CN211199921U - 用于变轨的变轨机构、防脱轨道岔及变轨系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及用于变轨的变轨机构、防脱轨道岔及变轨系统，所述变轨机构包括扭力限制器，扭力限制器用于在所传递的扭矩过载时打滑，并限制扭矩从扭力限制器的一端传递到另一端；所述道岔包括第一道岔挡片和第二道岔挡片，第一道岔挡片和第二道岔挡片分别用于引导和/或约束车辆直行或变轨，第一道岔挡片和第二道岔挡片均包括过渡段及设置于过渡段两端的引导段和保护段，引导段和保护段均用于引导动作未到位的变轨轮驶入过渡段，过渡段用于引导变轨轮通过岔口；本实用新型，通过带扭力限制器的变轨机构与防脱轨道岔相配合，既可以实现自动纠偏、防脱轨的目的，有效解决跑偏、脱轨等问题，又可以有效保护驱动电机，避免驱动电机被损坏。

Description

用于变轨的变轨机构、防脱轨道岔及变轨系统

技术领域

本实用新型涉及轨道交通技术领域，具体涉及一种用于变轨的变轨机构、防脱轨道岔及变轨系统。

背景技术

在轨道交通系统中，轨道主要用于为车辆(如火车、动车、地跌、个人快速运输系统中的轿厢等)提供行进的线路，车辆设置有行走轮，以便与轨道相配合；车辆沿轨道的运行通常分为双轨运行和单轨运行，其中，双轨运行的是指车辆同时在两条相互平行的轨道的引导下前行，如火车、动车、地跌等轨道交通工具通常采用双轨运行；单轨运行是指车辆只沿一条轨道运行，相对于双轨运行而言，可以大大降低轨道的成本，但车辆运行的安全性和平稳性不如双轨运行，在个人快速运输系统中应用较多。

轨道交通系统通常包括若干条轨道及设置于轨道岔口处的道岔，对于双轨运行的轨道，在岔口处通常存在断口；道岔通常需要与设置于车辆的变轨机构相配合，以便引导车辆顺利通过所述断口，并沿原轨道继续前行或变轨道到另外一条轨道上运行。现有的变轨机构通常包括驱动电机、传动装置及用于与道岔相配合并用于引导车辆通过岔口的引导部(如变轨轮等)，所述传动装置分别与所述驱动电机及所述引导部相连，驱动电机用于驱动引导部动作，并与对应的道岔相配合，以便在道岔的引导下顺利通过岔口；在理想状态下，车辆在进入岔口之前，变轨机构就会提前动作，以确定前行的方向(路线)，进入岔口后，车辆的运行状态会由双轨运行变为单轨运行，并由变轨结构上的变轨轮引导车辆前行，在驶离岔口时，车辆的运行状态会由单轨运行重新变为双轨运行；然而，现有的轨道交通系统通常还存在一些不足，例如，1、在车辆的实际运行过程中，变轨机构通常存在动作未到位(即没有运动到指定位置)或变轨机构失效的问题，一方面会导致车辆失去导向，使得车辆不能按给定的路线行走，另一方面，车辆在通过岔口时非常容易跑偏，且非常容易发生脱轨事故，但是，现有技术中公开的双轨运行的轨道中，例如中国专利CN 207498750 U公开的一种微轨道岔结构及中国专利CN 108313068 A中公开的一种列车主动导向式悬挂单轨道岔系统，虽然都涉及到了在岔口内设置道岔的问题，但仍然不能有效解决上述问题，此外，现有的道岔结构复杂，安装麻烦，成本高，不利用推广和大量使用。2、在进入岔口之前，如果变轨机构动作未到位或失效时，变轨机构中用于与道岔相配合的引导部通常会与道岔发生剧烈的碰撞，并会在碰撞的瞬间产生较大扭矩，非常容易烧毁与引导部相连的驱动电机，而且驱动电机出现故障后，不仅维修麻烦，而且维修成本非常高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于改善现有技术中所存在的不足，提供了一种结构简单，并可以相互配合的变轨机构及防脱轨道岔，其中，变轨机构不仅可以引导车辆变轨，而且可以有效保护驱动电机，防脱轨道岔可以与变轨机构相配合，并引导车辆准确、快速通过岔口，也可以在变轨机构动作不到位及变轨机构失效时，起到纠偏、防脱轨的作用，从而可以有效避免车辆在变轨的过程中出现跑偏、脱轨等问题。

本实用新型所采用的技术方案是：

一种用于变轨的变轨机构，包括驱动电机、传动装置及用于与道岔相配合并用于引导车辆通过岔口的引导部，所述传动装置分别与所述驱动电机及所述引导部相连，驱动电机用于驱动引导部动作；还包括扭力限制器，驱动电机通过扭力限制器与传动装置相连，或扭力限制器设置于传动装置中，所述扭力限制器用于在所传递的扭矩过载时打滑，并限制扭矩从扭力限制器的一端传递到另一端。在本方案中，通过在驱动电机与引导部之间的动力传输路径上设置扭力限制器，以便限制所传递的扭力大小，当所传递的扭力过载时，扭力限制器会自动打滑，从而限制过载的扭矩从扭力限制器的一端传递到另一端，从而达到保护扭力限制器另一端的器件的目的，尤其适用于在车辆通过岔口，且变轨机构事先动作不到位或变轨机构失效，造成变轨机构中的变轨轮与岔口内的道岔碰撞而产生较大的扭矩时，扭力限制器会自动打滑从而断开变轨轮与驱动电机，达到保护驱动电机的目的，此外，在车辆通过岔口的过程中，道岔会对未动作到位的变轨轮产生较大的挤压力，从而可以逐步将变轨轮纠正到正确的位置处，实现自动纠偏、防脱轨的功能，在道岔挤压变轨轮的过程中，会产生较大的扭力，此时，扭力限制器也可以起到防止过载并、保护驱动电机的目的。

优选的方案中，所述传动装置包括传动机构，所述引导部设置于传动机构，所述驱动电机与传动机构相连，且扭力限制器设置于传动机构内，和/或，驱动电机通过扭力限制器与传动机构相连，传动机构用于传动。在本方案中，扭力限制器具有多种布置位置，且都能实现传递扭矩、断开扭矩等功能。

进一步的方案中，所述传动装置还包括同步机构，所述引导部设置于同步机构，所述传动机构分别与所述驱动电机和同步机构相连，且扭力限制器设置于传动机构内，和/或，传动机构通过扭力限制器与驱动电机和/或同步机构相连，同步机构用于在驱动电机的驱动下带动引导部同步动作。在本方案中，通过在传动装置中设置同步机构，可以确保多个变轨轮可以在同步机构的驱动下同步动作，且有利于扭力限制器具有多种设置位置，使得扭力限制器的设置更灵活。

优选的，所述传动机构为传动杆、传动轴、齿轮传动机构、链传动机构、涡轮蜗杆传动机构或四连杆机构中的一种或多种的组合；所述同步机构为平行四边形机构。在本方案中，传动机构的结构不限，只需能稳定的传递动力(扭矩)即可，而采用平行四边形机构作为同步机构，具有结构简单，成本低，同步性好等特点。

进一步的，所述引导部包括一个或多个变轨轮，所述变轨轮在驱动电机的驱动下动作到位，并通过沿道岔行走引导车辆通过岔口。根据变轨机构结构的不同，所需的变轨轮的数目也不同。

一种防脱轨道岔，包括第一道岔挡片和第二道岔挡片，所述第一道岔挡片和第二道岔挡片的至少一端相互分离，第一道岔挡片和第二道岔挡片分别用于引导和/或约束车辆直行或变轨，其中，第一道岔挡片和第二道岔挡片均包括过渡段及分别设置于过渡段两端的引导段和保护段，所述引导段和保护段均用于引导变轨机构的变轨轮驶入过渡段，过渡段用于引导变轨机构的变轨轮通过岔口。在本方案中，当车辆驶入岔口后，无论变轨机构是否动作到位或是否失效，变轨机构中的变轨轮都会与第一道岔挡片和第二道岔挡片中的一个相接触，并沿第一道岔挡片或第二道岔挡片形走(滚动)，从而在第一道岔挡片或第二道岔挡片的引导和/或约束下顺利通过岔口，在这个过程中，与变轨轮相接触的道岔挡片可以为变轨轮提供有效的支撑力，如果设置于车辆上的变轨机构处于正常工作状态，在岔口处，道岔挡片可以与变轨机构中的变轨轮相配合，使得变轨轮可以沿对应的道岔挡片中的过渡段行走，起到防脱轨的目的，便于车辆顺利通过岔口；如果变轨机构动作未到位或变轨机构失效，在岔口处，变轨轮会先与引导段或保护段相接触，并在引导段或保护段的挤压作用，逐渐将变轨轮纠偏至过渡段处，使得变轨轮沿过渡段行走，从而确保车辆在通过岔口、处于单轨运行，且变轨机构动作未到位或失效的情况下，车辆受力平衡，车身不发生倾斜，从而有效避免车辆在通过岔口的过程存在容易跑偏、脱轨等问题，在这个过程中，如果挤压力过大，超过了驱动电机所能承受的扭矩时，与驱动电机相连的力矩限制器会自动打滑并断开，从而达到保护驱动电机的目的。

优选的，所述引导段和/或保护段分别与所述过渡段相切，以便实现平滑过渡。

一种方案中，所述第一道岔挡片的保护段与所述第二道岔挡片的保护段相互分离，所述第一道岔挡片的引导段与所述第二道岔挡片的引导段相连。此时，该道岔中的引导段应该设置于分流轨道的岔口之前，以便应该车辆进行分流。

优选的，所述引导段与所述过渡段的夹角为钝角，或引导段的外侧面为斜面或弧面。以便将本道岔安装于轨道之后，所述引导段的起始部位于轨道中间或靠近中间的位置处，且沿着轨道的长度方向，引导段外侧面与轨道侧壁之间的间距逐渐减小，以便逐渐引导未动作到位的变轨轮沿着引导段向对应的轨道偏移，从而引导车辆顺利通过岔口，有效解决因动作未到位而引起的车辆脱轨、变轨轮与道岔发生碰撞等问题。

进一步的，所述两个引导段为一体结构，且引导段中相交的两侧面分别为斜面或弧面。即第一道岔挡片与所述第二道岔挡片中的过渡段分别与同一个引导段相连，且该引导段的两个侧面分别用于与变轨轮相适配，以便引导变轨轮驶入对应的过渡段，有利于整个道岔的结构更紧凑。

优选的，所述两个引导段构成V形结构。

另一种方案中，所述第一道岔挡片的引导段与所述第二道岔挡片的引导段相互分离；引导段与所述过渡段的夹角为钝角，或引导段的外侧面为斜面或弧面。在本方案中，第一道岔挡片与第二道岔挡片互不相连，但第一道岔挡片的引导段与所述第二道岔挡片的引导段的起始部，通常需要设置于轨道中间或靠近中间的位置处，以便适用于动作未到位的变轨轮，避免发生非常剧烈的碰撞事故。

优选的，所述保护段为弧形板结构，或保护段的外侧面为弧形结构，或保护段为直板形结构，且保护段与过渡段的夹角为钝角。既可以实现平滑过渡，又有利于变轨轮沿保护段平稳运行。

一种轨道系统，包括若干轨道及由轨道相交所形成的岔口，所述道岔分别设置于所述岔口处。以便利用道岔引导或驱动车辆准确变轨，防止车辆脱轨。

优选的，所述轨道包括两个用于行走轮行走的行走面板、及分别设置于所述两个行走面板，并相互平行的两个下导向板，所述两个行走面板之间具有间隙，所述两个下导向板之间形成用于容纳稳定轮并供稳定轮行走的腔道，下导向板用于稳定车辆。在本方案中，所述两个行走面板分别用于支撑车辆两侧的行走轮，使得车辆可以沿轨道双轨运行，有利于车辆的受力更均衡，可以有效防止车辆的运行过程出现侧倾(产生弯矩)，从而有利于车辆安全、平稳运行；两个行走面板之间的间隙用于穿过连接轿厢的悬架，同时也便于车辆的底部与设置于车辆下方的稳定轮相连，使得稳定轮与车辆连成一体；在车辆沿轨道的运行过程中，所述稳定轮位于所述腔道中，并与一个下导向板相接触(另一个不接触)，从而沿该下导向板向前滚动，在这个过程中，下导向板可以有效约束稳定轮，从而防止车辆在轨道内左右晃动，进而可以有效解决车辆碰撞轨道的侧壁、共振等问题，此外，当车辆在通过岔口时或车辆受到较大的横风时，通过稳定轮与对应侧下导向板的配合，可以有效平衡车辆的受力，防止车辆发生倾斜，达到稳定车辆的目的，有利于车辆平稳运行。

进一步的，还包括外罩，所述外罩分别与所述两个行走面板相连，并与两个行走面板共同围成容纳车辆的型腔，所述道岔设置于所述型腔内，并固定于所述外罩的顶部。在本方案中，外罩的设置，既可以便于轨道的悬挂安装，以便形成悬挂式轨道，又可以使得轨道的结构更稳定，承载能力更强，此外，还有利于保护内部运行的车辆，使得车辆免受侧向风的干扰，有利于提高车辆的运行速度；道岔可以采用焊接或螺栓连接的方式固定于外罩。

优选的，所述型腔为矩形或梯形或拱形结构。

优选的，所述轨道中的两个行走面板分别为左行走面板和右行走面板，构成岔口的两条轨道分别为第一轨道和第二轨道，其中，所述第一轨道的右行走面板设置有断口，所述第二轨道的右行走面板与断口处第一轨道的右行走面板相连；所述第一道岔挡片和第二道岔挡片分别设置于所述第一轨道和第二轨道内，且引导段和保护段分别位于所述断口之前和断口之后。在本方案中，所述岔口为Y形结构或r形结构，车辆通过变轨轮与道岔的配合，可以顺利的通过岔口，避免出现跑偏、脱轨的问题。

进一步的，所述引导段分别设置于第一轨道中所述间隙的上方，第一道岔挡片的保护段固定于第一轨道中右行走面板的上方；所述第二道岔挡片的保护段固定于第二轨道中左行走面板的上方。

一种变轨系统，包括前述变轨机构及前述防脱轨道岔，在通过岔口时，如果变轨机构动作到位，所述变轨机构的变轨轮与所述第一道岔挡片或第二道岔挡片相配合，并在第一道岔挡片或第二道岔挡片的引导下通过岔口；如果变轨机构动作未到位或失效，所述第一道岔挡片或第二道岔挡片通过挤压变轨轮纠正变轨轮的位置，并引导变轨轮通过岔口，扭力限制器用于在这个过程中保护驱动电机。在本方案中，通过扭力限制器与道岔的配合，既可以实现自动纠偏、防脱轨的目的，又可以有效保护驱动电机，避免驱动电机被损坏。

进一步的，还包括车辆，所述变轨机构固定于所述车辆。

与现有技术相比，使用本实用新型提供的一种用于变轨的变轨机构、防脱轨道岔及变轨系统，具有以下有益效果：

1、本变轨机构，通过在驱动电机与引导部之间的动力传输路径上设置扭力限制器，以便限制所传递的扭力大小，可以在引导部与道岔发生碰撞及道岔挤压引导部的过程中，有效保护驱动电机，避免因过大的扭矩而损坏驱动电机。

2、本防脱轨道岔，结构简单，安装固定方便，通过设置两条道岔挡片，确保无论变轨机构是否事先动作到位或是否失效，变轨机构中的变轨轮都会与其中一条道岔挡片相接触，并在该道岔挡片的引导和/或约束下形走，并顺利通过岔口，在这个过程中，如果变轨轮事先动作到位，变轨轮会直接与过渡段相接触，过渡段可以为变轨轮提供有效的支撑力，起到防脱轨的目的，便于车辆顺利通过岔口；如果变轨轮事先未动作到位或失效，变轨机构动作未到位或变轨机构失效，变轨轮会先与引导段或保护段相接触，并在引导段或保护段的挤压作用，逐渐将变轨轮纠偏至过渡段处，使得变轨轮沿过渡段行走，从而确保车辆在通过岔口、处于单轨运行，且变轨机构动作未到位或失效的情况下，车辆受力平衡，车身不发生倾斜，从而有效避免车辆在通过岔口的过程存在容易跑偏、脱轨等问题。

3、本轨道系统，可以实现双轨运行，有利于车辆的受力更均衡，并可以有效防止车辆的运行过程出现侧倾(产生弯矩)、脱轨等问题，从而有利于车辆安全、平稳运行，尤其适用于悬挂式轨道交通系统。

4、本轨道系统，通过设置一对下导向板，既用于为车辆的运行提供导向，又用于起到稳定车辆、平衡车辆受力的目的，从而有效防止车辆在运行过程中发生倾斜、脱轨及大幅度晃动，有利于轨道的结构更简化，成本更低廉。

5、本轨道系统，仅在岔口处设置道岔来引导车辆准确、快速的实现变轨，不仅可以有效节约成本，而且有利于整个轨道系统的结构更加简化。

6、本变轨系统，通过扭力限制器与道岔的配合，既可以实现自动纠偏、防脱轨的目的，又可以有效保护驱动电机，避免驱动电机被损坏。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本实用新型实施例2中提供的一种轨道系统中，一种道岔的结构示意图。

图2为本实用新型实施例2中提供的一种轨道系统中，另一种道岔的结构示意图。

图3为本实用新型实施例2中提供的一种轨道系统中，又一种道岔的结构示意图。

图4为本实用新型实施例2中提供的一种轨道的横截面示意图。

图5为本实用新型实施例3中提供的一种轨道系统中，岔口的俯视图(采用的是图1所示的道岔)。

图6为本实用新型实施例3中提供的一种轨道系统中，岔口的俯视图(采用的是图2所示的道岔)。

图7为本实用新型实施例3中提供的一种轨道系统中，岔口的俯视图(采用的是图3所示的道岔)。

图8为本实用新型实施例3中提供的一种轨道系统中，岔口处的横截面示意图。

图9为分流过程中，车辆中的变轨机构在动作未到位的情况下，通过岔口时的示意图。

图10为并流过程中，车辆中的变轨机构在动作未到位的情况下，通过岔口时的示意图。

图11为本实用新型实施例2中提供的一种轨道系统中，一种道岔的局部结构示意图。

图12为本实用新型实施例3中提供的一种轨道系统中，岔口的俯视图(采用的是图11所示的道岔)。

图13为现有技术中的车辆沿本实施例所提供的轨道运行时的横截面示意图。

图中标记说明

行走面板102、下导向板103、间隙104、外罩105、型腔106、腔道107、

岔口200、第一轨道201、第二轨道202、左行走面板203、右行走面板204、

第一道岔挡片301、第二道岔挡片302、引导段303、过渡段304、保护段305、

变轨轮401、车辆500，稳定轮501、行走轮502。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1

本实施例提供了一种变轨机构，包括驱动电机、传动装置及用于与道岔相配合并用于引导车辆通过岔口的引导部，所述传动装置分别与所述驱动电机及所述引导部相连，驱动电机用于驱动引导部动作；本实施例所提供的变轨机构，还包括扭力限制器，驱动电机通过扭力限制器与传动装置相连，或扭力限制器设置于传动装置中，所述扭力限制器用于在所传递的扭矩过载时打滑，并限制扭矩从扭力限制器的一端传递到另一端。在本实施例中，通过在驱动电机与引导部之间的动力传输路径上设置扭力限制器，以便限制所传递的扭力大小，当所传递的扭力过载时，扭力限制器会自动打滑，从而限制过载的扭矩从扭力限制器的一端传递到另一端，从而达到保护扭力限制器另一端的器件的目的，尤其适用于在车辆通过岔口，且变轨机构事先动作不到位或变轨机构失效，造成变轨机构中的变轨轮与岔口内的道岔碰撞而产生较大的扭矩时，扭力限制器会自动打滑从而断开变轨轮与驱动电机，达到保护驱动电机的目的，此外，在车辆通过岔口的过程中，道岔会对未动作到位的变轨轮产生较大的挤压力，从而可以逐步将变轨轮纠正到正确的位置处，实现自动纠偏、防脱轨的功能，在道岔挤压变轨轮的过程中，会产生较大的扭力，此时，扭力限制器也可以起到防止过载并、保护驱动电机的目的。

在一种优选的方案中，传动装置包括传动机构，所述引导部设置于传动机构，所述驱动电机与传动机构相连，且扭力限制器设置于传动机构内，和/或，驱动电机通过扭力限制器与传动机构相连，传动机构用于传动。在本方案中，扭力限制器具有多种布置位置，且都能实现传递扭矩、断开扭矩等功能。可以理解，所述传动机构可以为传动杆、传动轴、齿轮传动机构、链传动机构、涡轮蜗杆传动机构或四连杆机构中的一种或多种的组合，只需能稳定的传递动力(扭矩)即可，在本实施例中，不对传动机构的结构进行不限，而所述引导部可以包括一个或多个变轨轮，所述变轨轮在驱动电机的驱动下动作到位(动作到预定的位置处)，并通过沿道岔行走引导车辆通过岔口；可以理解，在本实施例中，根据变轨机构结构的不同，所需的变轨轮的数目也不同。

作为一种举例，当本变轨机构采用中国专利CN 203996231 U中公开的一种变轨机构时，驱动电机通过齿轮传动机构驱动一个变轨轮摆动，以便该变轨轮可以与对应侧的道岔相配合，以便引导车辆通过岔口，此时，所述扭力限制器可以设置于驱动电机的输出轴与设置齿轮的转轴之间，使得驱动电机的动力通过扭力限制器传递给转轴，而当在实际使用过程中，如果车辆在通过岔口前变轨机构事先动作不到位或变轨机构失效，变轨轮会与岔口内的道岔发生较大的碰撞，从而产生较大的扭矩，容易损坏驱动电机，而设置扭力限制器之后，当扭力碰撞及变轨轮沿道岔的移动过程中所产生的扭力过载时，扭力限制器会自动打滑从而断开变轨轮与驱动电机，达到保护驱动电机的目的。

作为另一种举例，当本变轨机构采用中国专利CN 108313068 A中所公开的一种变轨机构时，扭力限制器只需设置在减速机与可旋转座之间的轴上即可，这里不在赘述。

在进一步的方案中，所述传动装置还包括同步机构，所述引导部设置于同步机构，所述传动机构分别与所述驱动电机和同步机构相连，且扭力限制器设置于传动机构内，和/或，传动机构通过扭力限制器与驱动电机和/或同步机构相连，同步机构用于在驱动电机的驱动下带动引导部同步动作。在本方案中，通过在传动装置中设置同步机构，可以确保多个变轨轮可以在同步机构的驱动下同步动作，且有利于扭力限制器具有多种设置位置，使得扭力限制器的设置更灵活。作为举例，本方案所述的变轨机构可以采用中国专利CN203558061 U中公开的一种变轨机构(即实现小车在悬挂轨道的道岔换向系统)，其中滑座、摆臂及滑杆构成同步机构，以便同步驱动设置于滑座上的两个变轨轮可以同步移动到车辆的一侧(变轨机构的一侧)，以便与对应侧的道岔相配合，而驱动电机与摆臂之间的部分可以作为传动机构，扭力限制器可以设置于传动机构内，例如，扭力限制器可以优先设置于驱动电机与驱动轮之间，并分别通过轴与驱动电机的输出轴及驱动轮相连，以便在运行过程中，扭力限制器可以起到过载保护驱动电机的目的，这里不再赘述；作为另一种举例，本方案所述的变轨机构也可以采用中国专利CN 110143205 A公开的一种轨道交通变轨机构，此时，扭力限制器可以设置于电机与减速器之间、减速器与传动轴之间或传动轴与曲柄摆臂之间等位置处，可以起到过载保护电机的目的，这里不再一一举例说明。

在进一步的方案中，所述同步机构可以优先采用平行四边形机构，平行四边形机构中可以设置多个变轨轮，以便在平行四边形机构带动下同步动作，采用平行四边形机构作为同步机构，具有结构简单，成本低，同步性好等特点，非常满足本变轨机构的需要，这里不再举例说明。

实施例2

请参阅图1及图2，本实施例中提供了一种防脱轨道岔，包括第一道岔挡片301和第二道岔挡片302，所述第一道岔挡片301和第二道岔挡片302的至少一端相互分离，第一道岔挡片301和第二道岔挡片302分别用于引导和/或约束车辆直行或变轨，其中，第一道岔挡片301和第二道岔挡片302分别包括过渡段304及分别设置于过渡段304两端的引导段303和保护段305，所述引导段303和保护段305分别用于引导变轨机构的变轨轮驶入过渡段304，过渡段304用于引导变轨机构的变轨轮通过岔口200。在本方案中，当车辆驶入岔口200后，无论变轨机构是否动作到位或是否失效，变轨机构中的变轨轮都会与第一道岔挡片301和第二道岔挡片302中的一个相接触，并沿第一道岔挡片301或第二道岔挡片302形走(滚动)，从而在第一道岔挡片301或第二道岔挡片302的引导和/或约束下顺利通过岔口200，在这个过程中，与变轨轮相接触的道岔挡片可以为变轨轮提供有效的支撑力，从而确保车辆在通过岔口200且处于单轨运行的过程中，车辆受力平衡，车身不发生倾斜，从而有效避免车辆在变轨的过程存在的容易跑偏、脱轨等问题。例如，如果设置于车辆上的变轨机构处于正常工作状态，在岔口200处，道岔挡片可以与变轨机构中的变轨轮相配合，使得变轨轮可以沿对应的道岔挡片中的过渡段304行走，起到防脱轨的目的，便于车辆顺利通过岔口200；如果变轨机构动作未到位或变轨机构失效，在岔口200处，变轨轮会先与引导段303或保护段305相接触，并在引导段303或保护段305的挤压作用，逐渐将变轨轮纠偏至过渡段304处，使得变轨轮继续沿过渡段304行走，从而确保车辆在通过岔口200、处于单轨运行、且变轨机构动作未到位或失效的情况下，车辆受力平衡，车身不发生倾斜，也不会发生碰撞，从而有效避免车辆在通过岔口200的过程存在容易跑偏、脱轨等问题。

如图1或图2所示，在进一步的方案中，所述引导段303和/或保护段305分别与所述过渡段304相切，以便实现平滑过渡。

第一道岔挡片301的保护段305与第二道岔挡片302的保护段305相互分离，可以理解，第一道岔挡片301的引导段303与第二道岔挡片302的引导段303可以相连，也可以相互分离，且第一道岔挡片301的引导段303与第二道岔挡片302的引导段303长度可以相同，也可以不相同，可以根据实际需求而定；作为一种实施方式，如图1及图2所示，所述第一道岔挡片301的引导段303与所述第二道岔挡片302的引导段303相连。此时，该道岔中的引导段303应该设置于分流轨道的岔口200之前，以便应该车辆进行分流。

由于与变轨轮相接触部位，通常是引导段303的外侧面，故在一种优选的方案中，所述引导段303与所述过渡段304的夹角可以为钝角，以便引导和挤压未动作到位的变轨轮往轨道的外侧方向偏移，并最终沿着过渡段304行走；在另一种方案中，引导段303的外侧面可以为斜面或弧面，如图1或图2所示。以便将本道岔安装于轨道之后，所述引导段303的起始部位于轨道中间或靠近中间的位置处，且沿着轨道的长度方向，引导段303外侧面与轨道侧壁之间的间距逐渐减小，以便逐渐引导未动作到位的变轨轮沿着引导段303向对应的轨道偏移，从而引导车辆顺利通过岔口200，有效解决因动作未到位而引起的车辆脱轨、变轨轮与道岔发生碰撞等问题。

作为一种优选的实施方式，如图1所示，所述两个引导段303为一体结构，且引导段303中相交的两侧面分别为斜面或弧面。即第一道岔挡片301与所述第二道岔挡片302中的过渡段304分别与同一个引导段303相连，且该引导段303的两个侧面分别用于与变轨轮相适配，以便引导变轨轮驶入对应的过渡段304；可以理解，该引导段303的两个侧面可以为斜面或弧形，以便在引导段303的端部形成尖角，有利于更平稳的与变轨机构的变轨轮相接触，如图1所示，采用这种结构的道岔，在车辆通过该道岔的过程中，引导段303逐渐挤压未动作到位的变轨轮，促使车辆不断向需要行走的轨道偏移，并顺利通过岔口200，此时，引导段303和保护段305仅用于挤压未动作到位的变轨轮，并引导变轨轮平滑驶入过渡段304。

作为优选，如图2所示，所述两个引导段303可以构成V形结构。

作为另一种实施方式，如图3所示，所述第一道岔挡片301的引导段303与所述第二道岔挡片302的引导段303不相连；此时，可以理解，引导段303与过渡段304的夹角可以为钝角，或引导段303的外侧面为斜面或弧面。在本实施方式中，第一道岔挡片301与第二道岔挡片302互不相连，但第一道岔挡片301的引导段303与所述第二道岔挡片302的引导段303的起始部，通常需要设置于轨道中间或靠近中间的位置处，如图3所示，以便适用于动作未到位的变轨轮，避免发生剧烈的碰撞事故。

由于与变轨轮相接触部位，通常是保护段305的外侧面，在优选的方案中，所述保护段305可以为弧形板结构，或保护段305的外侧面为弧形结构，如图1或图2或图3所示，或保护段305为直板形结构，且保护段305与过渡段304的夹角为钝角，如图11及图12所示；当车辆沿并流方向移动时，为变轨机构变轨为未到位的情况下，变轨轮首先与保护段305相接触，并会受到保护段305的挤压作用，从而驱动变轨轮纠偏至正常的变轨位置(即过渡段304相配合的位置处)，使得变轨轮可以沿着过渡段304形走并顺利通过岔口200，从而实现纠偏及防脱轨的目的。

实施例3

本实施例提供了一种轨道系统，包括实施例2中所述道岔、若干轨道及由轨道相交所形成的岔口200，所述道岔分别设置于所述岔口200处。以便利用道岔引导或驱动车辆准确变轨，防止车辆脱轨。

如图4所示，作为一种优选的实施方式，所述轨道包括两个用于行走轮行走的行走面板102、及分别设置于所述两个行走面板102，并相互平行的两个下导向板103，所述两个行走面板102之间具有间隙104，所述两个下导向板103之间形成用于容纳稳定轮并供稳定轮行走的腔道107，下导向板103用于稳定车辆。在本方案中，所述两个行走面板102分别用于支撑车辆两侧的行走轮，使得车辆可以沿轨道双轨运行，有利于车辆的受力更均衡，可以有效防止车辆的运行过程出现侧倾(产生弯矩)，从而有利于车辆安全、平稳运行；两个行走面板102之间的间隙104用于穿过连接轿厢的悬架，同时也便于车辆的底部与设置于车辆下方的稳定轮相连，使得稳定轮与车辆连成一体；在车辆沿轨道的运行过程中，所述稳定轮位于所述腔道107中，并与一个下导向板103相接触，从而沿该下导向板103向前滚动，在这个过程中，下导向板103可以有效约束稳定轮，从而防止车辆在轨道内左右晃动，进而可以有效解决车辆碰撞轨道的侧壁、共振等问题，此外，当车辆在通过岔口200时或车辆受到较大的横风时，通过稳定轮与对应侧下导向板103的配合，可以有效平衡车辆的受力，防止车辆发生倾斜，达到稳定车辆的目的，有利于车辆平稳运行，尤其适用于悬挂式轨道交通系统。

在进一步的方案中，还包括外罩105，如图4所示，所述外罩105分别与所述两个行走面板102相连，并与两个行走面板102共同围成容纳车辆的型腔106，所述道岔设置于所述型腔106内，并固定于所述外罩105的顶部。在本方案中，外罩105的设置，既可以便于轨道的悬挂安装，以便形成悬挂式轨道，又可以使得轨道的结构更稳定，承载能力更强，此外，还有利于保护内部运行的车辆，使得车辆免受侧向风的干扰，有利于提高车辆的运行速度；可以理解，道岔可以采用焊接或螺栓连接的方式固定于外罩105，以方便安装。

可以理解，型腔106可以有多种形状，而在本实施例所提供的一种优选方案中，所述型腔106可以优先采用矩形或梯形或拱形结构，作为举例，如图4所示，在本实施例中，所述型腔106为矩形结构。

如图5或图6或图7、图8所示，作为举例，为便于描述，所述轨道中的两个行走面板102分别为左行走面板203和右行走面板204，构成岔口200的两条轨道分别为第一轨道201和第二轨道202，如图5或图6或图7所示，其中，所述第一轨道201的右行走面板204设置有断口，所述第二轨道202的左行走面板203和右行走面板204分别与断口处第一轨道201的右行走面板204相连，从而可以形成Y形结构或r形结构的岔口200，如图5或图6或图7所示。所述第一道岔挡片301和第二道岔挡片302分别设置于所述第一轨道201和第二轨道202内，且引导段303和保护段305分别位于所述断口之前和断口之后，车辆通过变轨轮与道岔的配合，可以顺利的通过岔口200，避免出现跑偏、脱轨的问题。

如图5或图6或图7所示，作为一种优选的实施方式，第一道岔挡片301的引导段303及第二道岔挡片302的引导段303分别设置于第一轨道201中所述间隙104的上方，所述第一道岔挡片301的保护段305固定于第一轨道201中右行走面板204的上方，并与外罩105的侧壁相切；所述第二道岔挡片302的保护段305固定于第二轨道202中左行走面板203的上方，并与外罩105的侧壁相切。

可以理解，本实施例所提供的轨道，需要与在底部设置有稳定轮501的车辆相适配，例如，稳定轮501设置于车辆底部的中间位置处，如图11所示，行走轮502分别设置于车辆500的两侧，并分别与对应的支撑部相接触，以便沿支撑部行走，稳定轮501正好位于所述腔道107中，并沿一侧的下导向板103行走；利用下导向板103与稳定轮相配合，所需的稳定轮的数目较少，通常只需两个稳定轮即可，从而可以大大减少车辆的体积，降低成本；此外，下导向板103的设置，更便于设置防脱轨机构，使得防脱轨机构上的保护轮与所述稳定轮501分别位于下导向板103的两侧，并夹紧下导向板103，从而进一步增强对车身的稳定效果。

本道岔在轨道中的工作原理是：当车辆顺着轨道沿分流的方向运行时，如图9中带箭头的虚线所示，如果设置于车辆上的变轨机构处于正常工作状态(即动作到位)，在岔口200处，变轨机构中的变轨轮401可以与道岔挡片(第一道岔挡片301或第二道岔挡片302)相配合，具体而言，是直接与道岔挡片中的过渡段304相配合(处于正常状态时，变轨轮401正好位于过渡段304的外侧)，使得变轨轮401可以沿对应的过渡段304行走，从而顺利实现变轨；如果变轨机构动作未到位或变轨机构失效，变轨轮401会先与道岔挡片上的引导段303相接触，并沿引导段303滚动，在这个过程中，变轨机构中的变轨轮401会受到引导段303的挤压作用，并将变轨轮401纠偏至正常的变轨位置(即过渡段304的位置处)，使得车辆可以顺利通过岔口200，从而实现纠偏及防脱轨的目的。

当车辆顺着轨道沿并流的方向运行时，如图10中带箭头的虚线所示，如果设置于车辆上的变轨机构处于正常工作状态，在岔口200处，变轨机构中的变轨轮401可以与道岔挡片相配合，具体而言，是直接与道岔挡片中的过渡段304相配合，使得变轨轮401可以沿对应的过渡段304行走，从而顺利通过岔口200，不存在跑偏和脱轨的问题；如果变轨机构动作未到位或变轨机构失效，变轨轮401会先与道岔挡片上的保护段305相接触，并沿保护段305滚动，在这个过程中，变轨机构中的变轨轮401会受到保护段305的挤压作用，并将变轨轮401纠偏至正常的变轨位置(即过渡段304的位置处)，使得车辆可以顺利通过岔口200，从而有效实现纠偏及防脱轨的目的。

实施例4

本实施提供了一种变轨系统，包括实施例1中的变轨机构及实施例2中的防脱轨道岔，在通过岔口时，如果变轨机构动作到位，所述变轨机构的变轨轮与所述第一道岔挡片或第二道岔挡片相配合，并在第一道岔挡片或第二道岔挡片的引导下通过岔口；如果变轨机构动作未到位或失效，所述第一道岔挡片或第二道岔挡片通过挤压变轨轮纠正变轨轮的位置，并引导变轨轮通过岔口，扭力限制器用于在这个过程中保护驱动电机。即在本实施中，变轨机构中的变轨轮可以与防脱轨道岔中的第一道岔挡片或第二道岔挡片相配合，且可以适用于多种情况，例如，情况一：在进入岔口前，变轨机构动作到位，进入岔口后，变轨机构中的变轨轮与所述第一道岔挡片或第二道岔挡片相配合，并可以在第一道岔挡片或第二道岔挡片的引导下顺利通过岔口，此时，扭力限制器不起作用；第二种情况，在进入岔口前，变轨机构动作未到位或失效时，进入岔口后，变轨机构中的变轨轮会与所述第一道岔挡片或第二道岔挡片发生碰撞，此时，如果碰撞所产生的扭矩过载时，扭力限制器会自动打滑达到保护驱动电机的目的，而在发生碰撞之后，第一道岔挡片或第二道岔挡片可以挤压动作未到位的变轨轮，并逐渐引导变轨轮移动到正确的位置处，达到纠偏和防脱轨的目的，在这个过程中，如果变轨轮所承受的挤压力过大，扭力限制器同样会自动打滑达到保护驱动电机的目的，即在本实施例中，通过扭力限制器与道岔的配合，既可以实现自动纠偏、防脱轨的目的，又可以有效保护驱动电机，避免损坏。

在更进一步的方案中，还包括车辆，所述变轨机构可以固定于所述车辆，例如规定与车辆的上方，以便与设置于轨道上方的道岔相配合，这里不再举例说明。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种变轨机构，包括驱动电机、传动装置及用于与道岔相配合并用于引导车辆通过岔口的引导部，所述传动装置分别与所述驱动电机及所述引导部相连，驱动电机用于驱动引导部动作，其特征在于，还包括扭力限制器，驱动电机通过扭力限制器与传动装置相连，或扭力限制器设置于传动装置中，所述扭力限制器用于在所传递的扭矩过载时打滑，并限制扭矩从扭力限制器的一端传递到另一端。

2.根据权利要求1所述的变轨机构，其特征在于，所述传动装置包括传动机构，所述引导部设置于传动机构，所述驱动电机与传动机构相连，且扭力限制器设置于传动机构内，和/或，驱动电机通过扭力限制器与传动机构相连，传动机构用于传动。

3.根据权利要求2所述的变轨机构，其特征在于，传动装置还包括同步机构，所述引导部设置于同步机构，所述传动机构分别与所述驱动电机和同步机构相连，且扭力限制器设置于传动机构内，和/或，传动机构通过扭力限制器与驱动电机和/或同步机构相连，同步机构用于在驱动电机的驱动下带动引导部同步动作。

4.根据权利要求3所述的变轨机构，其特征在于，所述传动机构包括传动杆、传动轴、齿轮传动机构、链传动机构、涡轮蜗杆传动机构或四连杆机构中的一种或多种的组合；所述同步机构包括平行四边形机构。

5.根据权利要求1-4任一所述的变轨机构，其特征在于，所述引导部包括一个或多个变轨轮，所述变轨轮在驱动电机的驱动下动作到位，并通过沿道岔行走引导车辆通过岔口。

6.一种防脱轨道岔，其特征在于，包括第一道岔挡片和第二道岔挡片，所述第一道岔挡片和第二道岔挡片的至少一端相互分离，第一道岔挡片和第二道岔挡片分别用于引导和/或约束车辆直行或变轨，其中，第一道岔挡片和第二道岔挡片均包括过渡段及分别设置于过渡段两端的引导段和保护段，所述引导段和保护段均用于引导变轨机构的变轨轮驶入过渡段，过渡段用于引导变轨机构的变轨轮通过岔口。

7.根据权利要求6所述的防脱轨道岔，其特征在于，所述第一道岔挡片的保护段与所述第二道岔挡片的保护段相互分离，所述第一道岔挡片的引导段与所述第二道岔挡片的引导段相连或相互分离。

8.根据权利要求7所述的防脱轨道岔，其特征在于，所述引导段与所述过渡段的夹角为钝角，或引导段的外侧面为斜面或弧面。

9.根据权利要求6-8任一所述的防脱轨道岔，其特征在于，所述保护段为弧形板结构，或保护段的外侧面为弧形结构，或保护段为直板形结构，且保护段与过渡段的夹角为钝角。

10.一种变轨系统，其特征在于，包括权利要求1-5任一所述变轨机构及权利要求6-9任一所述防脱轨道岔，在通过岔口时，如果变轨机构动作到位，所述变轨机构的变轨轮与所述第一道岔挡片或第二道岔挡片相配合，并在第一道岔挡片或第二道岔挡片的引导下通过岔口；如果变轨机构动作未到位或失效，所述第一道岔挡片或第二道岔挡片通过挤压变轨轮纠正变轨轮的位置，并引导变轨轮通过岔口，扭力限制器用于在这个过程中保护驱动电机。

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