一种铁路换轨切换装置及其系统的制作方法

本发明涉及铁路换轨技术领域，具体为一种铁路换轨切换装置及其系统。

背景技术：

铁路轨道，简称路轨、铁轨与轨道等，用于铁路上，轨道通常是由两条平行的钢轨组成，铁路换轨系统使将火车从一股道转入另一股道的线路连接系统，从而可以充分发挥线路通过能力，但是现有的铁路换轨切换一般是工作人员扳动操作杆实现的，存在着人身伤害的隐患，且光靠人工变道，可靠性也很差，满足不了工作的需求，因此我们提出了一种铁路换轨切换装置及其系统。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种铁路换轨切换装置及其系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种铁路换轨切换装置及其系统，包括多个固定座以及位于固定座上的衔接轨道，所述固定座的内部滑动连接有活动板，多个活动板共同支撑衔接轨道，所述活动板的内部套接有螺杆，所述螺杆的任一端与第一电机的输出轴固定连接，所述第一电机固定连接在固定座的侧壁上，所述活动板的两侧且位于螺杆的外侧壁上均套接有螺块，且两个螺块的下侧通过连杆固定连接，所述螺块与活动板之间设有弹簧；

所述活动板的四角均固定连接有外套，所述外套的内部转动连接有空心轴，所述空心轴的上端与第二电机的输出轴固定连接，且第二电机固定连接在活动板上，所述空心轴的内部滑动连接有第一螺栓，所述第一螺栓的下端与活动板的侧壁啮合连接，且第一螺栓的下端贯穿活动板的侧壁并与螺孔活动啮合，所述螺孔开在固定座的下侧壁上。

优选的，所述固定座的两侧均活动连接有滑板，所述滑板的中部与油缸的输出轴固定连接，所述油缸固定连接在固定座的侧壁上，所述滑板的两端固定连接有定位柱，且定位柱活动插接在定位孔的内部，所述定位孔开在活动板的侧壁上。

优选的，所述固定座的内侧壁上固定连接有第一导块，且连杆滑动连接在第一导块的内部，所述第一导块的两侧且位于固定座的底面上固定连接有第二导块，所述第二导块与活动板之间滚动连接有滚珠。

优选的，所述活动板的上表面通过第二螺栓固定连接有多个压板，所述压板的一端下侧面与衔接轨道的侧壁活动连接，且压板另一端的下侧面垫有垫块。

优选的，所述定位柱的端部为锥形头。

优选的，所述第二导块带有半圆形滑槽，且所述活动板底面设有与第二导块对应的让位槽，所述滚珠安装在让位槽内。

优选的，所述活动板的两端连接有盖板。

优选的，所述铁路换轨切换装置还包括控制器，每个螺孔的底部均设有触点开关，所述定位孔的底部也设有触点开关，且所述触点开关、第一电机、第二电机、油缸均与控制器电连接。

一种铁路换轨切换装置的系统的切换方法，

m1，在控制器中输入要切换的衔接轨道的编码数据d1；

m2，控制器获取螺孔和定位孔的触点开关的状态数据db1和状态数据db2；

m3，控制器将编码数据d1进行拆分后得到定位数据da1和定位数据da2；

m4，控制器将定位数据da1和定位数据da2与状态数据db1和状态数据db2比对，如果相同，则返回“切换完毕”信号，如果不相同，则进入下一步骤m5；

m5，控制器控制第二电机使第一螺栓与螺孔脱离；

m6，控制器控制油缸使定位柱与定位孔脱离；

m7，控制器依照状态数据db2并结合定位数据da2控制第一电机的行程；

m8，控制器控制油缸使定位柱与定位孔卡接并获取定位数据da3；

m9，控制器将定位数据da3与定位数据da2比对，如果相同则进入m10，如果不同则返回至m2；

m10，控制器控制第二电机使第一螺栓与螺孔卡接。

优选的，所述切换方法还包括步骤m11：

获取螺孔内的触点开关的定位数据da4，控制器将定位数据da4与定位数据da1比对，如果相同则返回“切换完毕”信号，如果不同则返回报错error。

优选的，所述m2中的螺孔的触点开关的状态数据db1可为空。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过第一电机的转动可以带着活动板在固定座上滑动，从而使活动板上的衔接轨道滑动，继而使每组衔接轨道交替与铁轨对接，实现火车从一股道转入另一股道的线路切换，代替了人员手动操作，提高了该装置的可靠性；并且通过油缸的启动使定位柱插入定位孔的内部，从而使衔接轨道与铁轨对接时进行校正，保证对接更加的精确，继而使火车运行的顺畅；另外衔接轨道与铁轨对接后，通过第二电机运行使第一螺栓将活动板与固定座连接固定，从而保证了每组衔接轨道与铁轨对接更加的稳固，增加了铁路换轨的稳定性，并且设置了一种远程控制本装置进行轨道切换的系统方案，能够实时比对状态，另外设置了两重信息比对形式，安全性更高，可靠性更强。

附图说明

图1为本发明装置的去掉盖板的结构示意图i

图2为本发明装置的去掉衔接轨道的结构示意图；

图3为本发明装置的固定座、活动板与螺杆处的剖视图；

图4为本发明装置的固定座与活动板处的爆炸图；

图5为本发明装置的图4的a处放大图；

图6为本发明装置的空心轴与第一螺栓处的爆炸图；

图7为本发明装置的第一导块与第二导块处的剖视爆炸图；

图8为本发明装置的衔接轨道、压板与第二螺栓处的结构示意图；

图9为本发明装置的整体结构示意图；

图10为发明装置的定位孔处的剖面图；

图11为本发明系统的电气部件连接框图；

图12为本发明系统的流程示意图。

图中：1、固定座，2、活动板，3、螺杆，4、第一电机，5、螺块，6、连杆，7、弹簧，8、衔接轨道，9、滑板，10、油缸，11、定位柱，12、定位孔，13、外套，14、空心轴，15、第二电机，16、第一螺栓，17、螺孔，18、第一导块，19、第二导块，20、滚珠，21、压板，22、第二螺栓，23、垫块，24、盖板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-12，本发明提供一种技术方案：一种铁路换轨切换装置及其系统，包括多个固定座1以及位于固定座1上的衔接轨道8，固定座1的形状为梯形，使该装置安装后更加稳固，所述固定座1的内部滑动连接有活动板2，多个活动板2共同支撑衔接轨道8，衔接轨道8有多组，每组的衔接轨道8的弯曲度不相同，每组有两个衔接轨道8，且每组的两个衔接轨道8相互平行，该装置所铺设点为铁轨的岔道位置，该装置的一侧铁轨为单线铁轨，该装置的另一侧为三个分支铁轨，根据活动板2的滑动位置不同，相对应的一组衔接轨道8会将单线铁轨与相对应的分支铁轨对接，继而实现铁路换轨，所述活动板2的内部套接有螺杆3，螺杆3是贯穿活动板2的，但是螺杆3与活动板2不接触，所述螺杆3的任一端与第一电机4的输出轴固定连接，所述第一电机4固定连接在固定座1的侧壁上，所述活动板2的两侧且位于螺杆3的外侧壁上均套接有螺块5，且两个螺块5的下侧通过连杆6固定连接，所述螺块5与活动板2之间设有弹簧7，当螺杆3转动后，螺杆3带着两个螺块5相对滑动，并且两个螺块5在滑动时，螺块5通过弹簧7使活动板2产生移动，从而实现铁路换轨的工序，并且两个弹簧7本身就会有一定的压缩量，继而使两个螺块5通过弹簧7对活动板2产生一定的挤压力，从而使活动板2随着螺块5移动，同时当螺杆3静止不动时，也可以微调活动板2的偏移量使衔接轨道8与铁轨对接更加的精准；

所述活动板2的四角均固定连接有外套13，所述外套13的内部转动连接有空心轴14，空心轴14的内孔为方形孔，例如为六边形的孔，这样第一螺栓16的上端头部也为六边形的，且与空心轴14的孔相适配，这样当空心轴14转动时，第一螺栓16也会随着转动，所述空心轴14的上端与第二电机15的输出轴固定连接，且第二电机15固定连接在活动板2上，所述空心轴14的内部滑动连接有第一螺栓16，所述第一螺栓16的下端与活动板2的侧壁啮合连接，且第一螺栓16的下端贯穿活动板2的侧壁并与螺孔17活动啮合，所述螺孔17开在固定座1的下侧壁上，每一个第一螺栓16都对应着三个螺孔17，且三个螺孔17分别对应着不同的分支铁轨，即当衔接轨道8与铁轨对接后，第二电机15启动，从而使空心轴14转动，空心轴14便会带着第一螺栓16转动，由于第一螺栓16本身与活动板2的侧壁啮合，因此第一螺栓16在转动时同时还向下移动，继而第一螺栓16会拧到螺孔17的内部，从而实现活动板2与固定座1的固定。

为了使衔接轨道8与铁轨对接更加的精确，具体而言，所述固定座1的两侧均活动连接有滑板9，所述滑板9的中部与油缸10的输出轴固定连接，所述油缸10固定连接在固定座1的侧壁上，所述滑板9的两端固定连接有定位柱11，且定位柱11活动插接在定位孔12的内部，定位柱11的端部为锥形头，当定位柱11与定位孔12的中心轴有偏差时，定位柱11在插入定位孔12内部的过程中，锥形头会挤压定位孔12的侧壁，从而使活动板2滑动，这样活动板2上的衔接轨道8便可进行微调，使衔接轨道8与铁轨对接更加精准，当定位柱11完全插入定位孔12的内部后，衔接轨道8与铁轨对接校正结束，所述定位孔12开在活动板2的侧壁上，每一个定位柱11都对应着三个定位孔12，且三个定位孔12分别对应着不同的分支铁轨，当定位柱11插入定位孔12的内部时，可以使活动板2上的相对应的衔接轨道8与铁轨对接精确，并且为了实现自动控制，所述铁路换轨切换装置还包括控制器，每个螺孔17的底部均设有触点开关，所述定位孔12的底部也设有触点开关，且所述触点开关、第一电机4、第二电机15、油缸10均与控制器电连接，并且每个触点开关均具有不同的标示，并能够通过线缆将标示信息传递给控制器识别，控制器可以是设置在每个固定座1的内部，并且控制器中还含有单片机，能够进行计算以及通过线缆与外部通信，或者控制器直接就安装在远程站房中通过线缆远距离与本装置中的电子元件电连接，控制器可对第一电机4、油缸10与第二电机15的运行进行控制。

具体而言，所述固定座1的内侧壁上固定连接有第一导块18，且连杆6滑动连接在第一导块18的内部，连杆6滑动在第一导块18的内部，防止连杆6随着螺杆3转动，继而使螺杆3转动时，连杆6可以在第一导块18的内部滑动，所述第一导块18的两侧且位于固定座1的侧壁上固定连接有第二导块19，所述第二导块19与活动板2之间滚动连接有滚珠20，具体的，所述第二导块19带有半圆形滑槽，且所述活动板2底面设有与第二导块19对应的让位槽，所述滚珠20安装在让位槽内。当活动板2在固定座1的内部滑动时，滚珠20会发生相对的转动，继而由滚动摩擦代替可滑动摩擦，这样减少了活动板2的摩擦损耗，有效的延长了该装置的使用寿命。

为了将衔接轨道8固定在活动板2上，具体而言，所述活动板2的上表面通过第二螺栓22固定连接有多个压板21，所述压板21的一端下侧面与衔接轨道8的侧壁活动连接，且压板21另一端的下侧面垫有垫块23，垫块23的厚度与衔接轨道8的厚度相同，从而可以保持压板21能够保持平衡，通过将第二螺栓22向下拧紧后，使压板21对衔接轨道8起到向下按压的作用力，继而可牢固的将衔接轨道8固定在活动板2上，并且为了防止杂物掉落到固定座1内，如图9所示活动板2的两端连接有盖板24。

具体的，第二电机15选用带有电流监控的电动机，当第二电机15顺时针转动时会带动第一螺栓16旋紧，当旋紧后阻力增大则第二电机15电力增大，则自动停止并向控制器反馈拧紧了的信号，同样的逆时针转动，让第一螺栓16触碰到外套13底部此时阻力也会增大，电流增加则停止转动并向控制器反馈松脱了的信号。

本系统切换方法的逻辑流程，图1中的左右方向为例，从左到右3组衔接轨道8分别为轨道a、轨道b、轨道c，螺孔17和定位孔12内的触点开关的信号与轨道a、轨道b、轨道c一一对应，例如当前状态下衔接轨道8为中间轨道即轨道b，要切换成轨道a，

第一步，工作人员将要切换成轨道a的位置数据输入到控制器中(即编码数据d1)；

第二步，然后控制器获取当前情况下螺孔17和定位孔12中哪些触点开关被触发，应得到对应轨道b的螺孔17和定位孔12中的触点开关被触发，即得到状态数据db1和状态数据db2；

第三步，然后控制器将编码数据d1进行拆分分解成定位数据da1和定位数据da2(即代表螺孔17和定位孔12中与轨道a对应的触点开关被触发)；

第四步，将控制器将定位数据da1和定位数据da2与状态数据db1和状态数据db2比对，如果相同则不用继续动作直接返回切换完毕，由于本过程是以轨道b切换成轨道a为例的，所以不同进入第五步；

第五步，控制器控制第二电机15逆时针转动带动第一螺栓16脱离螺孔17；

第六步，控制器控制油缸10使定位柱11与定位孔12脱离；

第七步，控制器依照状态数据db2并结合定位数据da2获取之间的位置差，从而控制第一电机4转动的形成，从轨道b切换成轨道a需要向左移动一个工作位；

第八步；控制器控制油缸10使定位柱11与定位孔12卡接，然后获取当前的定位数据da3，正常应为对应轨道a的定位孔12中的触点开关被触发；

第九步，控制器将定位数据da3与定位数据da2比对，如果相同则代表定位柱11位置正常，进入第十步，如果不相同则说明传动过程有误，则返回到第二步后，重新获取当前位置数据；

要注意的是，由于此种情况下螺孔17中没有触点开关被触发，所以为了保障系统能正常运行，则螺孔17中的触点开关的触发信号为可缺省位，即第二步中螺孔17的触电开关状态数据db1可为空。

第十步，控制器控制第二电机15顺时针转动带动第一螺栓16卡接螺孔17。为了提高安全性标准；第十一步，控制器获取螺孔17内的触点开关的定位数据da4，将定位数据da4与定位数据da1比对，正常的话则应该是相同的，如果不同则说明设备出故障，返回错误代码error。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神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，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。