CN113802420A - 一种道岔钢轨移动固定装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种道岔钢轨移动固定装置，包括钢轨和轨道梁，所述钢轨底部配置有用于联结钢轨与轨道梁的固定件，所述轨道梁包括用于铺设钢轨的活动梁与固定梁，所述活动梁与所述固定梁铰接连接，所述活动梁自由端配置有用于驱动所述活动梁相对于所述固定梁摆动的驱动固定装置；所述活动梁与固定件之间、所述固定梁与固定件之间配置有钢轨控制部，钢轨控制部用于控制所述活动梁与所述固定梁铰接处的钢轨弹性弯曲并固定钢轨。本发明能实现简化道岔结构，降低制造成本。

Description

一种道岔钢轨移动固定装置及方法

技术领域

本发明涉及道岔技术领域，具体而言，涉及一种道岔钢轨移动固定装置及方法。

背景技术

悬挂式单轨铁路是单轨铁路的一种，特点是使用的轨道只有一条，而非传统铁路的两条平衡路轨。和城市轨道交通系统相似，单轨铁路主要应用在城市人口密集的地方，用来运载乘客。亦有在游乐场内建筑的单轨铁路，专门运载游人。单轨铁路按照走行模式和结构，主要分成两类——悬挂式单轨铁路和跨坐式单轨铁路。悬挂式单轨铁路(也称空中轨道列车)的列车悬挂在轨道之下。

道岔是一种使机车车辆从一股道转入另一股道的线路连接设备，现有道岔一般采用驱动电机或其它驱动装置钢轨摆动，以实现列车变轨，但这会导致道岔结构比较复杂，制造成本较高。

发明内容

本发明的目的包括提供一种道岔钢轨移动固定装置，其能够解决现有道岔结构比较复杂，制造成本较高的问题，实现简化道岔结构，降低制造成本的目的。

本发明的实施例通过以下技术方案实现：

一种道岔钢轨移动固定装置，包括钢轨和轨道梁，所述钢轨底部配置有用于联结钢轨与轨道梁的固定件，所述轨道梁包括用于铺设钢轨的活动梁与固定梁，所述活动梁与所述固定梁铰接连接，所述活动梁自由端配置有用于驱动所述活动梁相对于所述固定梁摆动的驱动固定装置。

所述活动梁与固定件之间、所述固定梁与固定件之间配置有钢轨控制部，钢轨控制部用于控制所述活动梁与所述固定梁铰接处的钢轨弹性弯曲并固定钢轨。

在其中一个实施例中，所述活动梁一端设有插接部，所述插接部插入固定梁，所述插接部与固定梁铰接。

在其中一个实施例中，所述活动梁的插接部设有用于控制钢轨相对于所述活动梁位移的若干第二活动槽，所述固定梁设有用于控制钢轨相对于所述固定梁位移的若干第一活动槽，所述第一活动槽与第二活动槽位置一一对应并呈交叉状。

所述钢轨控制部插入所述第一活动槽与第二活动槽的交叉处，所述活动梁相对于所述固定梁摆动时，所述第一活动槽、第二活动槽控制的钢轨控制部移动轨迹。

在其中一个实施例中，所述钢轨控制部包括销轴，所述销轴一端与固定件固定。

在其中一个实施例中，所述驱动固定装置包括导向部、滑动部和用于驱动滑动部沿导向部滑动的驱动部，所述活动梁自由端与滑动部固定。

还包括配置于导向部两端的限位块，所述限位块用于限定所述活动梁自由端的摆动角度。

在其中一个实施例中，所述导向部配置为弧形槽，所述弧形槽以所述活动梁与所述固定梁铰接点为圆心。

在其中一个实施例中，所述导向部配置为弧形轨。

在其中一个实施例中，所述固定件配置为钢轨扣件，所述钢轨扣件与钢轨接触壁上配置有滚珠或滚轮，所述滚珠或滚轮与钢轨抵接。

一种道岔钢轨移动方法，当需要变换轨道时，启动所述驱动电机，所述驱动电机驱动活动梁自由端以活动梁与固定梁插接部的铰接点为圆心摆动，使活动梁自由端对准目标轨道，所述第一活动槽、第二活动槽控制销轴移动，所述销轴带动钢轨弹性弯曲。

本发明实施例的技术方案至少具有如下优点和有益效果：

本发明实施例通过设置活动梁和固定梁，活动梁与固定梁铰接，在固定梁上设置第一活动槽，在活动梁上设置第二活动槽，使第一活动槽与第二活动槽构成交叉结构，在交叉点处插入连接销，当需要变轨时，活动梁与绕铰接点转动，连接销沿第一活动槽与第二活动槽移动，通过连接销、第一活动槽和第二活动槽实现对钢轨弯曲的控制，与现有技术相比，省去了驱动钢轨弯曲的电机及配套装置，简化了道岔结构，节省了制造成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，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发明的某些实施例，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为本发明实施例的结构示意图；

图2为本发明实施例中道岔的结构示意图；

图3为本发明实施例1中固定梁的结构示意图；

图4为本发明实施例1中活动梁的结构示意图；

图5为本发明实施例1使用中的第一状态示意图；

图6为本发明实施例1使用中的第二状态示意图；

图7为本发明实施例1中钢轨扣件的结构示意图。

图标：

1-固定梁，11-第一活动槽，2-活动梁，21-第二活动槽，3-活动轨，4-钢轨扣件，41-滚轮，5-销轴。

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、完整地描述，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。通常在此处附图中描述和示出的本发明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发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，若出现术语“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，若出现术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“配置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1

请参照图1至图7，一种道岔钢轨移动固定装置，包括钢轨和轨道梁，所述钢轨底部配置有用于联结钢轨与轨道梁的固定件，所述轨道梁包括用于铺设钢轨的活动梁2与固定梁1，所述活动梁2与所述固定梁1铰接连接，所述活动梁1自由端配置有用于驱动所述活动梁1相对于所述固定梁2摆动的驱动固定装置；所述活动梁与固定件之间、所述固定梁与固定件之间配置有钢轨控制部，钢轨控制部用于控制所述活动梁2与所述固定梁1铰接处的钢轨弹性弯曲并固定钢轨。

为了简化道岔结构，降低制造成本，本技术方案将轨道梁设置为活动梁2和固定梁1，在活动梁2和固定梁1铺设有固定轨，在活动梁2与固定梁1的铰接处铺设能弹性弯曲的活动轨3，该活动轨3的弹性弯曲是指活动轨3在固定梁1的一端固定，活动轨3在活动梁2的一端为自由端，自由端做在水平面内左右摆动，活动轨3自由端最大摆动角度α为8°，在活动梁2的自由端配置有驱动固定装置，通过驱动固定装置带动活动梁2的自由端在水平面内左右摆动，当活动梁2摆动到预设的侧位时，活动梁2与固定梁1成折线状，由于活动轨3是弹性件，所以活动轨3在活动梁2与固定梁1转折处弹性弯曲成弧线状，并且活动轨3利用钢轨控制部控制活动轨3的完成程度和固定活动轨3，保证两根平行的活动轨3之间轨距在规定范围内。钢轨控制部可以采用自适应控制结构，也可以采用机械夹持定位结构，与现有技术相比，本技术方案通过梁的摆动实现钢轨的弹性弯曲，并且通过钢轨控制部控制钢轨的弯曲参数，简化了道岔结构，降低了制造成本。

本实施例中用于联结钢轨与轨道梁的固定件可以是钢轨扣件，也可以是能实现联结钢轨与轨道梁的其他结构。

本实施例中钢轨控制部采用自适应控制结构，，以下为具体结构：

在本实施例中，所述活动梁2一端设有插接部，所述插接部插入固定梁1，所述插接部与固定梁1铰接。

为了将活动梁2与固定梁1连接，并且使活动梁2能在水平面内摆动，活动梁2与固定梁1铰接，为了实现自适应控制结构，本技术方案在活动梁2与固定梁1铰接端设置为插接结构，此处的插接结构是指活动梁2的一端插入固定梁1中，或者活动梁2、固定梁1的轨道安装面各自延伸出一段，活动梁2延伸段与固定梁1延伸段重叠设置。

在本实施例中，所述活动梁2的插接部设有用于控制钢轨相对于所述活动梁2位移的若干第二活动槽21，所述固定梁1设有用于控制钢轨相对于所述固定梁1位移的若干第一活动槽11，所述第一活动槽11与第二活动槽21位置一一对应并呈交叉状。

为了实现对活动轨3弹性弯曲的控制，在活动轨3弹性弯曲后，保证轨距在规定范围内，本技术方案在活动梁1上设置若干第二活动槽21，在固定梁1设置若干第一活动槽11，由于活动梁2与固定梁1插接部为重叠的，且第一活动槽11与第二活动槽21位置一一对应，第一活动槽11与第二活动槽21的长度、形状、角度均由计算得出，计算后对应位置的第一活动槽11与第二活动槽21呈交叉状。

第一活动槽11或第二活动槽21的长度、形状、角度计算实质上是计算活动轨3在弯曲过程中相对于固定梁1或活动梁2的移动轨迹，以计算活动轨3在弯曲过程中相对于固定梁1的移动轨迹举例说明，即计算第一活动槽11：

由于活动轨3是左右两条单轨并列组成，在活动轨3弹性弯曲过程中，左右两条单轨的弯曲动作一致，因此，以下计算以右轨为例，建立平面直角坐标系O1，右轨的一端设定为顶端，另一端为动端，右轨可看做悬臂梁，由于活动梁2是在水平面内左右摆动，所以假定对右轨动端施加一个水平向右的力矩M，在平面直角坐标系中为平行于X1轴且沿X1轴正方向的力矩M，当右轨动端没有力矩M作用时，右轨呈笔直状态，右轨平行于Y1轴，当右轨动端收到力矩M的作用时，右轨呈弯曲状态，右轨动端根据实际应用可知，钢轨的弯曲角度是较小的，所以右轨动端的偏移只考虑沿X1轴方向的偏移量，忽略右轨动端沿Y1轴方向的偏移量，

假设右轨动端的偏移量为d，在平面直角坐标系O₁中取A₁、B₁、C₁三点，A₁、B₁、C₁点的坐标表示为

当右轨受到力矩M的作用后弹性弯曲，建立平面直角坐标系O₂，弯曲后，右轨动端与定端的连线相对于直线的右轨转动了α度，转动中心为右轨的定端，也就是平面直角坐标系O₂以原点为圆心相对于平面直角坐标系O₁转动了α度，转动角度为

则在平面直角坐标系O₂中，右轨上对应的A₂、B₂、C₂点的坐标表示为

由于右轨动端的偏移量d是有范围的，所以根据A₂、B₂、C₂点的坐标，结合偏移量d，就可以计算出右轨上A、B、C点的移动轨迹，根据计算出来的移动轨迹也就是对应的第一活动槽11。第二活动槽21计算原理同上。

所述钢轨控制部插入所述第一活动槽11与第二活动槽21的交叉处，所述活动梁2相对于所述固定梁2摆动时，所述第一活动槽11、第二活动槽21控制的钢轨控制部移动轨迹。

根据前述计算得到的第一活动槽11和第二活动槽21，由于第一活动槽11与第二活动槽21是交叉的，所以第一活动槽11与第二活动槽21之间存在一个交叉点，这个交叉点就是活动轨3弯曲的预设轨迹，将钢轨控制部固定在交叉点上，通过钢轨控制部控制活动轨3的弯曲。钢轨控制部可以是销轴、能在第一活动槽11与第二活动槽21中滑动的滑块或者其他能在第一活动槽11与第二活动槽21中滑动的结构，本实施例中钢轨控制部为销轴5，当活动梁2摆动到位后，活动梁2被固定，此时交叉的第一活动槽11与第二活动槽21限制了销轴5在水平面内的自由移动，也就保证了活动轨弹性弯曲成预设的形状，并且保证两条活动轨的轨距始终在设定范围内。

在本实施例中，所述钢轨控制部包括销轴5，所述销轴5一端与固定件固定。

在本实施例中，所述驱动固定装置包括导向部、滑动部和用于驱动滑动部沿导向部滑动的驱动部，所述活动梁2自由端与滑动部固定。

为了驱动活动梁2的自由端在水平面内左右摆动，本技术方案设置有驱动部驱动活动梁2自由端，而且还配置有用于安装驱动部件的支撑架，驱动部可以是气缸、液压缸、电机或者其他能推动活动梁2自由端移动的结构，导向部可以是滑槽、钢轨，滑动部可以是带有滑轮的可移动结构，滑动部与活动梁2自由端固定，滑轮沿滑槽或钢轨滚动。

还包括配置于导向部两端的限位块，所述限位块用于限定所述活动梁2自由端的摆动角度。

由于活动轨的弹性弯曲也是有限度的，为了保证活动轨的弹性弯曲在合理范围内，避免驱动部故障时活动梁2摆动超出设定范围，导致活动轨发生不可逆的塑性弯曲，本技术方案在导向部的两端设置限位块，保证活动轨的弹性弯曲在合理范围内。

在本实施例中，所述导向部配置为弧形槽，所述弧形槽以所述活动梁2与所述固定梁1铰接点为圆心。

在本实施例中，所述导向部配置为弧形轨。

在本实施例中，所述固定件配置为钢轨扣件4，所述钢轨扣件4与钢轨接触壁上配置有滚珠或滚轮41，所述滚珠或滚轮41与钢轨抵接。

钢轨扣件用于限制活动轨3只能沿轨长度方向移动，在活动轨弹性弯曲时，活动轨弯曲段会与对应位置的钢轨扣件4发生摩擦，为了避免活动轨3磨损或钢轨扣件4磨损，本技术方案在钢轨扣件4上设置滚珠或滚轮41，滚珠或滚轮与活动轨3接触，当活动轨3弯曲时，滚珠或滚轮41可避免活动轨3直接与钢轨扣件4摩擦。

实施例2

一种道岔钢轨移动方法，当需要变换轨道时，启动所述驱动电机，所述驱动电机驱动活动梁2自由端以活动梁2与固定梁1插接部的铰接点为圆心摆动，使活动梁2自由端对准目标轨道，所述第一活动槽11、第二活动槽21控制销轴移动，所述销轴带动钢轨弹性弯曲。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种道岔钢轨移动固定装置，包括钢轨和轨道梁，所述钢轨底部配置有用于联结钢轨与轨道梁的固定件，其特征在于：所述轨道梁包括用于铺设钢轨的活动梁(2)与固定梁(1)，所述活动梁(2)与所述固定梁(1)铰接连接，所述活动梁(1)自由端配置有用于驱动所述活动梁(1)相对于所述固定梁(2)摆动的驱动固定装置；

所述活动梁与固定件之间、所述固定梁与固定件之间配置有钢轨控制部，钢轨控制部用于控制所述活动梁(2)与所述固定梁(1)铰接处的钢轨弹性弯曲并固定钢轨。

2.根据权利要求1所述的道岔钢轨移动固定装置，其特征在于：所述活动梁(2)一端设有插接部，所述插接部插入固定梁(1)，所述插接部与固定梁(1)铰接。

3.根据权利要求2所述的道岔钢轨移动固定装置，其特征在于：所述活动梁(2)的插接部设有用于控制钢轨相对于所述活动梁(2)位移的若干第二活动槽(21)，所述固定梁(1)设有用于控制钢轨相对于所述固定梁(1)位移的若干第一活动槽(11)，所述第一活动槽(11)与第二活动槽(21)位置一一对应并呈交叉状；

所述钢轨控制部插入所述第一活动槽(11)与第二活动槽(21)的交叉处，所述活动梁(2)相对于所述固定梁(2)摆动时，所述第一活动槽(11)、第二活动槽(21)控制的钢轨控制部移动轨迹。

4.根据权利要求3所述的道岔钢轨移动固定装置，其特征在于：所述钢轨控制部包括销轴(5)，所述销轴(5)一端与固定件固定。

5.根据权利要求1所述的道岔钢轨移动固定装置，其特征在于：所述驱动固定装置包括导向部、滑动部和用于驱动滑动部沿导向部滑动的驱动部，所述活动梁(2)自由端与滑动部固定；

还包括配置于导向部两端的限位块，所述限位块用于限定所述活动梁(2)自由端的摆动角度。

6.根据权利要求5所述的道岔钢轨移动固定装置，其特征在于：所述导向部配置为弧形槽，所述弧形槽以所述活动梁(2)与所述固定梁(1)铰接点为圆心。

7.根据权利要求5所述的道岔钢轨移动固定装置，其特征在于：所述导向部配置为弧形轨。

8.根据权利要求1所述的道岔钢轨移动固定装置，其特征在于：所述固定件配置为钢轨扣件(4)，所述钢轨扣件(4)与钢轨接触壁上配置有滚珠或滚轮(41)，所述滚珠或滚轮(41)与钢轨抵接。

9.一种道岔钢轨移动方法，其特征在于：当需要变换轨道时，启动所述驱动电机，所述驱动电机驱动活动梁(2)自由端以活动梁(2)与固定梁(1)插接部的铰接点为圆心摆动，使活动梁(2)自由端对准目标轨道，所述第一活动槽(11)、第二活动槽(21)控制销轴移动，所述销轴(5)带动钢轨弹性弯曲。

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