一种悬挂式单轨可动芯道岔翻转藏尖机构

申请号 CN202311514314.9 申请日 2023-11-14 公开(公告)号 CN117779530A 公开(公告)日 2024-03-29
申请人 中铁宝桥集团有限公司; 发明人 朱舟; 张宁; 余锋; 张冲; 许浪;
摘要 本 发明 涉及一种能够有效消除悬挂式单轨可动芯 道岔 随动芯轨尖部与道岔梁内壁密贴后因结构原因存在5mm台阶 缺陷 ,确保过车平稳的悬挂式单轨可动芯道岔翻转藏尖机构,驱动机构中外 力 推杆 开始推动推动 曲柄 轴组件转动,将力传递给空间 连杆 ,带动滑 块 组件中直 角 曲柄转动,通过滑块组件中一级连杆、滑块及二级连杆,将回转力矩转化为位移推力,从而带动摆臂机构中从动连杆移动,从动连杆移动过程中通过夹角开槽连杆避开运动过程中回程死点,通过中间稳定连杆增加从动连杆的 自由度 ,再带动摆臂机构中翻转摆臂转动,其中摆臂机构中翻转摆臂与直曲翻转单元铰接,最终实现直曲翻转单元的回转翻转,完成尖轨切换,实现翻转切换直曲功能面且藏尖隐蔽错台,保证道岔线型及过车平顺性。
权利要求

1.一种悬挂式单轨可动芯道岔翻转藏尖机构,其特征是:悬挂式单轨可动芯道岔翻转藏尖机构用于悬挂式单轨可动芯道岔导向面及稳定面直曲线切换作业及实现藏尖隐蔽接缝功能,包括直曲翻转单元(1)、驱动机构(2)、滑组件(3)、摆臂组件(4)、防转互组件(5)、机构支撑件构成;机构支撑件为驱动机构(2)、滑块组件(3)、摆臂组件(4)提供承载,驱动构机(2)驱动滑块组件(3),滑块组件(3)带动摆臂组件(4),摆臂组件(4)带动直曲翻转单元(1)中的直线及曲线的平稳翻转切换,使悬挂式单轨可动芯道岔随动芯轨尖部与道岔梁内壁密贴后无台阶。当翻转切换回转到位后,在翻转到位的两处位置设计半圆槽孔,通过防转互锁组件达到防转目的同时满足两种状态互相锁定。
2.根据权利要求1所述的悬挂式单轨可动芯道岔翻转藏尖机构,其特征是:所述直曲翻转单元共由二件导向翻转单元(11)及二件稳定翻转单元(12)组成,每件导向翻转单元(11)的左右两面为功能面,一面为直线面(16),一面为曲线面(17),通过翻转实现直线及曲线的切换,在驱动端设置防转互锁组件(5),在远离驱动端处设置锁定销孔(14),利用可动轨到位下落锁定。
3.根据权利要求2所述的悬挂式单轨可动芯道岔翻转藏尖机构,其特征是:所述导向翻转单元(11)及稳定翻转单元(12)一端设有旋转销(13)和防转销(14),导向翻转单元(11)及稳定翻转单元(12)设有旋转销(13)和锁定销孔(15)。
4.根据权利要求1所述的悬挂式单轨可动芯道岔翻转藏尖机构,其特征是:所述直曲翻转单元(1)为板制成的空心箱形结构件。
5.根据权利要求1所述的悬挂式单轨可动芯道岔翻转藏尖机构,其特征是:所述驱动机构(2)包括电动推杆(21)、曲柄轴组件(22)、回转支撑(23)、空间连杆(24)、安装支座(25)、推杆支座(26);电动推杆(21)一端与推杆支座(26)铰接,电动推杆(21)另一端与曲柄轴组件(22)一端铰接,曲柄轴组件(22)另一端和空间连杆(24)一端与回转支撑(23)铰接,回转支撑(23)与安装支座(25)连接,空间连杆(24)另一端与滑块组件(3)中直曲柄(31)另一端铰接。
6.根据权利要求1所述的悬挂式单轨可动芯道岔翻转藏尖机构,其特征是:所述滑块组件(3)包括直角曲柄(31)、曲柄安装支座(32)、一级连杆(33)、滑块(34)、二级连杆(35)和滑道(36);直角曲柄(31)一端和连杆(37)一端与曲柄安装支座(32)铰接,连杆(37)另一端与一级连杆(33)一端铰接,一级连杆(33)另一端和二级连杆(35)一端与滑块(34)连接,滑块(34)位于滑道(36)中,二级连杆(35)另一端与摆臂机构中的固定支座从动连杆(41)连接。
7.根据权利要求1所述的悬挂式单轨可动芯道岔翻转藏尖机构,其特征是:所述摆臂机构包括从动连杆(41)、夹角开槽连杆(42)、中间稳定连杆(43)、翻转摆臂(44)和连杆固定支撑(45);中间稳定连杆(43)一端和夹角开槽连杆(42)一端与连杆固定支撑(45)铰接,中间稳定连杆(43)另一端与从动连杆(41)杆身铰接,夹角开槽连杆(42)中开槽套在中间稳定连杆(43)杆身上的销轴上,从动连杆(41)两端分别翻转摆臂(44)一端铰接,翻转摆臂(44)另一端与直曲翻转单元(1)中导向翻转单元(11)及稳定翻转单元(12)铰接,翻转摆臂(44)销轴与防转互锁组件(5)中的半圆槽孔匹配。
8.根据权利要求1所述的悬挂式单轨可动芯道岔翻转藏尖机构,其特征是:防转互锁组件(5)两处位置设计半圆槽孔,当导向翻转单元(11)通过回转到位后,防转销轴落入槽孔中。
9.一种悬挂式单轨可动芯道岔翻转藏尖机构的工作方法,其特征是:驱动机构(2)中外推杆开始推动推动曲柄轴组件转动,将力传递给空间连杆,带动滑块组件(3)中直角曲柄转动,通过滑块组件(3)中一级连杆、滑块及二级连杆,将回转力矩转化为位移推力,从而带动摆臂机构(4)中从动连杆移动,从动连杆移动过程中通过夹角开槽连杆避开运动过程中回程死点,通过中间稳定连杆增加从动连杆的自由度,再带动摆臂机构(4)中翻转摆臂转动,其中摆臂机构(4)中翻转摆臂与直曲翻转单元(1)铰接,最终实现直曲翻转单元(1)的回转翻转。完成尖轨切换。

说明书全文

一种悬挂式单轨可动芯道岔翻转藏尖机构

技术领域

[0001] 本发明涉及一种能够有效消除悬挂式单轨可动芯道岔随动芯轨尖部与道岔梁内壁密贴后因结构原因存在5mm台阶缺陷,确保过车平稳的悬挂式单轨可动芯道岔翻转藏尖机构,属悬挂式单轨轨道交通系统的技术领域。

背景技术

[0002] 随着城轨交通的迅猛发展,高架轨道运营系统愈发普及,悬挂式单轨交通作为城市轨道交通的新制式,是一种新型轨道交通模式,相对于地轻轨等列车具有生态、智能、安全、经济方面的优势。该制式可节约对土地的需求,又因其车辆转向架运行于轨道梁内可避免雨天气对车辆运行的影响,提高了车辆运行的安全性和适用范围。尤其是2022年国内首条空中悬挂式运营示范线路的建成,为悬挂式单轨轨道交通系统注入了强心针,同时该制式轨道交通可用于中小运量交通线路,可作为地铁、轻轨等大运量交通方式的末端接入,也可作为城区站点、城乡连接的新载体、新平台。但是,目前悬挂式单轨可动芯道岔随动芯轨尖部与道岔梁内壁密贴后因结构原因存在5mm台阶,而这5mm台阶的技术问题目前在国内外悬挂式单轨可动芯道岔中尚无相关设计与应用。
[0003] 因此需采用新的技术手段和创新机构实现藏尖隐蔽的发明,保证悬挂式单轨车辆高效、高速、平稳的通过悬挂式单轨可动芯道岔。

发明内容

[0004] 设计目的:采用新的技术手段和创新机构实现藏尖隐蔽,即设计一种能够有效消除悬挂式单轨可动芯道岔随动芯轨尖部与道岔梁内壁密贴后因结构原因存在5mm台阶缺陷,确保证悬挂式单轨车辆高效、高速、平稳的通过的悬挂式单轨可动芯道岔实现芯轨藏尖隐蔽的机械机构。
[0005] 设计方案:为了实现上述设计目的。本发明要解决的技术问题在于,针对悬挂式单轨可动芯道岔随动芯轨转辙定位后与道岔梁内壁存在结构台阶,影响过车平稳性的问题,提供一种通过翻转运动实现切换直曲功能面且能藏尖隐蔽的机构,以此设计满足道岔整体线型及悬挂式单轨车辆提高过车速度的要求,同时机构还具备空间结构紧凑,一机联动、互、安全可靠等特点。
[0006] 在结构方案的设计上:悬挂式单轨可动芯道岔翻转藏尖机构用于悬挂式单轨可动芯道岔导向面及稳定面直曲线切换作业及实现藏尖隐蔽接缝功能,机构主要包括直曲翻转单元、驱动机构、摆臂组件、防转互锁组件、滑组件、机构支撑件构成。其中直曲翻转单元为机构的执行元件,机构支撑件为驱动组件等机构组件提供承载。驱动组件、摆臂组件、防转锁定组件、滑块组件用于实现平稳翻转功能。
[0007] 为了实现翻转藏尖过程为联动顺序动作,机构动作要求高精度、高可靠性。结构及主要部件如下:1、整体布置:整体布置为翻转连杆机构与两侧直曲翻转单元的组合,结合道岔线形,设计直曲翻转单元外形尺寸,保证两侧直线面及曲线面符合岔口线形,再设计驱动组件带动曲柄滑块连杆机构完成翻转单元的平稳翻转,保证接缝处道岔线形,避免梯台出现,达到翻转切换功能。见图1和2。
[0008] 2、直曲翻转单元:直曲翻转单元为板制成的空心箱形结构件,起到车辆的导向和稳定的作用,能承受车辆运行过程带来的冲击载荷。每件翻转单元的左右两面为功能面,一面为直线面,一面为曲线面,通过翻转实现直线及曲线的切换,并且在驱动端设置防转销,在远离驱动端处设置锁定销孔,利用可动轨到位下落锁定,适应实际需求,见图4。
[0009] 3、直曲翻转单元共由二件导向翻转单元及件稳定翻转单元组成,见图4。
[0010] 4、驱动机构:驱动机构主要为动的输入部件,通过曲柄轴组件的转动,实现动力输出。其主要包括电动推杆、曲柄轴组件、回转支撑、空间连杆、安装支座、推杆支座,见图5。
[0011] 5、滑块组件:滑块组件是将驱动力矩传递转化的重要组件,因考虑传递扭矩大小及安装空间尺寸,设计为曲柄连杆滑移结构,为匹配翻转单元在左右两侧各布置一套。主要由直曲柄、曲柄安装支座、一级连杆、滑块、二级连杆、滑道等组成。其核心功能是根据道岔梁内部结构情况,将驱动回转力矩传递转换至摆臂组件,实现驱动力矩的空间传递,见图6。
[0012] 6、摆臂机构:摆臂机构是本发明的核心机构,通过各种连杆的有效组合,实现翻转组件的同步翻转功能,机构主要由从动连杆、夹角开槽连杆、中间稳定连杆、翻转摆臂、连杆固定支撑等组成,左右两侧各布置一套。其中从动连杆功能是传递力及连接上下部翻转组件,夹角开槽连杆的功能是为避开二级连杆推动往复运动过程中回程死点,中间稳定连杆的功能是解决设置夹角开槽连杆后机构自由度约束不足,导致上下翻转不同步等问题。最终通过驱动力的作用使翻转组件按设置角度回转转动,见图7。
[0013] 7、防转互锁组件:当翻转组件通过回转到位后,需要设置防转,提高稳定性,如上图图7所示,在翻转到位的两处位置设计半圆槽孔,通过翻转组件防转销轴落入槽孔中,达到防转目的,同时满足两种状态互相锁定。
[0014] 技术方案1:一种悬挂式单轨可动芯道岔翻转藏尖机构,悬挂式单轨可动芯道岔翻转藏尖机构用于悬挂式单轨可动芯道岔导向面及稳定面直曲线切换作业及实现藏尖隐蔽接缝功能,包括直曲翻转单元、驱动机构、滑块组件、摆臂组件、防转互锁组件、机构支撑件构成;机构支撑件为驱动机构、滑块组件、摆臂组件提供承载,驱动构机驱动滑块组件,滑块组件带动摆臂组件,摆臂组件带动直曲翻转单元中的直线及曲线的平稳翻转切换,使悬挂式单轨可动芯道岔随动芯轨尖部与道岔梁内壁密贴后无台阶。当翻转切换回转到位后,在翻转到位的两处位置设计半圆槽孔,通过防转互锁组件达到防转目的同时满足两种状态互相锁定。
[0015] 技术方案2:一种悬挂式单轨可动芯道岔翻转藏尖机构的工作方法,其特征是:驱动机构中外力推杆开始推动推动曲柄轴组件转动,将力传递给空间连杆,带动滑块组件中直角曲柄转动,通过滑块组件中一级连杆、滑块及二级连杆,将回转力矩转化为位移推力,从而带动摆臂机构中从动连杆移动,从动连杆移动过程中通过夹角开槽连杆避开运动过程中回程死点,通过中间稳定连杆增加从动连杆的自由度,再带动摆臂机构中翻转摆臂转动,其中摆臂机构中翻转摆臂与直曲翻转单元铰接,最终实现直曲翻转单元的回转翻转。完成尖轨切换。
[0016] 本发明与背景技术相比,一是悬挂式单轨可动芯道岔翻转藏尖机构是首次采用翻转机构藏尖设计理念,实现翻转切换直曲功能面且藏尖隐蔽错台,保证道岔线型及过车平顺性;二是采用一机多联的传动设计,提高传动效率,减少运行的故障点,保证该机构能高效、平稳的运行;三是创新设计翻转单元的锁定销孔,利用道岔可动芯到位后下落产生的自重,实现翻转到位后翻转单元主动锁定;五是机构设置夹角开槽连杆及中间稳定连杆,解决机构运行中回程死点,机构自由度约束不足问题;六是该机构可通过调整翻转单元直曲线形适用于各种线路需求,具备实用性和可推广性,并能形成系列化产品。附图说明
[0017] 图1是悬挂式单轨可动芯道岔翻转藏尖机构的实施示意图。
[0018] 图2是图1的原理示意图。
[0019] 图3直曲翻转单元立体示意图。
[0020] 图4是图3的主视及俯视示意图。
[0021] 图5是驱动机构示意图。
[0022] 图6是滑块组件示意图。
[0023] 图7是摆臂机构示意图。
[0024] 图8是悬挂式单轨可动芯道岔翻转藏尖机构的原理示意图。实施方式
[0025] 实施例1:参照附图1‑7。一种悬挂式单轨可动芯道岔翻转藏尖机构,悬挂式单轨可动芯道岔翻转藏尖机构用于悬挂式单轨可动芯道岔导向面及稳定面直曲线切换作业及实现藏尖隐蔽接缝功能,包括直曲翻转单元1、驱动机构2、滑块组件3、摆臂组件4、防转互锁组件5、机构支撑件构成;机构支撑件为驱动机构2、滑块组件3、摆臂组件4提供承载,驱动构机2驱动滑块组件3,滑块组件3带动摆臂组件4,摆臂组件4带动直曲翻转单元1中的直线及曲线的平稳翻转切换,使悬挂式单轨可动芯道岔随动芯轨尖部与道岔梁内壁密贴后无台阶。
当翻转切换回转到位后,在翻转到位的两处位置设计半圆槽孔,通过防转互锁组件达到防转目的同时满足两种状态互相锁定。
[0026] 所述直曲翻转单元共由二件导向翻转单元11及二件稳定翻转单元12组成,每件导向翻转单元11的左右两面为功能面,一面为直线面16,一面为曲线面17,通过翻转实现直线及曲线的切换,在驱动端设置防转互锁组件5,在远离驱动端处设置锁定销孔14,利用可动轨到位下落锁定。
[0027] 所述导向翻转单元11及稳定翻转单元12一端设有旋转销13和防转销14,导向翻转单元11及稳定翻转单元12设有旋转销13和锁定销孔15。
[0028] 所述直曲翻转单元1为钢板制成的空心箱形结构件。
[0029] 所述驱动机构2包括电动推杆21、曲柄轴组件22、回转支撑23、空间连杆24、安装支座25、推杆支座26;电动推杆21一端与推杆支座26铰接,电动推杆21另一端与曲柄轴组件22一端铰接,曲柄轴组件22另一端和空间连杆24一端与回转支撑23铰接,回转支撑23与安装支座25连接,空间连杆24另一端与滑块组件3中直角曲柄31另一端铰接。
[0030] 所述滑块组件3包括直角曲柄31、曲柄安装支座32、一级连杆33、滑块34、二级连杆35和滑道36;直角曲柄31一端和连杆37一端与曲柄安装支座32铰接,连杆37另一端与一级连杆33一端铰接,一级连杆33另一端和二级连杆35一端与滑块34连接,滑块34位于滑道36中,二级连杆35另一端与摆臂机构中的固定支座从动连杆41连接。
[0031] 所述摆臂机构包括从动连杆41、夹角开槽连杆42、中间稳定连杆43、翻转摆臂44和连杆固定支撑45;中间稳定连杆43一端和夹角开槽连杆42一端与连杆固定支撑45铰接,中间稳定连杆43另一端与从动连杆41杆身铰接,夹角开槽连杆42中开槽套在中间稳定连杆43杆身上的销轴上,从动连杆41两端分别翻转摆臂44一端铰接,翻转摆臂44另一端与直曲翻转单元1中导向翻转单元11及稳定翻转单元12铰接,翻转摆臂44销轴与防转互锁组件5中的半圆槽孔匹配。
[0032] 防转互锁组件5两处位置设计半圆槽孔,当导向翻转单元11通过回转到位后,防转销轴落入槽孔中。
[0033] 实施例2:参照附图8。一种悬挂式单轨可动芯道岔翻转藏尖机构的工作方法,悬挂式单轨可动芯道岔翻转藏尖机构是一种全新设计的翻转机构。用于悬挂式单轨可动芯道岔导向面及稳定面直曲线切换作业及实现藏尖隐蔽。机构主要由两侧直曲翻转单元及机械元件组成,由各部位支撑安装在道岔梁上,采用电力驱动,通过机构传动,转动翻转单元到指定位置,使其与可动轨接口相切,消除错台,从而完成转换此处列车行驶路线。
[0034] 悬挂式单轨可动芯道岔翻转藏尖机构翻转功能采用空间曲柄滑块机构;驱动系统采用外力推杆,首先外力推杆推动曲柄轴组件转动,将力传递给空间连杆,带动直角曲柄转动,通过曲柄滑块机构中零部件,再带动从动连杆移动,最终通过带动翻转摆臂,实现上下部翻转单元的定点转动。其中夹角开槽连杆作用是让从动连杆避开运动过程中回程死点,中间稳定连杆作用是增加从动连杆的自由度。转动到位后道岔可动芯有下落动作,通过翻转单元布置的锁定销孔,利用可动轨自重进行到位主动锁定。
[0035] 即驱动机构2中外力推杆开始推动推动曲柄轴组件转动,将力传递给空间连杆,带动滑块组件3中直角曲柄转动,通过滑块组件3中一级连杆、滑块及二级连杆,将回转力矩转化为位移推力,从而带动摆臂机构4中从动连杆移动,从动连杆移动过程中通过夹角开槽连杆避开运动过程中回程死点,通过中间稳定连杆增加从动连杆的自由度,再带动摆臂机构4中翻转摆臂转动,其中摆臂机构4中翻转摆臂与直曲翻转单元1铰接,最终实现直曲翻转单元1的回转翻转。完成尖轨切换。
[0036] 附图1和2为本发明用于悬挂式单轨可动芯道岔尖轨切换,实现隐蔽错台的机构的一个实施例,它由直曲翻转单元1、驱动机构2、滑块组件3、摆臂机构4、防转互锁组件5组成。
[0037] 附图1和2中可见直曲翻转单元1作为机构中实现尖轨切换,隐蔽错台的元件,同时设置锁定销孔用于可动轨下落锁定。驱动机构2采用外力推杆作为动力源,外力推杆可为电动亦可为液压,外力推杆再连接曲柄轴组件,为驱动元件。滑块组件3及摆臂机构4为实现直曲翻转单元1进行翻转运动的执行元件。防转互锁组件5为设备翻转到位的执行防转定位的元件。
[0038] 需要理解到的是:上述实施例虽然对本发明的设计思路作了比较详细的文字描述,但是这些文字描述,只是对本发明设计思路的简单文字描述,而不是对本发明设计思路的限制,任何不超出本发明设计思路的组合、增加或修改,均落入本发明的保护范围内。
QQ群二维码
意见反馈