CN114417644A - 一种道岔转换设备设计方法与系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种道岔转换设备设计方法与系统，所述方法包括进行道岔转换设备类型的选择，然后根据选择的道岔转换设备类型读取数据库内相应的图纸，然后往数据库中输入基本参数，确定图纸中各零件的变量尺寸，往数据库模块中输入项目参数，确定图纸中的项目信息，最后根据零件的变量尺寸和项目信息自动绘图。本发明实现设计、计算、查表、绘图一体化，使道岔转换设备的整个设计过程更快速、更简洁、更高效，设计人员可以省去很多繁琐的基础绘图、更改信息图框等工作，很大程度上缩短了工程线路的设计周期；本发明将道岔转换设备涉及到的所有类型的零件、组件统一编入数据库中，实现图纸的规范化、标准化。

Description

一种道岔转换设备设计方法与系统

技术领域

本发明属于轨道道岔技术领域，特别涉及一种道岔转换设备设计方法与系统。

背景技术

道岔是机车车辆由其中一股道向另一股道转入时，所应用到的线路设备，是实现列车转线或跨线运行时必不可少的轨道设备，也是行车设备的薄弱环节，具有构造复杂、载荷大、使用寿命较短和养护维修投入量大等特点，成为了限制列车运行速度的关键技术之一。

道岔转换设备的作用是转换、锁闭道岔，并对其位置进行监督检查。列车通过时，转换设备必须保证道岔可动部分固定在开通直股或侧股的位置。道岔转换设备包括；转辙机、密贴检查器、外锁闭装置、安装装置等。转辙机是道岔转换设备的执行机构，是转换道岔的行车安全设备，能够实现道岔转换、锁闭和监督功能。外锁闭装置是通过转辙机转换并直接把尖轨与基本轨锁闭在一起的机械装置。安装装置把转换设备与道岔连接起来的环节，是固定转辙机、密贴检查器的托板或角钢和连接杆件的统称。按道岔号码，国产道岔可分为7、9、12、18、42、62号道岔，按道床基础类型，可分为整体道床及碎石道床，锁闭方式有内锁闭和外锁闭，尖轨有单点牵引、两点牵引、三点牵引甚至更多点的牵引。

然而现有道岔转换设备设计工作复杂繁琐，存在很多重复性工作，需要较多人员，难以提高工作效率。

发明内容

针对上述问题，本发明提出一种道岔转换设备设计方法与系统。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种道岔转换设备设计方法，包括以下步骤：

进行道岔转换设备类型的选择；

根据选择的道岔转换设备类型读取数据库内相应的图纸；

往数据库中输入基本参数，确定图纸中各零件的变量尺寸；

往数据库模块中输入项目参数，确定图纸中的项目信息；

根据零件的变量尺寸和项目信息自动绘图。

优选的，在所述自动绘图前还进行参数检验，包括以下步骤：

检验零件的变量尺寸和项目信息是否有问题；

若有问题，则指出错误的地方并报警，然后重新输入参数；

若没有问题，则将参数输入至绘图模块。

优选的，进行所述参数检验，包括检验高度方向的动作、表示和基础以及水平方向的动作、表示和基础。

优选的，确定所述零件的变量尺寸，包括以下步骤：

将输入的基本参数写入数据库模块；

基于基本参数确定零件的变量尺寸。

优选的，所述自动绘图后，还包括以下步骤：

将绘制好的图纸保存另存为.txt格式文件；

AutoCAD加载程序数据库，点击交互绘制菜单，选择保存的设计图纸.txt文件，形成道岔转换设备安装图纸；

点击计算图菜单，选择保存的设计图纸.txt文件，形成计算图纸，最后保存为.dwg格式文件，完成整个设计过程。

一种道岔转换设备设计系统，包括设备类型选择模块、数据库模块、参数输入模块和绘图模块；

所述设备类型选择模块，用于通过人机交互选择道岔转换设备类型；

所述参数输入模块，用于往数据库中输入基本参数，确定图纸中各零件的变量尺寸，还用于往数据库模块中输入项目参数，确定图纸中的项目信息；

所述数据库模块，用于将原始图纸进行统一整理，并规范化、标准化后存入数据库，根据选择的道岔转换设备类型读取数据库内相应的图纸，并将输入的道岔参数写入数据库；

所述绘图模块，根据零件的变量尺寸和项目信息自动绘图。

优选的，所述参数输入模块在自动绘图前还进行参数检验，包括以下步骤：

参数输入模块检验零件的变量尺寸和项目信息是否有问题；

若有问题，则指出错误的地方并报警，然后重新输入参数；

若没有问题，则将参数输入至绘图模块。

优选的，所述参数输入模块还进行参数检验，包括检验高度方向的动作、表示和基础以及水平方向的动作、表示和基础。

优选的，参数输入模块确定所述零件的变量尺寸，包括以下步骤：

将参数输入模块输入的基本参数写入数据库模块；

基于基本参数确定零件的变量尺寸。

优选的，所述设备类型选择模块的类型包括道岔型号、锁闭方式、转辙机型号、牵引点数量、道床类型、有无轨底坡和设备限界。

优选的，所述设备类型选择模块包括若干类型，每个类型对应若干组件，每个组件对应若干零件。

优选的，所述输入模块的项目参数包括道岔工务图号、安装图图号、日期、安装图图名、项目名称和总经理名称，所述输入模块的基本参数包括枕距、牵引点距、尖轨孔距、基本轨孔距、牵引点开口、转辙机动程、轨高差、设备界限和外锁参数。

优选的，所述数据库包括零件图和组件图，所述零件图和组件图的尺寸随输入的对应的基本参数呈比例变化。

优选的，所述绘图模块进行绘制的图纸包括封面、扉页、目录、总装图、组件图、零件图、计算图、尺寸标注、形位公差、粗糙度、序号、技术要求、明细表和默认图框。

本发明的有益效果：

本发明实现设计、计算、查表、绘图一体化，使道岔转换设备的整个设计过程更快速、更简洁、更高效，设计人员可以省去很多繁琐的基础绘图、更改信息图框等工作，很大程度上缩短了工程线路的设计周期；本发明将道岔转换设备涉及到的所有类型的零件、组件统一编入数据库中，实现图纸的规范化、标准化。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所指出的结构来实现和获得。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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示出了本发明的一种道岔转换设备设计方法的流程示意图；

图2示出了本发明的一种道岔转换设备设计系统的设备类型选项图；

图3示出了本发明的一种道岔转换设备设计系统的结构图；

图4示出了本发明的一种道岔转换设备设计系统的道岔基本参数输入图；

图5示出了本发明的一种道岔转换设备设计方法的系统设计流程图；

图6示出了本发明的一种道岔转换设备设计方法的设计系统界面；

图7示出了本发明的一种道岔转换设备设计方法的设备类型选择界面；

图8示出了本发明的一种道岔转换设备设计系统的设备类型信息界面图；

图9示出了本发明的一种道岔转换设备设计系统的参数输入界面图；

图10示出了本发明的参数值界面图；

图11示出了本发明的一种道岔转换设备设计系统的自动绘图界面图；

图12示出了本发明的一种道岔转换设备设计方法的环境设置界面图；

图13示出了 AutoCad设计界面图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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、完整地说明，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

一种道岔转换设备设计方法，如图1所示，包括以下步骤：

进行道岔转换设备类型的选择；

根据选择的道岔转换设备类型读取数据库内相应的图纸；

往数据库中输入基本参数，确定图纸中各零件的变量尺寸；

往数据库模块中输入项目参数，确定图纸中的项目信息；

根据零件的变量尺寸和项目信息自动绘图。

需要说明的是，在自动绘图的内容包括零件图显示、组件图显示、总图显示、尺寸符号标注、序号标注、技术要求、明细表、图框、以及封面和扉页。

需要说明的是，如图5所示，在进行道岔转换设备设计过程中，首先新建设备，然后选择设备的类型，确定好设备类型后再输入道岔基本参数，随后输入项目参数，然后将基本参数和项目参数进行参数检验，如果检验结果没问题则绘图进行保存，反之则给出报警信号，并指出哪部分检验有问题，用户再次修改参数。

需要说明的是，道岔转换设备设计系统界面如图6所示，主界面菜单包含新建设备类型、打开、保存、另存、自动绘图、参数显示等功能，用户通过上述操作功能进行设备类型选择、自动绘图的功能，同时可以打开、保存或另存。

需要进一步说明的是，点击新建设备类型后的界面如图7所示，可以选择道岔型号、锁闭方式等，可以以下拉菜单的方式或其他方式供用户进行选择，选择完毕点击查询。

进一步地，在自动绘图前还进行参数检验，包括以下步骤：

检验零件的变量尺寸和项目信息是否有问题；

若有问题，则指出错误的地方并报警，然后重新输入参数；

若没有问题，则将参数输入至绘图模块。

进一步地，进行参数检验，包括检验高度方向的动作、表示和基础以及水平方向的动作、表示和基础。

进一步地，确定零件的变量尺寸，包括以下步骤：

将输入的基本参数写入数据库模块；

基于基本参数确定零件的变量尺寸。

需要说明的是，如组件短表示杆中的变量尺寸计算公式为：

其中：

为组件GTM密贴调整杆中的推荐参数（取值如下：当选取的设备类型为内锁、60kg/m钢轨9号道岔、ZDJ9、尖轨两个牵引点且c3为140mm时，H5=40mm；其他情况下H5=20mm。）；20为工务零件拉杆中的尺寸，为定值；c3、c4为输入的基本参数，表示基本轨孔间距；145为转辙机动作杆和表示杆间距，为定值。

需要说明的是，上述计算公式是确定组件短表示杆的变量尺寸的计算过程，如果需要确定其他零件的变量尺寸则需要其他的计算公式。

所有变量尺寸均可通过输入的基本参数、推荐参数和定值计算确定。

进一步地，如图13所示，自动绘图后，还包括以下步骤：

将绘制好的图纸保存另存为.txt格式文件；

AutoCAD加载程序数据库，点击交互绘制菜单，选择保存的设计图纸.txt文件，形成道岔转换设备安装图纸；

点击计算图菜单，选择保存的设计图纸.txt文件，形成计算图纸，最后保存为.dwg格式文件，完成整个设计过程。

需要说明的是，设计完毕后将设计图纸另存为.txt格式文件，然后进行AutoCAD环境设置，如图12所示，打开AutoCAD软件，软件会自动加载设计插件，点击新建菜单，AutoCAD会加载程序数据库，点击交互绘制菜单，选择保存的设计图纸.txt文件，形成道岔转换设备安装图纸

一种道岔转换设备设计系统，如图3所示，包括设备类型选择模块、数据库模块、参数输入模块和绘图模块；

所述设备类型选择模块，用于通过人机交互选择道岔转换设备类型；

所述参数输入模块，用于往数据库中输入基本参数，确定图纸中各零件的变量尺寸，还用于往数据库模块中输入项目参数，确定图纸中的项目信息；

所述数据库模块，用于将原始图纸进行统一整理，并规范化、标准化后存入数据库，根据选择的道岔转换设备类型读取数据库内相应的图纸，并将输入的道岔参数写入数据库；

所述绘图模块，根据零件的变量尺寸和项目信息自动绘图。

需要说明的是，该系统的设计思路是：建立数据库图库，将设计中涉及到的计算关系式用编程语言表达，用户交互输入设备类型和主要参数，程序对用户输入进行有效性检验，根据用户的交互输入定位到数据库中的图纸，在程序的控制下执行计算，最后生成完整图纸。

需要说明的是，数据库模块中的主要零件都有设有变量尺寸，变量尺寸都给予特定的计算公式，变量尺寸和用户输入参数相关；一些可能会变化的尺寸设为推荐参数，并给予推荐数值。将数据库中的图纸、变量参数、计算关系、计算图等用编程语言表达，形成程序数据库。软件能根据第一步中用户选择的转换设备各项类型定位到相应的数据库中各个图纸模块，不同的设备类型对应不同的模块组合。

进一步地，如图2所示，设备类型选择模块的类型包括道岔型号、锁闭方式、转辙机型号、牵引点数量、道床类型、有无轨底坡和设备限界。

需要说明的是，进行设备类型选择后，每个类型对应不同的图形模块，例如道岔型号对应了50/7、50/9、60/9、60/12和60/18，闭锁方式可以分为内锁和外锁，转辙机型号ZD6、ZDJ9、ZYJ7和S700K，牵引点数量分为尖1/2/3和心1/2，道床类型分为碎石和整体，有无轨底坡分为有轨底坡和无轨底坡。

进一步地，设备类型选择模块包括若干类型，每个类型对应若干组件，每个组件对应若干零件。

需要说明的是，如图8所示，“主要”菜单里包含“设备”和“组件与零件”菜单，“设备”菜单里包含用户选择的设备类型，“组件与零件”菜单包含该设备类型中的组件、零件名称，每一种设备类型均对应特定的组件，每一个组件对应特定的零件。

需要说明的是，用户参数输入界面如图9所示，分为道岔基本参数和项目参数，道岔基本参数有枕距a1、设备限界k1等，双击该参数右侧会出现该参数的标注示意图、项目参数有图号、项目名称等。

需要说明的是，点击参数菜单，系统会根据用户输入的参数计算出各组件中的变量参数和推荐参数值，用户对参数进行检查，有问题可以直接更改，参数界面如图10所示。

需要说明的是，如图11所示，最后点击自动绘图菜单，界面如图11所示，自动绘图之前系统会进行用户输入参数校验，有问题会有报警提示，没问题会在界面右侧显示该设备类型的设计图纸。

进一步地，如图4所示，输入模块的项目参数包括道岔工务图号、安装图图号、日期、安装图图名、项目名称和总经理名称，输入模块的基本参数包括枕距、牵引点距、尖轨孔距、基本轨孔距、牵引点开口、转辙机动程、轨高差、设备界限和外锁参数。

需要说明的是，每个基本参数可以对应多个不同的尺寸，例如，枕距对应了a1、a2、a3、a4、a5和a6，其中，其中a1、a2、a3为第一牵引点岔枕间距，a4、a5和a6为第二牵引点岔枕间距；牵引点距包括b1和b2，其中b1为第一牵引点间距，b2为第二牵引点间距；尖轨孔距包括c1、c2、c3和c4，均为尖轨各孔的间距；基本孔距包括g，牵引点开口包括d1和d2，d1为第一牵引点开口大小，d2为第二牵引点开口大小；转辙机动程包括e1和e2，e1为第一牵引点转辙机动程大小，e2为第二牵引点动程大小；轨高差包括f1、f2和f3，f1为基本轨和尖轨轨底高度差，f2为尖轨轨底到轨腰孔中心距离，f3为拉杆中心到尖轨轨腰孔中心的高度距离；设备限界包括k1，k1为基本轨工作边到转辙机底脚孔的距离；外锁参数包括h1、i1和j1，h1为曲尖轨侧基本轨和尖轨中心距，i1为牵引点处两基本轨工作边距离，j1为基本轨工作边到尖轨中心的距离。

需要进一步说明的是，在用户输入界面输入道岔转换设备设计必需的参数，系统一方面根据输入的道岔基本参数，通过上一步中的计算关系程序，确定最终图纸方案中的各零件变量尺寸；另一方面根据输入的项目参数更改图纸中的相应项目信息，最后生成用户所需的设计图纸。

进一步地，数据库包括零件图和组件图，零件图和组件图的尺寸随输入的对应的基本参数呈比例变化。

进一步地，绘图模块进行绘制的图纸包括封面、扉页、目录、总装图、组件图、零件图、计算图、尺寸标注、形位公差、粗糙度、序号、技术要求、明细表和默认图框。

需要说明的是，绘图模块自动绘图，用户点击绘图按钮，系统按照上一步中确定的设计图纸进行绘制，包括封面扉页目录、总装图、组件图、零件图和计算图，并进行尺寸、尺寸公差和粗糙度、形位公差符号和序号的标注、调取相应零件的技术要求、明细表和默认图框的显示。用户可以在系统界面预览生成的最终设计图纸，有错误返回更改。与传统设计工作不同的是，当组件图和零件图中的变量参数发生改变时，图形尺寸也会成比例变化，实现1：1绘图。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (14)

1.一种道岔转换设备设计方法，其特征在于，包括以下步骤：

进行道岔转换设备类型的选择；

根据选择的道岔转换设备类型读取数据库内相应的图纸；

往数据库中输入基本参数，确定图纸中各零件的变量尺寸；

往数据库模块中输入项目参数，确定图纸中的项目信息；

根据零件的变量尺寸和项目信息自动绘图。

2.根据权利要求1所述的一种道岔转换设备设计方法，其特征在于，在所述自动绘图前还进行参数检验，包括以下步骤：

检验零件的变量尺寸和项目信息是否有问题；

若有问题，则指出错误的地方并报警，然后重新输入参数；

若没有问题，则将参数输入至绘图模块。

3.根据权利要求2所述的一种道岔转换设备设计方法，其特征在于，进行所述参数检验，包括检验高度方向的动作、表示和基础以及水平方向的动作、表示和基础。

4.根据权利要求1所述的一种道岔转换设备设计方法，其特征在于，确定所述零件的变量尺寸，包括以下步骤：

将输入的基本参数写入数据库模块；

基于基本参数确定零件的变量尺寸。

5.根据权利要求1所述的一种道岔转换设备设计方法，其特征在于，所述自动绘图后，还包括以下步骤：

将绘制好的图纸保存另存为.txt格式文件；

AutoCAD加载程序数据库，点击交互绘制菜单，选择保存的设计图纸.txt文件，形成道岔转换设备安装图纸；

点击计算图菜单，选择保存的设计图纸.txt文件，形成计算图纸，最后保存为.dwg格式文件，完成整个设计过程。

6.一种道岔转换设备设计系统，其特征在于，包括设备类型选择模块、数据库模块、参数输入模块和绘图模块；

所述设备类型选择模块，用于通过人机交互选择道岔转换设备类型；

所述参数输入模块，用于往数据库中输入基本参数，确定图纸中各零件的变量尺寸，还用于往数据库模块中输入项目参数，确定图纸中的项目信息；

所述数据库模块，用于将原始图纸进行统一整理，并规范化、标准化后存入数据库，根据选择的道岔转换设备类型读取数据库内相应的图纸，并将输入的道岔参数写入数据库；

所述绘图模块，根据零件的变量尺寸和项目信息自动绘图。

7.根据权利要求6所述的一种道岔转换设备设计系统，其特征在于，所述参数输入模块在自动绘图前还进行参数检验，包括以下步骤：

参数输入模块检验零件的变量尺寸和项目信息是否有问题；

若有问题，则指出错误的地方并报警，然后重新输入参数；

若没有问题，则将参数输入至绘图模块。

8.根据权利要求7所述的一种道岔转换设备设计系统，其特征在于，所述参数输入模块还进行参数检验，包括检验高度方向的动作、表示和基础以及水平方向的动作、表示和基础。

9.根据权利要求6所述的一种道岔转换设备设计系统，其特征在于，参数输入模块确定所述零件的变量尺寸，包括以下步骤：

将参数输入模块输入的基本参数写入数据库模块；

基于基本参数确定零件的变量尺寸。

10.根据权利要求6所述的一种道岔转换设备设计系统，其特征在于，所述设备类型选择模块的类型包括道岔型号、锁闭方式、转辙机型号、牵引点数量、道床类型、有无轨底坡和设备限界。

11.根据权利要求6所述的一种道岔转换设备设计系统，其特征在于，所述设备类型选择模块包括若干类型，每个类型对应若干组件，每个组件对应若干零件。

12.根据权利要求6所述的一种道岔转换设备设计系统，其特征在于，所述输入模块的项目参数包括道岔工务图号、安装图图号、日期、安装图图名、项目名称和总经理名称，所述输入模块的基本参数包括枕距、牵引点距、尖轨孔距、基本轨孔距、牵引点开口、转辙机动程、轨高差、设备界限和外锁参数。

13.根据权利要求6所述的一种道岔转换设备设计系统，其特征在于，所述数据库包括零件图和组件图，所述零件图和组件图的尺寸随输入的对应的基本参数呈比例变化。

14.根据权利要求6-13任一项所述的一种道岔转换设备设计系统，其特征在于，所述绘图模块进行绘制的图纸包括封面、扉页、目录、总装图、组件图、零件图、计算图、尺寸标注、形位公差、粗糙度、序号、技术要求、明细表和默认图框。

Images