鐵路道岔曲柄系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種鐵路道岔曲柄系統(tǒng)，并且尤其涉及用于移動且保持尖軌的動力鐵路道岔曲柄系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]尖軌設(shè)置于所有的鐵路岔道，并且允許火車改變軌道。這通過設(shè)置額外的一對鐵軌，即，設(shè)置尖軌來實現(xiàn)，其能從它們不干擾標(biāo)準(zhǔn)鐵軌和火車輪的位置移動到火車輪轉(zhuǎn)移到一條或多條尖軌的位置，并且因此，火車轉(zhuǎn)移到支路中。所需的支路的半徑(并且因此，尖軌的長度)根據(jù)多個因素而變化，該因素包括在該軌道段的地形和火車的速度。
[0003]尖軌需要在嚴(yán)格的尺寸限度內(nèi)移動。通常，尖軌的尖端通過與尖軌的自由端同高的、位于其之間或在軌道的側(cè)面的轉(zhuǎn)轍機被驅(qū)動就位。在此處需要的力與尖軌的長度呈指數(shù)級正比。要確保尖軌位于所需的尺寸限度之內(nèi)，通常采用一系列的聯(lián)動曲柄，其中曲柄以固定間隔沿尖軌的長度被附接于尖軌，并且機械聯(lián)動裝置連接所有的聯(lián)動曲柄。
[0004]在多數(shù)現(xiàn)有的聯(lián)動曲柄設(shè)計中，動力通過尖軌從轉(zhuǎn)轍操作機的輸出部被傳遞到聯(lián)動曲柄。轉(zhuǎn)轍機移動被連接到第一聯(lián)動曲柄的鐵軌的尖端，因此第一聯(lián)動曲柄旋轉(zhuǎn)。該第一聯(lián)動曲柄被連接到剩余的聯(lián)動曲柄，所以它們?nèi)家栽絹碓叫〉牧啃D(zhuǎn)，以確保尖軌被正確地設(shè)置。這意味著，轉(zhuǎn)轍機不僅需要提供移動尖軌的尖端的動力，而且需要提供所有聯(lián)動曲柄的動力。這給轉(zhuǎn)轍機增加了巨大的額外負(fù)載、增加了磨損并且導(dǎo)致故障發(fā)生率增加。
[0005]存在新的可選轉(zhuǎn)轍機，其一定程度上解決了這種不可靠性。然而，使用這些可選系統(tǒng)生產(chǎn)成本高并且安裝需要大量的勞力，使得其變得成本高、耗時并且升級大量的岔道很慢。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]因此，根據(jù)本發(fā)明的某些實施方式期待解決這些問題，以提供實施起來更經(jīng)濟有效的、進一步的可選系統(tǒng)。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的某些實施方式提供了鐵路道岔曲柄系統(tǒng)，其直接給聯(lián)動曲柄提供了動力，從而減少轉(zhuǎn)轍機上的負(fù)載。這通過能夠插入且掛接于現(xiàn)有系統(tǒng)的構(gòu)件實現(xiàn)，并且能使用電力動力、氣動動力或液壓動力。
[0008]所述動力能將轉(zhuǎn)矩施加于聯(lián)動曲柄。所施加的轉(zhuǎn)矩不一定足夠用于旋轉(zhuǎn)曲柄。反而，它可僅僅用于減少致動聯(lián)動曲柄所需的轉(zhuǎn)轍機的轉(zhuǎn)矩(因此減少所需的動力)。這減少了轉(zhuǎn)轍機的磨損和損壞。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的某些實施方式因此給轉(zhuǎn)轍機增加的磨損和損壞的問題提供了簡單的、低成本且有效的解決方案，并且該方案可被容易地安裝到現(xiàn)有的軌道系統(tǒng)中，其具有最少的檢修、停機時間和成本。
[0010]進一步，由于根據(jù)本發(fā)明的某些實施方式能減少歸因于其中減少的應(yīng)力和磨損的、轉(zhuǎn)轍機損壞的次數(shù)，因此這種損壞的連鎖效應(yīng)(諸如延遲和報廢)也減少了，從而減少服務(wù)供應(yīng)商的賠償費。
[0011]依照根據(jù)本發(fā)明的某些實施方式，提供了與尖軌一同使用的聯(lián)動曲柄安裝裝置，其包含:
[0012]輸入終端或一系列的輸入終端；
[0013]致動器；
[0014]輸出連接器；以及
[0015]附接工具，其用于相對于鐵路剛性地附接聯(lián)動曲柄安裝裝置；
[0016]其中，輸入終端或多個輸入終端用于接收輸入動力，輸出連接器直接或間接地被機械連接到尖軌或另一聯(lián)動曲柄安裝裝置的輸出連接器中的至少一個，并且致動器將輸入動力施加于輸出連接器。
[0017]所述裝置主要是獨立構(gòu)件的形式，其能被安裝在動力源和聯(lián)動曲柄(或者用于移動或保持尖軌的可選工具)之間的現(xiàn)有系統(tǒng)中。如此，所述裝置具有輸入終端，以接收動力。遍及本說明書，通過等同于僅設(shè)置單個輸入終端的情況的理解來使用術(shù)語“輸入終端”。這些輸入終端根據(jù)所接收的動力類型而改變，但通常為標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)配件。
[0018]只要可被用于安裝和維修，輸入終端的位置就幾乎沒有約束。如此，輸入終端可被設(shè)置在裝置的任何側(cè)面、頂部或者基部上。
[0019]同樣地，輸出連接器用于將接受的動力傳遞給聯(lián)動曲柄或可選裝置。輸出連接部可為多種形式，并且該形式基于用于移動且保持尖軌的構(gòu)件。輸出連接部優(yōu)選的形式是附接于目前使用于整個軌道網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)的聯(lián)動曲柄。優(yōu)選地，形式是從裝置的頂部突出的方凸耳。
[0020]優(yōu)選地，輸出連接器具有旋轉(zhuǎn)輸出部。這也與使用旋轉(zhuǎn)聯(lián)動曲柄的現(xiàn)有的安裝系統(tǒng)一致。然而，可預(yù)知的是，如果需要，輸出部可為側(cè)向平移運動部。
[0021]優(yōu)選地，輸出連接器具有方形輪廓。其他有益的輪廓可包括鍵槽狀或錐形輪廓。然而，只要曲柄可適用于配合輸出驅(qū)動部的任何形狀，輸出驅(qū)動部實際上就可為任何輪廓。
[0022]當(dāng)輸出連接器遍及下列說明書被描述為以特定的方式被驅(qū)動時，該術(shù)語不被用為使其不能保護輸出終端不運動但承受橫向力或扭力的情況。如此，被驅(qū)動或具有特定的輸出部的輸出連接器不被視為一定需要或給予運動，而是僅表示構(gòu)件具有施加于其上的力。
[0023]優(yōu)選地，輸出連接器被連接到聯(lián)動曲柄，聯(lián)動曲柄通過聯(lián)動裝置被連接到尖軌或者聯(lián)動曲柄中的至少一個，聯(lián)動曲柄被連接到第二聯(lián)動曲柄安裝裝置的輸出連接器。
[0024]優(yōu)選地，聯(lián)動曲柄包含兩個桿臂，兩個桿臂優(yōu)選地通過聯(lián)動裝置被分別連接到尖軌和第二聯(lián)動曲柄安裝裝置的輸出連接器。
[0025]更優(yōu)選地，聯(lián)動曲柄是“L”形的，其中兩個桿臂大致互相呈90°并且在頂點接合。
[0026]許多其他的聯(lián)動曲柄設(shè)計對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該是顯而易見的。
[0027]如上述，已經(jīng)考慮現(xiàn)有系統(tǒng)而設(shè)計出根據(jù)本發(fā)明的某些實施方式的聯(lián)動曲柄安裝裝置，并且因此被設(shè)計為與聯(lián)動曲柄一同使用，其中一個臂被連接于相鄰的曲柄，并且另一臂被連接到尖軌。這種使用可僅包含一個聯(lián)動曲柄，或可包含通過聯(lián)動裝置串聯(lián)連接的兩個、三個或更多聯(lián)動曲柄。
[0028]在技術(shù)領(lǐng)域中公知的這些聯(lián)動裝置能被非常仔細(xì)地設(shè)計為能夠承受軸向負(fù)載和可能經(jīng)受的振動。它們還能被設(shè)計為正確的長度，以在各自的縱向位置處保持尖軌處于正確的尺寸容差中。優(yōu)選地，聯(lián)動裝置仍然提供長度調(diào)節(jié)工具，從而能夠在需要時改變實際的長度。這可優(yōu)選地借助螺紋部分來設(shè)置?？蛇x地，可通過伸縮部分來設(shè)置。如此，聯(lián)動裝置的所有相對長度以及它們在聯(lián)動曲柄上的附接位置通常都被仔細(xì)地固定且監(jiān)控。根據(jù)本發(fā)明的某些實施方式允許這些復(fù)雜或高成本的元件在使用中經(jīng)受更少的磨損，從而減少它們的維修和替換需要。
[0029]通常，聯(lián)動裝置包含細(xì)長的金屬桿。然而，如果施加于此的力更小，其他材料也可變的有用，諸如高強度的剛性塑料和復(fù)合材料。
[0030]與根據(jù)本發(fā)明的某些實施方式有關(guān)的、所公開的大多數(shù)構(gòu)件是堅固、硬的且耐磨的。如此，多數(shù)部件將由金屬制成，優(yōu)選地為硬化或韌化鋼或合金。其他適合的材料還可包括特殊的塑料和復(fù)合材料。
[0031 ] 優(yōu)選地，聯(lián)動裝置被可樞轉(zhuǎn)地附接于聯(lián)動曲柄。可選地，聯(lián)動裝置被可樞轉(zhuǎn)地連接到托架，托架是剛性的、但可拆卸地固定于聯(lián)動曲柄。聯(lián)動裝置應(yīng)被直接附接于聯(lián)動曲柄的樞軸或者通過托架被附接于樞軸，以允許構(gòu)件在使用期間在任意端部處相對于彼此旋轉(zhuǎn)，而不在聯(lián)動裝置中產(chǎn)生顯著的應(yīng)力。優(yōu)選地，該托架可松動且沿聯(lián)動曲柄滑動，以便改變托架和樞軸之間的距離，并且從而改變用于給定的曲柄旋轉(zhuǎn)的聯(lián)動裝置移動的量。考慮到相對的旋轉(zhuǎn)和軸向壓力，可能提供其他連接類型?？赡艿氖纠ㄤN以及狹槽，或球頭和套管接頭。
[0032]優(yōu)選地，聯(lián)動裝置被可樞轉(zhuǎn)地連接到尖軌。出于與上述相同的理由，這是有利的。
[0033]優(yōu)選地，聯(lián)動裝置被配置為確保在尖軌上的每個聯(lián)動裝置連接點移動正確的預(yù)定量。優(yōu)選地，聯(lián)動裝置具有螺紋部，以允許在需要時調(diào)節(jié)長度。
[0034]優(yōu)選地，當(dāng)尖軌的自由端部靠近固定的基本軌時，輸出連接器的運動是穩(wěn)定的。通過根據(jù)本發(fā)明的某些實施方式，為了確保尖軌的端部的牢固的鎖定，沿鐵軌的道岔應(yīng)該確保沒有沿鐵軌的突然的運動或振動。如此，根據(jù)本發(fā)明的某些實施方式的輸出連接器應(yīng)優(yōu)選地在切換期間保持恒定的速度或旋轉(zhuǎn)速度。
[0035]鎖定構(gòu)件通常設(shè)置在尖軌的端部，使得一旦尖端就位，鎖就接合尖軌，以將尖端保持就位。重要的是，聯(lián)動曲柄不采取干擾尖軌的尖端的運動從而防止它有效地鎖定就位的行動。驅(qū)動尖軌的尖端的轉(zhuǎn)轍機和聯(lián)動曲柄協(xié)調(diào)地工作，以便避免任何不期望的軌道的彎曲。
[0036]為了防止在尖軌中的任何不期望的應(yīng)力，期望尖軌的整體長度以一種協(xié)調(diào)、平滑且預(yù)定的運動而移動。如果需要，特定的點或整體部分的運動能通過改變聯(lián)動裝置長度、聯(lián)動裝置連接點、活塞行程長度以及輸入動力的供應(yīng)(例如，控制電流、被供應(yīng)的加壓流體的量和流率等)來改變和控制。這通常是一次設(shè)定，但可能需要在一段時間后微調(diào)。
[0037]可通過在系統(tǒng)中包括傳感裝置獲得進一步的益處，以確定沿尖軌的特定的點正確地位于允許的容差內(nèi)?？墒褂梅答伝芈穪砜刂坡?lián)動曲柄，以確保尖軌被正確地設(shè)置。同樣可機械地或電子地完成上述內(nèi)容。
[0038]如上所述，根據(jù)本發(fā)明的某些實施方式將被插入到現(xiàn)有的聯(lián)動曲柄系統(tǒng)中，并且因此益處是，用于將根據(jù)本發(fā)明的某些實施方式的聯(lián)動曲柄安裝裝置固定到周圍區(qū)域的附接工具是簡單、牢固且經(jīng)濟的。
[0039]優(yōu)選地，四個安裝孔設(shè)置在裝置的頂表面中。優(yōu)選地，這些孔被加工為穿過整個主體，因此它們能被直接地或者通過安裝板被螺栓連接到支承物(其可為安裝塊、枕軌或托架)。優(yōu)選地，這些孔被設(shè)置為與現(xiàn)有的聯(lián)動曲柄安裝裝置兼容，諸如目前在整個英國鐵路網(wǎng)使用的聯(lián)動曲柄安裝裝置。這提供了與現(xiàn)有產(chǎn)品的兼容性，以用于允許快速的道岔升級。因此，現(xiàn)有裝置的直接替換是可行的。然而，根據(jù)在地面上的接收介質(zhì)，例如，在需要栓釘而不是用于螺栓的孔的情況下，這些孔能被適當(dāng)?shù)卦O(shè)置或改變。
[0040]優(yōu)選地，附接工具包含機械固定工具。優(yōu)選地，附接工具包含適用于附接到鐵路枕軌的四個螺釘?？蛇x地，附接工具可被設(shè)計為附接到地面。其他可能的機械固定工具包括鉚釘或凸輪鎖夾具。
[0041]優(yōu)選地，裝置包含與目前用于聯(lián)動曲柄支撐構(gòu)件的附接工具相似的附接工具