轨道转辙机构以及用于操作轨道转辙机构的方法与流程

文档序号:13517842阅读:399来源:国知局
轨道转辙机构以及用于操作轨道转辙机构的方法与流程

本公开涉及轨道转辙机构,其包括第一转辙尖轨与第二转辙尖轨以及转辙辙叉。本公开还涉及用于操作具有第一转辙尖轨与第二转辙尖轨及转辙辙叉的轨道转辙机构的方法、包括转辙辙叉的轨道转辙机构、以及包括第一转辙尖轨与第二转辙尖轨的轨道转辙机构。轨道转辙机构通常可以用于使得能够从沿着主轨道路线转辙或者从轨道分叉路线转辙,或者相反。



背景技术:

众所周知的是,轨道转辙器在冬季情形中操作时由于雪与冰妨碍转辙尖轨的正确转辙,因此具有可靠性问题。雪与冰可能阻碍转辙尖轨的适当转辙运动,使得轨道服务工作人员可能必须请求维修。用于减少由于雪与冰造成的阻碍问题的一种已知尝试是对轨道转辙器进行电加热。然而,由于加热所需的大量电能,电加热是昂贵的。由此需要消除上述弊端的改进的轨道转辙器。



技术实现要素:

本公开的目的是提供其中至少部分地避免了前述问题的轨道转辙机构。通过独立权利要求的特征实现此目的。

冬季条件下的不可靠转辙问题主要由转辙尖轨水平运动时雪与冰容易被夹在基本轨与转辙尖轨之间的事实造成。在水平转辙运动过程中简单地没有避免夹住雪与冰的可获得的有效方式。当碎屑、石头或其它颗粒通过水平移动的转辙尖轨被夹住时,可能发生类似的问题。通过本发明提供的解决方案替代地以利用转辙尖轨的竖直转辙运动为基础。

通过采用竖直转辙运动,显著地降低了雪与冰夹在转辙尖轨与转辙机构的另一个部件之间的风险。转辙尖轨与基本轨之间的水平空间在转辙尖轨的两个转辙位置基本上相同,使得在任何时刻基本上没有雪或冰可以进入此空间。此外,即使任何雪或冰可能定于转辙尖轨的区域中,所述雪和冰将造成任何实质性损害的可能性也是低的,因为在转辙运动过程中具有将任何雪或冰推离的多种可能性,而不会夹在两个部分之间以负面地影响转辙的可靠性或功能性。

如此的转辙辙叉通过消除或至少减小存在于安装好的固定辙叉中的间隙而改进了安全性、功能性与乘员舒适度。此间隙对于使各轮的凸缘能够沿着辙叉的各行进方向经过辙叉是必要的。经过固定辙叉的轮由此通常临时地缺少适当的侧向支撑,并且在碰撞在间隙的另一侧上的持续轨道路径使得引起冲击并且产生噪音之前,此轮通常将下降一定距离进入此间隙中。转辙辙叉,即辙叉然后可以通过转辙至少一个转辙元件而选择性地填充辙叉点与相关闭合轨道之间的间隙,减少或基本上消除了这些问题。用于转辙辙叉的已知解决方案依赖于转辙沿着水平反向移动的轨道部段,诸如例如可动心道岔。然而,此类转辙辙叉经历如上面关于转辙尖轨说明的相同问题,即被雪和冰阻挡转辙轨道部段的适当转辙运动。通过独立权利要求限定的解决方案,即在转辙辙叉中使用竖直移动转辙轨道部段,提供了如关于转辙尖轨描述的用于转辙辙叉的基本上相同的优点。

由于在转辙运动过程中缺少彼此接近的相对表面,因此通过雪与冰阻挡竖直转辙运动远比阻挡水平转辙运动困难得多。在水平转辙运动中,转辙尖轨的侧表面相对定位并且面向基本轨的侧表面,并且在转辙运动过程中所述侧表面彼此接近或退回。然而,在竖直上升转辙运动中,在转辙尖轨或转辙辙叉轨道部段竖直上方没有表面可利用,使得基本上不会发生阻挡。此外,在转辙尖轨或转辙辙叉轨道部段的竖直下降转辙运动中,理论上可能的是雪与冰可能束缚在转辙尖轨或轨道转辙辙叉部分的底面,但是这可以通过在转辙尖轨与转辙辙叉轨道部段下面提供足够的竖直空间避免。与具有水平转辙运动的传统轨道转辙机构相比,在竖直可移动的转辙尖轨或转辙辙叉轨道部段下方的空间还可以更好地被保护与密封以防雪与冰进入。

根据本发明的第一方面,通过包括第一转辙尖轨与第二转辙尖轨的轨道转辙机构至少部分地实现了此目的,其中第一转辙尖轨与第二转辙尖轨中每个的转辙点通过移位机构竖直地可移位以便在相应转辙点建立转辙移动,其中相应的移位机构包括具有下楔状物与上楔状物的至少一对配合楔状物,并且其中至少一对配合楔状物的至少一个楔状物布置为沿着基本上平行于转辙尖轨的纵向方向或平行于转辙机构的纵向方向的方向移动,其中转辙尖轨沿着竖直方向弹性地可变形或者相应地通过铰接接合而枢转地连接到第一闭合轨道与第二闭合轨道以使转辙尖轨能够竖直移位。

根据本发明的第二方面,通过包括转辙辙叉的轨道转辙机构至少部分地实现了此目的,其中转辙辙叉包括第一竖直可移位轨道部段与第二竖直可移位轨道部段以便在转辙辙叉处建立转辙移动,其中每个转辙辙叉轨道部段设有相应的移位机构,第一转辙辙叉轨道部段与第二转辙辙叉轨道部段中的至少一部分通过此移位机构可以沿着竖直方向移位到至少上端位置与下端位置,其中每个相应移位机构包括具有下楔状物与上楔状物的至少一对配合楔状物,其中至少一对配合楔状物中的至少一个楔状物布置为相应地沿着转辙机构的纵向方向或者沿着与转辙辙叉轨道部段的纵向方向基本上平行的方向移动。

根据本发明的第三方面,通过包括第一转辙尖轨与第二转辙尖轨及转辙辙叉的轨道转辙机构至少部分地实现了此目的,其中第一转辙尖轨与第二转辙尖轨中每个的转辙点竖直地可移位以便在相应转辙点建立转辙移动;其中转辙辙叉包括第一竖直可移位轨道部段与第二竖直可移位轨道部段以便在转辙辙叉处建立转辙移动;其中每个轨道转辙尖轨与每个转辙辙叉轨道部段设有相应的移位机构;其中每个相应的移位机构包括具有下楔状物与上楔状物的至少一对配合楔状物;其中所述至少一对配合楔状物布置为使得下楔状物与上楔状物之间的相对移位致使至少上楔状物的竖直移动;并且其中至少一对配合楔状物的至少一个楔状物布置为相应地沿着转辙机构的纵向方向或者沿着基本上平行于转辙尖轨的纵向方向或基本上平行于转辙辙叉轨道部段的纵向方向的方向移动。

根据本发明的第四方面,通过用于操作根据第三方面的轨道转辙机构的方法至少部分地实现了此目的。

在避免夹住雪与冰的方面,竖直移位优于水平移位。移位机构提供了必要的竖直移位并且可以具有各种不同的技术来提供竖直移位,诸如例如一个或多个楔状物、液压油缸、枢转运动等。

通过向各相应移位机构提供具有下楔状物与上楔状物的至少一对配合楔状物,可以提供较大的支撑表面,使得移位机构上的负载/面积可以保持相对较小。这导致减少的磨损并且能够使用不那么昂贵的材料。

两个配合楔状物的相对移位提供了用于实施此移位机构的高效且成本有效的解决方案。

此外,通过布置转辙器使得至少一对配合楔状物中的至少一个楔状物可以布置为沿着转辙机构的纵向方向或者相应地沿着基本上平行于转辙尖轨的纵向方向或基本上平行于转辙辙叉轨道部段的纵向方向的方向移位,使得通过单个致动器能够进行长部段的竖直移位。单个致动器可以直接地和/或间接地连接到串联布置的多个楔状物/支撑元件。此外,移位机构能够更容易地集成到转辙机构框架结构(如果使用的话)中,由此简化了移位机构(如果需要的话)的加热。此外,致动器的并联布置还提供了更加紧凑的转辙机构设计,当多个转辙器靠近彼此定位时这是重要的因素。

此外,通过使转辙尖轨沿着竖直方向弹性地变形以使其能够进行其期望的竖直移位,去除了与闭合轨道的任何离散铰接连接点,从而提供了更连续的轨道。在轨道中的每个非连续、每个间隙都意味着更多的噪音、更多的振动、较少的稳固性与可靠性。由此连续轨道通常是有利的。因为没有可以确定将转辙尖轨与闭合轨道分离的特定位置,转辙尖轨与闭合轨道由此基本上是相同的元件。此外,通过利用转辙尖轨的自然竖直弹性,可以在转辙机构中使用更常规的轨道部件,由此降低了转辙机构的成本。当使用具有枢转连接的转辙尖轨的替代设计时,可以需要使用较小的力使轨道弯曲,即可以需要较少的力以向下推动转辙尖轨使得经过的轮能够被引导到分叉路径中。

通过实施从属权利要求中的一个或几个特征实现其它优点。

至少一对配合楔状物可以与转辙尖轨或转辙辙叉轨道部段连接,使得至少上楔状物的竖直移动被转换成第一转辙尖轨与第二转辙尖轨的至少一部分或者第一转辙辙叉轨道部段与第二转辙辙叉轨道部段的至少一部分的竖直移动。

根据示例性实施方式,转辙机构可以适于将在轨道上行进的轨道车的轨道轮转换到第一方向与第二方向,并且转辙机构可以包括分叉到第二对延伸轨道与第三对延伸轨道中的第一对延伸轨道,其中第一对延伸轨道可以包括第一外轨与第二外轨,并且转辙辙叉可以分叉到第一内轨与第二内轨,第二对延伸轨道可以包括第一外轨与第一内轨,第三对延伸轨道可以包括第二外轨与第二内轨,第一转辙尖轨可以至少部分地在第一外轨与转辙辙叉之间延伸,并且第二转辙尖轨可以至少部分地在第二外轨与转辙辙叉之间延伸。

根据示例性实施方式,每个相应移位机构可以包括至少一个楔状物。楔状物可以是固定的或可移位的,并且可以与另一个楔形物或非楔形部件配合。非固定部分的移位运动通常基本上是在水平位置中,尤其是沿着与相关转辙尖轨/轨道部段的纵向方向平行或与转辙机构的纵向方向平行的方向。

根据示例性实施方式,通过作用在至少一个楔状物或者上楔状物和下楔状物的至少一个上的致动器,可以提供至少一个楔状物的移位或者下楔状物与上楔状物之间的相对移位。可以为各移位机构提供单个或多个致动器。上楔状物与下楔状物中的一个可以是固定的,并且另一个楔状物对于竖直移位是可移动的。如果滑动接触用于相对移位,那么可以提供润滑。

根据示例性实施方式,轨道转辙尖轨和/或转辙辙叉轨道部段的每个移位机构可以包括在第一转辙尖轨与第二转辙尖轨的至少一部分和/或第一转辙辙叉轨道部段与第二转辙辙叉轨道部段的一部分上方分布的多对配合楔状物。在某些部分上方分布的多对配合楔状物提供了高度分布的负载并且能够在此部分的长度上进行成本有效的逐渐竖直移位。

根据示例性实施方式,轨道转辙尖轨和/或转辙辙叉轨道部段的各移位机构的多对配合楔状物中的至少两对可以设有不同的楔状物倾角,使得沿着两对不同配合楔状物的相同水平方向的相同相对移位提供了沿着相应对配合楔状物的竖直方向的不同幅值的移动。这种设计提供了在轨道部段的长度上的成本有效的逐渐竖直移位。

根据示例性实施方式,转辙辙叉可以包括辙叉尖端,并且第一竖直可移位轨道部段与第二竖直可移位轨道部段相应地布置为选择性地建立从第一转辙尖轨和第二转辙尖轨到辙叉尖端的连续轨道路径。连续轨道路径有效地消除或至少减小了通常设置在固定辙叉处的常规间隙。由于经由经过间隙的轮的凸缘的减小的侧向支撑,该间隙可能造成安全问题。对于经过间隙的轮,这还可能获得减小的竖直负载区域,使得过多应力可以施加在辙叉上,并且在轮下降到间隙中的情况下,一定量的传送噪音和冲击将引起降低了轨道乘员舒适度并且增加了磨损。

根据示例性实施方式,轨道转辙尖轨的移位机构可以牢固地固定到移位机构的底面支撑结构以及固定到转辙尖轨,和/或转辙辙叉轨道部段的移位机构可以牢固地固定到移位机构的底面支撑结构以及固定到转辙辙叉轨道部段。通过将移位机构牢固地固定到底面支撑结构与转辙尖轨、和/或固定到底面支撑结构与转辙辙叉轨道部段,能够通过移位机构的致动位置确定地控制各轨道转辙尖轨和/或各转辙辙叉轨道部段的竖直位置。不管移位机构如何,转辙尖轨和/或转辙辙叉轨道部段将总是保持在升高位置的风险,使得可能发生由于转辙尖轨和/或转辙辙叉轨道部段的非正确转辙位置而造成的潜在脱轨。牢固锁定这里意味着紧固装置保持以正锁定力模式与负锁定力模式(即当移位机构朝向其上端位置向上推动转辙尖轨以及当移位机构朝向其下端位置向下拉动转辙尖轨时)全部起作用。由于重力不足以提供达到下端位置所需的足够竖直竖直向下的力,因此转辙尖轨和/或转辙辙叉轨道部段的仅弹性变形用于获取期望的竖直移位时,此功能是特别有利的。在部分之间的相对移位必须可能的情形中,例如可以通过具有定位在凹槽中的底切的舌部来实现牢固固定。在不需要相对移位的情形中,可以通过螺纹元件、在制造(诸如浇入)过程中嵌入的紧固件等实现牢固锁定。

根据示例性实施方式,转辙辙叉轨道部段可以沿着竖直方向弹性地变形以使其能够进行期望的竖直移位。由于每个轨道部段由此缺少到闭合轨道的离散铰接连接点从而提供较少非连续的轨道,因此此设计是有利的。在轨道中的每个非连续、每个间隙都意味着更多的噪音、更多的振动、较少的稳固性与可靠性。由此连续轨道通常是有利的。在此示例性实施方式中,转辙辙叉轨道部段与闭合轨道基本上是相同元件,由于不能确定轨道部段与闭合轨道分离的特定位置。此外,通过利用转辙辙叉轨道部段的自然竖直弹性,可以在转辙机构中使用更常规的轨道部件,由此降低了转辙机构的成本。

根据示例性实施方式,转辙辙叉轨道部段可以相应地通过铰接点枢转地连接到第一闭合轨道与第二闭合轨道,以使转辙辙叉轨道部段能够进行期望的竖直移位。这是对上面的替代示例性实施方式。轨道部段到闭合轨道的枢转连接致使需要较小力来弯曲轨道,即较小力用于向下推动轨道部段以使经过的轮能够被引导到分叉路径中。根据此外其它示例性实施方式,转辙尖轨可以利用其弹性来实现竖直移位同时转辙辙叉轨道部段依赖于轨道部段与闭合轨道之间的枢转连接,或相反地。

根据示例性实施方式,转辙机构可以至少部分地布置在设有底部与从底部延伸的至少两个侧壁的至少一个框架上,第一外轨与第二外轨可以布置在所述至少两个侧壁上,并且移位机构至少部分地定位在由底部与至少两个侧壁限定的空间内。框架使得能够实现转辙机构的元件的相对位置的高度控制与准确性以及转辙机构的加热。框架的底部可以具有长方形形状和在其各侧上的侧壁,即围绕框架的中空内部的四个侧壁。

根据示例性实施方式,转辙机构可以至少部分地布置在第一框架上,第一框架布置为至少部分地围绕第一转辙尖轨与第二转辙尖轨,并且第二框架可以布置为至少部分地围绕转辙辙叉。此设计能够进行转辙机构的成本有效设计与制造。

根据示例性实施方式,第一框架可以另外地包括邻近转辙尖轨的跟端的侧向侧壁,此侧向侧壁可以布置为提供支撑以使转辙尖轨能够进行期望的竖直移位,第二框架可以另外地包括邻近转辙辙叉轨道部段的跟端的侧向侧壁,并且该侧向侧壁可以布置为提供支撑以使转辙辙叉轨道部段能够进行期望的竖直移位。

根据示例性实施方式,在第一框架与第二框架的至少一个的顶部上设置有覆盖件,以便至少部分地覆盖移位机构。此覆盖件协助保持各框架的内部空间干净并且没有雪与冰,以及改进的热隔离。

根据示例性实施方式,可以在框架上设置隔离覆盖件以便覆盖移位机构。隔离覆盖件设计为保持热传送屏障以防冷空气进入到框架内部。隔离覆盖件还可以用作对抗雪、雨和冰进入框架内部的屏障,使得其中的任何部件(诸如移位机构)被更好地保护。

根据示例性实施方式,框架可以由混凝土制成并且设有电加热机构。框架加热可以是用于进一步增强转辙机构的冬季功能的有利的其它特征。

根据示例性实施方式,至少一个框架可以布置为对至少一个移位机构提供侧向支撑。侧向支撑意味着在竖直移位过程中沿着与移位机构的至少一个构件的运动的纵向方向成横向的方向支撑。这种侧向支撑用于保持移位机构的元件(诸如配合楔状物)处于适当的相互关系中,并且用于控制在竖直移位过程中移位机构的运动。框架的纵向侧壁特别地适于提供侧向支撑。

根据示例性实施方式,至少一个移位机构可以至少部分地定位在金属通道中以便对至少一个移位机构提供侧向支撑。金属通道可以设计为沿着两个侧向方向提供强大的侧向支撑。金属通道还可以提供用于竖直移位机构的任何移动构件(诸如移动楔状物)的良好滑动表面。

根据示例性实施方式,金属通道可以与至少一个框架的侧壁并排地定位。此布置可以利用由框架的侧壁提供的强大侧向支撑,使得金属通道自身可以提供较少的侧向支撑。这允许使用减小壁厚的金属通道以节约成本。

根据示例性实施方式,金属通道可以包括止动装置以便对移位机构沿着向上方向的竖直移位提供限定。将竖直移位机构在转辙尖轨或轨道部段的上端位置处设置成张紧,对于减小移位机构中的间隙、振动与摇晃可以是有利的。通过迫使竖直移位机构在上端位置处抵靠止动装置,提供了更加可靠且稳固的转辙机构。

根据示例性实施方式,止动装置可以包括至少一个对接构件,此对接构件突出到金属通道中并且布置为在第一转辙尖轨与第二转辙尖轨或第一轨道部段与第二轨道部段的上端位置处与移位机构或中间支撑构件接合。

根据示例性实施方式,第一转辙尖轨和第二转辙尖轨与第一轨道部段和第二轨道部段的至少一个移位机构定位在框架中,此框架具有围合移位机构的底部、两个横向侧壁与两个纵向侧壁。这提供了免受来自外部的雪和污物的改进防护。

根据示例性实施方式,框架固定到多个下面的枕木。利用枕木作为用于支撑轨道与转辙机构的成本有效解决方案。

根据示例性实施方式,枕木中的支撑框架的至少一个还支撑轨道转辙机构的第一外轨和/或第二外轨。这能够实现枕木的双重功能。

根据示例性实施方式,第一转辙尖轨与第二转辙尖轨以及第一轨道部段与第二轨道部段中的至少一个相应地紧固到中间支撑构件,并且移位机构连接到中间支撑构件并且布置为使此中间支撑构件沿着竖直方向移位。由于转辙尖轨必须仅紧固到中间支撑构件,因此利用中间支撑构件简化了转辙机构的安装。

根据示例性实施方式,中间支撑构件中的至少一个闭合通过各框架限定的内部空间的上表面。这进一步改进了对框架所围绕的移位机构的保护。

根据示例性实施方式,中间支撑构件中的至少一个包括第一部分与第二部分,其中第一部分的一端在第一枢转点处枢转地连接到框架的横向侧壁的上侧,并且第一部分的相对端在第二枢转点处枢转地连接到第二部分。此设计使得无需在下端位置中具有用于转辙点的过多空间的情况下转辙尖轨的长部分也能够竖直地移动。

根据示例性实施方式,控制第一部分的运动的移位机构包括多个纵向隔开的成对配合楔状物,其中每对配合楔状物具有独特的倾斜角度。这提供了对于第一部分的分布式支撑。

根据示例性实施方式,控制第二部分的运动的移位机构布置为使第二部分竖直地移位同时保持其水平定向固定。此设计使得无需在下端位置中具有用于转辙点的过多空间的情况下转辙尖轨的长部段也能够竖直地移位。

根据示例性实施方式,控制第二部分的运动的移位机构包括具有相同倾斜角度的多个纵向隔开的成对配合配合楔状物。此设计使得无需在下端位置中具有用于转辙点的过多空间的情况下转辙尖轨的长部段也能够竖直地移位。

根据示例性实施方式,移位机构包括连接到下面的支撑结构与中间支撑构件的下拉控制构件,其中下拉控制构件包括具有倾斜路径的轨道以及布置为通过此轨道引导的引导构件。

根据示例性实施方式,移位机构包括驱动地连接到致动器的纵向延伸纵向可滑动的控制构件,其中下拉控制构件或楔状物的一部分附接到控制构件,并且控制构件固定以防竖直移位。

通过这里提供的描述其它应用领域将变得显而易见。

附图说明

在下面的详细描述中参照下面的附图,在附图中:

图1示出了转辙机构的示例性实施方式的示意性俯视图;

图2示出了转辙尖轨位于上端位置中的沿着线b-b剖切的示意性横截面;

图3示出了转辙尖轨处于下端位置中的沿着图1的线b-b剖切的示意性横截面;

图4示出了沿着图1中的线a-a剖切的示意性横截面;

图5示出了沿着图1中的线d-d剖切的示意性横截面;

图6示出了沿着图1中的线c-c剖切的示意性横截面,但是具有移位机构的替代设计;

图7示出了转辙机构的替代示例性实施方式的示意性俯视图;

图8示出了包括用于转辙辙叉轨道部段的移位机构的框架的立体图;

图9a示出了使得移位机构处于第一位置中的图8的框架的横截面视图;

图9b示出了使得移位机构处于第二位置中的图8的框架的横截面视图;

图10示出了包括用于转辙尖轨的移位机构的框架的立体图。

具体实施方式

在下文中将结合附图描述本公开的各个方面以描述但不限定本公开,其中相同的附图标记指示相同的元件,并且所描述方面的变型不限于具体示出的实施方式,而是可适用于本公开的其它变型。

附图中的图1示意性地示出了右手轨道转辙机构100,其适用于转辙在分叉为第一方向a与第二方向b的轨道上行进的轨道车的轨道轮。转辙机构100包括相应地分叉成第二对延伸轨道120与第三对延伸轨道130的第一对延伸轨道110。第一对延伸轨道110包括第一外轨111与第二外轨112,有时也称为基本轨。转辙机构100还包括连接到第一分叉内轨121与第二分叉内轨132的转辙辙叉150。第二对延伸轨道120包括第一外轨111与第一内轨121,其中第一外轨111有时称为外直导轨。第三对延伸轨道130包括第二外轨112与第二内轨132,其中第二外轨112有时称为内弯导轨。

第一转辙尖轨141至少部分地在第一外轨111与转辙辙叉150之间延伸,并且第二转辙尖轨142至少部分地在第二外轨112与转辙辙叉150之间延伸。第一转辙尖轨141与第二转辙尖轨142中每个的转辙点145a、146a竖直地可移位以便在相应转辙点145a、146a建立转辙移动。

在图1的实施方式中,第一转辙尖轨141与第二转辙尖轨142不具有明显的延伸部,这是因为第一转辙尖轨与第二转辙尖轨都是通过转辙尖轨141、142的弹性变形而竖直地可移位。由此当接近转辙辙叉时转辙尖轨141、142逐渐转换到固定轨道部段中。位于转辙辙叉与转辙尖轨141、142之间的固定轨道部段称为第一闭合轨道170与第二闭合轨道171。

每个轨道转辙尖轨141、142设有相应的移位机构200a、201a,第一转辙尖轨与第二转辙尖轨的至少一部分可以通过移位机构沿着竖直方向移位到至少上端位置与下端位置。每个单独的移位机构200a、201a优选地分别位于第一转辙尖轨141与第二转辙尖轨142下方,使得能够进行转辙尖轨141、142的期望的竖直移位。

在图1的示例性实施方式中,转辙机构100布置在第一框架160a与第二框架160b上。第一框架160a与第二框架160b部分地设置为对转辙机构100提供强大的结构支撑,以确保竖直移位机构200a、201a保持在相对于转辙尖轨141、142和外轨111、112的正确相对位置中,并且能够通过包括轨道部段、转辙尖轨、闭合轨道、转辙辙叉、框架等的转辙机构的预制造,使得能够实现转辙机构的成本有效的安装。

第一框架160a设有底部161a、以及从底部向上延伸的两个纵向侧壁162a和两个横向侧壁164a。通过所述侧壁162a、164a与底部161a限定内部空间163a,并且移位机构200a、201a定位在空间163a内。移位机构200、201在空间163a内的位置具有允许移位机构200a、201a更受保护的安装以对抗气候、碎屑、雪、冰等的优点。此外,框架壳体允许对移位机构200a、201a与转辙尖轨141、142更加成本有效的加热。

这里纵向方向l表示正好在转辙机构100前面与第一对延伸轨道110平行的方向,并且横向方向t垂直于纵向方向l延伸。

转辙尖轨141、142的移位机构200a、201a的纵向距离d1可以通常在转辙辙叉150到移位机构200a、201a的远端的间隙之间的纵向距离d2的10-70%的范围内,特别地在10-50%的范围内,更特别地在20-40%的范围内。移位机构200a、201a的纵向距离d1优选地短,使得能够利用紧凑且成本有效的移位机构200a、201a,但是转辙尖轨141、142的刚性可能需要相对较长的纵向距离d1以使转辙尖轨141、142能够充分地逐渐弹性变形,从而允许轨道轮的轮凸缘经过竖直向下移位的转辙尖轨141、142而不在其间接触,并且具有允许随时间变化的额外安全余量。纵向距离d1的长度可以通常在3-12米的范围内,尤其在4-8米的范围内,例如取决于分叉铁路轨道的曲率半径。

在图1的示例性实施方式中,第一外轨111与第二外轨112至少部分地布置在第一框架160a的两个纵向侧壁162a上。在第一框架160a的示例性实施方式中,第一框架160a的形状适于第一外轨111与第二外轨112的位置与扩展,同时向基本上围绕整个第一移位机构200a和第二移位机构201a努力。因此,第一框架160a可以具有非对称形状。

第一外轨111与第二外轨112二者可以沿着第一框架160a的基本上整个纵向长度布置在纵向侧壁162a上。在图1中示出的示例中,第一框架160a的朝向分叉轨道的一侧定位的纵向侧壁162a成形为朝向分叉轨道逐渐地向外转向,以使第二外轨112能够安装在侧壁162a的延伸部的顶部上并且沿着第一框架160a的基本上整个纵向长度跟随侧壁162a的延伸部。然而,第一框架160a可以替代地具有长方形形状,使得第二外轨112在邻近第二转辙点145a的区域中开始从纵向侧壁朝向第二方向b转向。

转辙机构100另外地包括转辙辙叉150。转辙辙叉还可以称为可转辙道岔。转辙辙叉150包括辙叉尖端151与第一竖直可移位轨道部段144和第二竖直可移位轨道部段143,以便在转辙辙叉150处建立转辙移动。在转辙辙叉处的转辙移动布置为相应地选择性地在第一闭合轨道170和第二闭合轨道171与辙叉尖端151之间建立连续轨道路径。

传统的固定与非受控辙叉在辙叉尖端155处在各轨道中包括间隙以使轨道轮的凸缘能够经过辙叉。由于在轨道的上滚动表面之下向下延伸的轮凸缘,因此没有此间隙轨道轮不能从右轨道和左轨道的边界离开。然而在道岔处的此间隙使其能够离开,从而轨道车辆能够从一个轨道转辙到另一个轨道。然而,有时期望的是闭合辙叉处的间隙以改进舒适度、辙叉的操作与安全性。传统的转辙辙叉利用辙叉尖端的水平运动以能够进行转辙辙叉的转辙。根据本发明的转辙辙叉轨道部段144、143替代地构造为沿着竖直方向弹性地变形以使其能够进行期望的竖直移位。

在图1的示例性实施方式中,每个转辙辙叉轨道部段144、143都设有单独的竖直移位机构200b、201b,通过所述移位机构,第一转辙辙叉轨道部段与第二转辙辙叉轨道部段144、143的至少一部分可以沿着竖直方向移位到至少上端位置与下端位置。如关于转辙尖轨141、142说明的,与转辙辙叉150处的水平移位的辙叉尖端相比,竖直移位导致显著改进的冬季可靠性与稳固性。

根据图1的示例性实施方式,第二框架160b设置为更好地控制转辙辙叉轨道部段144、143的竖直移位。第二框架160构造为基本上围绕转辙辙叉轨道部段144、143。在图1的示例性实施方式中,第二框架160设有底部161b、从底部向上延伸的两个纵向侧壁162b与两个横向侧壁164b。通过所述侧壁162b、164b与底部161b限定内部空间163b,并且移位机构200b、201b定位在空间163a内。移位机构200b、201b在空间163a内的位置具有允许移位机构200b、201b更受保护的安装以对抗气候、碎屑、雪、冰等的优点。此外,框架壳体允许对移位机构200b、201b与转辙辙叉轨道部段144、143更加成本有效的加热。

第二框架的多种不同的几何形状设计是可行的,并且图1中示出的设计仅是其一个示例性实施方式。第二框架160b的最远离转辙尖轨141、142定位的横向侧壁164b这里示出为基本上沿着侧向方向l跨越第二对延伸轨道120并且在辙叉尖端的至少部分下方延伸以便对辙叉尖端提供充足且刚性的支撑。在大约辙叉尖端处,横向侧壁164b的方向略微改变以垂直于第三对延伸轨道130的纵向方向延伸。第二框架160b的两个纵向侧壁162b基本上沿着第一外轨111与第二外轨112延伸,并且第一外轨111与第二外轨112定位在所述纵向侧壁162b的顶部。其余的横向侧壁164b闭合第二框架160b并且限定内部空间163b。

转辙尖轨141、142与转辙辙叉轨道部段144、143的每个竖直移位机构200a、201a、200b、201b具有大体上细长形状。这种形状背后的原因部分是为了使转辙尖轨141、142与轨道部段144、143的竖直移位能够仅根据转辙尖轨141、142、轨道部段144、143和任意闭合轨道170、171的弹性变形发生,并且部分是为了对转辙尖轨141、142与轨道部段144、143提供必要的竖直支撑以便承载轨道车的负载而没有不可接受等级的偏转。

转辙尖轨141、142与轨道部段144、143同悬臂梁的类似之处在于它们仅在一个端部(即端部根部)永久地锚定。转辙尖轨141、142与轨道部段144、143通常由钢制成并且由此必须具有大的长度,使得在转辙尖轨141、142和轨道部段144、143的转辙点145a、146a、145b、146b处能够进行期望的竖直移位,而不会超过转辙尖轨141、142与轨道部段144、143的永久变形的限度。除非移位机构200a、201a、200b、201b对转辙尖轨141、142与轨道部段144、143提供分布式支撑,否则当承载行进轨道车的负载时,它们可能局部地偏转。由于转辙尖轨141、142与轨道部段144、143的更快速老化以及非均匀的轨道,这种偏转可能引起安全隐患。由此,移位机构200a、201a、200b、201b可以有利地布置为跨越其大量长度对转辙尖轨141、142与轨道部段144、143提供基本上持续的支撑,或者提供跨越其长度规则地或不规则地分布的多个独立支撑。

当从上面观察时,移位机构200a、201a、200b、201b将因此频繁地呈现长度显著地超过其宽度的细长形状。移位机构200a、201a、200b、201b的伸长方向,即它们的纵向定向,在图1中示意性地示出为基本上沿着转辙机构的纵向方向l延伸。这种布置必须看做多个替代可能构造中的一个示例性实施方式。一个有利的替代实施方式例如可以是各移位机构200a、201a、200b、201b的纵向方向与其控制的轨道部段更对准地定向的布置。通过这种布置,转辙辙叉的每个移位机构200b、201b将不沿如图1中示出的纵向方向l布置,而是替代地相应地与第一转辙辙叉轨道部段144和第二转辙辙叉轨道部段143对准。

图1中示意性地包括枕木303,以提高对本发明的理解但是对本发明本身没有作用。

在不离开本发明的范围的情况下,转辙机构100的多种替代构造是可能的。例如,第一框架160a与第二框架160b可以通过一些连接装置相互连接,以确保第一框架160a与第二框架160b的相对位置不随着时间改变。此外,可以替代地实施围绕转辙尖轨141、142与转辙辙叉150的单个框架。这种单个框架可以例如设有沿着横向方向t延伸的至少两个中间框架壁,以便对移位机构200a、201a、200b、201b提供支撑并且使转辙尖轨141、142与转辙辙叉轨道部段144、143能够弹性弯曲。

将参照图1描述转辙机构100的功能。通过控制第一转辙尖轨141与第二转辙尖轨142,使得转辙尖轨141、142中的仅一个位于上端位置中,而另一个转辙尖轨141、142位于下端位置中,可以执行转辙轨道车的轨道轮以接近第一对延伸轨道110上的转辙机构100,从而可以使轨道车选择性地沿着第一方向a与第二方向b任一个。例如,当期望到达第一对延伸轨道110上的转辙机构100的轨道车应该直着跨越转辙机构100并沿着第一方向a继续时,第一转辙尖轨141移位到其下端位置,并且第二转辙尖轨142移位到其上端位置。由此,轨道车的左轨道轮的凸缘不会仅由于凸缘在转辙尖轨141上方经过并且由此不与第一转辙尖轨141接触而跟随第一转辙尖轨141。此外,由于右轮的凸缘与第二转辙尖轨142的内表面潜在地接触,因此防止了右轨道轮跟随第二外轨112。因此,轨道车的左轮将继续沿着第一外轨111,并且右轮将朝向第二闭合轨道172跟随第二转辙尖轨142。

在另一个示例中,当期望到达第一对延伸轨道110上的转辙机构100的轨道车应该转向并且替代地继续沿着第二方向b时,第一转辙尖轨141移位到其上端位置,并且第二转辙尖轨142移位到其下端位置。由此,轨道车的左轨道轮409的凸缘412被迫跟随第一转辙尖轨141,并且右轮将跟随第二外轨112。

转辙辙叉150可以控制为根据转辙尖轨141、142转辙。这意味着当第一转辙尖轨141控制为定位在其上端位置时第一转辙辙叉轨道部段144控制为定位在其上端位置中,并且当第二转辙尖轨142控制为定位在其上端位置时第二转辙辙叉轨道部段143控制为定位在其上端位置中。这种控制布置,结合一次仅允许单个转辙尖轨141、142位于上端位置中,确保当轨道车朝向第二方向b行进时第一轨道部段144位于上端位置中,并且当轨道车朝向第一方向a行进时第二轨道部段143位于上端位置中。

移位机构应该固定到框架160的底部161以及转辙辙叉轨道部段。由此,能够通过移位机构的致动位置来确定无疑地控制各轨道部段的竖直位置。如上所述,可以通过上楔状物212与下楔状物211之间的基本上纵向延伸的互锁舌部与凹槽连接(未示出)来实现正确固定,使得能够进行纵向相对滑动移动。

图2示意性示出了在图1中剖切b-b处的通过转辙机构100剖切的横截面,其中第二转辙尖轨142在上端位置中。第一框架160a示出为具有底部161a与两个平行横向侧壁164a。第二外轨112定位在第一框架160a的侧壁的顶部表面上并且延伸经过第一框架160a。第二闭合轨道171示出为定位在最靠近转辙辙叉150定位的横向侧壁164a的顶部表面上。第二闭合轨道171转换到第二转辙尖轨142时没有清晰的位置,这是因为形成第二闭合轨道171与第二转辙尖轨142的连续轨道的弹性偏转取决于多个参数,诸如轨道尺寸、轨道材料、框架设计、竖直移位机构设计等。可能地,由于轨道仅在第一框架160a内并且不在第二闭合轨道171的区域中机械地向下偏转,因此偏转将在最靠近转辙辙叉定位的横向侧壁164a附近开始。

在图2中示出了移位机构201的示例性实施方式,其中示例性移位机构201包括多对配合楔状物311a、312a、313a、314a、315a。各对配合楔状物311a、312a、313a、314a、315a包括下楔状物211a与上楔状物212b,并且各对配合楔状物布置为使得下楔状物211a与上楔状物212a之间的相对移位致使上楔状物212a的竖直移动。下楔状物211a直接地或间接地由第一框架160a的底部161a支撑并且不能降低。当下楔状物211朝向图2中的左侧(如箭头所示)纵向地移位时,上楔状物212a将由此朝向底部161a向下竖直地移位。上楔状物212a旨在基本上沿着纵向方向l固定并且仅布置为沿着竖直方向v移位。

在图2中第二中间支撑构件214a示出为定位在上楔状物212a上方。第二中间支撑构件214a在这里是竖直移位机构201与第二转辙尖轨142之间的中间构件,其中第二转辙尖轨142定位在中间支撑构件214a的顶部上。第二中间支撑构件214a例如可以由金属制成。第二中间支撑构件214a还可以例如通过枢转或固定连接178a连接到第一框架160a的定位在轨道部段144、143的跟端175b的横向侧壁164a。此外,第二转辙尖轨142可以以任意适当方式紧固到第二中间支撑构件214a。替代地,可以能够省略第二中间支撑构件214a,使得第二转辙尖轨142直接地固定到竖直移位机构201,例如直接地固定到上楔状物212a。当使用单个上楔状物212a时,由于该单个上楔状物212a还可以用作移位机构201的覆盖件,因此这种替代实施方式可以是特别有利的。然而,如图2中所示,当使用多个上楔状物212a时,可能有利的是使用连续中间支撑构件214a。

多对配合楔状物与第二转辙尖轨142连接,使得上楔状物212a的竖直移动引起第二转辙尖轨142的相应竖直移动。

如图2中所示,多对楔状物分布在第二转辙尖轨142的纵向长度上。此外,多对配合楔状物还设有不同的楔状物倾角α1、α2、α3、α4、α5,使得沿着各对配合楔状物的纵向方向的相同的相对移位提供沿着相应对配合楔状物的竖直方向的不同的移动幅值。具有最大倾角的对315a对于沿着下楔状物211a的纵向方向的给定移位提供最大的竖直移位。这种设计用于获得转辙尖轨142在转辙尖轨142长度上的逐渐偏转。

在转辙尖轨在转辙尖轨142长度上的偏转的可控制性方面,通过在转辙尖轨长度上分布的多对配合楔状物311a、312a、313a、314a、315a引起的逐渐偏转是有利的。这种可控制性确保转辙尖轨在转辙尖轨142的跟端处支撑横向侧壁164a附近不易塑性变形。

在图2中示出的竖直移位机构201的示例性实施方式中,上楔状物212a可以通过焊接、紧固构件(诸如螺纹构件)等固定地紧固到第二中间支撑构件214a的底面。

各对配合楔状物311a、312a、313a、314a、315a的倾斜滑动表面优选地包括允许相对滑动运动但是防止滑动表面彼此脱离的某种类型连接。使第二转辙尖轨142以及可能地还使第二中间支撑构件214a弹性弯曲所需的力可能大于重力,使得第二转辙尖轨142可能必须被向下推动到下端位置。如果允许任意对的配合楔状物中的楔状物211a、212a脱离并且沿着竖直方向彼此分离,那么这种推动是不可能的。在楔状物211a、212a的倾斜滑动表面上的某类型的纵向延伸互锁的凹槽与舌部布置将提供所需的接合。

下楔状物211a沿着第一框架160a的底部滑动,或者直接地在底部上或者在金属通道307a(如果使用这种装置的话)的底部上。此外,这种滑动连接优选地设有允许纵向相对滑动运动但是防止滑动表面彼此竖直地脱离的某种连接。下楔状物211a的滑动表面上的与第一框架160a的滑动表面或金属通道307a滑动接合的某种纵向延伸互锁的凹槽与舌部布置将提供所需的接合。

用于提供下楔状物211a的所需纵向移位的致动机构例如包括经由杆177连接到至少一个下楔状物211a的液压、气动或机电的致动器。由于消除了液压流体泄漏的风险,因此驱动螺纹杆177的诸如电动机的机电致动器可能是有利的。

楔状物211a、212a沿着纵向方向l的长度对于所有楔状物可以相等,但是最靠近第二转辙尖轨142的跟侧定位的该对配合楔状物311a优选地沿着纵向方向比其余对配合楔状物更长,这是由于定位在跟侧的该对配合楔状物比更靠近转辙点145a定位的成对楔状物承载更多负载。其原因是,在其上端位置中的第二转辙尖轨142将迫使轨道轮离开第二外轨112,并且反而跟随第二闭合轨道以及此后第一内轨121。在从第二外轨112转换到第二闭合轨道171的起初,负载的重量仍然仅由第二外轨112承载。然而,在某点处,轨道轮将离开第二外轨112,并且在此位置处轨道轮的全部负载由第二转辙尖轨142承载。一对配合楔状物中的楔状物的较大纵向长度使得保留的负载/面积单位能够承载增加负载。

第一框架160a可以设有加热装置,诸如定位为嵌入第一框架160a的部分中或者在第一框架160a的内表面上的电导体。转辙机构100的其它部分也可以或替代地被加热,诸如楔状物211a、212a,中间支撑构件213a、214a和/或转辙尖轨141、142。此外或替代地可以在第一框架160a内设置电空气加热器,以便在快速天气变化的情形中增加动态响应。框架加热可以是用于进一步增强转辙机构100的冬季功能的有利的附加特征。电加热装置可以替代地或者与框架加热结合,直接地应用于转辙尖轨141、142和/或转辙辙叉轨道部段144、143。电空气加热可以替代地或者与上述加热装置结合,例如通过电鼓风机设置在至少一个框架160a、160b内。在天气条件快速变话的情形中,电空气加热可以是有利的。经由嵌入加热线的框架加热反应相对较慢,但是鼓风机可以相对迅速地加热框架160a、160b内的内部空间。

此外,第一框架160a的隔离件422a也可以设置为减少从第一框架160a的热损失。隔离件优选地定位在第一框架160a下方和/或在侧壁162a、164a的外侧和/或内侧上。

图3示意性地示出了与图2相同的剖切b-b,但是第二转辙尖轨142位于下端位置中。这里全部下楔状物211a已经朝向附图的左侧移位一定距离,由于楔状物倾角α1、α2、α3、α4、α5以及上楔状物212a沿着纵向方向l基本上固定的事实,使得相应的上楔状物212a能够进行期望的向下竖直移位。由此,第二中间支撑构件214a,与第二转辙尖轨142一起,朝向底部逐渐地竖直移位,其中在第二转辙尖轨142的跟端175a附近基本上根本没有移位,并且在第二转辙点145a处具有最大竖直移位。

经由第二中间支撑构件214a通过第二竖直移位机构201支撑的第二转辙尖轨142,沿着第二转辙尖轨的长度逐渐地竖直移位,在转辙点处具有最大竖直移位。从固定闭合轨道171变换到转辙尖轨142中的区域,转辙尖轨142开始弹性变形以达到下转辙部分。弹性变形沿着第二转辙尖轨142朝向转辙点145a或多或少地逐渐地持续。

第二转辙尖轨142的竖直移位必须足以使轨道轮411的凸缘412能够越过第二转辙尖轨42的顶侧,同时朝向第二方向b跟随第二外轨112。如果图3中的距离d3对应于凸缘412完全地越过第二转辙尖轨142的距离,则第二转辙尖轨142的竖直移位310必须大于或等于凸缘410的深度,并且优选地增加一安全余量以确保随时间以及天气条件变化的操作安全性。

图4示意性示出了在图1中的剖切a-a处的通过转辙机构100剖切的横截面,其中第一转辙尖轨141在上端位置中,并且第二转辙尖轨142在下端位置中,这与图3相对应。在图4中,第一框架160a示出为具有底部161a与纵向侧壁162a。可以清楚地看到第一外轨111与第二外轨112定位在侧壁162a的顶部上。

转辙尖轨141、142的第一移位机构200a与第二移位机构201a中的每个都示出为包括下楔状物211a与上楔状物212a。第一中间支撑构件213a与第二中间支撑构件214a分别定位在各上楔状物212a上方。最后,第一转辙尖轨141与第二转辙尖轨142分别定位在第一中间支撑构件213a和第二中间支撑构件214a的顶部上。第一转辙尖轨141与第二转辙尖轨142由此通过第一移位机构200a与第二移位机构201a可竖直地移位。在示出的示例性实施方式中,第一移位机构200a与第二移位机构201a紧邻侧壁162a定位,由此保留框架中心中的空间163a基本上空置。

在图4的示例性实施方式中,第一移位机构200a与第二移位机构201a布置在金属通道307a内。金属通道307a对第一移位机构200a与第二移位机构201沿着横向方向t提供可靠的支撑并且它们为楔状物211a、212a提供耐用且可控的滑动表面。金属连接装置316可以紧固到金属通道307a以便在第一框架160a的浇注之后改进与混凝土第一框架160a的连接。

在图1至图4的示出的示例性实施方式中,下楔状物211a通过致动件176沿着基本上纵向方向移位。每个金属通道307布置为对下楔状物211a提供必要的竖直支撑,以避免当转辙相应的转辙尖轨141、142时下楔状物211a沿着竖直方向移位。当转辙尖轨被迫从其自然位置向下偏转到下端位置时,应该防止下楔状物211a沿着竖直方向v提升,并且当转辙尖轨承载火车的负载时,还应该防止下楔状物211a沿着竖直方向v向下移位。

在图4的示例性实施方式中,通过锁定装置416a实现了下楔状物211a的这种竖直支撑,这使得下楔状物211a和金属通道307a能够相对移位,同时保持下楔状物211a的竖直位置。特别地,下楔状物211a的锁定装置416a包括互锁的凹槽与舌部装置308a。凹槽与舌部状置308a包括某类型的底切以防止下楔状物211a与金属通道307a竖直脱离接合。

在图4中,互锁的凹槽与舌部装置308a定位在金属通道307a的侧壁上,但是这种互锁的凹槽与舌部装置308a可以替代地布置在下楔状物211a的底面上。下楔状物211a可以另外地布置为使底部表面与金属通道307a的内部底部表面滑动接触,以便改进从转辙尖轨141、142到金属通道307a的竖直负载传送。

当转辙尖轨被迫从其自然位置向下偏转到下端位置时为了同样确保上楔状物212a不沿着竖直方向v提升,可能在各对配合楔状物的下楔状物211a与上楔状物212a之间需要锁定装置。在图4的示例中,这通过定位在下楔状物211a与上楔状物212a之间的接触区域中的锁定装置415a(例如互锁的凹槽与舌部装置)解决。凹槽与舌部装置415a包括某类型的底切,以防止上楔状物212a与下楔状物211a竖直脱离接合。凹槽与舌部装置415a还允许上楔状物212a与下楔状物211a之间的相对滑动运动。

最终,此外第一中间支撑构件213a与第二中间支撑构件214a可以相应地紧固到上楔状物212a以防止相互脱离接合并且使转辙尖轨141、142能够被推动以从其自然位置向下偏转到下端位置。这可以通过锁定装置309a来布置,该锁定装置例如具有相应地在上楔状物212a与第一中间支撑构件213a、第二中间支撑构件214a之间的接触区域中的互锁凹槽与舌部装置,如图4中所示。凹槽与舌部装置包括某类型的底切以防止上楔状物212a与第一中间支撑构件213a和第二中间支撑构件214a相应地竖直脱离接合。然而,考虑到在图4的实施方式中在第一和第二中间支撑构件213a、214a与上楔状物212a之间基本上没有相对滑动运动,还可以使用诸如焊接、铆接、螺纹紧固的其它类型的锁定装置。

利用集成在移位机构200a、201a、200b、201b的楔状物中的锁定装置来确保转辙尖轨141、142的向下偏转,使得轨道转辙机构100能够免于使第一移位机构200a与第二移位机构201a互连的控制构件。由此提供较少的可移动部分并且降低了由雪、冰或污物造成的混乱的风险。

在图4的示例性实施方式中,金属通道307a包括止动装置,以提供对移位机构200a、201a沿着向上方向的竖直移位的限定。示例性止动装置包括对接构件305a、306a,对接构件突出到金属通道307a中并且布置为相应地与第一中间支撑构件213a和第二中间支撑构件214a接合。止动装置使竖直移位机构200a、201a能够在压紧情形中设置在第一转辙尖轨与第二转辙尖轨之一的上端位置处,使得间隙减小并且将更稳固且可靠的支撑提供到转辙尖轨。此压紧情形可以通过控制致动器176以将按压力施加在下楔状物211a上实现。

可以通过使各移位机构200a、201a与纵向侧壁162a并排布置而将侧向支撑提供到移位机构200a、201a。可以通过使第一框架160a的部分提供必要的侧向支撑,例如通过固定浇注混凝土支撑机构304a,提供来自内部空间163a内部的另外的侧向支撑。替代地,或者与固定混凝土支撑结构结合,可以例如通过固定到空间163a的内表面的支撑构件或按压分开第一移位机构200a与第二移位机构201a的支撑构件等,提供可拆除侧向支撑。

轨道车的轨道轮409、411和普通轴413在图4中示出为与第一外轨111和第二外轨112以及第一转辙尖轨141接合。在示出的转辙模式中,第二转辙尖轨142竖直向下地移位远超出右轮411的凸缘412的深度410的一段距离310,并且转辙使第一对延伸轨道110与第三对延伸轨道130互相连接。

如上所述,第一框架160a通常由混凝土制成。在示出的示例性实施方式中,第一框架160a设有适于加热框架16的加热机构。此外在图4的示例性实施方式上设置有隔离覆盖件421a以改进转辙机构的加热特性以及覆盖移位机构。隔离覆盖件421a可以定位在金属通道307a或者第一和第二中间支撑构件213a、214a上。隔离层422a设置在框架160的外侧上,尤其设置在侧壁162a、164a的外侧上以及隔离覆盖件421a上。

在图4中未正确地示出第一框架160a的整体尺寸与比例,其在一些方面被夸大以提高可读性以及对本发明的理解。例如,转辙尖轨141、142的所需的竖直运动可能相对较小,在转辙点处可能为大约100毫米并且在大约距离d3处为大约50毫米。轮凸缘通常不允许扩展超过大约45毫米。第一框架160a的高度可以由此相对较低,使得图4中的距离d5在200-1000毫米的范围内,尤其是在200-700毫米的范围内。第一框架160a的宽度d4通常大于例如1435mm的标准欧洲规格。宽度d4由此在大部分设施中将必须大于高度d5。

图5示意性示出了图1中在剖切d-d处通过转辙机构100(即通过转辙辙叉150)的横截面。第一轨道部段144定位在上端位置中并且第二轨道部段143定位在下端位置中。在图5中,第二框架160b示出为具有底部161b与纵向侧壁162b。可以清楚地看到第一外轨111与第二外轨112定位在纵向侧壁162b的顶部上。

图5中示出的第一移位机构200b和第二移位机构201b以及第二框架160b基本上所有方面都与先前参照图4描述的第一移位机构200a和第二移位机构201a以及第一框架160a精确地相对应,并且参照先前关于这些方面的描述。这特别地涉及第一移位机构200b、第二移位机构201b以及它们的楔状物211b、212b和中间支撑构件213b、214b的设计、布置和/或功能。

一个区别是第一移位机构200b与第二移位机构201b定位为靠近彼此,使得单个金属通道构件可以用于第一轨道部段144和第二轨道部段143的移位机构200b、201b。单个金属通道构件将由此包括两个金属通道,每个金属通道中具有单个移位机构200b、201b。在图5的示例性实施方式中,单个金属通道构件设计为公共壁320,其在它的各侧上限定一个通道。第一移位机构200b与第二移位机构201b由此分享公共壁320。

另一个区别是第一移位机构200b与第二移位机构201b在第二框架160b的空间163b内的位置。在图5中,第一移位机构200b与第二移位机构201b基本上定位在内部空间163b的中心区域中。由此,需要从其两侧的侧向支撑。在图5的示例中,通过使第二框架160b的部分提供必要的侧向支撑,即以固定浇注混凝土支撑结构304b的形式,提供对移位机构200b、201b的侧向支撑。替代地,或者与固定混凝土支撑结构结合,可以例如通过固定到空间163b内表面的支撑构件或与单个金属通道构件的外壁且与纵向侧壁162b的内表面接触的支撑构件等提供可拆除侧向支撑。

设置至少一个隔离覆盖件421b,并且优选地至少两个隔离覆盖件421b,以避免雪与冰进入第二框架的内部空间163b,并且防止热量离开第二框架160b。

如前面说明的,转辙辙叉的各移位机构200b、201b的纵向定向无需与图1中示出的纵向方向l平行,并且可以在一定程度上改变。在示出的示例中,两个移位机构200b、201b的下楔状物211b都布置为沿着纵向方向l移位。然而,第二框架160b的第一移位机构200b与第二移位机构201b可以替代地具有非平行定向。例如,根据第一移位机构200b与第二移位机构201b的有利替代布置,第二移位机构201b由于其与第二轨道部段143的方向相对应,因此可以保持基本上沿着转辙机构100的纵向方向l布置,并且第一移位机构220b可以以与转辙辙叉150的第一轨道部段144的定向角度相对应的角度定向。

图6示意性示出了在图1中的剖切c-c处的通过转辙机构100的横截面,其中第二轨道部段143在上端位置,并且具有第二移位机构210b的替代实施方式。在此替代实施方式中,使用单对配合楔状物311b来提供第二轨道部段143的所需竖直移位。单个上楔状物212b由此适于与单个下楔状物211b接合,并且在移位机构201b的全部工作长度上,楔状物倾斜是恒定的。

替代实施方式的不同之处还在于当下楔状物211b固定时上楔状物212b纵向可移位。这例如允许使下楔状物与第二框架160b为一体。替代地,固定的下楔状物211b可以由诸如钢或铝的金属制成。

上楔状物212b与下楔状物212a都优选地在第二轨道部段143的全部长度上或至少大部分长度上延伸,以便沿着其全部或至少大部分长度对第二轨道部段143提供竖直支撑。转辙辙叉轨道部段144、143将承载由经过轨道部段144、143一直到轨道部段144、143的转辙点145b、146b的轨道轮施加的全部负载,由此在上端位置中对竖直支撑有额外高的要求。由于在上端位置中在转辙尖轨141、142的转辙点145a、146a处转辙尖轨不承载任何竖直负载,而是仅用于使轨道轮朝向期望的方向a、b转向,因此转辙尖轨141、142的竖直支撑要求不那么严格。首先当轨道轮离开第一外轨111或第二外轨112时,转辙尖轨141、142将承载由经过转辙尖轨141、142的轨道轮施加的全部负载。

通过作用在上楔状物与下楔状物中至少一个的单个楔状物上的致动器提供至少一个楔状物的相对移位。可以设置用于各移位机构单个或多个致动器。

替代地,可以为两个移位机构设置单个致动器。这可以例如通过向各移位机构提供螺纹致动机构与联接到所述螺纹致动机构的蜗杆实现,以控制至少一个楔状物的纵向移位,以及将两个蜗杆驱动地连接到单个电电机。这种布置可以进一步具有自动地控制转辙尖轨或轨道部段的相互专有位置的优点,简单地使蜗杆构造为针对来自电机的相同旋转输入方向而沿着不同的方向操作。此布置将由此确保在任意时刻仅单个转辙尖轨或单个轨道部段定位在上端位置中,从而发生转辙冲突的风险。

如果滑动接触用于相对移位,那么可以提供润滑。具有单个润滑泵的集中润滑系统可以用于多个移位机构200a、201a、200b、201b。在图2-图4中,显示气动或液压活塞作为用于控制岔道的可靠测试解决方案实施。在图6中示出了替代解决方案,其中电动机176与螺纹杆177布置为控制竖直移位。

转辙机构主要地描述为具有竖直可移位转辙尖轨与转辙辙叉轨道部段。然而,当仅应用于转辙尖轨或仅应用于转辙辙叉时,本发明也适用。在一些应用中,具有转辙尖轨与固定辙叉的转辙机构可能是优选地,例如在仅低速和/或不频繁驱动发生的位置处,并且减小舒适度与增加磨损的问题未导致与固定辙叉相比而言的转辙辙叉的复杂性增加。在此设施中,根据转辙机构100的尺寸、形状与形式,转辙尖轨141、142可以或多或少地一直延伸到转辙辙叉150。

转辙尖轨与转辙辙叉轨道部段主要地公开为依赖于弹性变形(弯曲),以便在上端位置与下端位置之间以及相反的转辙运动过程中实现期望的竖直移位。然而,转辙尖轨141、142和/或转辙辙叉轨道部段144、143可以替代地枢转地连接到相应的固定闭合轨道170、171,以便替代地使转辙尖轨和/或转辙辙叉轨道部段144、143能够进行期望的竖直移位。此外,转辙尖轨141、142可以依赖于弹性变形,然而转辙辙叉轨道部段144、143依赖于枢转运动,以及相反。

根据在图7中示意性示出的替代示例性实施方式,支撑第一转辙尖轨141与第二转辙尖轨142的第一框架160a可以具有更小且更紧凑的设计并且由多个枕木304a支撑。

类似地,如此外在图7的替代示例性实施方式中示出的,支撑转辙辙叉150的第一竖直可移位轨道部段144与第二竖直可移位轨道部段143的第二框架160b可以具有更小且更紧凑的设计并且由多个枕木304b支撑。枕木304a、304b可以是诸如例如由木材或混凝土制成的传统枕木。

小式样的第一框架160a与第二框架160b可以具有相对薄的侧壁,例如在10-200毫米的范围内、具体地说在20-150毫米的范围内、并且更具体地说25-100毫米。通过第一框架和第二框架与下面枕木304a、304b之间的稳固与结实连接,第一框架160a与第二框架160b可以接收来自枕木304a、304b的侧向与纵向支撑。例如可以通过将第一框架160a与第二框架160b夹紧到下面枕木304a、304b的螺纹构件、支架等实现此连接。枕木304a、304b例如可以相应地在上表面中设有一个或多个凹入部以接收第一框架与第二框架。一个或两个凹入部可以设计为经由凹入部的侧壁向第一框架与第二框架提供侧向支撑。

枕木304a、304b还可以在枕木304a、304b的一端或两端设有升高部分,以便对定位在第一框架160a与第二框架160b外部的第一外轨111和第二外轨112提供竖直支撑。

第一框架160a与第二框架160b的更小且更紧凑的设计可以例如设计为沿着轨道的纵向长度在规则隔开位置处(即在可获得枕木304a、304b的那些位置处)接收来自下面枕木304a、304b的支撑。

第一框架160a与第二框架160b包括底壁161a、161b、两个相对的横向侧壁164a、164b以及两个相对的纵向侧壁162a、162b。框架160a、160b的闭合设计对定位在框架内的移位机构200b、201b提供了免受雪、污物与动物等的保护。

框架162a、162b可以由混凝土和/或金属材料制成。诸如热阻导体的电加热机构可以安装在框架的一个或多个壁中或上和/或安装在框架内的适当位置处。

第一轨道部段144与第二轨道部段143的中间支撑构件213b、214b定位在框架160a、160b的顶面上。中间支撑构件213b、214b优选地尺寸设计为完全地覆盖框架顶部中的开口,从而防止了雪、污物与动物进入移位机构200b、201b中。

第一轨道部段144与第二轨道部段143的中间支撑构件213b、214b是单独地竖直可移位的,以便建立第一轨道部段144与第二轨道部段143的竖直转辙移动。第一轨道部段144与第二轨道部段143以任何适当方式固定到中间支撑构件213b、214b的上侧,诸如通过将第一轨道部段144与第二轨道部段143常规地夹紧或焊接到中间支撑构件213b、214b的上侧。

通过移位动机构200b、201b控制第一轨道部段144与第二轨道部段143的竖直转辙移动,此移位机构定位在框架160a、160b中并且与框架的底部161a、161b以及中间支撑构件213b、214b的底面操作连接。

可以通过任意类型的适当致动器176驱动转辙辙叉150的框架的移位机构200b、201b。在图8的示出的示例中,致动器176包括两个电动机,每个电动机经由蜗轮蜗杆控制单个移位机构200b、201b的运动。一个电动机设置用于每个移位机构200b、201b。可以替代地使用流体驱动致动器。

在图8所公开的示例实施方式中,第一轨道部段144与第二轨道部段143的各中间支撑构件213b、214b包括第一部分810b、812b与第二部分811b、813b。参照图9a和图9b更详细地公开了此设计,这些图示意性示出了转辙辙叉150的框架与移位机构200b、201b沿着图7中的剖切f-f的剖面图。图9a公开了用于沿着第二方向b行进的轨道车的转辙位置,并且图9b公开了用于沿着第一方向a行进的轨道车的转辙位置。

各部分810b、811b、812b、813b限定了中间支撑构件213b、214b的独特部分。各中间支撑构件213b、214b的第一部分810b、812b在第一枢转点178b处枢转地连接在框架160b的横向侧壁164b的顶部处或附近。第一中间支撑构件213b的第一部分810b与第二部分811b另外地在第二枢转接合部814b处彼此枢转地连接,并且第二中间支撑构件214b的第一部分812b与第二部分813b另外地在第二枢转接合部815b处彼此枢转地连接。

各中间支撑构件213b、214b的第一部分810b、812b沿着纵向方向l的长度l1通常地小于各中间支撑构件213b、214b的第二部分811b、813b沿着纵向方向l的长度l2。第一部分810b、812b的长度l1可以在第二部分811b、813b的长度l2的30%-90%的范围内。

如上面详细描述的,第一轨道部段143与第二轨道部段144可以与固定闭合轨道170、171一体制成,并且设计为在上端位置与下端位置之间的转辙运动过程中依赖于弹性变形(弯曲)来实现期望的竖直移位。替代地,轨道部段144、143可以是单独部分,所述单独部分枢转地连接到相应的固定闭合轨道170、171,以使部段144、143能够进行期望的竖直移位。

第一轨道部段144与第二轨道部段143以任何适当方式固定到中间支撑构件213b、214b的上侧,诸如通过将第一轨道部段144与第二轨道部段143常规地夹紧或焊接到中间支撑构件213b、214b的上侧。

沿着转辙辙叉150的各中间支撑构件213b、214b的纵向长度使用两个枢转点178b、814b、815b使得中间支撑构件213b、214b在相对长的距离上具有降低的竖直位置。实际上,各中间支撑构件213b、214b的第二部分811b、813b的全部长度l2可以降低到第二部分811b、813b与闭合轨道170、171基本上平行的位置。这种设计由此使得能够沿着纵向方向在相对大的长度上进行相对大的竖直移位。

转辙辙叉150的各移位机构200b、201b包括两种不同的部件:下拉控制构件900以及两对配合楔状物311b、312b。

下拉控制构件900在第二枢转点814b、815b附近定位在各中间支撑构件213b、214b的第一部分810b、812b上,然而替代地其可以在第二枢转点814b、815b附近定位在各中间支撑构件213b、214b的第二部分811b、813b上。下拉控制构件900包括形成在基部构件901中的轨道904以及以轴903形式的引导构件,此引导构件穿过轨道904并且布置为遵循轨道904的路径。轴903经由支架902附接到各中间支撑构件213b、214b的第一部分810b、812b的下侧。

轨道具有水平路径904a,水平路径布置为经由轴903与支架902在竖直上端位置对各中间支撑构件213b、214b的第一部分810b、812b提供竖直支撑。轨道904还具有倾斜路径,此倾斜路径与轴903配合以确保当基部构件901与轴903纵向移位时支架902以及由此各中间支撑构件213b、214b的第一部分与第二部分810b、812b、811b、813b也竖直地移位到降低位置。倾斜路径904b可以具有与水平方向成大约5-30度的范围内的倾角910。

通过向下拉控制构件900提供布置为在轨道904中以至少两个单独方向滑动的轴903,获得了两种功能,即在上端位置中的竖直支撑以及在下端位置中的竖直移位。下拉控制构件900可以具有多种替代设计。例如,基部构件901可以紧固到各中间支撑构件213b、214b的第一部分810b、812b或第二部分811b、813b,并且支架902可以通过致动器176纵向地移位。下拉控制构件900还可以更加替代地设计为具有配合凹槽的两个配合楔状物,类似于图5中的楔状物211b、212b与凹槽以及舌部布置415a。

两对配合楔状物311b、312b中的每对可以具有相同的设计,每对包括下楔状物211b与上楔状物212b。下楔状物211b布置为与轨道部段144、143的纵向方向基本上平行或者与轨道转辙机构100的纵向方向l基本上平行的方向上移位。各对配合楔状物中的下楔状物211b与上楔状物212b设计为在上楔状物212b与下楔状物211b中的一个基本上水平运动时产生上楔状物212b的竖直移位。

根据图9a和图9b的示例性实施方式,下楔状物211b的面向上的滑动表面包括邻近倾斜滑动表面部段912b布置的大致水平表面部段911b。倾斜滑动表面部段912b的倾斜角度可以在5-30度的范围内。此外,倾斜滑动表面部段的倾斜角度913可以与形成在基部构件901中的轨道904的倾斜路径904b的倾角910基本上相同。由此各中间支撑构件213b、214b的第二部分811b、813b可以竖直地移位同时保持其倾斜角度不变。这可以认为是有利的,因为其使得各中间支撑构件213b、214b的第二部分811b、813b能够以紧凑装置充分地竖直移位。

每个上楔状物212b具有与下楔状物211b的设计相对应的设计。各上楔状物212b由此包括面向下的滑动表面,此面向下的滑动表面包括邻近倾斜滑动表面部段布置的基本上水平的表面部段。

如在图9a与图9b的示例性实施方式中示出的,基部构件901及第二中间支撑构件214b的下楔状物211b通过单个单独致动器176水平地移位。这通过纵向延伸的驱动地连接到单个致动器176的纵向可滑动的控制构件915b以及通过将基部构件901与第二中间支撑构件214b的下楔状物211b紧固到所述控制构件915b实现。控制构件915b可以是金属板。

控制构件915b固定以防竖直移位。当旨在形成第二中间支撑构件214b的下降运动的控制构件915b的水平移位时,这对于避免控制构件915b向上移位来说是必要的。可以通过锁定装置416b实现控制构件915b的竖直固定同时允许纵向滑动运动,此锁定装置例如可以包括任何适当的互锁凹槽与舌部布置。锁定装置416b可以设置在控制构件915b与下面的支撑结构(诸如图9a和图9b中所示的框架160b的底部161b)之间和/或设置在控制构件915b与框架160b的纵向侧壁162之间等。

转辙辙叉150的第一移位机构200b与第二移位机构201b,包括下拉控制构件90、成对配合楔状物311b、312b、控制构件915b和致动器,可以具有基本上相同的设计。

在图9a中,第一中间支撑构件213b定位在上端位置中,以准备对第一轨道部段144提供竖直支撑并且使第一轨道部段144与辙叉尖端151之间的任何转辙间隙基本上最小化,并且第二中间支撑构件214b竖直地移位到下端位置,使得沿着第二方向b行进的轨道车的轨道轮可以经过第二轨道部段143。

在图9b中,第二中间支撑构件214b定位在上端位置中,以准备对第二轨道部段143提供竖直支撑并且使第二轨道部段143与辙叉尖端151之间的任何转辙间隙基本上最小化,并且第一中间支撑构件213b竖直地移位到下端位置,使得沿着第一方向a行进的轨道车的轨道轮可以经过第一轨道部段144。

图8、图9a、图9b中示出的第一竖直可移位轨道部段144与第二竖直可移位轨道部段143的移位机构200a、201a的示例性实施方式的设计原理也可以适用于第一竖直可移位转辙尖轨141与第二竖直可移位转辙尖轨142的移位机构200a、201a。在图10中示意性示出了应用所述设计原理的第一竖直可移位转辙尖轨141与第二竖直可移位转辙尖轨142的示例性实施方式。

图10的剖面图与图7中的剖切e-e的原理相对应,但是具有第二移位机构201a的显著延伸式样。对于高速设施需要轨道转辙机构100的这种纵向延伸式样。第一移位机构200a与第二移位机构201a具有基本上相同的设计并且由此这里将不再详细描述。

第一转辙尖轨与第二转辙尖轨142的第二移位机构201a可以安装在细长框架160a中,该细长框架具有底部161a、两个相对横向侧壁164a与两个相对纵向侧壁162a。第二转辙尖轨142的第二移位机构201的大部分与转辙辙叉150的第二移位机构201b基本上相同并且将不再重复。

图10中示出的第二转辙尖轨142的第二移位机构201a与图9a和图9b中示出的转辙辙叉150的第二移位机构201b之间的主要区别是第二移位机构201a的明显更大的总长度l3。因此,更多成对配合楔状物对于将来自火车组的载荷分配到枕木700是必要的。例如,除了致动器176与下拉控制构件900、950的位置以外,大约一对配合楔状物可以定位在各枕木700上方。

第二中间支撑构件214a包括第一部分812a与第二部分813a。在第一部分812a下方分布四对配合楔状物340a、341a、342a、343a。由于第一部分812a围绕枢转连接部178a枢转并且第二枢转接合部815布置为竖直地移位,因此对于更靠近第二枢转接合部815a定位的各对配合楔状物,各对配合楔状340a、341a、342a、343a的倾斜滑动表面部段的倾斜角度α1、α2、α3、α4逐渐增大。

多个基本上相同的成对的配合楔状物311a、312a、313a、314a分布在第二中间支撑构件214a的第二部分813a下方。它们全部可以具有倾斜滑动表面的相同的倾斜角度913。

第二移位机构201a的较长总长度l3可能需要第二中间支撑构件214a的第二部分813a设有一个或多个附加下拉控制构件950,以便当期望时确保第二部分813a实际移位到下端位置。相邻下拉控制构件900、950例如可以具有定位在它们之间的大约3-10对配合楔状物,特别地大约4-6对配合楔状物。第一中间支撑构件与第二中间支撑构件213a、213b、214a、214b的第一部分与第二部分812a、813a、812b、813b的成对配合楔状物的数量可以根据特定情形改变。仅包括下拉控制构件900、950并且没有成对配合楔状物的设计是可能的。一个或多个下拉控制构件900、950还可以与刚性的单件的第一中间支撑构件与第二中间支撑构件213a、213b、214a、214b一起使用。在这样的实施方式中,必须为各下拉控制构件900、950单独选择倾斜路径904b的倾角910,以使竖直移位适应距第一中间支撑构件与第二中间支撑构件213a、213b、214a、214b的单个枢转点178a、178b的距离。

根据另一个替代实施方式(未示出),第一转辙尖轨141与第二转辙尖轨142和/或第一轨道部段与第二轨道部段143、144的移位机构200a、201a、200b、201b可以包括单个楔状物替代一对配合楔状物。单个楔状物可以紧固到诸如控制构件915a、915b的下面的支撑结构,或与中间支撑构件213a、214a、213b、214b在一起。单个楔状物可以包括倾斜滑动表面部段912b与相邻的大致水平表面部段911b。单个楔状物可以进一步布置为与相对定位的相应构件配合,诸如具有大致水平支撑表面的构件。相应构件的水平支撑表面能够具有足够大的表面积以避免过多的负载压力。此外,相应构件的水平支撑表面允许沿着倾斜滑动表面部段912b滑动。

术语弹性变形表示在材料达到其屈服强度时结束的范围内的变形。弹性变形在此点处开始。弹性变形是可逆的,这意味着物体将返回到其初始形状,但是塑性变形是不可逆的。

主要以标准右手分叉轨道道岔为例公开与示出了本发明,但是此外其它轨道转辙实施方式也包括在本发明中,诸如标准左右转辙器、单个或双重内部或外部滑动转辙器、三相转辙器、钝轨转辙器、y字形转辙器(y点)等。

如图1-图6中公开的本发明的移位机构包括一对或多对配合楔状物以实现转辙尖轨与转辙辙叉轨道部段的期望竖直移位。然而,可以根据特定情形使用替代的移位机构。例如,可以替代地采用单个纵向可移位楔状物、与一个或多个纵向可移位间隔件结合的单个固定楔状物等。

此外,在转辙尖轨和/或转辙辙叉轨道部段在铰接接合点处枢转地连接到闭合轨道的情形中,转辙尖轨和/或轨道部段无需沿着竖直方向弹性地弯曲,使得它们被加固以便当仅在铰接接合点和一个其它位置处支撑时经受轨道车的负载。这将能够利用局部定位的竖直移位机构,诸如竖直布置的液压缸、驱动连接到电动机的竖直布置的螺纹杆等。

应该指出的是附图的整体尺寸与比例不旨在与转辙机构及其部件的最终物理安装相对应,而仅仅是本发明的示意性描述。例如,在转辙尖轨与转辙辙叉轨道部段处的转辙间隙被夸大地示出以提高可读性以及对本发明的理解。

在不偏离其精神或本质特性的情况下可以以其它特定的形式体现本发明。应该理解的是,上述示例的多个特征可以混合并匹配以形成多个其它替代。如此,描述的实施方式在所有方面都认为是描述性的而不是限定性的。因此,本发明的范围通过所附权利要求而不是通过上述描述表示。在权利要求的等效含义与范围内的全部变化都包括在它们的范围内。

在权利要求中提及的附图标记不应视为限制由权利要求保护的主题范围,并且它们的唯一功能是使得权利要求更容易理解。

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