专利名称：轨道岔道机构的制作方法
技术领域：
本发明涉及轨道岔道机构，更具体地说，涉及一种可以适用于快速换向的轨道岔道机构。
背景技术：
轨道岔道机构是一种用于汽车或机车换向的机构。通常可以调整轨道岔道的状态从而使汽车或机车驶向不同方向的轨道。在快速换向的过程中，由于换向时间短，汽车或机车的转弯半径大，这样岔道具有高速度性、高冲击性、高惯性，其危险系数的等级提高。因此，快速换向是具有高危险性的动作，尤其在特大型的汽车或机车上。现有的轨道岔道机构很难保证快速换向时的准确性和稳定性。现有的一部分轨道岔道机构是通过手动控制，这种人为操作具有费力费时、换向周期不固定且安全性差等缺点。另一部分轨道岔道机构通过电动控制，但其在轨道岔道换向后进行定位的机构产生的推力不够，不能满足岔道的最大离心力要求，当推力小于了小车给岔道的离心力，这样在油缸定位后，小车经过时，整个岔道会偏移，不能满足要求，容易造成岔道定位的稳定性差，难以达到高精确定位的要求。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有轨道岔道机构的上述定位不精确从而导致安全性差的缺陷，提供一种轨道岔道机构。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是构造一种轨道岔道机构，包括回转支承、回转轨道、减速电机组件、控制器和围绕所述回转支承相对设置的第一定位机构和第二定位机构；所述回转支承的内座圈用于固定在岔道处的基面上，所述回转轨道安装并固定在所述回转支承的外座圈上；所述减速电机组件包括减速电机，和由所述减速电机带动的电机齿轮，所述电机齿轮与所述回转支承的外座圈边缘的支承齿轮配合，以带动所述回转支承与回转轨道转动；所述控制器用于控制所述减速电机运转以带动所述回转轨道旋转换向，并控制所述第一定位机构和第二定位机构在所述回转轨道换向前后对所述回转轨道进行定位。在本发明所述的轨道岔道机构中，所述第一定位机构和第二定位机构均包括由所述控制器控制的油缸定位系统组件，以及设于所述回转轨道边缘的定位件；所述油缸定位系统组件与所述定位件配合实现定位。在本发明所述的轨道岔道机构中，所述油缸定位系统组件至少包括由所述控制器控制的油缸、由所述油缸控制推进或后退的定位杆；所述回转轨道边缘的定位件上设有定位孔，所述定位杆推进所述定位件的定位孔内实现定位。在本发明所述的轨道岔道机构中，所述油缸定位系统组件还包括套设在所述定位杆上对所述定位杆进行径向限位的限位套筒。在本发明所述的轨道岔道机构中，所述定位杆的推进方向与所述回转支承的径向呈锐角。在本发明所述的轨道岔道机构中，所述第一定位机构和第二定位机构的定位杆的推进方向与所述回转支承的径向所呈角度相同，且朝向回转支承的同一侧。在本发明所述的轨道岔道机构中，所述第一定位机构和第二定位机构的产生的推动力大于所述轨道岔道机构的预设最大离心力。在本发明所述的轨道岔道机构中，所述减速电机设有编码器，用于计算回转轨道的转角，检测减速电机的旋转速度并发送给控制器以补偿电机运行误差。实施本发明的轨道岔道机构，具有以下有益效果本发明的岔道机构，通过减速电机带动回转支承的减速齿轮传动来对回转轨道控制，其运用了具有高性能编码器的减速电机，在精确定位的同时，增加了机械式定位的两个定位机构，在纯机械方面保证了岔道的安全性，换向精确、快速及安全性高，可以用于大型轨道项目中，比如车要换轨道行驶，换向到维修间维修等等。
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中图1为根据本发明优选实施例中轨道岔道机构的俯视图；图2为根据本发明优选实施例中轨道岔道机构的侧视图；图3为根据本发明优选实施例中轨道岔道机构的换向前的立体示意图；图4为根据本发明优选实施例中轨道岔道机构的换向后的立体示意图。
具体实施例方式为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。请结合参阅图1和图2，分别为根据本发明优选实施例中轨道岔道机构的俯视图和侧视图。如图1所示，本发明提供的轨道岔道机构至少包括回转支承1、回转轨道2、减速电机组件3和控制器(图中未示出)。其中，回转支承1由可相对转动的内座圈和外座圈构成。其中，内座圈用于固定在岔道处的基面上。回转轨道2则安装并固定在回转支承的外座圈上，从而可以通过带动回转支承的外座圈旋转从而带动回转轨道2旋转。回转轨道2可供列车的车轮运行，当回转轨道2旋转时，列车的运行方向发生改变，从而实现换向。本发明采用的回转支承1，优选能承受较大的轴向负荷、径向负荷、各倾覆力矩等的大型轴承，里面配用安装孔，润滑油孔，以及具有钢球的防尘保护措施，其采用高性能材料，为整个轨道岔道机构的安全性作了铺垫。请结合参阅图3和图4，分别为本发明优选实施例中轨道岔道机构的换向前后的立体示意图。如图3和图4所示，减速电机组件3包括减速电机31和电机齿轮32。其中， 电机齿轮32由减速电机31带动。回转支承1的外座圈边缘设有支承齿轮11，电机齿轮32 与支承齿轮11配合，以带动所述回转支承1与回转轨道2转动。减速电机设有编码器，用于计算回转轨道的转角，检测减速电机的旋转速度并发送给控制器以补偿电机运行误差。在需要进行换向时，控制器控制减速电机31运转，从而依次带动电机齿轮32和支承齿轮11。最后，使得回转轨道2旋转换向。本发明在回转支承1周边设置了第一定位机构41和第二定位机构42。该第一定位机构41和第二定位机构42优选位于回转支承1的圆周上间隔180度的位置。控制器可以控制第一定位机构41和第二定位机构41在所述回转轨道2换向前后对回转轨道2进行定位。如图3所示，第一定位机构和第二定位机构均包括油缸定位系统组件和定位件。 例如，第一定位机构41包括设在回转支承1周边的油缸定位系统组件，以及设于回转轨道 2边缘上的定位件413。由油缸定位系统组件与定位件413配合实现定位。进一步地，第一定位机构41的油缸定位系统组件至少包括油缸411和定位杆412。 油缸411由控制器控制，定位杆412由油缸411控制实现推进或后退。回转轨道2边缘的定位件413上设有定位孔，定位杆412推进定位件413的定位孔内实现定位。优选地，可以在油缸定位系统组件中设置限位套筒414，定位杆412穿过该限位套筒414，从而可以用于限定定位杆412的径向运动，而使其保持轴向的运动。本发明取消了传统的锥孔定位的结构，因为岔道的回转支承已经足够大，它能保证整个岔道的平稳。而是直接采用定位杆的结构进行定位，与锥孔定位相比，其推力更大，定位更稳固。在本发明中，油缸定位系统组件并不是正面朝向回转支承的轴向设置的，而是斜向设置。也就是说，定位杆412不是垂直推向回转轨道2的定位件413，而是呈一定的角度， 即定位杆412的推进方向与回转支承1的径向呈锐角。这样可以最大程度地运动定位机构的作用力，稳固轨道岔道机构。并且，第一定位机构和第二定位机构的定位杆的推进方向最好与回转支承的径向所呈角度相同，并且朝向回转支承的同一侧，如图3和图4中所示。从而使得两者的作用力产生的合力仅表现在回转支承的径向上，而不会在周向上产生使回转支承旋转的力。并且第一定位机构和第二定位机构的产生的推动力大于所述轨道岔道机构的预计的最大离心力。从另一角度分析，两个油缸是以相反方向来定位岔道，当油缸全部伸出时，如果减速电机及回转轴承的运转准确，两个油缸是不受力的，如果受力的话，两个油缸的力就会相互抵消，就没有效果。只有在车经过时，小车给岔道一个离心力，其中的一个油缸才会受力， 当转到另外一个方向时，另一个油缸再受力，这样往复受力，由于油缸的力远大于小车给岔道的离心力，所以岔道给油缸一个大的冲击力，岔道也会很准确的定在所需要位置，这个时候为了让油缸带动的推销更加准确的来定位岔道，油缸可以在它的最大行程里面调动，这样来保证油缸与岔道的准确配合，即保证岔道的精确位置。本发明的轨道岔道机构的作用流程如下由减速电机提供动力，带动电机组件上的电机齿轮，该电机齿轮为小齿轮，可以带动回转支承的支承齿轮。由小齿轮带动回转支承具有以下好处这个回转支承由于要保证回转轨道整个顶面很平稳，一般都做的比较大，如果回转轨道中心定位不准确，传到回转轨道的边缘，摆动范围就会被放大，就不能准确的定位回转轨道；此时，利用小齿轮放在回转轨道的最边缘来带动大回转支承，这样就可以避免间隙放大的情况发生。由于小齿轮与回转支承齿数比较大，这样就相当于再一次减速，回转支承又再通过8. 8级的专用螺栓与回转轨道相连，这样回转轨道转动的弧度大小都由减速电机来控制。即在理论情况下，如减速电机的编码器能完全准确测出电机的减速转角，这样整个回转轨道定位的误差就在于，小齿轮与大型的回转支承的间隙所产生，最后这个间隙的消除就由油缸定位系统来消除，即在减速电机让回转轨道停稳以后，油缸开始动作，两个不同方向的油缸向前推进，两个油缸推行的距离由岔道要精确定位的位置所确定。需要说明的是，这两个油缸在推出去时，理论上是不受力的，只是起到让回转轨道停在准确的位置。这时回转轨道上面的小车快速经过，小车对回转轨道产生的离心力传递给回转轨道，回转轨道再传给两个定位油缸，这两个油缸的最大受力范围远远的大于小车对回转轨道产生的最大离心力，即在小车的运行过程中保证了回转轨道的精确定位与机械式安全保护。当回转轨道需要再次转向时，两个油缸带动定位杆收回，减速电机反转带动回转轨道定位到另一个位置点，当减速电机让回转轨道定位好后，两个油缸再推进进行定位，从而准确的固定回转轨道。这样整个往复过程全由PLC程序控制，回转轨道停留，换向的间隔时间都可调。因此，可以根据需要灵活设置回转轨道的换向周期，大大的提高了岔道运用环境，与运用场合。此结构在高性能的电机编码器反馈作用下，为精确定位回转轨道提供了有力的保证，并且增加了机械式的油缸定位系统，保证了整个机构的安全性。综上所述，本发明提供的轨道岔道机构，以减速电机提供动力，电机带动小齿轮， 再传递给大型的回转支承，再一次通过齿轮比减速，回转支承再与回转轨道固定连接，这样回转轨道最终停止的位置，都由减速电机组件控制。减速电机安装有高性能的编码器，能很准确的让回转轨道停在所需要位置，另外为了防止编码器报警引起的回转轨道停位不准确，回转轨道安装了机械式的油缸定位系统组件，油缸的推力大大的超过了小车给回转轨道的离心力，即当编码器损坏，回转轨道也可以精确的停在所需要位置。整个机构定位相当准确，且换向时间间隔可调，可连续性、快速换向，可以用作大型轨道车的换向。本发明是根据特定实施例进行描述的，但本领域的技术人员应明白在不脱离本发明范围时，可进行各种变化和等同替换。此外，为适应本发明技术的特定场合或材料，可对本发明进行诸多修改而不脱离其保护范围。因此，本发明并不限于在此公开的特定实施例， 而包括所有落入到权利要求保护范围的实施例。
权利要求
1.一种轨道岔道机构，其特征在于，包括回转支承、回转轨道、减速电机组件、控制器和围绕所述回转支承相对设置的第一定位机构和第二定位机构；所述回转支承的内座圈用于固定在岔道处的基面上，所述回转轨道安装并固定在所述回转支承的外座圈上；所述减速电机组件包括减速电机，和由所述减速电机带动的电机齿轮，所述电机齿轮与所述回转支承的外座圈边缘的支承齿轮配合，以带动所述回转支承与回转轨道转动；所述控制器用于控制所述减速电机运转以带动所述回转轨道旋转换向，并控制所述第一定位机构和第二定位机构在所述回转轨道换向前后对所述回转轨道进行定位。
2.根据权利要求1所述的轨道岔道机构，其特征在于，所述第一定位机构和第二定位机构均包括由所述控制器控制的油缸定位系统组件，以及设于所述回转轨道边缘的定位件；所述油缸定位系统组件与所述定位件配合实现定位。
3.根据权利要求2所述的轨道岔道机构，其特征在于，所述油缸定位系统组件至少包括由所述控制器控制的油缸、由所述油缸控制推进或后退的定位杆；所述回转轨道边缘的定位件上设有定位孔，所述定位杆推进所述定位件的定位孔内实现定位。
4.根据权利要求3所述的轨道岔道机构，其特征在于，所述油缸定位系统组件还包括套设在所述定位杆上对所述定位杆进行径向限位的限位套筒。
5.根据权利要求3所述的轨道岔道机构，其特征在于，所述定位杆的推进方向与所述回转支承的径向呈锐角。
6.根据权利要求5所述的轨道岔道机构，其特征在于，所述第一定位机构和第二定位机构的定位杆的推进方向与所述回转支承的径向所呈角度相同，且朝向回转支承的同一侧。
7.根据权利要求1至6中任意一项所述的轨道岔道机构，其特征在于，所述第一定位机构和第二定位机构的产生的推动力大于所述轨道岔道机构的预设最大离心力。
8.根据权利要求1至6中任意一项所述的轨道岔道机构，其特征在于，所述减速电机设有编码器，用于计算回转轨道的转角，检测减速电机的旋转速度并发送给控制器以补偿电机运行误差。
全文摘要
本发明涉及一种轨道岔道机构，包括回转支承、回转轨道、减速电机组件、控制器和围绕所述回转支承相对设置的第一定位机构和第二定位机构；所述控制器控制所述减速电机运转以带动所述回转轨道旋转换向，并控制所述第一定位机构和第二定位机构在所述回转轨道换向前后对所述回转轨道进行定位。本发明的岔道机构，通过减速电机带动回转支承的减速齿轮传动来对回转轨道控制，其运用了具有高性能编码器的减速电机，在精确定位的同时，增加了机械式定位的两个定位机构，在纯机械方面保证了岔道的安全性，本发明的轨道岔道机构换向精确、快速及安全性高，可以用于大型轨道项目中。
文档编号B61L5/06GK102530024SQ20101061610
公开日2012年7月4日 申请日期2010年12月30日 优先权日2010年12月30日
发明者刘辉, 刘道强, 官培雄, 戎志刚, 李明, 高敬义 申请人:深圳华强智能技术有限公司