一种摆动式齿轨单开道岔的制作方法

1.本发明涉及道岔技术领域，具体涉及一种摆动式齿轨单开道岔。


背景技术：

2.山地齿轨道岔是近几年发展起来的新型道岔，该道岔定位于山地环境，山地齿轨道岔目前在国内正处于起步阶段，尚未对该系统进行基础理论、工程应用进行系统的研究。为推动山地齿轨交通系统在国内的落地与应用，应根据其应用范围与环境，围绕“齿轮齿条牵引、极大坡度”两个特点，系统开展基础理论、工程建设、运营维护等关键技术问题的研究，以解决齿轨车辆总体、齿轨地段线路设计参数、轨道结构形式及关键参数、轮轨－齿轨不停车过渡装置、线下基础结构关键技术、综合养护维修等关键技术问题。
3.因此，开发一种新型山地齿轨道岔是很有必要的，同时，也为国内山地齿轨交通工程的建设以及开拓市场提供技术支撑。
4.齿轨道岔是在常规道岔的基础上，在道岔直股中心线和曲股中心线上增设齿条布置，这样直向齿条与侧向摆动钢轨、侧向齿条与直向摆动钢轨存在交汇点，需要开发一种齿条转换机构以解决齿条与钢轨交汇问题。
5.综上所述，急需一种摆动式齿轨单开道岔以解决现有技术中存在的问题。


技术实现要素：

6.本发明目的在于提供一种摆动式齿轨单开道岔，以解决车轮与钢轨干涉、齿条跳动等问题。
7.为实现上述目的，本发明提供了一种摆动式齿轨单开道岔，包括沿车辆行进方向依次设置的转辙器部分、齿轨转换部分和辙叉及护轨部分；
8.转辙器部分包括直基本轨、曲线尖轨、直线尖轨、曲基本轨和人字间齿条结构；曲线尖轨、直线尖轨和人字间齿条结构依次设置在直基本轨、曲基本轨之间；
9.齿轨转换部分包括直护导轨、曲护导轨、侧向摆动钢轨、直向摆动钢轨、摆动机构直向齿条、摆动机构侧向齿条；直护导轨与直基本轨对接，曲护导轨与曲基本轨对接；摆动机构直向齿条与侧向摆动钢轨连接；摆动机构侧向齿条与直向摆动钢轨连接；
10.辙叉及护轨部分包括直向护轨、侧向护轨和钢轨组合辙叉；直向护轨连接在直护导轨的内侧；侧向护轨连接在曲护导轨内侧；钢轨组合辙叉与侧向摆动钢轨、直向摆动钢轨对接。
11.进一步地，所述人字间齿条结构包括整体呈人字形设置的第一人字间齿条、第二人字间齿条、第三人字间齿条、第四人字间齿条和第五人字间齿条；第一人字间齿条为变截面台阶结构；第二人字间齿条为台阶结构；第一人字间齿条的窄边台阶面与第二人字间齿条的窄边台阶面相对设置；第三人字间齿条设置在第一人字间齿条的窄边台阶一端的长度延伸方向；第四人字间齿条和第五人字间齿条依次设置在第二人字间齿条的宽边台阶一端的长度延伸方向。
12.进一步地，所述第一人字间齿条和第二人字间齿条之间、第三人字间齿条和第四人字间齿条之间、第三人字间齿条和第五人字间齿条之间均设有齿条人字间间隔铁，并通过螺栓连接；螺栓连接处人字间齿条外侧设有齿条人字间调整垫圈。
13.进一步地，所述转辙器部分包括还包括固定支撑组件，固定支撑组件包括齿条支撑座和齿条固定座；齿条固定座和齿条支撑座均设置在轨道底部的垫板上；齿条支撑座设置在人字间齿条结构的底部，齿条固定座与人字间齿条结构的侧面通过连接。
14.进一步地，当直股开通时，摆动机构直向齿条与第三人字间齿条对接，直向摆动钢轨与直线尖轨对接；当曲股开通时，摆动机构侧向齿条与第五人字间齿条对接；侧向摆动钢轨与曲线尖轨对接。
15.进一步地，所述摆动机构直向齿条和侧向摆动钢轨通过多个连接组件连接，多个连接组件沿摆动机构直向齿条长度方向间隔设置；连接组件包括齿条防转垫圈、摆动组件间隔铁、摆动机构钢轨垫圈、摆动机构高强螺栓副；摆动组件间隔铁设置在摆动机构直向齿条和侧向摆动钢轨之间；齿条防转垫圈设置在摆动机构直向齿条外侧，摆动机构钢轨垫圈设置在侧向摆动钢轨外侧；摆动机构高强螺栓副依次穿过齿条防转垫圈、摆动机构直向齿条摆动组件间隔铁、侧向摆动钢轨和摆动机构钢轨垫圈。
16.进一步地，所述齿轨转换部分还包括摆动机构顶铁；摆动机构顶铁成对设置；摆动机构顶铁分别设置在摆动机构直向齿条和摆动机构侧向齿条的外侧；用于限制摆动机构直向齿条和摆动机构侧向齿条的摆动范围。
17.进一步地，所述齿轨转换部分还包括摆动机构转动中心结构，摆动机构转动中心结构设有两组，两组摆动机构转动中心结构分别设在摆动机构直向齿条和摆动机构侧向齿条的跟部；所述摆动机构转动中心结构包括齿轨转动轴、转轴支撑座、转轴限位板、转轴机构间隔铁、转轴部分钢轨垫圈和转轴部分高强螺栓副；
18.齿轨转动轴顶部开有槽，摆动机构直向齿条或摆动机构侧向齿条卡接在槽内；齿轨转动轴为阶梯轴，齿轨转动轴的小轴部分与转轴支撑座活动连接；齿轨转动轴底部与转轴限位板连接；齿轨转动轴侧面开设有与转轴机构间隔铁形状相匹配的凹槽，齿轨转动轴、摆动机构直向齿条、转轴机构间隔铁、侧向摆动钢轨和转轴部分钢轨垫圈依次通过转轴部分高强螺栓副连接；
19.转轴支撑座与齿轨转换部分跟端的大垫板连接；齿轨转换部分跟端的大垫板上设有方孔，与转轴支撑座相配合。
20.进一步地，所述齿轨转换部分跟端的大垫板上焊接有辙叉趾端限位块，对辙叉趾端起到纵向防爬限位的作用。
21.进一步地，所述齿轨转换部分还包括防跳机构，防跳机构设置在齿轨转换部分的趾端，包括防跳板、防跳机构紧固螺栓副；防跳板一端通过防跳机构紧固螺栓副与摆动机构直向齿条或摆动机构侧向齿条连接，另一端通过卡接于齿轨转换部分趾端的大垫板。
22.应用本发明的技术方案，具有以下有益效果：
23.(1)本发明中，将摆动机构直向齿条与侧向摆动钢轨做成一个组件；将摆动机构侧向齿条与直向摆动钢轨做成一个组件；两个组件分别围绕着各自的转动中心摆动。当直股开通时，摆动机构直向齿条与第三人字间齿条对接，直向摆动钢轨与直线尖轨对接；当曲股开通时，摆动机构侧向齿条与第五人字间齿条对接；侧向摆动钢轨与曲线尖轨对接。从而解
决齿条转换问题。
24.(2)本发明中，曲线尖轨和直线尖轨的跟端设置有防爬机构，在尖轨跟端底部设计为方槽，下方台板对应位置设置方槽，槽内采用尖轨跟端防爬方键进行尖轨纵向限位作用，通过设置防爬结构，防止尖轨和辙叉受温度力伸缩，阻碍齿轨转换。
25.(3)本发明中，在摆动机构直向齿条和摆动机构侧向齿条的跟部设有摆动机构转动中心结构，齿轨转动轴的阶梯轴设计以及在齿轨转动轴的端部连接转轴限位板，实现了整体自身的防跳功能，保证了整体结构的稳定性，通过设置转轴支撑座结构与齿轨转换部分跟端的大垫板通过螺栓连接，结构稳定可靠，能够实现转动机构的可更换性。
26.(4)本发明中，在在齿轨转换部分的趾端设有防跳机构，能够保证组件竖向稳定性，进而确保行车安全。
27.(5)本发明采用了的齿条人字间齿条布置型式，通过变截面以及阶梯式涉及，有效的解决了轮轨游间产生的车轮与钢轨干涉问题。
28.除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
29.构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
30.图1是摆动式齿轨单开道岔布置图；
31.图2是转辙器部分示意图；
32.图3是图2中人字间齿条结构示意图；
33.图4是图2中a
‑
a断面示意图；
34.图5是图2中b
‑
b断面示意图；
35.图6是齿轨转换部分布置图；
36.图7是图6中c
‑
c断面示意图；
37.图8是图6中d
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d断面示意图；
38.图9是图6中e
‑
e断面示意图；
39.图10是k向示意图；
40.图11是辙叉及护轨部分布置图；
41.其中，1、转辙器部分，11、直基本轨，12、曲线尖轨，13、直线尖轨，14、曲基本轨，15、人字间齿条结构，151、第一人字间齿条，152、第二人字间齿条，153、第三人字间齿条，154、第四人字间齿条，155、第五人字间齿条，156、齿条人字间间隔铁，157、齿条人字间调整垫圈，16、转辙器跟端通长垫板，17、钢轨扣件系统，18、齿条支撑座，19、齿条固定座；10、防爬机构，101、尖轨跟端防爬方键，102、侧向齿条支撑扣板，103、直向齿条支撑扣板，2、齿轨转换部分，21、直护导轨，22、曲护导轨，23、侧向摆动钢轨，24、直向摆动钢轨，25、摆动机构直向齿条，26、摆动机构侧向齿条，27、连接组件，271、齿条防转垫圈，272、摆动组件间隔铁，273、摆动机构钢轨垫圈，274、摆动机构高强螺栓副，28、摆动机构顶铁，29、摆动机构转动中心结构，291、齿轨转动轴，292、转轴支撑座，293、转轴限位板，294、限位板螺钉，295、转轴机构间隔铁，296、转轴部分钢轨垫圈，297、转轴部分高强螺栓副，298、转轴机构紧固螺栓副，
299、焊接螺母，20、防跳机构，201、防跳板，202、防跳机构紧固螺栓副，3、辙叉及护轨部分，31、直向护轨，32、侧向护轨，33、钢轨组合辙叉，34、辙叉趾端限位块；4、齿轨转换部分跟端的大垫板；5、齿轨转换部分趾端的大垫板；6、齿条转换机构通长滑床台板。
具体实施方式
42.以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以根据权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
43.实施例1：
44.参见图1～图11，一种摆动式齿轨单开道岔，包括沿车辆行进方向依次设置的转辙器部分1、齿轨转换部分2和辙叉及护轨部分3；
45.转辙器部分1包括直基本轨11、曲线尖轨12、直线尖轨13、曲基本轨14和人字间齿条结构15；曲线尖轨12、直线尖轨13和人字间齿条结构15依次设置在直基本轨11、曲基本轨14之间；
46.齿轨转换部分2包括直护导轨21、曲护导轨22、侧向摆动钢轨23、直向摆动钢轨24、摆动机构直向齿条25、摆动机构侧向齿条26；直护导轨21与直基本轨11对接，曲护导轨22与曲基本轨14对接；摆动机构直向齿条25与侧向摆动钢轨23连接；摆动机构侧向齿条26与直向摆动钢轨24连接；
47.辙叉及护轨部分3包括直向护轨31、侧向护轨32和钢轨组合辙叉33；直向护轨31连接在直护导轨21的内侧；侧向护轨32连接在曲护导轨22内侧；钢轨组合辙叉33与侧向摆动钢轨23、直向摆动钢轨24对接；
48.从道岔前端中心线向后延展的过程中，中心线由一条分为了直股中心线和曲股中心线(人字间部分)，即存在了直股齿条与曲股齿条共用的部分，如图3所示，人字间齿条结构15包括整体呈人字形设置的第一人字间齿条151、第二人字间齿条152、第三人字间齿条153、第四人字间齿条154和第五人字间齿条155；第一人字间齿条151为变截面台阶结构；第二人字间齿条152为台阶结构；第一人字间齿条151的窄边台阶面与第二人字间齿条152的窄边台阶面相对设置；给齿条间预留足够的间隙，该间隙足够满足轮轨游间的要求，保证车辆通过一股道时，不会与另一侧齿条相撞。第三人字间齿条153设置在第一人字间齿条151的窄边台阶一端的长度延伸方向；第四人字间齿条154和第五人字间齿条155依次设置在第二人字间齿条152的宽边台阶一端的长度延伸方向。
49.如图4所示，第一人字间齿条151和第二人字间齿条152之间、第三人字间齿条153和第四人字间齿条154之间、第三人字间齿条153和第五人字间齿条155之间均设有齿条人字间间隔铁156，并通过螺栓连接，以保证齿条间隔尺寸和齿条稳定性；螺栓连接处人字间齿条外侧设有齿条人字间调整垫圈157。
50.如图5所示，第三人字间齿条153侧面通过螺栓与齿条固定座19连接，齿条底部设有齿条支撑座18；齿条固定座19和齿条支撑座18均设置在转辙器跟端通长垫板16上表面；
51.当直股开通时，摆动机构直向齿条25与第三人字间齿条153对接，直向摆动钢轨24与直线尖轨13对接；当曲股开通时，摆动机构侧向齿条26与第五人字间齿条155对接；侧向摆动钢轨23与曲线尖轨12对接。齿轨转换部分2的齿条与其他部分的齿条设置了加高，保证钢轨轨底与齿条底面在同一水平面上。
52.如图8所示，摆动机构直向齿条25和侧向摆动钢轨23通过多个连接组件27连接，多个连接组件27沿摆动机构直向齿条25长度方向间隔设置；连接组件27包括齿条防转垫圈271、摆动组件间隔铁272、摆动机构钢轨垫圈273、摆动机构高强螺栓副274；摆动组件间隔铁272设置在摆动机构直向齿条25和侧向摆动钢轨23之间；齿条防转垫圈271设置在摆动机构直向齿条25外侧，摆动机构钢轨垫圈273设置在侧向摆动钢轨23外侧；摆动机构高强螺栓副274依次穿过齿条防转垫圈271、摆动机构直向齿条25摆动组件间隔铁272、侧向摆动钢轨23和摆动机构钢轨垫圈273；钢轨垫圈和齿条防转垫圈共同作用，对螺栓起到防转作用。
53.齿轨转换部分2还包括摆动机构顶铁28；摆动机构顶铁28成对设置；摆动机构顶铁28分别设置在摆动机构直向齿条25和摆动机构侧向齿条26的外侧；用于限制摆动机构直向齿条25和摆动机构侧向齿条26的摆动范围；当摆动机构直向齿条25或摆动机构侧向齿条26摆动到极限位置时，通过顶铁对其进行限位，以抵消车辆通过摆动机构时产生的横向作用力。
54.如图9所示，齿轨转换部分2还包括摆动机构转动中心结构29，摆动机构转动中心结构29设有两组，两组摆动机构转动中心结构29分别设在摆动机构直向齿条25和摆动机构侧向齿条26的跟部；所述摆动机构转动中心结构29包括齿轨转动轴291、转轴支撑座292、转轴限位板293、限位板螺钉294、转轴机构间隔铁295、转轴部分钢轨垫圈296、转轴部分高强螺栓副297、转轴机构紧固螺栓副298和焊接螺母299；
55.齿轨转动轴291顶部开有槽，摆动机构直向齿条25或摆动机构侧向齿条26卡接在槽内；齿轨转动轴291为阶梯轴，齿轨转动轴291的小轴部分与转轴支撑座292活动连接；齿轨转动轴291底部通过限位板螺钉294与转轴限位板293连接；齿轨转动轴291侧面开设有与转轴机构间隔铁295形状相匹配的凹槽，起到定位与限位的作用；齿轨转动轴291、摆动机构直向齿条25、转轴机构间隔铁295、侧向摆动钢轨23和转轴部分钢轨垫圈296依次通过转轴部分高强螺栓副297连接。齿轨转动轴291与转轴限位板293连接处设有匹配的凸台和凹槽，对转轴限位板293起到防转及定位作用。转轴限位板293对摆动机构转动中心结构29整体起到竖向防跳作用，保证整体稳定性。
56.转轴支撑座292通过转轴机构紧固螺栓副298与齿轨转换部分跟端的大垫板4连接；齿轨转换部分跟端的大垫板4上设有方孔，与转轴支撑座292相配合。焊接螺母299设置在齿轨转换部分跟端的大垫板4底部，转轴机构紧固螺栓副298和焊接螺母299紧固在一起。当拆下转轴机构紧固螺栓副298，可以将转轴支撑座292和齿轨转动轴291等组件整体拆下，便于更换和工务养护。
57.齿轨转换部分跟端的大垫板4承载摆动机构转动中心结构、滑床台、辙叉趾端扣件系统等部件，并保证摆动机构跟端轨缝两侧的结构稳定性。
58.齿轨转换部分跟端的大垫板4上焊接有辙叉趾端限位块34，对钢轨组合辙叉的趾端起到纵向防爬限位的作用。
59.如图10所示，齿轨转换部分2还包括防跳机构20，防跳机构20设置在齿轨转换部分2的趾端，包括防跳板201、防跳机构紧固螺栓副202；防跳板201一端通过防跳机构紧固螺栓副202与摆动机构直向齿条25或摆动机构侧向齿条26连接，另一端通过卡接于齿轨转换部分趾端的大垫板5，对齿条/钢轨组件起到防跳的作用。
60.所述的齿轨转换部分趾端的大垫板5主要承载转辙器跟端的钢轨扣件系统17、滑
床台，在大垫板中部设置腰型孔和u型槽，给齿条转换部分预留足够的安装空间。在其滑床台上两端焊接摆动机构顶铁28，对摆动机构进行限位。
61.摆动结构钢轨与两侧钢轨(分别是转辙器部分尖轨跟端和辙叉趾端)形成狭小轨缝，但在钢轨温度力的作用下尖轨与辙叉会向两侧伸缩，导致轨缝变小，影响齿条转换，在曲线尖轨12和直线尖轨13的跟端设置有防爬机构10，如图7所示，在尖轨跟端底部设计为方槽，下方台板对应位置设置方槽，槽内采用尖轨跟端防爬方键101进行尖轨纵向限位作用。第三人字间齿条153的底部设有侧向齿条支撑扣板102，侧向齿条支撑扣板102同时能对曲线尖轨12下压，第五人字间齿条155的底部设有直向齿条支撑扣板103，直向齿条支撑扣板103同时能对直线尖轨13下压，
62.齿条转换机构通长滑床台板6，主要作为摆动机构组件的滑动载体，并在两侧焊接摆动机构顶铁28，对摆动机构进行限位。
63.以上所述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。