CN114348075A - 一种车辆基地信号应答器丝杠平推式变位装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车辆基地信号应答器丝杠平推式变位装置，包括壳体，其嵌入地沟内凹槽内；壳体底部设有机构支架，其包括底板和端部的折叠板，折叠板之间设有可绕其旋转的丝杠；丝杠的螺纹段与内部含螺纹的第一滑块配合，光滑段与内部光滑的第二滑块配合；且第一滑块和第二滑块横向两侧设有对应的支撑滑移小车；剪叉机构底部第一滑块和第二滑块铰接，顶部固定有信号应答器安装座；所述机壳顶部两端的翼缘板分别铰接有盖板，并且翼缘板上还设有滑轮；所述盖板外部系有绳索，其一端与盖板固定，另一端绕过滑轮分别系在对应的支撑滑移小车上，在信号应答器下降或上升的同时与之联动实现盖板的打开和关闭，具有简便易行、成本低廉、性能可靠等特点。

Description

一种车辆基地信号应答器丝杠平推式变位装置

技术领域

本发明属于城市轨道交通车辆检修技术领域，具体涉及一种车辆基地信号应答器丝杠平推式变位装置。

背景技术

城市轨道交通车辆列检库主要用于城市轨道车辆检测、维修、清洁和运营保障，是保证城市轨道车辆良好的技术状态和城市轨道交通正常运营的重要场所。城市轨道交通列车常常需要运行至车辆基地停车列检库进行检修。为了准确、及时、可靠地获取列车的准确位置和速度等信息以实现列车的精确制动，需要在停车列检库的地沟内安装信号应答器。

信号应答器在工作状态下位于检修地沟中线的正上方，需要有支撑装置为其提供定位，若采用传统的固定支撑，如立柱式固定安装、门式固定安装等方式，由于信号传感器占据检修地沟中的空间较大，会很大程度上阻碍作业人员或者机器人在列车下方检修地沟中的通行作业，并且对于检修地沟内作业环境较暗的作业条件，设置固定式信号传感器会加大作业人员的难度。因此有必要设计一种可变位的支撑机构，实现正常工作和变位让行两种位置的有序交替。

目前已有一些方案采取竖直升降式支撑方法来实现正常工作和变位让行的交替，但现有的方法需要挖出很深的地洞来安放收缩状态下的支撑桩。由于地洞深而且窄，不便于施工和维护，因此有必要对其进行改进。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求中的一种或者多种，本发明提供了一种车辆基地信号应答器丝杠平推式变位装置，可实现信号应答器安装座在“正常态”和“让行态”工作模式间的灵活切换。

为实现上述目的，本发明提供一种车辆基地信号应答器丝杠平推式变位装置，包括壳体，其嵌入地沟的凹槽内；

所述壳体底部设有机构支架，所述机构支架包括底板和端部的折叠板，两端的折叠板之间设有可绕其旋转的丝杠；

所述丝杠分为螺纹段和光滑段，所述螺纹段与内部含螺纹的第一滑块配合，所述光滑段与内部光滑的第二滑块配合；且所述第一滑块和第二滑块横向两侧设有对应的支撑滑移小车；剪叉机构底部所述第一滑块和第二滑块铰接，顶部固定有信号应答器安装座，可在滑块的纵向移动作用下实现升降；

所述机壳顶部两端的翼缘板分别铰接有盖板，并且翼缘板上还设有滑轮；所述盖板外部系有绳索，其一端与盖板固定，另一端绕过滑轮并通过翼缘板上的孔进入机壳内部，分别系在对应的支撑滑移小车上，与之联动实现盖板的打开和关闭。

作为本发明的进一步改进，所述剪叉机构包括开口向下的第一剪叉臂和开口向上的第二剪叉臂，两个剪叉臂之间交叉并铰接；所述第一剪叉臂顶部与信号应答器安装座底部铰接，所述第二剪叉臂顶部与信号应答器安装座底部采用滑移副连接。

作为本发明的进一步改进，变位装置两侧的立柱上设有激光位移传感器，用于检测信号应答器安装座是否伸出地沟恢复到“正常态”。

作为本发明的进一步改进，两侧盖板的端部安装接近传感器，用于检测盖板是否处于闭合的状态。

作为本发明的进一步改进，地沟两端入口处设有光电传感器，用于检测并判断检修人员进入地沟或者离开地沟的状态。

作为本发明的进一步改进，一端的所述折叠板外侧设有驱动电机，其电机轴通过联轴器与丝杠连接，实现电机轴和丝杠的同步转动。

作为本发明的进一步改进，所述丝杠的螺纹段和光滑段各占一半，且所述螺纹段与所述驱动电机连接。

作为本发明的进一步改进，需保证所述壳体顶部的盖板闭合时，盖板的顶部与地沟地面相平。

作为本发明的进一步改进，所述丝杠沿着地沟纵向布置。

作为本发明的进一步改进，所述支撑滑移小车通过连接轴分别固定于所述第一滑块和第二滑块横向两侧。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：

（1）本发明的车辆基地信号应答器丝杠平推式变位装置，可实现信号应答器安装座在“正常态”和“让行态”工作模式间的灵活切换，并可对位置精度进行控制。该机构在常态下可将信号应答器固定在检修地沟中央合理的高度，满足列车精准停车的需求；当检修分区有人即将通过时，此时应答器在电动推杆的驱动下旋转至钢轨下方，即地沟两侧，避让出检修地沟内的通道，使作业人员或自动化机器人顺畅通行；当作业人员或自动化机器人作业结束后，检修分区转变为无人状态，应答器变位机构自动回复到常态位置，满足列车全自动发车的需求。具有简便易行、成本低廉、性能可靠的特点。

（2）本发明的车辆基地信号应答器丝杠平推式变位装置，采用电机驱动、丝杠传动、剪叉机构支撑变位的技术方案，在列检作业人员或自动化检修机器人通行时，可将信号应答器安装座自动向下收缩至地面以下，保持检修地沟的畅通；采用绳索牵拉盖板的方式，可以实现应答器上下行程中的盖板的开关动作，且能保证协调性和同步性。

（3）本发明的车辆基地信号应答器丝杠平推式变位装置，变位机构可由驱动电机实现丝杠的水平旋转运动，丝杠的旋转运动带动套筒水平移动，通过丝杠机构将其转换为信号应答器安装座的竖直运动，可实现水平运动到竖直运动的转化，可避免直接采用竖直升降法带来的大深度坑穴的施工困难，本发明挖坑较浅，便于维护。

附图说明

图1为本发明实施例的车辆基地信号应答器丝杠平推式变位装置正常工作状态图；

图2为本发明实施例的车辆基地信号应答器丝杠平推式变位装置让行状态图；

图3为本发明实施例的车辆基地信号应答器丝杠平推式变位装置轴测图（正常态）；

图4为本发明实施例的车辆基地信号应答器丝杠平推式变位装置主视图（正常态）；

图5为本发明实施例的车辆基地信号应答器丝杠平推式变位装置功能机构轴测图（正常态）；

图6为本发明实施例的车辆基地信号应答器丝杠平推式变位装置功能机构主视图（正常态）；

图7为本发明实施例的车辆基地信号应答器丝杠平推式变位装置俯视图（正常态）；

图8为本发明实施例的车辆基地信号应答器丝杠平推式变位装置功能机构轴测图（让行态）；

图9为本发明实施例的车辆基地信号应答器丝杠平推式变位装置功能机构主视图（让行态）。

在所有附图中，同样的附图标记表示相同的技术特征，具体为：1-机壳、2-滑轮、3-绳索、4-盖板、5-驱动电机、6-机构支架、7-支撑滑移小车、8-剪叉机构、9-信号应答器安装座、10-丝杠、11-第一滑块、12-滑槽、13-第二滑块、14-激光位移传感器、15-接近传感器。

具体实施方式

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。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为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，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

图1和图2分别为本发明实施例的车辆基地信号应答器丝杠平推式变位装置正常工作状态图和让行状态图。如图所示，检修地沟两侧间隔设有若干立柱，用于支撑顶部的钢轨；本发明的车辆基地信号应答器丝杠平推式变位装置设于地沟内，正常工作时，信号应答器伸出，位于地沟上方；让行状态时，变位装置嵌入于检修地沟内部凹槽中。

图3和图4分别为本发明实施例的车辆基地信号应答器丝杠平推式变位装置正常态轴测图和主视图；图5和图6分别为本发明实施例的车辆基地信号应答器丝杠平推式变位装置功能机构正常态轴测图和主视图。结合图3至图6所示，本发明的车辆基地信号应答器丝杠平推式变位装置，包括壳体1，壳体1嵌入地沟内挖出的凹槽内，并且需保证壳体1顶部的盖板4闭合时，盖板的顶部与地沟地面相平。机壳1底部设有机构支架6，用于为整个机构提供支撑。机构支架6包括底板和端部的折叠板，两端的折叠板用于丝杠10的固定，考虑到地沟内的空间大小，丝杠10优选沿着地沟纵向布置；丝杠10与机构支架6的折叠板之间通过轴承连接，保证其可以自由转动；一端的折叠板外侧设有驱动电机5，其电机轴通过联轴器与丝杠10连接，实现电机轴和丝杠10的同步转动。

丝杠10分为螺纹段和光滑段，两者在长度上各一半，丝杠10的螺纹段为外表面螺纹结构，光滑段为外表面光滑结构；与之相匹配地，螺纹段与内部含螺纹的第一滑块11配合，光滑段与内部光滑的第二滑块13配合，驱动电机5的电机轴与螺纹段连接，丝杠的转动可带动第一滑块11平移运动，同时第二滑块13可在光滑段自由平移。

第一滑块11和第二滑块13同时与剪叉机构8连接，剪叉机构8的下端分别与第一滑块11和第二滑块13铰接，在两个滑块的带动下，剪叉机构8上端可作上下升降运动。

剪叉机构8顶部固定有信号应答器安装座9，进一步如图4和图6所示，剪叉机构8包括开口向下的第一剪叉臂和开口向上的第二剪叉臂，两个剪叉臂之间交叉并铰接。信号应答器安装座9与剪叉机构8之间具有三处连接，在中间位置处，第一剪叉臂顶部与信号应答器安装座9铰接，具体地，第一剪叉臂顶部的销轴与信号应答器安装座9底部的预制孔配合；纵向两侧第二剪叉臂顶部与信号应答器安装座9采用滑移副连接，具体地，第二剪叉臂顶部的销与信号应答器安装座9底部的滑槽12相配合。

第一滑块11和第二滑块13横向两侧通过连接杆设有对应的支撑滑移小车7，支撑滑移小车7车轮底部与机构支架6的底板结构接触，在滑块的移动下，可沿底板同步纵向滑动。支撑滑移小车7固定于滑块两侧，能够为剪叉机构8提供支撑，并且还能够限制丝杠10的转动，使整个机构更加稳定。

进一步如图3和图4所示，两端的盖板4分别与机壳1顶部两端的翼缘板铰接，并且翼缘板上还设有滑轮2；盖板4外部系有至少两根对称的绳索3，绳索3一端与盖板4固定，另一端分别系在对应的支撑滑移小车7上；绳索3绕过滑轮2，并通过翼缘板上的孔进入机壳内部。在支撑滑移小车7的纵向移动下，通过绳索3能够带动两端的盖板4在信号应答器下降时同时关闭，在信号应答器上升时同时打开，实现联动。

另外，变位装置两侧的立柱上设有激光位移传感器14，用于检测信号应答器安装座9是否恢复到“正常态”。若复位准确，则启动信号指示灯的红灯，表示地沟禁止通行。地沟两端入口处设有光电传感器（图中未示出），用于检测并判断检修人员进入地沟或者离开地沟的状态。

两侧盖板4的端部安装接近传感器15，用于检测盖板4是否处于闭合的状态，即机构是否真正收缩到“让行态”。当接近传感器15检测到两盖板端部密切接触时，则启动信号指示灯的绿灯，表示地沟允许通行。

本发明采用激光位移传感器和接近传感器，可分别检测信号应答器是否准确复位于工作位置和是否成功收缩回地面以下，使机构更加可靠和可控，采用红绿信号灯来显示机构的位置状态，用于能够更加直观地告诉检修人员地沟内可否立即通行。

本发明的车辆基地信号应答器丝杠平推式变位装置，工作过程如下：

当地沟内无检测人员或机器人通过时，第一滑块11和第二滑块13位于初始位置（如图3至图6所示，位于丝杠中间位置）。此时在剪叉机构8的支撑下，信号应答器安装座9处于地沟中央正上方的工作位置处，此时变位装置处于“正常态”。

当地沟内有检测人员或检测机器人通过信号应答器附近时，光电传感器会发出一个信号到变位装置的处理器中，处理器发出指令控制驱动电机5旋转若干圈，带动丝杠10转动，在丝杠10和第一滑块11的螺纹副作用下，第一滑块11沿螺纹段平移（附图中往丝杠10左端平移）。由于剪叉机构8中等腰三角形结构的对称性，第二滑块13沿光滑段平移（附图中往丝杠10右端平移）。剪叉机构8在两滑块的作用下，向下运动，直至信号应答器安装座9收回至机壳内。同时，由于支撑滑移小车7向丝杠两端的移动，绳索3的张力减小，在重力的作用下，盖板4自动闭合，可保持地沟地面的平整，从而便于检测人员或检测机器人通过，此时变位装置处于“让行态”。

当检测人员或检测机器人通过后，光电传感器发出信号到处理器，处理器控制驱动电机5反向旋转若干圈，带动丝杠10旋转。在丝杠10和第一滑块11的螺纹副作用下，第一滑块11向丝杠10中央位置处平移，由于剪叉机构8中等腰三角形结构的对称性，第二滑块13也向丝杠10中央位置处平移。剪叉机构8在两滑块的作用下，向上运动，直至信号应答器安装座9上升至工作位置处。同时由于支撑滑移小车7向丝杠中央方向的移动，在绳索3的拉力作用下，盖板4自动打开，为信号应答器安装座9和剪叉机构8的向上行程让路，变位装置恢复到“正常态”。

若变位机构处于既非“正常态”又非“让行态”，而处于中间状态且保持一定时间时，说明系统出现了故障，此时启动声光报警器报警，待维修人员来维修，以保障列车精准收发车的需求。

本发明可实现信号应答器安装座在“正常态”和“让行态”工作模式间的灵活切换，并可对位置精度进行控制。该机构在常态下可将信号应答器固定在检修地沟中央合理的高度，满足列车精准停车的需求；当检修分区有人即将通过时，此时应答器在电动推杆的驱动下旋转至钢轨下方，即地沟两侧，避让出检修地沟内的通道，使作业人员或自动化机器人顺畅通行；当作业人员或自动化机器人作业结束后，检修分区转变为无人状态，应答器变位机构自动回复到常态位置，满足列车全自动发车的需求。具有简便易行、成本低廉、性能可靠的特点。

本发明采用电机驱动、丝杠传动、剪叉机构支撑变位的技术方案，在列检作业人员或自动化检修机器人通行时，可将信号应答器安装座自动向下收缩至地面以下，保持检修地沟的畅通；采用绳索牵拉盖板的方式，可以实现应答器上下行程中的盖板的开关动作，且能保证协调性和同步性；变位机构可由驱动电机实现丝杠的水平旋转运动，丝杠的旋转运动带动套筒水平移动，通过丝杠机构将其转换为信号应答器安装座的竖直运动，可实现水平运动到竖直运动的转化，可避免直接采用竖直升降法带来的大深度坑穴的施工困难，本发明挖坑较浅，便于维护。

本领域的技术人员容易理解，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 (10)

1.一种车辆基地信号应答器丝杠平推式变位装置，其特征在于，包括壳体（1），其嵌入地沟的凹槽内；

所述壳体（1）底部设有机构支架（6），所述机构支架（6）包括底板和端部的折叠板，两端的折叠板之间设有可绕其旋转的丝杠（10）；

所述丝杠（10）分为螺纹段和光滑段，所述螺纹段与内部含螺纹的第一滑块（11）配合，所述光滑段与内部光滑的第二滑块（13）配合；且所述第一滑块（11）和第二滑块（13）横向两侧设有对应的支撑滑移小车（7）；剪叉机构（8）底部所述第一滑块（11）和第二滑块（13）铰接，顶部固定有信号应答器安装座（9），可在滑块的纵向移动作用下实现升降；

所述机壳（1）顶部两端的翼缘板分别铰接有盖板（4），并且翼缘板上还设有滑轮（2）；所述盖板（4）外部系有绳索（3），其一端与盖板（4）固定，另一端绕过滑轮（2）并通过翼缘板上的孔进入机壳内部，分别系在对应的支撑滑移小车（7）上，与之联动实现盖板的打开和关闭。

2.根据权利要求1所述的车辆基地信号应答器丝杠平推式变位装置，其特征在于，所述剪叉机构（8）包括开口向下的第一剪叉臂和开口向上的第二剪叉臂，两个剪叉臂之间交叉并铰接；所述第一剪叉臂顶部与信号应答器安装座（9）底部铰接，所述第二剪叉臂顶部与信号应答器安装座（9）底部采用滑移副连接。

3.根据权利要求1所述的车辆基地信号应答器丝杠平推式变位装置，其特征在于，变位装置两侧的立柱上设有激光位移传感器（14），用于检测信号应答器安装座（9）是否伸出地沟恢复到“正常态”。

4.根据权利要求1所述的车辆基地信号应答器丝杠平推式变位装置，其特征在于，两侧盖板（4）的端部安装接近传感器（15），用于检测盖板是否处于闭合的状态。

5.根据权利要求1所述的车辆基地信号应答器丝杠平推式变位装置，其特征在于，地沟两端入口处设有光电传感器，用于检测并判断检修人员进入地沟或者离开地沟的状态。

6.根据权利要求1-5任一项所述的车辆基地信号应答器丝杠平推式变位装置，其特征在于，一端的所述折叠板外侧设有驱动电机（5），其电机轴通过联轴器与丝杠（10）连接，实现电机轴和丝杠（10）的同步转动。

7.根据权利要求6所述的车辆基地信号应答器丝杠平推式变位装置，其特征在于，所述丝杠（10）的螺纹段和光滑段各占一半，且所述螺纹段与所述驱动电机（5）连接。

8.根据权利要求1-5任一项所述的车辆基地信号应答器丝杠平推式变位装置，其特征在于，需保证所述壳体（1）顶部的盖板（4）闭合时，盖板（4）的顶部与地沟地面相平。

9.根据权利要求1-5任一项所述的车辆基地信号应答器丝杠平推式变位装置，其特征在于，所述丝杠（10）沿着地沟纵向布置。

10.根据权利要求1-5任一项所述的车辆基地信号应答器丝杠平推式变位装置，其特征在于，所述支撑滑移小车（7）通过连接轴分别固定于所述第一滑块（11）和第二滑块（13）横向两侧。

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