一种导向轨挠性驱动装置及道岔的制作方法

本发明属于轨道交通转辙器，具体涉及一种导向轨挠性驱动装置及道岔。

背景技术：

1、悬挂式单轨道岔作为悬挂式单轨交通关键技术之一，用于实现车辆转线、折返、避让等需要。悬挂式可动芯道岔具有占地面积小，转辙时间短等优点。目前悬挂式可动芯道岔的导向轨有两种技术路线，分别为刚性导向轨和挠性导向轨。

2、现有技术下，专利公开号为cn108411717b的专利提供一种应用于悬挂式空轨列车系统的可动心道岔结构，该专利中导向轨为刚性结构，导向轨和可动轨相互连接，通过可动轨转辙带动导向轨转辙，导向轨转辙到位后，导向轨和道岔梁腹板面沿车辆导向面相切为车轮提供导向。由于导向轨具有一定厚度，导致导向面存在高度差，影响车辆通过舒适性。

3、专利公开号为cn211645794u的专利提供一种悬挂式单轨道岔的岔芯结构，该专利中导向轨为挠性结构，导向轨和可动轨分离，其中导向轨为薄壁结构，电动推杆带动驱动臂，两个门型驱动架通过驱动臂铰接在一起，门型驱动架与导向轨铰接，电动推杆带动驱动臂摆动实现导向轨直线和曲线两种状态的挠曲变形，实现道岔两种过线状态的转化。该结构使道岔导向面平顺过渡，提高车辆通过舒适性。但是该结构存在以下不足：1)导向轨通过两组门型驱动架驱动，但是由于驱动点比较少，导向轨曲线状态线型精度差、线型保持刚度差。2)导向轨挠性变形后，靠电动推杆保持导向轨变形状态，推杆长期受力，同时车辆通过道岔时，车辆传递给导向轨的载荷会传递给电动推杆，降低电动推杆使用寿命和道岔可靠性。3)门型架占据大量道岔梁内部空间，道岔梁进行结构避让造成道岔梁结构复杂、刚度差。

4、对此，针对上述导向轨装置存在的问题，现提出如下改进技术方案。

技术实现思路

1、本发明解决的技术问题：提供一种导向轨挠性驱动装置及道岔，解决现有导向轨驱动装置可靠性低，精度低的技术问题。

2、本发明采用的技术方案：一种导向轨挠性驱动装置，包括导向轨；导向轨沿其线形长度方向设有至少两个驱动点位；每个驱动点位具有旋转凸轮机构；旋转凸轮机构之间通过连杆连接并通过连杆连接曲柄轴输出端；曲柄轴输入端连接电动推杆；一台电动推杆驱动所有旋转凸轮机构执行动作；旋转凸轮机构具有的凸轮槽槽体两端均制有直线结构，直线结构用于导向轨驱动到位后的锁止；每个旋转凸轮机构驱动导向轨位移的行程与该点位凸轮槽的升程一致。

3、上述技术方案中，优选的：凸轮槽升程采用机加工确保尺寸精度，进而保证导向轨的挠性变形线型精度。

4、上述技术方案中，进一步地：电动推杆铰接推杆座顶端；推杆座底端固定安装在道岔梁顶部中间位置。

5、上述技术方案中，进一步地：曲柄轴两端通过轴承座转动支承安装在道岔梁顶部。

6、上述技术方案中，进一步地：曲柄轴中间设有主动臂；曲柄轴两端分别设有从动臂；主动臂连接电动推杆输出端；从动臂通过连杆连接旋转凸轮机构的法兰曲柄。

7、上述技术方案中，进一步地：旋转凸轮机构包括外凸轮座、法兰曲柄、滑移轴、凸轮轴、滚轮、回转轴承、止转座、凸轮轴连杆；回转轴承的内圈与止转座一体固连道岔梁；外凸轮座以及法兰曲柄与回转轴承的外圈固连为一体；滑移轴一端为方形结构并与止转座配合实现滑移轴的滑移和止转功能，滑移轴另一端为圆形结构并与外凸轮座内孔配合实现滑移轴的滑移功能；滑移轴设有向外伸出的凸轮轴；凸轮轴伸出末端与外凸轮座制有的曲线结构的凸轮槽配合，且凸轮轴沿曲线结构的凸轮槽移动；外凸轮座在法兰曲柄带动下旋转，使得凸轮轴沿外凸轮座制有的凸轮槽位移从而实现滑移轴的直线滑移，且直线滑移的滑移轴再通过凸轮轴连杆带动导向轨位移。

8、上述技术方案中，优选的：旋转凸轮机构的回转轴承的内圈与止转座一体固连至道岔梁的道岔外腹板。

9、上述技术方案中，进一步地：还包括滚轮；滚轮安装在凸轮轴末端，凸轮轴通过末端滚轮与凸轮槽滚动摩擦配合沿凸轮槽位移。

10、上述技术方案中，进一步地：导向轨远离可动轨的一端为固定端，并通过固定座铰接道岔梁；导向轨沿其线形长度方向均匀分布设有三个驱动点位，每个驱动点位分别设置旋转凸轮机构。

11、上述技术方案中，优选的：固定座包括上固定座和下固定座；导向轨包括左上导向轨、左下导向轨、右上导向轨、右下导向轨；左上导向轨和右上导向轨用于转向架稳定轮的导向；左下导向轨和右下导向轨用于转向架导向轮的导向。

12、上述技术方案中，优选的：四个导向轨分别由四套旋转凸轮机构驱动；左右两侧的导向轨挠性驱动机构结构一样；每套旋转凸轮机构分别具有三个旋转凸轮机构；三个旋转凸轮机构分别沿导向轨线形长度方向由第一旋转凸轮机构、第二旋转凸轮机构、第三旋转凸轮机构组成；四套旋转凸轮机构通过连杆连接并由一个电动推杆驱动动作。

13、上述技术方案中，优选的：连杆包括竖连杆一、竖连杆二、横连杆一横连杆二；从动臂通过竖连杆一连接第一旋转凸轮机构；上方的第一旋转凸轮机构通过竖连杆二铰接下方的第一旋转凸轮机构；第一旋转凸轮机构通过横连杆一铰接第二旋转凸轮机构；第二旋转凸轮机构通过横连杆二铰接第三旋转凸轮机构；第一旋转凸轮机构、第二旋转凸轮机构、第三旋转凸轮机构的凸轮轴连杆铰接导向轨并带动导向轨位移。

14、上述技术方案中，进一步地：还包括多个活动支座，活动支座位于导向轨线性长度方向均匀分布安装；旋转凸轮机构通过移动的凸轮轴连杆铰接活动支座实现导向轨的随动位移。

15、本发明还请求保护一种道岔，包括道岔梁，道岔梁具有导向轨；导向轨配备导向轨挠性驱动装置，导向轨挠性驱动装置为前文任一所述导向轨挠性驱动装置。

16、本发明与现有技术相比的优点：

17、1、本发明采用旋转凸轮机构实现导向轨挠性驱动，旋转凸轮机构的凸轮槽两端为直线结构，用于实现导向轨直线位和曲线位驱动到位后的锁止，防止载荷反向传递至电动推杆；防止电动推杆受力导致道岔可靠性降低的技术问题。

18、2、本发明导向轨每个驱动点的行程位移由旋转凸轮机构的的凸轮槽升程确定，凸轮槽的升程采用机加工确保尺寸精度，保证导向轨的挠性变形线型精度。

19、3、本发明旋转凸轮机构的凸轮槽两端为直线结构，这样旋转凸轮机构的凸轮轴13-4旋转至凸轮槽13-1-1的直线位后，凸轮轴13-4位置锁止不变，降低电动推杆1启停位置精度对导向轨挠性变形精度的影响。

20、4、本发明每个导向轨由一个铰接固定点和三个驱动点完成线型驱动位移，驱动定位点多，导向轨线型精度高、线型刚度大，保证车辆通过稳定性和舒适性。

21、5、本发明所有驱动机构布置在道岔梁外部，对道岔梁结构影响小。

22、6、本发明采用一个电动推杆驱动，动力源少，有利于降低成本和故障率。

技术特征：

1.一种导向轨挠性驱动装置，包括导向轨；其特征在于：所述导向轨沿其线形长度方向设有至少两个驱动点位；每个驱动点位具有旋转凸轮机构；所述旋转凸轮机构之间通过连杆连接并通过连杆连接曲柄轴(3)输出端；所述曲柄轴(3)输入端连接电动推杆(1)；一台电动推杆(1)驱动所有旋转凸轮机构执行动作；所述旋转凸轮机构具有的凸轮槽(13-1-1)槽体两端均制有直线结构，所述直线结构用于导向轨驱动到位后的锁止；每个所述旋转凸轮机构驱动所述导向轨位移的行程与该点位凸轮槽(13-1-1)的升程一致。

2.根据权利要求1所述导向轨挠性驱动装置，其特征在于：所述凸轮槽(13-1-1)升程采用机加工确保尺寸精度，进而保证导向轨的挠性变形线型精度。

3.根据权利要求1所述导向轨挠性驱动装置，其特征在于：所述电动推杆(1)铰接推杆座(2)顶端；所述推杆座(2)底端固定安装在道岔梁(20)顶部中间位置。

4.根据权利要求1所述导向轨挠性驱动装置，其特征在于：所述曲柄轴(3)两端通过轴承座(4)转动支承安装在道岔梁(20)顶部。

5.根据权利要求1或4所述导向轨挠性驱动装置，其特征在于：所述曲柄轴(3)中间设有主动臂(3-1)；所述曲柄轴(3)两端分别设有从动臂(3-2)；所述主动臂(3-1)连接电动推杆(1)输出端；所述从动臂(3-2)通过连杆连接旋转凸轮机构的法兰曲柄(13-2)。

6.根据权利要求1所述导向轨挠性驱动装置，其特征在于：所述旋转凸轮机构包括外凸轮座(13-1)、法兰曲柄(13-2)、滑移轴(13-3)、凸轮轴(13-4)、滚轮(13-5)、回转轴承(13-6)、止转座(13-7)、凸轮轴连杆(13-8)；所述回转轴承(1-6)的内圈与止转座(13-7)一体固连道岔梁(20)；所述外凸轮座(13-1)以及法兰曲柄(13-2)与回转轴承(1-6)的外圈固连为一体；所述滑移轴(13-3)一端为方形结构并与止转座(13-7)配合实现滑移轴(13-3)的滑移和止转功能，所述滑移轴(13-3)另一端为圆形结构并与外凸轮座(13-1)内孔配合实现滑移轴(13-3)的滑移功能；所述滑移轴(13-3)设有向外伸出的凸轮轴(13-4)；所述凸轮轴(13-4)伸出末端与外凸轮座13-1制有的曲线结构的凸轮槽(13-1-1)配合，且所述凸轮轴(13-4)沿曲线结构的凸轮槽(13-1-1)移动；所述外凸轮座(13-1)在法兰曲柄(13-1)带动下旋转，使得所述凸轮轴(13-4)沿外凸轮座(13-1)制有的凸轮槽(13-1-1)位移从而实现滑移轴(13-3)的直线滑移，且直线滑移的滑移轴(13-3)再通过凸轮轴连杆(13-8)带动导向轨位移。

7.根据权利要求6所述导向轨挠性驱动装置，其特征在于：还包括滚轮(13-5)；所述滚轮(13-5)安装在所述凸轮轴(13-4)末端，所述凸轮轴(13-4)通过末端滚轮(13-5)与凸轮槽(13-1-1)滚动摩擦配合沿凸轮槽(13-1-1)位移。

8.根据权利要求6所述导向轨挠性驱动装置，其特征在于：所述旋转凸轮机构的回转轴承(1-6)的内圈与止转座(13-7)一体固连至道岔梁(20)的道岔外腹板。

9.根据权利要求1或6所述导向轨挠性驱动装置，其特征在于：导向轨远离可动轨(18)的一端为固定端，并通过固定座铰接道岔梁(20)；导向轨沿其线形长度方向均匀分布设有三个驱动点位，每个驱动点位分别设置所述旋转凸轮机构。

10.根据权利要求9所述导向轨挠性驱动装置，其特征在于：所述固定座包括上固定座(5)和下固定座(7)；所述导向轨包括左上导向轨(16)、左下导向轨(17)、右上导向轨(14)、右下导向轨(15)；所述左上导向轨(16)和右上导向轨(17)用于转向架稳定轮的导向；所述左下导向轨(17)和右下导向轨(15)用于转向架导向轮的导向。

11.根据权利要求1或10所述导向轨挠性驱动装置，其特征在于：四个导向轨分别由四套旋转凸轮机构驱动；左右两侧的导向轨挠性驱动机构结构一样；每套旋转凸轮机构分别具有三个旋转凸轮机构；三个旋转凸轮机构分别沿导向轨线形长度方向由第一旋转凸轮机构(9)、第二旋转凸轮机构(11)、第三旋转凸轮机构(13)组成；四套旋转凸轮机构通过连杆连接并由一个电动推杆(1)驱动动作。

12.根据权利要求5所述导向轨挠性驱动装置，其特征在于：所述连杆包括竖连杆一(6)、竖连杆二(8)、横连杆一(10)横连杆二(12)；从动臂(3-2)通过竖连杆一(6)连接第一旋转凸轮机构(9)；上方的第一旋转凸轮机构(9)通过竖连杆二(8)铰接下方的第一旋转凸轮机构(9)；所述第一旋转凸轮机构(9)通过横连杆一(10)铰接第二旋转凸轮机构(11)；所述第二旋转凸轮机构(11)通过横连杆二(12)铰接第三旋转凸轮机构(13)；所述第一旋转凸轮机构(9)、第二旋转凸轮机构(11)、第三旋转凸轮机构(13)的凸轮轴连杆(13-8)铰接导向轨并带动导向轨位移。

13.根据权利要求1或6或12所述导向轨挠性驱动装置，其特征在于：还包括多个活动支座(21)，所述活动支座(21)位于导向轨线性长度方向均匀分布安装；所述旋转凸轮机构通过移动的所述凸轮轴连杆(13-8)铰接所述活动支座(21)实现导向轨的随动位移。

14.一种道岔，其特征在于：包括道岔梁(20)，所述道岔梁(20)具有导向轨；所述导向轨配备导向轨挠性驱动装置，所述导向轨挠性驱动装置为权利要求1-13任一权利要求所述的导向轨挠性驱动装置。

技术总结提供一种导向轨挠性驱动装置及道岔，包括导向轨；导向轨沿其线形长度方向设有至少两个驱动点位；每个驱动点位具有旋转凸轮机构；旋转凸轮机构之间通过连杆连接并通过连杆连接曲柄轴输出端；曲柄轴输入端连接电动推杆；一台电动推杆驱动所有旋转凸轮机构执行动作；旋转凸轮机构具有的凸轮槽槽体两端均制有直线结构，直线结构用于导向轨驱动到位后的锁止；每个旋转凸轮机构驱动导向轨位移的行程与该点位凸轮槽的升程一致。本发明可靠性高；导向轨挠性变形线型精度高，刚度大，车辆通过稳定、舒适；有利道岔梁结构简单化设计；成本低，故障率低；不仅适用于悬挂式可动芯道岔，还可在其它道岔上应用推广。技术研发人员：张冲,张宁,余锋,朱丹,张瑞丰受保护的技术使用者：中铁宝桥集团有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/29