一种基于车轨协同的道岔补偿轨装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种基于车轨协同的道岔补偿轨装置。


背景技术：

2.空中轨道prt车辆是一种快速灵活的交通工具，轨道依托立柱架设在半空中，自动驾驶的prt车辆在轨道中行走。由于prt车辆具备自动驾驶功能，因此可以达到极高的发车密度，车头时距可以达到公路交通的级别，远超一般轨道交通形式。
3.然而悬挂式prt车辆行走的轨道在直线与转弯交汇处必然存在缺失的轨道区间，悬挂小车行驶通过不连续的道岔轨道时，必然产生单侧车轮依次悬空的情况，车轮通过悬空空间再次接触到轨道行驶面时，会产生冲击振动，不仅会降低乘客的体验，长期承受冲击也会对转向架的结构强度和轮胎的使用寿命带来不利影响。


技术实现要素：

4.实用新型目的：针对现有技术不连续道岔轨道具有道岔悬空区域存在的问题，提供一种基于车轨协同的道岔补偿轨装置。
5.技术方案：本实用新型所述的基于车轨协同的道岔补偿轨装置，所述道岔补偿轨装置包括设置在道岔直行轨一侧的第二补偿板、设置在道岔转弯轨一侧的第一补偿板以及位于道岔直行轨和道岔转弯轨之间的道岔尖轨，道岔尖轨端部设有对接机构；道岔直行轨和道岔转弯轨内均设有驱动第二补偿板和第一补偿板变轨的移动机构，在移动机构驱动下第二补偿板一端相对道岔直行轨转动至道岔尖轨上，在移动机构驱动下第一补偿板一端相对道岔转弯轨转动至道岔尖轨上。
6.其中，所述第二补偿板一端与道岔直行轨铰接，第二补偿板另一端相对道岔直行轨转动；第一补偿板一端与道岔转弯轨铰接，第一补偿板另一端相对道岔转弯轨转动。
7.其中，所述移动机构包括驱动气缸以及与驱动气缸驱动端固定连接的滑块，滑块在驱动气缸驱动下沿着线性导轨向前或向后移动；移动机构还包括三连杆结构，三连杆结构包括通过转动轴相互转动连接的第一连杆、第二连杆和第三连杆，其中，第一连杆一端通过转轴i固定在第二补偿板或第一补偿板上，第一连杆与转轴i通过轴承转动连接；第二连杆一端通过转轴ii固定在道岔直行轨或道岔转弯轨上，第二连杆与转轴ii通过轴承转动连接；第三连杆通过转轴iii与滑块固定连接，转轴iii与滑块固定连接，第三连杆与转轴iii通过轴承转动连接。
8.其中，所述移动机构还包括限位块以及位置检测传感器；所述限位块位于第二连杆的外侧；线性导轨的初始端和末端均设有位置检测传感器；当驱动气缸推动滑块在线性导轨上移动至导轨末端位置时，三连杆结构的第一连杆和第二连杆夹角超过180
°
，同时第二连杆顶住限位块，此时第一连杆和第二连杆夹角不会在无外拉力的情况下变成小于180
°
的状态，因此三连杆结构形成自锁状态，不会因为轨道上的振动力将第二补偿板或第一补偿板转回至道岔直行轨或道岔转弯轨上。只有驱动气缸驱动端回缩，才会将第一连杆和第
二连杆夹角变成小于180
°
的状态，从而将第二补偿板或第一补偿板转回至道岔直行轨或道岔转弯轨上。
9.其中，所述对接机构包括导向块和位置检测传感器；所述导向块凸起部呈梯型。
10.其中，第二补偿板和第一补偿板的端部均设有与对接机构导向块凸起部相互配合连接的凹槽或通孔。
11.其中，所述道岔补偿轨装置与布置在轨道旁的补偿装置控制器通过电缆连接；补偿装置控制器控制驱动气缸驱动端的伸出或缩回。
12.有益效果：本实用新型补偿轨装置设置在道岔悬空区域内，该装置使用一个动作即可完成道岔补偿和补偿板自锁，简化了道岔补偿的流程，减小了道岔补偿的总动作时间，能够使车辆快速平稳通过道岔，提高整个系统的运能。
附图说明
13.图1为无补偿状态的道岔结构示意图；
14.图2为直行补偿状态的道岔结构示意图；
15.图3为转弯补偿状态的道岔结构示意图；
16.图4为移动机构的结构原理图；
17.图5为道岔尖轨对接机构的结构示意图。
具体实施方式
18.以下结合附图对本实用新型技术方案作进一步说明。
19.如图4～5所示，本实用新型基于车轨协同的道岔补偿轨装置，道岔补偿轨装置包括设置在道岔直行轨1一侧的第二补偿板3、设置在道岔转弯轨2一侧的第一补偿板4以及位于道岔直行轨1和道岔转弯轨2之间的道岔尖轨5，道岔尖轨5端部设有对接机构；道岔直行轨1内设有驱动第二补偿板3变轨的移动机构i，道岔转弯轨2内设有驱动第一补偿板4变轨的移动机构ii，在移动机构i驱动下第二补偿板3一端相对道岔直行轨1转动至道岔尖轨5的对接机构30上，在移动机构ii驱动下第一补偿板4一端相对道岔转弯轨2转动至道岔尖轨5的对接机构30上；第二补偿板3一端与道岔直行轨1通过铰链机构i15铰接，第二补偿板3另一端相对道岔直行轨1转动；第一补偿板4一端与道岔转弯轨2通过铰链机构ii16铰接，第一补偿板4另一端相对道岔转弯轨2转动。
20.移动机构i包括固定端固定在道岔直行轨1上驱动气缸i6以及与驱动气缸i6驱动端固定连接的滑块i8，滑块i8在驱动气缸i6驱动下沿着线性导轨i9向前或向后移动；移动机构i还包括三连杆结构i11，三连杆结构i11包括通过转动轴i34相互转动连接的第一连杆i35、第二连杆i36和第三连杆i37，其中，第一连杆i35一端通过转轴i14固定在第二补偿板3上(转轴i14固定在第二补偿板3上)，第一连杆i35与转轴i14通过轴承转动连接；第二连杆i36一端通过转轴ii12固定在道岔直行轨1上(转轴ii12固定在道岔直行轨1上)，第二连杆i36与转轴ii12通过轴承转动连接；第三连杆i37通过转轴iii38与滑块i8固定连接，转轴iii38与滑块i8固定连接，第三连杆i37与转轴iii38通过轴承转动连接。
21.移动机构ii包括固定端固定在道岔转弯轨2上驱动气缸ii25以及与驱动气缸ii25驱动端固定连接的滑块ii23，滑块ii23在驱动气缸ii25驱动下沿着线性导轨ii22向前或向
后移动；移动机构ii还包括三连杆结构ii20，三连杆结构ii20包括通过转动轴ii40相互转动连接的第一连杆ii41、第二连杆ii42和第三连杆ii43，其中，第一连杆ii41一端通过转轴i-i17固定在第一补偿板4上(转轴i-i17固定在第一补偿板4上)，第一连杆ii41与转轴i-i17通过轴承转动连接；第二连杆ii42一端通过转轴ii-i19固定在道岔转弯轨1上(转轴ii-i19固定在道岔转弯轨1上)，第二连杆ii42与转轴ii-i19通过轴承转动连接；第三连杆ii43通过转轴iii-i44与滑块ii23固定连接，转轴iii-i44与滑块ii23固定连接，第三连杆ii43与转轴iii-i44通过轴承转动连接。
22.移动机构i还包括限位块i13以及位置检测传感器i(7,10)；限位块i13位于第二连杆i36的外侧；线性导轨i9的初始端和末端分别设有位置检测传感器i(7,10)。移动机构ii也包括限位块ii18以及位置检测传感器ii(24,21)；限位块ii18位于第二连杆ii42的外侧；线性导轨ii22的初始端和末端分别设有位置检测传感器ii(24,21)。
23.道岔尖轨5上的对接机构30包括导向块29和位置检测传感器26；导向块26凸起部45呈梯型；第二补偿板3的端部设有与导向块29凸起部45相互配合连接的凹槽或通孔i27，第一补偿板4的端部设有与导向块29凸起部45相互配合连接的凹槽或通孔ii28。
24.本实用新型道岔补偿轨装置与布置在轨道旁的补偿装置控制器通过电缆连接；补偿装置控制器控制驱动气缸(6,25)驱动端的伸出或缩回。
25.补偿装置控制器布置在轨道旁，控制第一补偿板4和第二补偿板3的动作状态。当第一补偿板4、第二补偿板3处于初始位置不动作，为无补偿状态n，如图1所示；当第一补偿板4动作，对接到道岔尖轨5上，第二补偿板3处于初始位置不动作时，道岔直行方向为连续轨道面，此时为直行补偿转向状态l，如图2所示；当第二补偿板3动作，对接到道岔尖轨5上，第一补偿板4处于初始位置不动作时，道岔转弯方向为连续轨道面，此时为转弯补偿转向状态r，如图3所示。
26.当道岔补偿控制器收到信号，需要将道岔补偿系统由无补偿状态n转变为直行补偿状态l，此时第一补偿板4、第二补偿板3处于初始位置，位置检测传感器i7与位置检测传感器ii24有信号；驱动气缸ii25推动滑块ii23在线性导轨ii22上移动，此时三连杆机构ii20分别围绕滑块ii23、转轴ii-i19和转轴i-i17进行旋转，至三连杆机构ii20中的第二连杆ii42与限位块ii18接触，此时滑块ii23停止滑动，到达线性导轨ii22末端位置。在此过程中，导向块29凸起部45嵌入第一补偿板4端部的凹槽或通孔ii28中，使第一补偿板4的高度与尖轨端的轨道面齐平，实现第一补偿板4与道岔尖轨5拼接为连续轨道面，位置检测传感器ii21、位置检测传感器26和位置检测传感器i7有信号，此时，道岔补偿控制器判定道岔补偿轨装置由无补偿状态n变为直行补偿状态l。
27.当道岔补偿控制器收到信号，需要将道岔补偿系统由无补偿状态n转变为转弯补偿状态r，此时第一补偿板4、第二补偿板3处于初始位置，位置检测传感器i7与位置检测传感器ii24有信号；驱动气缸i6推动滑块i8在线性导轨i9上移动，此时三连杆机构i11分别围绕滑块i8、转轴ii12和转轴i14进行旋转，至三连杆机构i11中的第二连杆i36与限位块i13接触，此时滑块i8停止向前滑动，到达线性导轨i9末端位置；在此过程中，导向块29凸起部45嵌入第二补偿板3端部的凹槽或通孔i27中，使第二补偿板3的高度与尖轨端的轨道面齐平，实现第二补偿板3与道岔尖轨5拼接为连续轨道面，位置检测传感器i10、位置检测传感器26、位置检测传感器ii24有信号，此时，道岔补偿控制器判定道岔补偿轨装置由无补偿状
态n变为转弯补偿状态r。
28.当道岔补偿控制器收到信号，需要将道岔补偿系统由转弯补偿状态r转变为直行补偿状态l，此时第一补偿板4处于初始位置，第二补偿板3中滑块i8处于线性导轨i9末端位置，位置检测传感器i10、位置检测传感器26、位置检测传感器ii24有信号；驱动气缸ii25推动滑块ii23在线性导轨ii22上移动，此时三连杆机构ii20分别围绕滑块ii23、转轴ii-i19和转轴i-i17进行旋转，至三连杆机构ii20中的第二连杆ii42与限位块ii18接触，此时滑块ii23停止向前滑动，到达线性导轨ii22末端位置。在此过程中，导向块29凸起部45嵌入第一补偿板4端部的凹槽或通孔ii28中，使第一补偿板4的高度与尖轨端的轨道面齐平，实现第一补偿板4与道岔尖轨5拼接为连续轨道面；同时，驱动气缸i6拉动滑块i8在线性导轨i9上往回移动，此时三连杆机构i11分别围绕滑块i8、转轴ii12和转轴i14进行旋转，至滑块i8停止向后滑动，到达滑块i8在线性导轨i9上的初始位置，第二补偿板3与道岔直行轨1拼接为连续轨道面；此时，位置检测传感器ii21、位置检测传感器26、位置检测传感器i7有信号，道岔补偿控制器判定道岔补偿轨装置由转弯补偿状态r变为直行补偿状态l。
29.当道岔补偿控制器收到信号，需要将道岔补偿系统由直行补偿状态l转变为道岔转弯补偿状态r，此时第一补偿板4中滑块ii23处于线性导轨ii22末端位置，第二补偿板3处于初始位置，位置检测传感器ii21、位置检测传感器26、位置检测传感器i7有信号；驱动气缸i6推动滑块i8在线性导轨i9上移动，此时三连杆机构i11分别围绕滑块i8、转轴ii12和转轴i14进行旋转，至三连杆机构i11中的第二连杆i36与限位块i13接触，此时滑块i8停止向前滑动，到达线性导轨i9末端位置；在此过程中，导向块29凸起部45嵌入第二补偿板3端部的凹槽或通孔i27中，使第二补偿板3的高度与尖轨端的轨道面齐平，实现第二补偿板3与道岔尖轨5拼接为连续轨道面；同时，驱动气缸ii25拉动滑块ii23在线性导轨ii22上往回移动，此时三连杆机构ii20分别围绕滑块ii23、转轴ii-i19和转轴i-i17进行旋转，至滑块ii23停止向后滑动，到达滑块ii23在线性导轨ii22上的初始位置，第一补偿板4与道岔转弯轨2拼接为连续轨道面，位置检测传感器i10、位置检测传感器26、位置检测传感器ii24有信号，此时，道岔补偿控制器判定道岔补偿轨装置由直行补偿状态l变为转弯补偿状态r。