三开道岔结构及具有其的跨座式轨道系统的制作方法

本发明属于轨道交通技术领域，具体而言，涉及一种三开道岔结构和具有该三开道岔结构的跨座式轨道系统。

背景技术：

道岔用于使机车车辆从一股道转入另一股道，从而提升轨道线路的通过能力。相关技术中，多个道岔梁之间通常通过多连杆铰接连接的结构来实现道岔的转辙，这种形式的道岔结构零部件较复杂、设计加工难度较大、维护成本较高，且道岔梁的重量大，启动或停止时的惯性大，在移动时，启停时冲击较大，容易损坏道岔各部件之间的连接件，存在改进空间。

技术实现要素：

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种三开道岔结构，所述三开道岔结构结构简单，转撤方便，且整体稳定性和可靠性高。

本发明还提出一种具有上述三开道岔结构的跨座式轨道系统。

根据本发明第一方面实施例的三开道岔结构，所述三开道岔结构可活动地设在线路主梁和三个线路岔梁之间，所述三开道岔结构包括：道岔梁组件，所述道岔梁组件包括三条彼此分隔开的第一、第二和第三道岔梁，以及用于固定支撑所述道岔梁的前端台车组、中部台车组和后端台车组；底板组件，所述底板组件的前端具有转动轴，所述道岔梁组件整体相对于所述转动轴为旋转中心可转动地支撑在所述底板组件上以使所述第一、第二和所述第三道岔梁中的其中一个可选择性地与所述三个线路岔梁中的一个对接。

根据本发明实施例的三开道岔结构，通过控制道岔梁组件整体相对于转动轴为旋转中心转动，即可实现第一道岔梁、第二道岔梁和第三道岔梁中的其中一个可选择性地与三个线路岔梁中的一个对接，实现三开道岔结构的转撤过程，满足车辆的不同线路的通行要求，三开道岔结构构件数量少，结构简单，质量轻，启停冲击小，整体稳定性和可靠性高，转辙方便且转撤精度高。

另外，根据本发明实施例的三开道岔结构，还可以具有如下附加技术特征：

根据本发明的一个实施例，所述底板组件包括：前底板，所述转动轴位于所述前底板上，其中所述前端台车组以所述转动轴为转动中心可移动地设在所述前底板上；中底板，其中所述中部台车组以所述转动轴为旋转中心可移动地设在所述中底板上；后底板，其中所述后端台车组以所述转动轴为旋转中心可移动地设在所述后底板上。

可选地，所述前底板、所述中底板和所述后底板上分别具有适于所述前端台车组、中部台车组和后端台车组移动的轨道。

根据本发明的一个实施例，所述三开道岔结构还包括驱动单元，所述驱动单元驱动所述道岔梁组件绕所述转动轴转动。

可选地，所述驱动单元驱动所述第一、第二和第三道岔梁中的至少一个、或驱动前端台车组、中部台车组和后端台车组中的任一个移动。

可选地，所述驱动单元驱动所述第二道岔梁的中部位置。

可选地，所述驱动单元包括驱动器和推杆，所述推杆推动所述道岔梁组件相对于所述转动轴转动。

可选地，所述前底板上设有支座，所述转动轴固定在所述支座上，所述前端台车组具有与所述转动轴可旋转地连接的铰接部。

根据本发明的一个实施例，所述前端台车组和所述后端台车组均包括三个台车，其中所述第一、第二和第三道岔梁的两端均分别通过一个台车进行固定支撑。

可选地，所述中部台车组包括一个台车，所述第一、第二和第三道岔梁的中部均通过同一个台车进行固定支撑。

根据本发明的一个实施例，所述第二道岔梁为直梁，第一道岔梁和所述第三道岔梁均被构成为后端远离所述直梁弯曲的曲线形形状。

根据本发明的一个实施例，所述第一、第二和第三道岔梁的前端具有分别与所述三个线路岔梁端部配合的端面形状。

可选地，所述第一道岔梁的前端端面形成为从后向前逐渐靠近所述第二道岔梁的平面或曲面形状；所述第三道岔梁的前端端面形成为从后向前逐渐靠近所述第二道岔梁的平面或曲面形状；所述第二道岔梁的前端端面形成为球面或平面形状。

根据本发明的一个实施例，所述三开道岔结构还包括锁定装置，在第一、第二和所述第三道岔梁中的其中一个与相应的所述线路岔梁衔接配合后，所述锁定装置将相应的台车组锁定至所述底板组件上。

根据本发明第二方面实施例的跨座式轨道系统，包括：线路主梁；三个线路岔梁；根据本发明上述第一方面实施例的三开道岔结构，所述三开道岔结构可活动地设在线路主梁和三个线路岔梁之间。

根据本发明实施例的跨座式轨道系统，通过设置根据本发明上述第一方面实施例的三开道岔结构，从而使得本发明的跨座式轨道系统具有上述三开道岔结构具有的全部优点，这里不再赘述。

另外，根据本发明实施例的跨座式轨道系统，还可以具有如下附加技术特征：

根据本发明的一个实施例，所述三个线路岔梁的后端分别具有适于与所述第一、第二和所述第三道岔梁衔接配合的衔接梁。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明实施例的跨座式轨道系统在第二道岔梁与第二线路岔梁对接时的结构示意图；

图2是图1中所示的跨座式轨道系统的简略图；

图3是图1中所示的跨座式轨道系统的三开道岔结构的侧视图；

图4是图1中a处放大图；

图5是根据本发明实施例的跨座式轨道系统在第一道岔梁与第一线路岔梁对接时的结构示意图；

图6是图5中所示的跨座式轨道系统的简略图；

图7是根据本发明实施例的跨座式轨道系统在第三道岔梁与第三线路岔梁对接时的结构示意图；

图8是图7中所示的跨座式轨道系统的简略图。

附图标记：

三开道岔结构100；

第一道岔梁11；第二道岔梁12；第三道岔梁13；前端台车组14；铰接部141；中部台车组15；后端台车组16；台车101；

底板组件2；前底板21；转动轴211；支座212；中底板22；后底板23；

驱动单元3；驱动器31；推杆32；铰接座301；

锁定装置4；

跨座式轨道系统200；线路主梁201；线路岔梁202；第一线路岔梁2021；第二线路岔梁2022；第三线路岔梁2023；衔接梁203。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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，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，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“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。

下面参照图1-图8描述根据本发明实施例的三开道岔结构100，三开道岔结构100可活动地设在线路主梁201和三个线路岔梁202之间，三开道岔结构100用于使轨道车辆从一股道转入另一股道，比如使轨道车辆从线路主梁201驶入三个线路岔梁202中的任意一个上，三开道岔结构100可以为跨座式轨道道岔，用于跨座式轨道车辆的股道转换，比如三开道岔结构100可以为跨座式单轨道岔，用于跨座式单轨车辆的股道转换。

跨座式指轨道车辆的转向架骑跨在轨道上，普通列车通过双轨支撑车体的左右两侧，跨座式轨道车辆通过位于车体中部的轨道支撑，且转向架从两侧向下包覆轨道。

如图1-图8所示，根据本发明一个实施例的三开道岔结构100包括：道岔梁组件和底板组件2。

道岔梁组件包括三条彼此分隔开的第一道岔梁11、第二道岔梁12和第三道岔梁13，以及用于固定支撑道岔梁的前端台车组14、中部台车组15和后端台车组16，也就是说，道岔梁组件包括第一道岔梁11、第二道岔梁12、第三道岔梁13、前端台车组14、中部台车组15和后端台车组16，第一道岔梁11、第二道岔梁12和第三道岔梁13彼此分隔开，第一道岔梁11、第二道岔梁12和第三道岔梁13固定支撑在前端台车组14、中部台车组15和后端台车组16上。第一道岔梁11、第二道岔梁12和第三道岔梁13和前端台车组14、中部台车组15和后端台车组16之间为固定连接，例如可以通过螺纹紧固件将第一道岔梁11、第二道岔梁12和第三道岔梁13和前端台车组14、中部台车组15和后端台车组16固定在一起。

底板组件2的前端具有转动轴211，需要说明的是，“底板组件2的前端”指的是底板组件2的邻近线路岔梁202的一端，道岔梁组件整体相对于转动轴211为旋转中心可转动地支撑在底板组件2上以使得第一道岔梁11、第二道岔梁12和第三道岔梁13中的其中一个可选择性地与三个线路岔梁202中的一个对接，实现三开道岔结构100的转撤，从而满足车辆的不同线路的通行要求。

下面参照图1-图2以及图5-图8中的示例对三开道岔结构100的转撤过程进行具体说明：

三个线路岔梁202分别为彼此分隔开的第一线路岔梁2021、第二线路岔梁2022和第三线路岔梁2023，通过控制道岔梁组件整体相对于转动轴211转动至图5-图6所示的位置处时，第一道岔梁11和第一线路岔梁2021对接，同时第一道岔梁11的另一端(如图5-图6中所示的后端)与线路主梁201对接，轨道车辆从线路主梁201驶入，通过第一道岔梁11后进入第一线路岔梁2021，此时可以满足轨道车辆从线路主梁201到第一线路岔梁2021线路的通行要求。

同样地，通过控制道岔梁组件整体相对于转动轴211转动至图1-图2所示的位置处时，第二道岔梁12和第二线路岔梁2022的对接，同时第二道岔梁12的另一端(如图1-图2中所示的后端)和线路主梁201对接，轨道车辆从线路主梁201驶入，通过第二道岔梁12后进入第二线路岔梁2022，此时可以满足辅道车辆从线路主梁201到第二线路岔梁2022线路的通行要求。

同样地，通过控制道岔梁组件整体相对于转动轴211转动至图7-图8所示的位置处时，第三道岔梁13和第三线路岔梁2023的对接，同时第三道岔梁13的另一端(如图7-图8中所示的后端)和线路主梁201的对接，轨道车辆从线路主梁201驶入，通过第三道岔梁13后进入第三线路岔梁2023，此时可以满足轨道车辆从线路主梁201到第三线路岔梁2023线路的通行要求。

需要说明的是，在道岔梁组件整体相对于转动轴211为旋转中心转动过程中，道岔梁组件中的各个部件之间没有相对运动，即道岔梁组件中的所有部件连接成为一个刚性整体，各部件之间没有相对运动，这样不仅可以省去第一道岔梁11、第二道岔梁12和第三道岔梁13之间的连杆机构，简化三开道岔结构100的结构，并且使得三开道岔结构100转撤驱动方便且转撤精度高。

另外，转动轴211设于底板组件2的前端，即转动轴211距离线路岔梁202的距离较短，在道岔梁组件整体绕转动轴211转动时，第一道岔梁11、第二道岔梁12和第三道岔梁13的后端(即邻近线路主梁201的一端)将发生较大幅度的运动，第一道岔梁11、第二道岔梁12和第三道岔梁13的前端(即邻近线路岔梁202的一端)发生运动的幅度比较小，由此便于第一道岔梁11、第二道岔梁12和第三道岔梁13和线路岔梁202之间的对接。

根据本发明实施例的三开道岔结构100，通过控制道岔梁组件整体相对于转动轴211为旋转中心转动，即可实现第一道岔梁11、第二道岔梁12和第三道岔梁13中的其中一个可选择性地与三个线路岔梁202中的一个对接，实现三开道岔结构100的转撤过程，满足车辆的不同线路的通行要求，三开道岔结构100构件数量少，结构简单，质量轻，启停冲击小，整体稳定性和可靠性高，转辙方便且转撤精度高。

在本发明的一个实施例中，如图1-图8中所示，底板组件2包括前底板21、中底板22和后底板23，转动轴211位于前底板21上，其中前端台车组14以转动轴211为转动中心可移动地设在前底板21上，中部台车组15以转动轴211为旋转中心可移动地设在中底板22上，后端台车组16以转动轴211为旋转中心可移动地设在后底板23上。第一道岔梁11、第二道岔梁12和第三道岔梁13固定支撑在前端台车组14、中部台车组15和后端台车组16上，通过前端台车组14、中部台车组15和后端台车组16绕转动轴211为旋转中心旋转，从而带动第一道岔梁11、第二道岔梁12和第三道岔梁13整体绕转动轴211为旋转中心旋转，

可选地，如图1-图8所示，前底板21上设有支座212，转动轴211固定在支座212上，前端台车组14具有与转动轴211可旋转地连接的铰接部141，通过转动轴211和铰接部141之间的配合，从而带动岔梁组件整体相对于转动轴211转动，结构简单，装配方便。可选地，铰接部141可以为关节轴承。另外，支座212和转动轴211之间可以为焊接连接，由此使得支座212和转动轴211之间的连接强度高，支座212可以通过螺纹紧固件固定至前底板21上，由此可以方便支座212拆卸，以便根据现场需要调整转动轴211的位置。

进一步地，前底板21、中底板22和后底板23上分别具有适于前端台车组14、中部台车组15和后端台车组16移动的轨道，即前底板21上设有适于前端台车组14移动的前轨道，中底板22上设有适于中部台车组15移动的中轨道，后底板23上设有适于后端台车组16移动的后轨道，前、中、后轨道均可以为圆弧形，且前、中、后轨道的圆形均位于转动轴211的轴线上。前、中、后轨道分别对前端台车组14、中部台车组15和后端台车组16的移动起到导向作用，从而保证道岔梁组件整体相对于转动轴211转动过程更加平稳，并且可以提高三开道岔结构100转辙精度，降低转辙启停冲击力。

在本发明的一个可选示例中，前端台车组14和后端台车组16均包括三个台车101，其中第一道岔梁11、第二道岔梁12和第三道岔梁13的两端均分别通过一个台车101进行固定支撑。具体地，前端台车组14的三个台车101一一对应地设于三个道岔梁的前端，后端台车组16的三个台车101一一对应地设于三个道岔梁的后端，再具体地说，第一道岔梁11的前后两端分别设有一个台车101，以将第一道岔梁11固定支撑在底板组件2上，第二道岔梁12的前后两端分别设有一个台车101，以将第二道岔梁12固定支撑在底板组件2上，第三道岔梁13的前后两端分别设有一个台车101，以将第三道岔梁13固定支撑在底板组件2上。通过使前端台车组14和后端台车组16均包括三个台车101，使得前端台车组14和后端台车组16中的台车101更加小型化，重量轻，方便生产制造和安装，并且生产成本低。可选地，如图1-图8所示，前端台车组14上的铰接部141设于位于第二道岔梁12的后端的台车101上。由此使得三开道岔结构100的转辙过程更加平稳，转辙精度更高。

进一步地，如图1-图8中所示，中部台车组15包括一个台车101，第一道岔梁11、第二道岔梁12和第三道岔梁13的中部均通过同一个台车101进行固定支撑，也就是说，第一道岔梁11、第二道岔梁12和第三道岔梁13的中部同时固定支撑在同一个台车101上，通过第一道岔梁11、第二道岔梁12和第三道岔梁13分别与该台车101固定相连，台车101不仅起到固定支撑第一道岔梁11、第二道岔梁12和第三道岔梁13的作用，并且还可使得第一道岔梁11、第二道岔梁12和第三道岔梁13连接成为一个刚性整体，由此可以避免再将第一道岔梁11、第二道岔梁12和第三道岔梁13进行单独连接，从而可以简化三开道岔结构100的结构，减少构件数量。

当然，本申请并不限于此，前端台车组14和后端台车组16也可以分别均只包括一个台车101，中部台车组15也可以包括三个台车101，三个台车101一一对应地设于第一道岔梁11、第二道岔梁12和第三道岔梁13的中部，以将第一道岔梁11、第二道岔梁12和第三道岔梁13固定支撑在底板组件2上。

在本发明的一个实施例中，如图1-图8所示，三开道岔结构100还包括驱动单元3，驱动单元3驱动道岔梁组件绕转动轴211转动，由此可以方便三开道岔结构100转辙。

可选地，驱动单元3驱动第一道岔梁11、第二道岔梁12和第三道岔梁13中的至少一个、或驱动前端台车组14、中部台车组15和后端台车组16中的任一个移动，由于第一道岔梁11、第二道岔梁12、第三道岔梁13、前端台车组14、中部台车组15和后端台车组16固定连接为一个刚性整体，驱动单元3驱动第一道岔梁11、第二道岔梁12、第三道岔梁13、前端台车组14、中部台车组15和后端台车组16中的任意一个均可带动道岔梁组件整体绕转动轴211转动。例如，在图1-图8所示的具体示例中，驱动单元3驱动第二道岔梁12的中部位置。

如图1-图8中所示，驱动单元3可以包括驱动器31和推杆32，驱动器31驱动推杆32伸缩，推杆32和道岔梁组件铰接相连，通过推杆32的伸缩运动驱动道岔梁组件绕转动轴211转动，驱动单元3结构简单，连接方便，且驱动过程稳定，可靠性高。其中，驱动器31可以为电机、液压缸或气泵等。如图1-图8所示，地面或底板组件2上可以设有铰接座301，驱动器31铰接于该铰接座301，从而使得驱动单元3的驱动过程更加灵活，可靠性更高。

第一道岔梁11、第二道岔梁12和第三道岔梁13的形状可以根据线路实际需要设定，例如在图1-图8所示的示例中，第二道岔梁12为直梁，第一道岔梁11和第三道岔梁13均被构成为后端远离直梁弯曲的曲线形形状。

如图1-图8所示，第一道岔梁11、第二道岔梁12和第三道岔梁13的前端具有分别与三个线路岔梁202端部配合的端面形状，即第一道岔梁11的前端具有与第一线路岔梁2021端部配合的端面形状，第二道岔梁12的前端具有与第二线路岔梁2022端部配合的端面形状，第三道岔梁13的前端具有与第三线路岔梁2023端部配合的端面形状，由此可以保证第一道岔梁11、第二道岔梁12和第三道岔梁13与线路岔梁202之间能够更好地对接，保证轨道车辆通过道岔时更加平稳。

优选地，第一道岔梁11的前端端面形成为从后向前逐渐靠近第二道岔梁12的平面或曲面形状，第三道岔梁13的前端端面形成为从后向前逐渐靠近第二道岔梁12的平面或曲面形状。

具体地，第一道岔梁11的前端端面可以形成为从后向前逐渐靠近第二道岔梁12的平面，也可以形成为从后向前逐渐靠近第二道岔梁12的曲面形状，当第一道岔梁11的前端端面形成为从后向前逐渐靠近第二道岔梁12的平面形状时，与其对接的第一线路岔梁2021的端部形成为由后向前逐渐靠近第二道岔梁12的平面形状；当第一道岔梁11的前端端面形成为从后向前逐渐靠近第二道岔梁12的曲面时，与其对接的第一线路岔梁2021的端部形成为由后向前逐渐靠近第二道岔梁12的曲面形状(如图1-图8中所示)。

同样地，第三道岔梁13的前端端面可以形成为从后向前逐渐靠近第二道岔梁12的平面，也可以形成为从后向前逐渐靠近第二道岔梁12的曲面形状，当第三道岔梁13的前端端面形成为从后向前逐渐靠近第二道岔梁12的平面形状时，与其对接的第三线路岔梁2023的端部形成为由后向前逐渐靠近第二道岔梁12的平面形状；当第三道岔梁13的前端端面形成为从后向前逐渐靠近第二道岔梁12的曲面时，与其对接的第三线路岔梁2023的端部形成为由后向前逐渐靠近第二道岔梁12的曲面形状(如图1-图8中所示)。

通过使第一道岔梁11的前端端面形成为从后向前逐渐靠近第二道岔梁12的平面或曲面形状，第三道岔梁13的前端端面形成为从后向前逐渐靠近第二道岔梁12的平面或曲面形状，从而可以增大第一道岔梁11和第一线路岔梁2021之间的对接面积，以及第三道岔梁13和第三线路岔梁2023之间的对接面积，从而保证道岔梁和线路岔梁202之间可以更好的对接，保证轨道车辆通过道岔时更加平稳。当然，本申请并不限于此，第一道岔梁11的前端端面和第三道岔梁13的前端端面还可以形成为平面形状或球面形状。

可选地，第二道岔梁12的前端端面形成为球面或平面形状，即第二道岔梁12的前端端面可以形成为球面形状，也可以形成为平面形状，当第二道岔梁12的前端端面形成为球面形状时，与其对接的第二线路岔梁2022的端部也形成为球面形状(如图1-图8中所示)；当第二道岔梁12的前端端面形成为平面形状时，与其对接的第二线路岔梁2022的端部也形成为平面形状。优选地，第二道岔梁12的前端端面形成为球面形状，由此可以增大第二道岔梁12和第二线路岔梁2022之间的对接面积，保证轨道车辆通过道岔时更加平稳。

在本发明的一个实施例中，如图1-图8中所示，三开道岔结构100还包括锁定装置4，在第一道岔梁11、第二道岔梁12和第三道岔梁13中的其中一个与相应的线路岔梁202衔接配合后，锁定装置4将相应的台车101组锁定至底板组件2上。由此可以保证轨道车辆通过道岔时更加平稳。

根据本发明第二方面实施例的跨座式轨道系统200，包括线路主梁201、三个线路岔梁202和根据本发明上述第一方面实施例的三开道岔结构100，三开道岔结构100可活动地设在线路主梁201和三个线路岔梁202之间，三开道岔结构100用于使轨道车辆从线路主梁201驶入三个线路岔梁202中的任意一个上。

根据本发明实施例的跨座式轨道系统200，通过设置根据本发明上述第一方面实施的三开道岔结构100，从而给使得跨座式轨道系统200具有上述三开道岔结构100具有的全部优点，结构简单，转撤方便且转撤精度高。

在本发明的一个实施例中，如图1-图8中所示，三个线路岔梁202的后端分别具有适于与第一道岔梁11、第二道岔梁12和第三道岔梁13衔接配合的衔接梁203。通过设置衔接梁203，第一道岔梁11、第二道岔梁12和第三道岔梁13分别与三个衔接梁203对接，这样只要保证三个衔接梁203的与道岔梁对接的端面配合即可，衔接梁203相对线路岔梁202更加小型化，由此方便对接端面形状的加工。可选地，衔接梁203可以通过螺纹紧固件可拆卸地安装至线路岔梁202上，由此方便拆卸更换。当然，并不限于此，衔接梁203与线路岔梁202也可以为焊接连接，连接强度高。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。