铁路道岔曲柄系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种铁路道岔曲柄系统，并且尤其涉及用于移动且保持尖轨的动力铁路道岔曲柄系统。
【背景技术】
[0002]尖轨设置于所有的铁路岔道，并且允许火车改变轨道。这通过设置额外的一对铁轨，即，设置尖轨来实现，其能从它们不干扰标准铁轨和火车轮的位置移动到火车轮转移到一条或多条尖轨的位置，并且因此，火车转移到支路中。所需的支路的半径(并且因此，尖轨的长度)根据多个因素而变化，该因素包括在该轨道段的地形和火车的速度。
[0003]尖轨需要在严格的尺寸限度内移动。通常，尖轨的尖端通过与尖轨的自由端同高的、位于其之间或在轨道的侧面的转辙机被驱动就位。在此处需要的力与尖轨的长度呈指数级正比。要确保尖轨位于所需的尺寸限度之内，通常采用一系列的联动曲柄，其中曲柄以固定间隔沿尖轨的长度被附接于尖轨，并且机械联动装置连接所有的联动曲柄。
[0004]在多数现有的联动曲柄设计中，动力通过尖轨从转辙操作机的输出部被传递到联动曲柄。转辙机移动被连接到第一联动曲柄的铁轨的尖端，因此第一联动曲柄旋转。该第一联动曲柄被连接到剩余的联动曲柄，所以它们全都以越来越小的量旋转，以确保尖轨被正确地设置。这意味着，转辙机不仅需要提供移动尖轨的尖端的动力，而且需要提供所有联动曲柄的动力。这给转辙机增加了巨大的额外负载、增加了磨损并且导致故障发生率增加。
[0005]存在新的可选转辙机，其一定程度上解决了这种不可靠性。然而，使用这些可选系统生产成本高并且安装需要大量的劳力，使得其变得成本高、耗时并且升级大量的岔道很慢。
【发明内容】
[0006]因此，根据本发明的某些实施方式期待解决这些问题，以提供实施起来更经济有效的、进一步的可选系统。
[0007]根据本发明的某些实施方式提供了铁路道岔曲柄系统，其直接给联动曲柄提供了动力，从而减少转辙机上的负载。这通过能够插入且挂接于现有系统的构件实现，并且能使用电力动力、气动动力或液压动力。
[0008]所述动力能将转矩施加于联动曲柄。所施加的转矩不一定足够用于旋转曲柄。反而，它可仅仅用于减少致动联动曲柄所需的转辙机的转矩(因此减少所需的动力)。这减少了转辙机的磨损和损坏。
[0009]根据本发明的某些实施方式因此给转辙机增加的磨损和损坏的问题提供了简单的、低成本且有效的解决方案，并且该方案可被容易地安装到现有的轨道系统中，其具有最少的检修、停机时间和成本。
[0010]进一步，由于根据本发明的某些实施方式能减少归因于其中减少的应力和磨损的、转辙机损坏的次数，因此这种损坏的连锁效应(诸如延迟和报废)也减少了，从而减少服务供应商的赔偿费。
[0011]依照根据本发明的某些实施方式，提供了与尖轨一同使用的联动曲柄安装装置，其包含:
[0012]输入终端或一系列的输入终端；
[0013]致动器；
[0014]输出连接器；以及
[0015]附接工具，其用于相对于铁路刚性地附接联动曲柄安装装置；
[0016]其中，输入终端或多个输入终端用于接收输入动力，输出连接器直接或间接地被机械连接到尖轨或另一联动曲柄安装装置的输出连接器中的至少一个，并且致动器将输入动力施加于输出连接器。
[0017]所述装置主要是独立构件的形式，其能被安装在动力源和联动曲柄(或者用于移动或保持尖轨的可选工具)之间的现有系统中。如此，所述装置具有输入终端，以接收动力。遍及本说明书，通过等同于仅设置单个输入终端的情况的理解来使用术语“输入终端”。这些输入终端根据所接收的动力类型而改变，但通常为标准的工业配件。
[0018]只要可被用于安装和维修，输入终端的位置就几乎没有约束。如此，输入终端可被设置在装置的任何侧面、顶部或者基部上。
[0019]同样地，输出连接器用于将接受的动力传递给联动曲柄或可选装置。输出连接部可为多种形式，并且该形式基于用于移动且保持尖轨的构件。输出连接部优选的形式是附接于目前使用于整个轨道网络的标准的联动曲柄。优选地，形式是从装置的顶部突出的方凸耳。
[0020]优选地，输出连接器具有旋转输出部。这也与使用旋转联动曲柄的现有的安装系统一致。然而，可预知的是，如果需要，输出部可为侧向平移运动部。
[0021]优选地，输出连接器具有方形轮廓。其他有益的轮廓可包括键槽状或锥形轮廓。然而，只要曲柄可适用于配合输出驱动部的任何形状，输出驱动部实际上就可为任何轮廓。
[0022]当输出连接器遍及下列说明书被描述为以特定的方式被驱动时，该术语不被用为使其不能保护输出终端不运动但承受横向力或扭力的情况。如此，被驱动或具有特定的输出部的输出连接器不被视为一定需要或给予运动，而是仅表示构件具有施加于其上的力。
[0023]优选地，输出连接器被连接到联动曲柄，联动曲柄通过联动装置被连接到尖轨或者联动曲柄中的至少一个，联动曲柄被连接到第二联动曲柄安装装置的输出连接器。
[0024]优选地，联动曲柄包含两个杆臂，两个杆臂优选地通过联动装置被分别连接到尖轨和第二联动曲柄安装装置的输出连接器。
[0025]更优选地，联动曲柄是“L”形的，其中两个杆臂大致互相呈90°并且在顶点接合。
[0026]许多其他的联动曲柄设计对于本领域的技术人员应该是显而易见的。
[0027]如上述，已经考虑现有系统而设计出根据本发明的某些实施方式的联动曲柄安装装置，并且因此被设计为与联动曲柄一同使用，其中一个臂被连接于相邻的曲柄，并且另一臂被连接到尖轨。这种使用可仅包含一个联动曲柄，或可包含通过联动装置串联连接的两个、三个或更多联动曲柄。
[0028]在技术领域中公知的这些联动装置能被非常仔细地设计为能够承受轴向负载和可能经受的振动。它们还能被设计为正确的长度，以在各自的纵向位置处保持尖轨处于正确的尺寸容差中。优选地，联动装置仍然提供长度调节工具，从而能够在需要时改变实际的长度。这可优选地借助螺纹部分来设置。可选地，可通过伸缩部分来设置。如此，联动装置的所有相对长度以及它们在联动曲柄上的附接位置通常都被仔细地固定且监控。根据本发明的某些实施方式允许这些复杂或高成本的元件在使用中经受更少的磨损，从而减少它们的维修和替换需要。
[0029]通常，联动装置包含细长的金属杆。然而，如果施加于此的力更小，其他材料也可变的有用，诸如高强度的刚性塑料和复合材料。
[0030]与根据本发明的某些实施方式有关的、所公开的大多数构件是坚固、硬的且耐磨的。如此，多数部件将由金属制成，优选地为硬化或韧化钢或合金。其他适合的材料还可包括特殊的塑料和复合材料。
[0031 ] 优选地，联动装置被可枢转地附接于联动曲柄。可选地，联动装置被可枢转地连接到托架，托架是刚性的、但可拆卸地固定于联动曲柄。联动装置应被直接附接于联动曲柄的枢轴或者通过托架被附接于枢轴，以允许构件在使用期间在任意端部处相对于彼此旋转，而不在联动装置中产生显著的应力。优选地，该托架可松动且沿联动曲柄滑动，以便改变托架和枢轴之间的距离，并且从而改变用于给定的曲柄旋转的联动装置移动的量。考虑到相对的旋转和轴向压力，可能提供其他连接类型。可能的示例包括销以及狭槽，或球头和套管接头。
[0032]优选地，联动装置被可枢转地连接到尖轨。出于与上述相同的理由，这是有利的。
[0033]优选地，联动装置被配置为确保在尖轨上的每个联动装置连接点移动正确的预定量。优选地，联动装置具有螺纹部，以允许在需要时调节长度。
[0034]优选地，当尖轨的自由端部靠近固定的基本轨时，输出连接器的运动是稳定的。通过根据本发明的某些实施方式，为了确保尖轨的端部的牢固的锁定，沿铁轨的道岔应该确保没有沿铁轨的突然的运动或振动。如此，根据本发明的某些实施方式的输出连接器应优选地在切换期间保持恒定的速度或旋转速度。
[0035]锁定构件通常设置在尖轨的端部，使得一旦尖端就位，锁就接合尖轨，以将尖端保持就位。重要的是，联动曲柄不采取干扰尖轨的尖端的运动从而防止它有效地锁定就位的行动。驱动尖轨的尖端的转辙机和联动曲柄协调地工作，以便避免任何不期望的轨道的弯曲。
[0036]为了防止在尖轨中的任何不期望的应力，期望尖轨的整体长度以一种协调、平滑且预定的运动而移动。如果需要，特定的点或整体部分的运动能通过改变联动装置长度、联动装置连接点、活塞行程长度以及输入动力的供应(例如，控制电流、被供应的加压流体的量和流率等)来改变和控制。这通常是一次设定，但可能需要在一段时间后微调。
[0037]可通过在系统中包括传感装置获得进一步的益处，以确定沿尖轨的特定的点正确地位于允许的容差内。可使用反馈回路来控制联动曲柄，以确保尖轨被正确地设置。同样可机械地或电子地完成上述内容。
[0038]如上所述，根据本发明的某些实施方式将被插入到现有的联动曲柄系统中，并且因此益处是，用于将根据本发明的某些实施方式的联动曲柄安装装置固定到周围区域的附接工具是简单、牢固且经济的。
[0039]优选地，四个安装孔设置在装置的顶表面中。优选地，这些孔被加工为穿过整个主体，因此它们能被直接地或者通过安装板被螺栓连接到支承物(其可为安装块、枕轨或托架)。优选地，这些孔被设置为与现有的联动曲柄安装装置兼容，诸如目前在整个英国铁路网使用的联动曲柄安装装置。这提供了与现有产品的兼容性，以用于允许快速的道岔升级。因此，现有装置的直接替换是可行的。然而，根据在地面上的接收介质，例如，在需要栓钉而不是用于螺栓的孔的情况下，这些孔能被适当地设置或改变。
[0040]优选地，附接工具包含机械固定工具。优选地，附接工具包含适用于附接到铁路枕轨的四个螺钉。可选地，附接工具可被设计为附接到地面。其他可能的机械固定工具包括铆钉或凸轮锁夹具。
[0041]优选地，装置包含与目前用于联动曲柄支撑构件的附接工具相似的附接工具