CN115162068A - 一种齿轨导入装置及齿轨轨道 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种齿轨导入装置及齿轨轨道，其中，齿轨导入装置布设在沿齿条导轨长度方向的其中一端，该齿轨导入装置至少包括：过渡齿条，对应设于齿条导轨长度方向的其中一端；板体，其按照与地面联结的方式布设在过渡齿条的端部对侧，用以约束过渡齿条于其长度方向上的窜动；第一弹性件，其按照经由外力驱动而产生弹性作用力以至少用于限制过渡齿条于其长度和/或宽度方向位移量的方式联结至板体和过渡齿条之间；第二弹性件，其按照经由外力驱动而产生弹性作用力以至少用于限制过渡齿条于其长度和/或宽度方向位移量的方式联结至过渡齿条沿宽度方向的两侧。

Description

一种齿轨导入装置及齿轨轨道

技术领域

本发明涉及齿轨铁路技术领域，尤其涉及一种齿轨导入装置及齿轨轨道。

背景技术

齿轨铁路是一种专用于地势起伏较大的线路的交通形式，通常在一般铁路轨道之间增设一条齿条轨道，并在运用车辆的转向架上装备齿轮装置，弥补车辆上坡时轮轨黏着力的不足或使用齿轮啮合力替代轮轨黏着力。当齿轨车辆从轮轨段驶入齿轨段时，需要确保齿轨车辆底部的齿轮能够顺利地与齿条的齿轮准确啮合，因此通常需要利用齿轨导入装置以使齿轨车辆能够顺利从轮轨段过渡至齿轨段。

CN113047093A公开了一种纵向可移动式入齿过渡装置，设置于轮轨段、齿轨段的过渡区间，位于齿轨段的正常齿条之前，所述正常齿条入齿端前方一定距离处设置移动装置和液压装置，移动装置的靠近齿轨段的前段设置过渡齿条、靠近轮轨段的后段设置过渡滚筒装置；所述液压装置作于移动装置上，使其沿正常齿条的中线相对正常齿条入齿端作变速的直线往复运动；移动装置向前直线运动时，过渡滚筒装置、过渡齿条依次作于齿轨车辆牵引齿轮，齿轨车辆牵引齿轮在齿轨车辆动力系统直接驱动和过渡装置辅助作用下提升自身转速，在正常齿条入齿端前达到齿轨车辆车轮线速度，使齿轨车辆牵引齿轮与正常齿条准确啮合。

然而现有技术仍存在以下问题：齿轨车辆停靠时，会出现因人员上下而引发的短时抖动，这种抖动在很大程度上是由车辆底盘上的减震机构所承受的。这种抖动往往是单向的，例如大量人员同时下车之时，车辆会先向一侧倾斜，进而在导入机构强劲弹簧恢复力作用下，再向另一侧返回。此时，车辆会以齿轨为转动中心发生左右扭动，如果齿轮为多个，则车体整体呈现钟摆式运动。钟摆式运动固然可以被减震机构所补偿，但其对齿顶和齿条所带来的集中负荷之巨是车身重量乘以力矩，由此必然带来齿轨断裂的风险。

因此，在出现载荷波动的区域如车站需要设置能够应对钟摆式运动的结构，以避免对线路运行产生危害。然而，在车站存在弯道、坡道的情况下，钟摆式运动还会演化成更为复杂的以齿顶为圆心的锥形摇摆运动，此类重复的锥形摇摆运动会受到各向导入机构的对称布置的强力恢复力的加强，虽然运动幅度受限，但运动自身持续时间长，对齿顶磨损和寿命都有着不可忽视的影响。

除此之外，在利用到现有多数齿轨导入机构时，在齿轨列车与齿条接触瞬间，容易产生入轨不连贯的问题，导致齿轮与齿条不易形成准确啮合从而产生顶齿现象；其次，齿轨列车与齿条接触瞬间，容易产生强烈冲击，多数齿轨导入机构在缓冲该冲击压力时，缓冲过程较为生硬；再者，部分齿轨导入机构的结构相较复杂，在齿轨铁路的设计施工成本极其高昂的条件下，复杂的结构将导致整个齿轨铁路的设计制造及运营维护成本骤增。因此，现有技术仍有亟待解决的至少一个或多个技术问题。

此外，一方面由于对本领域技术人员的理解存在差异；另一方面由于申请人做出本发明时研究了大量文献和专利，但篇幅所限并未详细罗列所有的细节与内容，然而这绝非本发明不具备这些现有技术的特征，相反本发明已经具备现有技术的所有特征，而且申请人保留在背景技术中增加相关现有技术之权利。

发明内容

针对现有技术之不足，本发明提供了一种齿轨导入装置及齿轨轨道，旨在解决现有技术中存在的至少一个或多个技术问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种齿轨导入装置，布设在沿齿条导轨长度方向的其中一端，其包括：

过渡齿条，对应设于齿条导轨长度方向的其中一端；

板体，其按照与地面联结的方式布设在过渡齿条的端部对侧，用以约束过渡齿条于其长度方向上的窜动；

第一弹性件，其按照经由外力驱动而产生弹性作用力以至少用于限制过渡齿条于其长度和/或宽度方向窜动量的方式联结至板体和过渡齿条之间；

第二弹性件，其按照经由外力驱动而产生弹性作用力以至少用于限制过渡齿条于其长度和/或宽度方向窜动量的方式联结至过渡齿条沿宽度方向的两侧。

优选地，第一弹性件和第二弹性件各自具有处于同一平面内的至少一个受力点，且过渡齿条于其长度和/或宽度方向的位移量是由至少一个受力点来决定的，其中，过渡齿条于其长度和/或宽度方向的位移量至少关联于第一弹性件和第二弹性件的弹性模量。在本发明中，布设在过渡齿条两端的第一弹性件以及第二弹性件具有联结并作用至该过渡齿条的至少一个受力点，并且优选地，第一弹性件以及第二弹性件各自对应的至少一个受力点在过渡齿条所在平面内构成三角形平面结构，当过渡齿条承受齿轨列车的载荷而具有偏离原有固定点位并产生部分位移/窜动的趋势时，处于过渡齿条至少一端的三个独立受力点能够同时应对过渡齿条的位移/窜动。此外，借助于三角形稳态结构，无论过渡齿条产生何种复杂窜动，例如在水平和竖直面内的多方向同时窜动，三个独立受力点彼此间能够在过渡齿条所在平面内保持原有等腰三角形，且优选为等边三角形构型，而不会因过渡齿条窜动方式的改变而破坏原有三角形构型，以保证第一弹性件和第二弹性件通过各自对应的至少一个受力点来协同限制过渡齿条窜动时的约束力，而更为重要的是，当过渡齿条产生前后、左右和/或上下的交替或同步窜动之时，三个独立受力点中的至少一个受力点所对应的弹性件能够弥补其余至少一个受力点对应的弹性件在限制过渡齿条前后、左右和/或上下窜动时的效力缺失，这种缺失通常是由于其中一受力点所对应的弹性件在相应窜动状态下，由于其空间方位限制而无法充分发挥自身弹性性能，或是弹性模量的限制所引起，由此，在不同的窜动状态下，所述三个受力点中的至少一个受力点所对应的弹性件能够基于自身的空间优势来充分发挥相应的弹性作用力从而弥补其余至少另一个受力点对应的弹性件所能提供的总的弹性作用力的不足，使得通过该三个受力点所构成的彼此补偿制约的一组复合弹性复位件能够维持甚至是增强其所对应的三角形结构稳固性。

优选地，分别位于过渡齿条两端的各自位于各自平面之内的至少三个受力点可以分别处于彼此不同的平面内，用以适应弯道、坡道路面。其次，分别位于过渡齿条两端的各自位于各自平面之内的至少三个受力点能够在三个自由度上以如下的程度发生运动，即，所述位移/窜动量由相应弹性件的弹性伸缩性能所规定。由此，可以针对弯道、坡道或其结合的不同路面状态，分别设置弹性伸缩性能彼此不同的弹性件。特别优选地，当过渡齿条处于上坡路面时，位于过渡齿条驶入端的至少三个受力点所对应的弹性件的弹性模量大于位于过渡齿条驶出端的至少三个受力点所对应的弹性件的弹性模量，由此，在齿轨列车引入相同数量级的载荷时，过渡齿条驶入端的弹性件对于所述载荷的承受力更强，尤其是在齿轨列车上坡阶段，齿轨列车沿坡道向下的重力分力将随坡道角的增加而增大，故齿轨列车沿坡道向下滑动的可能性越大，故增强过渡齿条驶入端的承载能力有助于增强列车齿轮与过渡齿条间的黏着力，以协助齿轨列车在相应坡道内从过渡齿条驶出并顺利进入齿轨段。同样地，当过渡齿条处于下坡路面之时，位于过渡齿条驶出端的至少三个受力点所对应的弹性件的弹性模量可大于位于过渡齿条驶入端的至少三个受力点所对应的弹性件的弹性模量，从而能够适应于齿轨列车下坡阶段，沿过渡齿条长度方向持续累积并在过渡齿条驶出端达到峰值的竖向及纵向载荷。

特别地，通过按照不同方位/位置排布的多个弹性件来限制过渡齿条窜动，能够降低对于单一弹性件需具备的高强度要求，降低相应的设计制造成本及难度，且同时，多个按照不同方位/位置排布的弹性件能够弥补或增强单一弹性件在限制过渡齿条于不同方向窜动或摆动时的强度缺失。除此之外，借助于弹性件的柔性伸缩特性及其弹性作用力，在限制齿条窜动的同时，多个布置方式不同的弹簧能够提供来自于不同角度的外力或合力，使得齿轨列车底部齿轮能够与齿条的轨齿充分接触抵靠，以增加彼此的啮合程度，降低过分偏离甚至是脱轨概率。此外，基于弹簧的柔性伸缩特性，通过多个布置方式及方位不同的弹簧能够从多个方向有效缓解齿轨列车进入齿条阶段对于齿轨轨道及齿条的强烈冲击，并且能够减小冲击，调节齿轮与轨齿的相对位置，使得齿轮与轨齿间的啮合以及相对位置的调节更加平滑流畅，减少卡顿等现象的产生。

更为重要的是，弹簧的自由度及适应性更广，能够顺应过渡齿条在水平面和/或竖直平面内的多方向窜动，尤其是在齿轨列车始发路面非平整路面的状态下，过渡齿条的窜动方向或位移并不会完全符合预期或期望的路径，因此多个弹簧基于自身柔性伸缩特性带来的自适应能力能够协同配合以使过渡齿条与齿轮间的接触啮合更加顺畅，而现有导轨入齿装置的刚性构件多是期望过渡齿条在其限定的空间内进行移动或窜动以减少窜动量确保安全，然而对于一些特殊的诸如弯道、坡道路面而言，在限定的空间内按照期望或限制的路径进行移动或窜动很可能导致的是过渡齿条因路况原因无法顺利窜动及复位，而随着齿轨列车与过渡齿条间的持续啮合及相对移动，可能会导致过渡齿条与齿轮间的错位啮合甚至卡死，致使齿轨列车无法继续前行，若重启齿轨列车不仅会耗费大量时间和人力，还有可能导致重启瞬间齿轨列车发生类似于溜坡的下坠现象，而在本发明中，多个弹簧则能够基于自身的弹性自适应性适应齿轨列车在不同路面状况下行驶时，过渡齿条的各类位移/窜动模式，保证过渡齿条与齿轮间的顺利啮合，并且不过分限制过渡齿条的窜动及复位，以使其复位方式更加自由且具备更强的适应性，同时保证齿轨列车行驶的流畅性，以使齿轨列车能够顺利经由过渡齿条顺利从轮轨段过渡至齿轨段内。

优选地，在过渡齿条与齿轨列车的齿轮接触啮合之时，随着过渡齿条与齿轮沿第一方向上的相对移动，过渡齿条经由第一位置沿第一方向产生第一位移，且过渡齿条至少能够基于第一弹性件和/或第二弹性件的弹性作用力而在过渡齿条与齿轮分离后产生与第一位移反向的第二位移以复位至第一位置。

优选地，在过渡齿条与齿轨列车的齿轮接触啮合之时，随着过渡齿条与齿轮沿第二方向上的相对移动，过渡齿条经由第三位置沿第二方向产生第三位移，且过渡齿条至少能够基于第一弹性件和/或第二弹性件的弹性作用力而在过渡齿条与齿轮分离后产生与第三位移反向的第四位移以复位至第三位置。

优选地，在过渡齿条基于其与齿轨列车的齿轮间的相对移动而产生于第一方向和/或第二方向的部分位移之时，第一弹性件和第二弹性件能够基于部分位移而产生沿第三方向将过渡齿条向齿轮所在方向拉动以使两者彼此抵靠的弹性作用力。联结至过渡齿条端部两侧的第二弹性件能够有效减少过渡齿条于第二方向上的窜动量，以保持过渡齿条与齿轮各自的中心轴线彼此重合，使得过渡齿条的轨齿能够与齿轮的顶齿完全接触并啮合。尤其是当齿轨列车的始发路段或过渡齿条的放置路段非完全平整的路段时，第二弹性件能够限制过渡齿条于第二方向上的过分窜动，以降低过渡齿条与齿轮彼此脱离的概率。

优选地，该齿轨导入装置还包括：滚筒，其按照在过渡齿条宽度方向延伸以与过渡齿条的至少一个轨齿彼此并行的方式可转动连接至过渡齿条远离于齿条导轨的一端。

优选地，该齿轨导入装置还包括：安装座，布设在过渡齿条沿宽度方向的两侧，并按照与地面联结的方式与第二弹性件连接。

优选地，过渡齿条基于其与齿轨列车的齿轮间的相对移动而于第一方向和/或第二方向产生的位移量至少与第一弹性件和第二弹性件弹性模量，以及滚筒的抗冲击强度相关。

优选地，齿轨轨道至少包括：

沿齿轨轨道宽度方向延伸并沿齿轨轨道长度方向间隔排列的多个枕木；

至少两条并行的钢轨，铺设于枕木之上；

对应设于两条钢轨之间的至少部分齿条导轨，铺设于枕木之上；

其中，钢轨的总长度大于等于齿条导轨的总长度。

优选地，齿轨轨道还包括：

护轨，其按照沿齿条导轨长度方向延伸的方式布设在至少两条钢轨的相对一侧。

优选地，本发明还涉及一种包括上述齿轨导入装置的齿轨轨道。

附图说明

图1是本发明提供的一种优选实施方式的齿轨导入装置的结构示意图；

图2是将齿轨列车进行模型简化后优选的坡道受力分析图；

图3是本发明提供的一种优选实施方式的齿轨导入装置的侧视图。

附图标记列表

10：枕木；20：车轮；30：钢轨；40：护轨；50：过渡齿条；60：安装座；70：第一弹性件；80；第二弹性件；90：板体；100：条形底座；110：滚筒；120：齿轮；130：轮轴。

具体实施方式

下面结合附图进行详细说明。

需要理解的是，本发明实施例所述的“第一方向”可以指代齿轨或齿条的长度方向，“第二方向”可以指代齿轨或齿条的宽度方向，而“第三方向”可以指代法向垂直于齿轨或齿条所在平面的方向。

本发明提供了一种可应用于齿轨轨道的齿轨导入装置，如图1所示，齿轨轨道可以包括至少两条并行的钢轨30和设置在两条钢轨30之间的至少部分齿条导轨，以及铺设在钢轨30和齿条导轨下方的若干枕木10。

进一步地，如图1所示，若干枕木10沿钢轨30的延伸方向间隔排列，并沿齿轨轨道宽度方向延伸。特别地，齿条导轨的总长度不大于钢轨30的总长度。

根据图1所示的一种优选实施方式，齿轨轨道还可以包括沿钢轨30长度方向延伸的护轨40。且优选地，该护轨40布设在两条钢轨30彼此相对的一侧。

根据图1所示的一种优选实施方式，钢轨30主要用于承载齿轨列车两侧的车轮20。而齿条导轨主要用于承载设置于两侧车轮20之间的齿轮120。进一步地，齿轨列车两侧的车轮20通过一轮轴130彼此连接。

根据图1所示的一种优选实施方式，齿轨列车底部的齿轮120套设于轮轴130的径向外侧，用于在齿轨列车行进时与齿条导轨的轨齿保持啮合。

根据一种优选实施方式，如图1和图3所示，齿轨导入装置可以包括：

过渡齿条50，布设于沿齿条导轨长度方向的其中一端，用于与齿轨列车底部的齿轮120接触啮合；

滚筒110，其以与过渡齿条50的轨齿并行的方式被布设在过渡齿条50远离于齿条导轨的一端；

板体90，布设在沿过渡齿条50长度方向的两端对侧以限制过渡齿条50在沿其长度方向上的窜动量；

弹性件，包括布设在过渡齿条50两端部处的第一弹性件70和第二弹性件80。

根据图1和图3所示的一种优选实施方式，至少一个第一弹性件70按照沿第一方向延伸的方式联结于过渡齿条50和板体90之间，至少两个第二弹性件80按照沿第三方向延伸的方式联结于过渡齿条50沿宽度方向的两侧。优选地，第一弹性件70和第二弹性件80为压缩弹簧。

根据图1和图3所示的一种优选实施方式，该齿轨导入装置还包括安装座60，该安装座60联结至地面，用于固定沿过渡齿条50宽度方向两侧的第二弹性件80并将其与地面联结。

根据图1所示的一种优选实施方式，所述滚筒110可配置在设置于过渡齿条50远离于齿条导轨一端的条形底座100上。进一步地，该条形底座100可由过渡齿条50一体成型。优选地，滚筒110以可转动方式联结至该条形底座100，以代替过渡齿条50端部的至少一个轨齿。特别地，当齿轨列车从过渡齿条50驶入端驶入时，滚筒110能够避免在齿轨车辆的齿轮120与过渡齿条50的轨齿接触的瞬间产生过大的摩擦。

根据一种优选实施方式，在设计本发明的齿轨导入装置时，主要考虑的是滚筒和弹性件(弹簧)的形变和承载能力，且设计步骤可参考如图2所示的将齿轨车辆进行模型简化后的坡道受力分析图，其中，坡道具有一坡度角θ，具体方法包括：

1.根据图2中齿轨车辆的受力关系建立如下所示的受力平衡方程：

ma＝μmgcosθ+F-mgsinθ

其中，m为齿轨车辆总质量，α为加速度，μ为齿面摩擦系数，g为重力加速度，θ为坡度角，F为驱动力；

2.根据受力平衡方程求解各个方向上的分力，其中，

齿轮受沿斜面向上的力为F_x＝F+μmgcosθ-mgsinθ，

齿轮受垂直斜面向下的力为F_y＝mgcosθ；

3.根据步骤2的受力分析求解各弹簧的设计参数，其中，F_x即为水平放置的弹簧所承受压力，F_y即为竖直放置的弹簧所承受压力，而弹簧的承载能力需满足下述公式：

其中，n₁为水平放置弹簧的个数，m₁为水平放置弹簧的质量，C₁为水平放置弹簧的阻尼系数，K₁为水平放置弹簧的刚度系数，Δx₁为水平放置弹簧的形变量，n₂为竖直放置弹簧的个数，m₂为竖直放置弹簧的质量，C₂为竖直放置弹簧的阻尼系数，K₂为竖直放置弹簧的刚度系数，Δx₂为竖直放置弹簧的形变量。优选地，根据上述方程可求解出沿不同方位放置的弹簧的数量及其相应参数。

4.根据步骤2的受力分析求解滚筒的设计参数：

入轨瞬间滚筒所受冲击力可根据动量定理求碰撞瞬间的受力，即

其中，F为滚筒所受合外力，m为滚筒质量，Δν为速度变化量，Δt为合外力作用时间，

则滚筒的承载能力需满足：F′＞F，且可进一步根据滚筒受力情况来计算滚筒强度，从而完成滚筒参数设计。

根据一种优选实施方式，在齿轨轨道中，过渡齿条50主要受到由齿轨列车底部齿轮120沿过渡齿条50延伸方向移动时产生的纵向载荷。在齿轨列车驶入过渡齿条50，且在齿轮120与过渡齿条50的轨齿发生接触啮合之前，过渡齿条50位于第一方向上的第一位置。而当齿轨列车从过渡齿条50驶入端驶入过渡齿条50，并在齿轮120与过渡齿条50之间发生啮合及相对移动时，由于齿轮120和过渡齿条50间的相互作用力，过渡齿条50具有沿第一方向产生第一位移的趋势。

换而言之，当齿轨列车驶入过渡齿条50，且齿轨列车底部齿轮120的齿顶与过渡齿条50的轨齿产生接触啮合之时，随着齿轮120在沿过渡齿条50长度方向上的移动，由于彼此相对运动产生的机械作用力使得过渡齿条50经由第一位置沿第一方向产生第一位移，并移动至与第一位置彼此不同的第二位置处。此时，布设在过渡齿条50两端部对侧的第一弹性件70及板体90能够限制该过渡齿条50于第一方向上的第一位移量。进一步地，板体90可以为金属板，且可通过螺栓及固定座等部件将其联结固定至地面。

另一方面，当齿轨列车从过渡齿条50驶出端驶出，使得齿轮120与过渡齿条50彼此分离后，至少能够借助第一弹性件70及板体90蓄积的势能将过渡齿条50从第二位置在至少经历与第一位移反向的第二位移的状态下复位至第一位置。

根据一种优选实施方式，过渡齿条50于第一方向上的第一位置和第二位置之间的第一位移及第二位移至少与第一弹性件70、第二弹性件80的弹性模量和/或滚筒110的抗冲击强度相关。

根据一种优选实施方式，在过渡齿条50的端部两侧设置有第二弹性件80，能够缓冲齿轨列车从黏着路段(从轨段)驶入齿轨路段时的冲击压力，同时限制过渡齿条50在沿第二方向，即过渡齿条50宽度方向上的位移量。在齿轨列车驶入过渡齿条50，且在齿轮120的齿顶与过渡齿条50的轨齿发生接触啮合之前，过渡齿条50于第二方向无任何位移，过渡齿条50位于第二方向上的第三位置。而当齿轨列车从驶入端驶入该过渡齿条50，并在其底部齿轮120与过渡齿条50之间发生啮合及相对移动时，随着齿轮120的齿顶与过渡齿条50的轨齿间的扭转啮合，过渡齿条50至少部分经由第三位置沿第二方向产生第三位移，并移动至与第三位置彼此不同的第四位置。

进一步地，当齿轨列车从过渡齿条50驶出端驶出，使得齿轮120与过渡齿条50彼此分离后，第一弹性件70及第二弹性件80蓄积的势能会将过渡齿条50从第四位置在至少经历与第三位移反向的第四位移的状态下复位至第三位置。

根据一种优选实施方式，过渡齿条50于第二方向上的第三位置和第四位置之间的第三位移及第四位移至少与第一弹性件70、第二弹性件80的弹性模量和/或滚筒110的抗冲击强度相关。

特别地，若齿轨列车的始发路段或是过渡齿条50的放置路段非完全平整的地面，例如由于地形海拔或是路面积石等多种因素导致齿轨轨道在水平面内存在一定倾斜时，当齿轨列车驶入过渡齿条50后，极有可能增大过渡齿条50在沿自身宽度方向上的窜动量，而这将导致过渡齿条50的至少部分轨齿与齿轮120的齿顶未完全接触及啮合。

进一步地，若过渡齿条50的轨齿与齿轮120的齿顶未完全接触及啮合时，齿轨列车则无法顺利从从轨段进入齿轨轨道内，且若产生过分脱离则有可能导致齿轮120脱轨，产生安全事故。另一方面，过分脱离将导致过渡齿条50沿其宽度方向的两侧受力不均，尤其对于过渡齿条50与齿轮120的接触部分而言需承受更大的竖向载荷，会对过渡齿条50的结构及强度产生破坏。

优选地，所述联结至过渡齿条50端部两侧的第二弹性件80能够有效减少过渡齿条50于第二方向上的窜动量，以保持过渡齿条50与齿轮120各自的中心轴线彼此重合，使得过渡齿条50的轨齿能够与齿轮120的顶齿充分接触并啮合。尤其是当齿轨列车的始发路段或过渡齿条50的放置路段非完全平整的路段时，第二弹性件80能够限制过渡齿条50于第二方向上的过分位移，以降低过渡齿条50与齿轮120彼此脱离的概率。

其次，在通过第二弹性件80限制过渡齿条50于第二方向上的位移量的同时，第一弹性件70会随着过渡齿条50于第二方向上产生的所述位移而基于自身的柔性伸缩特性同步产生一定形变，并通过该形变蓄积的弹性势能而限制过渡齿条50于第二方向上的位移量。换而言之，第一弹性件70和第二弹性件80能够协同限制过渡齿条50位移量。

根据一种优选实施方式，现有齿轨导入装置对于过渡齿条50的窜动限制作用基本依赖于过渡齿条50横向两侧的刚性构件，尤其是在齿轨列车齿轮与过渡齿条50接触瞬间，刚性构件往往会与过渡齿条50产生较为生硬强烈的冲击。进一步地，随着齿轨列车沿过渡齿条50长度方向的持续移动，刚性构件蓄积的应变势能持续累积并至少在齿轮120位移至过渡齿条50驶出端之时达到峰值，而当齿轨列车驶出后，与压缩弹簧不同，其内部应变势能的释放是瞬间的，不具有明显的缓释效果，此时将产生类似猛拉过渡段齿轨的现象，致使齿轨列车在脱离过渡段齿轨进入齿条导轨的阶段中，可能会再次产生相应的拉扯感，阻碍齿轨列车从从轨段过渡至齿轨段，而且随着齿轨列车的持续移动，一旦刚性构件产生一定幅度的形变受损，该受损将随所述齿轨列车的持续移动而持续扩大，且往往无法逆转，其对应的防窜动能力将随所述无法逆转的形变受损的持续扩大而减弱甚至消失，而其余的弹性件也无法起到或充分发挥其限制作用。

此外，刚性构件通常是与过渡齿条50配套设计制造的，若其受损，则涉及到大量细小精密零部件的维护更换，无疑会增加制造运营成本，并且仅以单个细微零部件而言，就可能需要数十分钟为单位的更换时间，并且还涉及到需要对过渡齿条50及刚性构件的位置关系做出相应调整，对于日常齿轨列车的运营维护，尤其是对于齿轨列车换线或换乘而言，一旦涉及细微零部件的更换，就会增加较长的等待时间，为乘客带来诸多不便。

根据一种优选实施方式，当仅通过单一结构或单一配置方式的弹性件来限制过渡齿条50的窜动时，此时对于该弹性件的伸缩特性要求是极其高的，尤其该弹性件承担着避免过渡齿条50与齿轮120脱离，甚至是发生脱轨的作用，其重要意义不言而喻，故相应的设计制造要求及成本也普遍很高。其次，在通过单一弹性件来限制过渡齿条50的窜动时，由于其空间位置及配置结构、方式的限制，在限制过渡齿条50窜动时的限制能力是有限的。

在本发明中，第一弹性件70和第二弹性件80均可通过由于自身形变而蓄积的弹性势能而于第二方向上限制过渡齿条50的位移。除此之外，当过渡齿条50于第二方向产生窜动，且第二弹性件80限制过渡齿条50的左右窜动的同时，第二弹性件80因形变而产生的作用力具有将过渡齿条50沿第三方向向齿轮120靠近的分力。即，第二弹性件80在限制过渡齿条50从第三位置沿第二方向发生窜动的同时，能够沿第三方向使过渡齿条50与齿轮120紧贴。

另一方面，若过渡齿条50有绕其自身一端于第三方向发生转动/摆动的趋势时，第一弹性件70及第二弹性件80能够基于自身伸缩形变而蓄积的弹性势能来限制过渡齿条50于第三方向上的转动/摆动。

同样地，当过渡齿条50在第一方向产生位移时，第二弹性件80也能够基于自身伸缩形变而蓄积的弹性势能协同第一弹性件70限制过渡齿条50于第一方向上的位移量。并且由于第二弹性件80伸缩形变而产生的作用力能够沿第三方向将过渡齿条50向靠近齿轮120所在方向进行拉动，故可使过渡齿条50的轨齿与齿轮120的齿顶紧密抵靠，以使其充分接触并啮合。

综上所述，第一弹性件70和第二弹性件80能够基于多个角度及方向来限制过渡齿条50在第一方向、第二方向以及第三方向上的窜动。由此，通过多个按不同方向进行配置的弹性件能够避免通过单一弹性件限制过渡齿条50窜动时所需具备的高强度要求，以降低设计制造成本及难度，即，采用多个刚度/强度相对较低的弹簧，并以不同方位/方式配置在过渡齿条50的端部及侧面。另外，通过多个按不同方向进行配置的弹性件能够克服单一弹性件在限制过渡齿条50于前后、左右窜动及上下摆动/移动时的强度缺失。

根据一种优选实施方式，过渡齿条50与地面之间通过多个弹性件联结，凭借弹性件的柔性特质能够起到减小冲击、调节齿轮120与轨齿相对位置的作用，并且借助于弹性件的柔性特质，使得齿轮120与轨齿间的啮合以及相对位置的调节更加平滑顺畅，减少卡顿等现象的产生。

需要注意的是，上述具体实施例是示例性的，本领域技术人员可以在本发明公开内容的启发下想出各种解决方案，而这些解决方案也都属于本发明的公开范围并落入本发明的保护范围之内。本领域技术人员应该明白，本发明说明书及其附图均为说明性而并非构成对权利要求的限制。本发明的保护范围由权利要求及其等同物限定。本发明说明书包含多项发明构思，诸如“优选地”、“根据一个优选实施方式”或“可选地”均表示相应段落公开了一个独立的构思，申请人保留根据每项发明构思提出分案申请的权利。

Claims (10)

1.一种齿轨导入装置，布设在沿齿条导轨长度方向的其中一端，其特征在于，包括：

过渡齿条(50)，对应设于所述齿条导轨沿长度方向的其中一端；

板体(90)，其按照与地面联结的方式布设在所述过渡齿条(50)的端部对侧以约束所述过渡齿条(50)的窜动；

第一弹性件(70)，其按照经由外力驱动而产生弹性作用力以至少用于限制所述过渡齿条(50)于其长度和/或宽度方向位移量的方式联结至所述板体(90)和过渡齿条(50)之间；

第二弹性件(80)，其按照经由外力驱动而产生弹性作用力以至少用于限制所述过渡齿条(50)于其长度和/或宽度方向位移量的方式联结至所述过渡齿条(50)沿宽度方向的两侧。

2.根据权利要求1所述的导入装置，其特征在于，所述第一弹性件(70)和第二弹性件(80)各自具有处于同一平面内的至少一个受力点，且所述过渡齿条(50)于其长度和/或宽度方向的位移量是由至少一个所述受力点来决定的，其中，

所述过渡齿条(50)于其长度和/或宽度方向的位移量至少关联于所述第一弹性件(70)和第二弹性件(80)的弹性模量。

3.根据权利要求1或2所述的导入装置，其特征在于，在所述过渡齿条(50)与齿轨列车的齿轮(120)接触啮合之时，随着所述过渡齿条(50)与齿轮(120)沿第一方向上的相对移动，所述过渡齿条(50)经由第一位置沿第一方向产生第一位移，且所述过渡齿条(50)至少能够基于所述第一弹性件(70)和/或第二弹性件(80)的弹性作用力而在所述过渡齿条(50)与齿轮(120)分离后产生与所述第一位移反向的第二位移以复位至所述第一位置。

4.根据权利要求1～3任一项所述的导入装置，其特征在于，在所述过渡齿条(50)与齿轨列车的齿轮(120)接触啮合之时，随着所述过渡齿条(50)与齿轮(120)沿第二方向上的相对移动，所述过渡齿条(50)经由第三位置沿第二方向产生第三位移，且所述过渡齿条(50)至少能够基于所述第一弹性件(70)和/或第二弹性件(80)的弹性作用力而在所述过渡齿条(50)与齿轮(120)分离后产生与所述第三位移反向的第四位移以复位至所述第三位置。

5.根据权利要求1～4任一项所述的导入装置，其特征在于，在所述过渡齿条(50)基于其与所述齿轨列车的齿轮(120)间的相对移动而产生于第一方向和/或第二方向的部分位移之时，所述第二弹性件(80)能够基于所述部分位移而产生沿第三方向将所述过渡齿条(50)向齿轮(120)所在方向拉动以使两者彼此抵靠的弹性作用力。

6.根据权利要求1～5任一项所述的导入装置，其特征在于，还包括：

滚筒(110)，其按照在过渡齿条(50)宽度方向延伸并与所述过渡齿条(50)的至少一个轨齿彼此并行的方式可转动连接至所述过渡齿条(50)远离于齿条导轨的一端。

7.根据权利要求1～6任一项所述的导入装置，其特征在于，还包括：

安装座(60)，布设在所述过渡齿条(50)沿宽度方向的两侧，并按照与地面联结的方式与所述第二弹性件(80)连接。

8.根据权利要求1～7任一项所述的导入装置，其特征在于，所述齿条导轨用于齿轨轨道，所述齿轨轨道包括：

沿齿轨轨道宽度方向延伸并沿所述齿轨轨道长度方向间隔排列的多个枕木(10)；

至少两条并行的钢轨(30)，其铺设于所述枕木(10)之上；以及

对应设于两条所述钢轨(30)之间的至少部分齿条导轨，其铺设于所述枕木(10)之上；

其中，所述钢轨(30)的总长度大于等于所述齿条导轨的总长度。

9.根据权利要求1～8任一项所述的导入装置，其特征在于，所述齿轨轨道还包括：

护轨(40)，其按照沿所述齿条导轨长度方向延伸的方式布设在至少两条钢轨(30)的相对一侧。

10.一种基于权利要求1～9任一项所述的装置的齿轨轨道，其特征在于，包括：

沿齿轨轨道宽度方向延伸并沿所述齿轨轨道长度方向间隔排列的多个枕木(10)；

至少两条并行的钢轨(30)，铺设于所述枕木(10)之上；

对应设于两条所述钢轨(30)之间的至少部分齿条导轨，铺设于所述枕木(10)之上；

齿轨导入装置，布设在沿所述齿条导轨长度方向的其中一端，其中，所述齿轨导入装置包括：

过渡齿条(50)，对应设于所述齿条导轨长度方向的其中一端；

板体(90)，其按照与地面联结的方式布设在所述过渡齿条(50)的端部对侧，用以约束所述过渡齿条(50)于其长度方向上的窜动；

第一弹性件(70)，其按照经由外力驱动而产生弹性作用力以至少用于限制所述过渡齿条(50)于其长度和/或宽度方向窜动量的方式联结至所述板体(90)和过渡齿条(50)之间；

第二弹性件(80)，其按照经由外力驱动而产生弹性作用力以至少用于限制所述过渡齿条(50)于其长度和/或宽度方向窜动量的方式联结至所述过渡齿条(50)沿宽度方向的两侧。

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