述可移动轨道(400)运动以实现所述可移动轨道(400)与所述第二固定轨道(300)连接时，所述第二档壁(700)、所述道岔锁闭装置(500)、可动轨滑道(900)以及所述丝杠式道岔迁移装置(100)共同限制所述可移动轨道(400)运动。

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