CN116791413A - 一种整体摆动式齿轨道岔 - Google Patents

一种整体摆动式齿轨道岔 Download PDF

Info

Publication number
CN116791413A
CN116791413A CN202310535150.1A CN202310535150A CN116791413A CN 116791413 A CN116791413 A CN 116791413A CN 202310535150 A CN202310535150 A CN 202310535150A CN 116791413 A CN116791413 A CN 116791413A
Authority
CN
China
Prior art keywords
turnout
rack
strand
rail
movable
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202310535150.1A
Other languages
English (en)
Inventor
杨文茂
蔡文锋
张威风
林红松
余浩伟
徐锡江
田春香
胡连军
徐浩
温炎丰
陈志辉
罗圆
钱科元
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China Railway Eryuan Engineering Group Co Ltd CREEC
Original Assignee
China Railway Eryuan Engineering Group Co Ltd CREEC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China Railway Eryuan Engineering Group Co Ltd CREEC filed Critical China Railway Eryuan Engineering Group Co Ltd CREEC
Priority to CN202310535150.1A priority Critical patent/CN116791413A/zh
Publication of CN116791413A publication Critical patent/CN116791413A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01B—PERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
    • E01B25/00—Tracks for special kinds of railways
    • E01B25/02—Tracks for rack railways
    • E01B25/06—Switches; Frogs; Crossings

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Railway Tracks (AREA)

Abstract

一种整体摆动式齿轨道岔，以有效降低可动轨排的摆动长度及摆动幅度，实现接轨处齿条的高精度接合。固定轨排包括通过扣件固定安装在岔枕上的道岔固定组件，道岔固定组件包括直股钢轨、直股齿条、斜股钢轨、斜股齿条和辙叉，辙叉位于直股齿条、斜股齿条之间。道岔摆动组件与道岔固定组件的弧形分界线设置于辙叉的近端面之前，道岔摆动组件、道岔固定组件的近端端面分别位于该弧形分界线两侧。滑床台坐落在台下框架上，该台下框架顶面上具有沿线路方向延伸的滑槽，滑床台底面上设置与滑槽相对应的条状滑块。道岔固定组件的近端与滑床台的近端形成固定连接，所述道岔摆动组件的远端与滑床台的远端形成固定连接。

Description

一种整体摆动式齿轨道岔
技术领域
本发明属于山地轨道交通系统技术领域，具体涉及一种整体摆动式齿轨道岔。
背景技术
齿轨铁路是一种服务于地形起伏较大的山地城市/景区的交通系统，齿轨铁路选用齿轨车辆，采用齿轮齿条传动。其与普通的铁路线路最大的区别在于在两钢轨之间加装了齿条，通过齿轨机车的齿轮与齿条啮合力提供走行动力，有效克服了普通铁路线路轮轨黏着力不足的问题。因此，齿轨铁路的线路爬坡能力较强。
齿轨道岔是齿轨列车从一股道转入另一股道的线路连接设备。与普通道岔不同的是，齿轨道岔中直、侧向齿条在导曲线部分存在与直向、侧股尖轨跟端交叉干涉的问题。针对这一问题，目前主要有可动齿条式道岔、整体摆动式道岔两种解决方案。
可动齿条式道岔主要通过齿条的旋转或平移，解决齿条与钢轨交叉干涉的问题。譬如：在公布号CN110593026A的发明专利申请说明书中公开了一种道岔区连续型可动齿轨结构，该结构包括直线钢轨和曲线钢轨，道岔区直股道的齿轨与曲线钢轨交汇形成第一交汇处，并在此处纵向断开形成第一内侧可动齿轨和第一外侧可动齿轨；道岔区曲股道的齿轨与直线钢轨交汇形成第二交汇处，并在此处断开形成第二内侧可动齿轨和第二外侧可动齿轨；所述第一内侧可动齿轨、第一外侧可动齿轨、第二内侧可动齿轨和第二外侧可动齿轨远离交汇处的一端分别铰接固定在轨枕上，另一端分别与转辙机相连并由转辙机带动绕铰接点进行转动。
再如，在公告号为CN209276915U的发明说明书中公开了一种齿轨道岔，该齿轨道岔包括第一股轨道和第二股轨道，第一股轨道包括第一股外侧钢轨、第一股内侧钢轨和第一股齿条，第一股齿条位于第一股外侧钢轨和第一股内侧钢轨之间。第二股轨道包括第二股外侧钢轨、第二股内侧钢轨和第二股齿条，第二股齿条位于第二股外侧钢轨和第二股内侧钢轨之间。第一股齿条与第二股外侧钢轨连接组成第一齿条组件，第二股齿条与第一股内侧钢轨连接组成第二齿条组件。第一齿条组件和第二齿条组件通过连杆连接，转辙机与连杆连接。转辙机通过连杆驱动第一齿条组件和第二齿条组件摆动实现第一股轨道和第二股轨道开通转换。能够避免直、侧向齿条在导曲线部分和道岔直向、侧向钢轨产生交叉干涉。
整体摆动式道岔主要通过将钢轨、齿条、轨枕组成的轨排结构设计为整体可动结构，通过轨排的整体摆动实现转辙。整体摆动式道岔内不存在尖轨结构，因此避免了齿条与尖轨跟端的交叉干涉。譬如，在公告号CN208072102U的发明专利说明书公开了一种前端可动式齿轨道岔转辙机构，该机构包括位于第一前基本轨、第二前基本轨与后基本轨之间的可动轨。所述可动轨下设置滑床，滑床表面上纵向间隔布置钢枕，滑床前部具有弧形导向槽，弧形导向槽内设置弧形滑板，滑床一侧设置作用于弧形滑板的转辙器；组成可动轨的一对钢轨和位于其间的齿轨与弧形滑板和各钢枕固定连接，固定钢轨和齿轨后端的钢枕与滑床固定连接。通过前端轨排的整体摆动，使齿轨列车能够平稳快速的通过道岔。
然而，上述技术方案存在以下不足：
一、可动齿条式道岔(如CN110593026A、CN209276915U)内部存在2根可动尖轨和2根可动齿条，可动零部件较多，整体性与可靠性较差；
二、既有整体摆动式道岔(如CN208072102U)由于摆动长度及摆动幅度较大，摆动过程中所需扳动力较大，且难以精准控制可动轨排的线型，尤其当道岔切换至侧股开通时，可动轨排的曲线线型难以保持稳定。列车经过时轨排易失稳，危及行车安全。
三、运营实践中发现，可动齿条式道岔在可动齿条的自由端、整体摆动式道岔在可动轨排的末端，均存在着齿条伸缩变形无法约束的难题。在温度变化下，由于齿条端部伸缩量的存在及随气温变化，可动齿条(或可动轨排上的齿条)摆动到位后，难以与道岔固定组件内的齿条实现高精度接合，齿条接口位置处存在错齿误差或齿距误差，无法满足行车时齿轮齿轨的高精度啮合要求。引起列车过岔时冲击振动大、行车平稳性和舒适性差、齿条伤损严重等一系列问题，严重时甚至会诱发“卡齿”、“爬齿”等一系列安全事故。
齿轨铁路的发展，亟需一种整体性好、转辙方便、易于控制，且能在温度变化下实现高精度接合的齿轨道岔系统。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种整体摆动式齿轨道岔，以有效降低可动轨排的摆动长度及摆动幅度，实现接轨处齿条的高精度接合，提高齿轨道岔的整体性、安全性及平稳性，且转辙方便和易于控制，确保齿轨列车过岔时的安全性及平稳性。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下：
本发明的一种整体摆动式齿轨道岔，包括可动轨排和固定轨排，以及作用于可动轨排近端使之沿弧线往复摆动的转辙机构，可动轨排坐落在滑床台上，包括通过扣件固定安装在钢枕上的道岔摆动组件，道岔摆动组件包括可动钢轨和可动齿条，其特征是：所述固定轨排包括通过扣件固定安装在岔枕上的道岔固定组件，道岔固定组件包括直股钢轨、直股齿条、斜股钢轨、斜股齿条和辙叉，辙叉位于直股齿条、斜股齿条之间；所述道岔摆动组件与道岔固定组件的弧形分界线设置于辙叉的近端面之前，道岔摆动组件、道岔固定组件的近端端面分别位于该弧形分界线两侧；所述滑床台坐落在台下框架上，该台下框架顶面上具有沿线路方向延伸的滑槽，滑床台底面上设置与滑槽相对应的条状滑块；所述道岔固定组件的近端与滑床台的近端形成固定连接，所述道岔摆动组件的远端与滑床台的远端形成固定连接。
在上述技术方案中，所述钢枕在可动轨排的近端至远端的一定长度范围内间隔设置，各钢枕的平面形状为弧形，其弯曲半径均与可动轨排在该位置的转动半径相同；所述滑床台顶面上设置与各钢枕位置相对应且形状相适配的弧形滑槽，各钢枕的下部坐落在对应的弧形滑槽内。
本发明的有益效果主要体现在如下方面：
一、通过将道岔摆动组件与固定组件的分界线设置于辙叉之前、齿条与钢轨交点位置处，在避免齿条与钢轨交叉干涉的同时，大幅减少了可动轨排的摆动长度和摆动幅度，解决了既有整体摆动式道岔所需搬动力大、可动轨排线型难以保持、轨排末端齿条伸缩变形量大的难题。与既有整体摆动式道岔相比，本发明可减小可动轨排长度40％，减小可动轨排自由端摆动幅度60％；
二、在滑床台下设置台下框架，滑床台可沿线路方向滑动，构成一种自适应伸缩补偿系统，使可动轨排与滑床台伸缩量相等、伸缩方向相反，通过二者的伸缩位移相互抵消，有效消除了可动轨排末端相对于固定轨排的温度伸缩变形，解决了既有齿轨道岔中可动齿条近端(自由端)伸缩变形难以约束，导致接轨处齿距精度无法保证、啮合面错齿等难题，确保了齿轨列车过岔时的安全性及平稳性；
三、通过在可动钢轨、可动齿条近端下方纵向间隔设置多个弧形钢枕，且每根弧形钢枕的弯曲半径均与该处轨排的转动半径相同，同时在滑床台上对应设置弧形滑槽，对每根弧形钢枕的摆动轨迹及摆动幅度进行限位，实现了对可动轨排摆动线型的多点分段控制，大幅提高了可动轨排的线型控制精度及稳定性，保证了行车安全。
附图说明
本说明书包括如下九幅附图：
图1是本发明一种整体摆动式齿轨道岔的结构示意图；
图2是本发明一种整体摆动式齿轨道岔中可动轨排及转辙机构结构示意图；
图3是本发明一种整体摆动式齿轨道岔中固定轨排的结构示意图；
图4是本发明一种整体摆动式齿轨道岔中滑床台的结构示意图；
图5是本发明一种整体摆动式齿轨道岔中台下框架的结构示意图；
图6、图7是本发明一种整体摆动式齿轨道岔中自适应伸缩补偿系统的原理图示意图；
图8、图9是本发明一种整体摆动式齿轨道岔与既有技术在轨排摆动长度、摆动幅度上的对比图。
图中示出主要构件名称及所对应的标记：可动轨排10、可动钢轨11、可动齿条12、钢枕14、固定轨排20、直股钢轨21a、斜股钢轨21b、直股齿条22a、斜股齿条22b、辙叉23、滑床台30、滑床台本体31、后端承轨台32、前端承轨台33、弧形滑槽34、条状滑块35、台下框架40、横梁41、纵梁42、滑槽43、岔枕50、转辙机构60、转辙机61、拉杆62、纵向可动连接70、纵向固定连接80、扣件90、弧形分界线C。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
在本说明书中，所述“近端”、“前端”是以道岔摆动组件与道岔固定组件之间的弧形分界线C为参照，构件邻近该弧形分界线C的一端为其近端，背离该弧形分界线C的一端为其远端。
参照图1、图2和图3，本发明的一种整体摆动式齿轨道岔，包括可动轨排10和固定轨排20，以及作用于可动轨排10近端使之沿弧线往复摆动的转辙机构60，可动轨排10坐落在滑床台30上，包括通过扣件90固定安装在钢枕14上的道岔摆动组件，道岔摆动组件包括可动钢轨11和可动齿条12。所述固定轨排20包括通过扣件90固定安装在岔枕50上的道岔固定组件，道岔固定组件包括直股钢轨21a、直股齿条22a、斜股钢轨21b、斜股齿条22b和辙叉23，辙叉23位于直斜股齿条22a、斜股齿条22b之间。所述道岔摆动组件与道岔固定组件的弧形分界线C设置于辙叉23的近端面之前，道岔摆动组件、道岔固定组件的近端端面分别位于该弧形分界线C两侧。
参照图1，所述可动轨排10近端(自由端)通过转辙机构60的牵引以实现左右摆动，当可动轨排10与固定轨排20的直股接通时可引导齿轨列车实现直向过岔，当可动轨排10与固定轨排20的侧股接通时可引导齿轨列车实现侧向过岔。
图8、图9是以齿轨铁路中最为常用的米轨7号道岔为例，对比了本发明与既有整体摆动式道岔在可动轨排摆动长度、轨排自由端摆动幅度上的差异。其中，图8为既有整体摆动式7号米轨道岔，由于未设置辙叉结构，其道岔摆动组件与固定组件的弧形分界线C需设置于岔后直、侧股轨排完全分离处，其可动轨排长度为16.791m，可动轨排自由端摆动幅度为1.378m。图9为本发明一种辙叉前整体摆动式米轨7号道道岔，其道岔摆动组件与固定组件的弧形分界线C设置于辙叉23之前，道岔摆动组件、道岔固定组件的近端端面分别位于该弧形分界线C两侧，可动轨排10长度为10.460m，其自由端摆动幅度为0.564m。由图8与图9对比可以看出，与既有技术相比，本发明可减小可动轨排长度约40％，减小轨排自由端摆动幅度约60％。可动轨排10长度与摆动幅度的大幅减小，一方面减少了摆动所需的摆动力，大幅节省了电务系统投资；另一方面有利于轨排摆动线型的控制和精度保持，提高了列车过岔时的安全性和平顺性。
参照图1、图4和图5，所述滑床台30坐落在台下框架40上，该台下框架40顶面上具有沿线路方向延伸的滑槽43，滑床台30底面上设置与滑槽43相对应的条状滑块35，滑床台30可在下框架40上沿线路方向滑动。所述道岔固定组件的近端与滑床台30的近端形成固定连接，所述道岔摆动组件的远端与滑床台30的远端形成固定连接。滑床台30、台下框架40、道岔固定组件和道岔摆动组件与滑床台30的连接关系构成一种自适应伸缩补偿系统，使可动轨排10与滑床台30伸缩量相等、伸缩方向相反，通过二者的伸缩位移相互抵消，有效消除了可动轨排10近端相对于固定轨排20的温度伸缩位移，解决了既有齿轨道岔中可动齿条近端(自由端)伸缩变形难以约束，导致接轨处齿距精度无法保证、啮合面错齿等难题，确保了齿轨列车过岔时的安全性及平稳性。
图6、图7是本发明一种整体摆动式齿轨道岔中自适应伸缩补偿系统的原理图示意图。图中自上而下分别为可动轨排10与固定轨排20、滑床台30、台下框架40。参照图6，以M点为原点建立一维纵向坐标轴OX，则M、E点坐标为0，F、D点坐标为LDE，G点坐标为(LDE-LFG)，其中LDE为滑床台30的纵向长度，LFG为可动轨排10的纵向长度。参照图7，当温度变化时，滑床台30长度变为(LDE+△LDE)、可动轨排10长度变为(LFG+△LFG)，其中△LDE、△LFG分别为滑床台30、可动轨排10在温度变化下的伸缩量。则：F、D点坐标变为(LDE+△LDE)，G点坐标变为[(LDE+△LDE)-(LFG+△LFG)]。由于滑床台30与可动轨排10纵向长度接近、材质相同，故在温度变化下的伸缩量△LDE≈△LFG。因此，G点坐标[(LDE+△LDE)-(LFG+△LFG)]≈(LDE-LFG)，即可动轨排20自由端G点在温度变化下位置保持不变。
参照图1和图4，所述钢枕14在可动轨排10的近端至远端的一定长度范围内间隔设置，各钢枕14的平面形状为弧形，其弯曲半径与可动轨排10在该位置的转动半径相同。所述滑床台30顶面上设置与各钢枕14位置相对应且形状相适配的弧形滑槽34，各钢枕14的下部坐落在对应的弧形滑槽34内。弧形滑槽34对钢枕14的摆动轨迹、极限位置构成约束，当可动轨排10摆动至道岔直股时钢枕14与弧形滑槽34在一端相贴合，当可动轨排10摆动至道岔侧股时弧形钢枕14与弧形滑槽34在另外一端相贴合。如此通过多组弧形钢枕14与弧形滑槽34的耦合，实现对可动轨排10线型的精准控制，大幅提高了可动轨排的线型控制精度及稳定性，保证了行车安全。
参照图1和图4，所述滑床台30近端的顶面上设置前端承轨台33。直股钢轨21a、直股齿条22a、斜股钢轨21b、斜股齿条22b和辙叉23近端延伸至该前端承轨台33上，且通过扣件90与该前端承轨台33固定连接。所述滑床台30远端的顶面上沿线路方向间隔设置后端承轨台32，可动钢轨11和可动齿条12的远端通过扣件90与该后端承轨台32固定连接。
参照图5，所述台下框架40由沿线路方向间隔设置的横梁41和沿横向间隔设置的纵梁42构成，滑槽43设置在纵梁42顶面上。
以上所述只是用图解说明本发明一种整体摆动式齿轨道岔的一些原理，并非是要将本发明局限在所示和所述的具体结构和适用范围内，故凡是所有可能被利用的相应修改以及等同物，均属于本发明所申请的专利范围。

Claims (4)

1.一种整体摆动式齿轨道岔，包括可动轨排(10)和固定轨排(20)，以及作用于可动轨排(10)近端使之沿弧线往复摆动的转辙机构(60)，可动轨排(10)坐落在滑床台(30)上，包括通过扣件(90)固定安装在钢枕(14)上的道岔摆动组件，道岔摆动组件包括可动钢轨(11)和可动齿条(12)，其特征是：所述固定轨排(20)包括通过扣件(90)固定安装在岔枕(50)上的道岔固定组件，道岔固定组件包括直股钢轨(21a)、直股齿条(22a)、斜股钢轨(21b)、斜直股齿条(22b)和辙叉(23)，辙叉(23)位于直股齿条(22a)、斜股齿条(22b)之间；所述道岔摆动组件与道岔固定组件的弧形分界线(C)设置于辙叉(23)的近端面之前，道岔摆动组件、道岔固定组件的近端端面分别位于该弧形分界线(C)两侧；所述滑床台(30)坐落在台下框架(40)上，该台下框架(40)顶面上具有沿线路方向延伸的滑槽(43)，滑床台(30)底面上设置与滑槽(43)相对应的条状滑块(35)；所述道岔固定组件的近端与滑床台(30)的近端形成固定连接，所述道岔摆动组件的远端与滑床台(30)的远端形成固定连接。
2.如权利要求1所述的一种整体摆动式齿轨道岔，其特征是：所述钢枕(14)在可动轨排(10)的近端至远端的一定长度范围内间隔设置，各钢枕(14)的平面形状为弧形，其弯曲半径与可动轨排(10)在该位置的转动半径相同；所述滑床台(30)顶面上设置与各钢枕(14)位置相对应且形状相适配的弧形滑槽(34)，各钢枕(14)的下部坐落在对应的弧形滑槽(34)内。
3.如权利要求1所述的一种整体摆动式齿轨道岔，其特征是：所述滑床台(30)近端的顶面上设置前端承轨台(33)。直股钢轨(21a)、直股齿条(22a)、斜股钢轨(21b)、斜股齿条(22b)和辙叉(23)近端延伸至该前端承轨台(33)，且通过扣件(90)与该前端承轨台(33)固定连接；所述滑床台(30)远端的顶面上沿线路方向间隔设置后端承轨台(32)，可动钢轨(11)和可动齿条(12)的远端通过扣件(90)与该后端承轨台(32)固定连接。
4.如权利要求1所述的一种整体摆动式齿轨道岔，其特征是：所述台下框架(40)由沿线路方向间隔设置的横梁(41)和沿横向间隔设置的纵梁(42)构成，滑槽(43)设置在纵梁(42)顶面上。
CN202310535150.1A 2023-05-12 2023-05-12 一种整体摆动式齿轨道岔 Pending CN116791413A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310535150.1A CN116791413A (zh) 2023-05-12 2023-05-12 一种整体摆动式齿轨道岔

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310535150.1A CN116791413A (zh) 2023-05-12 2023-05-12 一种整体摆动式齿轨道岔

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN116791413A true CN116791413A (zh) 2023-09-22

Family

ID=88047224

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202310535150.1A Pending CN116791413A (zh) 2023-05-12 2023-05-12 一种整体摆动式齿轨道岔

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN116791413A (zh)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0283808B1 (de) Duale Weichenanordnung zur gemeinsamen Benutzung durch spurgeführte Schienen- und Magnetfahrzeuge
CN108486965A (zh) 轨道线路道岔区辙叉结构
CN208594440U (zh) 一种磁浮道岔
CN105369697A (zh) 一种三开道岔
CN108642978B (zh) 一种非覆盖齿轨道岔转辙机构
CN116791413A (zh) 一种整体摆动式齿轨道岔
CN207659804U (zh) 一种高过岔速度柔性单轨道岔
CN106337324A (zh) 槽型轨钢轨伸缩调节器
CN201330355Y (zh) 窄轨菱形道岔装置
CN2637540Y (zh) 铁路道岔
CN2161636Y (zh) 单尖轨道岔
CN1101501C (zh) 一种铁路钢轨道岔的辙叉装置
CN110593026A (zh) 一种道岔区连续型可动齿轨结构
CN217601098U (zh) 一种单开道岔镶嵌翼轨式合金钢组合辙叉
US4917339A (en) Reversing device for swivelable rails or movable frogs within the crossing area of a railway switch
CN208266592U (zh) 轨道线路道岔区辙叉结构
CN2349246Y (zh) 开关式道岔
CN209039886U (zh) 中低速磁浮桥梁大位移伸缩装置的模块化轨排
CN209039887U (zh) 中低速磁浮桥梁大位移模块化伸缩装置的简支纵梁结构
CN215829253U (zh) 一种高速铁路桥隧过渡段道岔梁结构
CN114000381B (zh) 一种单开道岔镶嵌翼轨式合金钢组合辙叉
CN109944116A (zh) 轨道线路道岔区转辙器结构
CN217104514U (zh) 一种60kg/m钢轨9号单开道岔合金钢钢轨组合辙叉
CN216585940U (zh) 分动芯轨辙叉
CN215329055U (zh) 一种替换式预留道岔

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination