CN108909760B - 一种变轨距轮对用地面变轨设施 - Google Patents

Abstract

本发明涉及轨道车辆变轨距领域，公开了一种变轨距轮对用地面变轨设施，所述地面变轨设施包括平行设置的一对支撑轨和沿一对所述支撑轨的内侧依次设置的一对第一导轨、一对变轨距导向轨和一对第二导轨，所述第一导轨朝向所述变轨距导向轨的一端设置为倾斜向下的卸载段，所述第二导轨朝向所述变轨距导向轨的一端设置为倾斜向上的加载段；一对所述支撑轨的外侧还分别设有解锁轨，所述解锁轨对应于所述第一导轨与变轨距导向轨之间的位置处，所述解锁轨的上表面设有沿其长度方向延伸的解锁槽。本发明能够保证变轨距轮对顺利解锁，为下一步变轨距做好准备。

Description

一种变轨距轮对用地面变轨设施

技术领域

本发明涉及轨道车辆变轨距技术领域，特别是涉及一种变轨距轮对用地面变轨设施。

背景技术

为了满足邻近国家不同轨距轨道间的运输要求，现多在交界处更换不同轮对内侧距的转向架，但该方案成本高、耗时长。西班牙和日本先后发明了可变轨距的转向架，能够在不同轨距轨道间连续运行，且相应地设置了地面变轨设施，当可变轨距的转向架经过地面变轨设施时，轨距自动变换。

可变轨距的转向架需要与之相匹配的地面变轨设施配合使其解锁进行变轨距，可变轨距的转向架是否能够可靠解锁是关键，一旦解锁失败而此时列车直接进入变轨段的话，将造成变轨距轮对损坏，造成重大损失。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

本发明的目的是提供一种变轨距轮对用地面变轨设施，以保证变轨距轮对顺利解锁。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供一种变轨距轮对用地面变轨设施，所述地面变轨设施包括平行设置的一对支撑轨和沿一对所述支撑轨的内侧依次设置的一对第一导轨、一对变轨距导向轨和一对第二导轨，所述第一导轨朝向所述变轨距导向轨的一端设置为倾斜向下的卸载段，所述第二导轨朝向所述变轨距导向轨的一端设置为倾斜向上的加载段；一对所述支撑轨的外侧还分别设有解锁轨，所述解锁轨对应于所述第一导轨与变轨距导向轨之间的位置处，所述解锁轨的上表面设有沿其长度方向延伸的解锁槽。

其中，所述解锁轨的一端为入口端，另一端为出口端，所述解锁槽从所述入口端向所述解锁轨的外侧倾斜设置；所述解锁槽的末端过渡连接有与其连通的保持槽，所述保持槽与所述解锁轨的外侧平行且延伸至所述出口端。

其中，所述变轨距轮对包括车轮、车轴和锁紧装置；所述车轮通过内套筒与所述车轴可滑动连接，所述车轮固定套设在所述内套筒上，所述锁紧装置包括锁紧组件、锁紧块和解锁组件，所述锁紧组件固定套设于所述车轮外侧的所述内套筒上，且位于所述车轴两端的轴箱体中，所述锁紧块弹性连接在所述轴箱体中，所述锁紧组件的外表面沿轨距的变换方向设有多个卡槽，所述锁紧块在所述解锁组件的推力作用下***所述卡槽中实现所述车轮锁紧，通过所述解锁槽推动所述解锁组件离开所述锁紧块，所述锁紧块在弹性力作用下向上收缩离开所述卡槽实现所述车轮解锁。

其中，所述锁紧组件包括轴承和轴承外套，所述轴承的内圈压装在所述内套筒上，所述轴承外套压装在所述轴承的外圈，所述轴承外套与所述轴箱体之间间隙配合；所述轴承外套的外周分布有多组所述卡槽，每组所述卡槽包括多个沿所述轴承外套的轴向间隔设置的所述卡槽，间隔的距离等于所需变轨距的一半；

所述锁紧块沿所述轴箱体的内周排布，并通过第一弹性件与所述轴箱体的内壁连接。

其中，所述解锁组件包括连接盘和弹性连接在所述连接盘内盘面周向的推块，所述连接盘位于所述轴箱体的外端面外，所述轴箱体的外端面设有与所述推块一一对应的第一通孔，所述推块穿过所述第一通孔并在每个所述推块与所述轴箱体的外端面内侧之间设有第二弹性件，所述推块与所述锁紧块一一对应设置。

其中，所述连接盘的外周设有解锁盘，所述解锁盘用于***所述解锁槽中，通过所述解锁槽推动所述解锁盘向所述解锁轨的外侧移动，使得所述推块离开所述锁紧块，进行解锁。

其中，所述推块的外端设置为倾斜面，所述锁紧块上设有与所述倾斜面相对应的楔形槽，所述倾斜面及楔形槽均从外向内从下向上倾斜。

其中，所述锁紧组件还包括锁紧块定位圈，所述锁紧块定位圈固定套设于所述轴箱体内，所述锁紧块定位圈的周向与所述锁紧块的相对位置处设有第二通孔，且在所述锁紧块定位圈的外端面设有与所述第二通孔一一对应且连通的通道；所述通道用于所述推块进入。

其中，所述解锁槽与保持槽的宽度与所述解锁盘的宽度相匹配。

其中，所述支撑轨的上表面设有沿所述支撑轨的长度方向排列的若干辊子，若干辊子的滚动方向与所述轴箱体的移动方向一致；所述轴箱体的底面设有耐磨板。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

本发明提供的一种变轨距轮对用地面变轨设施，包括平行设置的一对支撑轨和沿一对所述支撑轨的内侧依次设置的一对第一导轨、一对变轨距导向轨和一对第二导轨，所述第一导轨朝向所述变轨距导向轨的一端设置为倾斜向下的卸载段，所述第二导轨朝向所述变轨距导向轨的一端设置为倾斜向上的加载段；采用在一对所述支撑轨的外侧还分别设有解锁轨，所述解锁轨对应于所述第一导轨与变轨距导向轨之间的位置处，当变轨距轮对经过第一导轨由车轮承载变为轴箱体承载时，即车轮卸载后，解锁组件配合解锁轨的上表面沿其长度方向延伸的解锁槽；通过该解锁槽对解锁组件施加推力，使得变轨距轮对解锁，进而为下一步变轨距做好准备。

附图说明

图1为本发明一种变轨距轮对用地面变轨设施的结构示意图；

图2为本发明中解锁轨的结构示意图；

图3是本发明一种用于变轨距列车的轮对的轴向剖视图；

图4是本发明图1中的左半部分示意图；

图5是图4中A处的局部放大图；

图6是本发明中锁紧装置的结构示意图；

图7是本发明中解锁组件的结构示意图；

图8是本发明中锁紧块的立体结构示意图；

图9是本发明中的锁紧块定位圈的结构示意图；

图10是本发明中轴承外套的结构示意图；

图11是本发明中轴箱体的结构示意图；

图12是本发明中内套筒的结构示意图；

图13是本发明中车轴的结构示意图；

图中：1-轴承；2-轴箱体；3-轴承外套；4-锁紧块定位圈；5-第二通孔；6-锁紧块；7-卡槽；8-第一通孔；9-推块；10-通道；11-倾斜面；12-楔形槽；13-第二弹性件；14-第一弹性件；15-连接盘；16-解锁轨；17-解锁槽；18-车轮；19-车轴；20-内套筒；21-外花键；22-内花键；23-第一倒角；24-第二倒角；25-支撑板；26-第一导轨；261-卸载段；27-支撑轨；28-变轨距导向轨；29-第二导轨；291-加载段。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”、“多根”、“多组”的含义是两个或两个以上。

如图1-2所示，为本发明实施例提供的一种变轨距轮对用地面变轨设施，用于协助行驶于其上的变轨距轮对解锁，进行变轨距，如图3-6所示，该变轨距轮对包括车轮18、车轴19和锁紧装置；所述车轮18通过内套筒20与所述车轴19可滑动连接，所述车轮18固定套设在所述内套筒20上，所述锁紧装置包括锁紧组件、锁紧块6和解锁组件，所述锁紧组件固定套设于所述车轮18外侧的所述内套筒20上，且位于所述车轴19两端的轴箱体2中，所述锁紧块6弹性连接在所述轴箱体2中，所述锁紧组件的外表面沿轨距的变换方向设有多个卡槽，所述锁紧块6在所述解锁组件预压缩的弹性推力作用下***所述卡槽7中实现所述车轮18锁紧；所述地面变轨设施包括平行设置的一对支撑轨27和沿一对所述支撑轨27的内侧依次设置的一对第一导轨26、一对变轨距导向轨28和一对第二导轨29，所述第一导轨26朝向所述变轨距导向轨28的一端设置为倾斜向下的卸载段261，变轨距轮对经过该卸载段261时由车轮18支撑变为轴箱体2支撑，车轮卸载，为下一步解锁做好准备，解锁成功后，车轮18经过变轨距导向轨28并带动锁紧装置一起移动，此时锁紧装置沿轴箱体2的轴向移动，移动到所变轨距时，进行锁紧，所述第二导轨29朝向所述变轨距导向轨28的一端设置为倾斜向上的加载段291，变轨距完成后的变轨距轮对，经过该加载段291后重新变为车轮18承载，并沿第二导轨29继续行驶；具体地，本发明的实施例中，为了方便车轮解锁，一对所述支撑轨27的外侧还分别设有解锁轨16，所述解锁轨16对应于所述第一导轨26与变轨距导向轨28之间的位置处，即车轮卸载之后，解锁装置进入该解锁轨16，所述解锁轨16的上表面设有沿其长度方向延伸的解锁槽17；通过所述解锁槽17推动所述解锁组件离开所述锁紧块6，所述锁紧块6在弹性力作用下向上收缩离开所述卡槽7实现所述车轮解锁。解锁可靠，为下一步车轮变轨距做好准备。

具体地，如图2所示，所述解锁轨16的一端为入口端，另一端为出口端，所述解锁槽17从所述入口端向所述解锁轨16的外侧倾斜设置，当解锁组件进入该解锁槽17时，随着轴箱体移动，解锁组件逐渐向解锁轨16的外侧移动而逐渐远离锁紧块，直至两者完全分开；所述解锁槽17的末端过渡连接有与其连通的保持槽，所述保持槽与所述解锁轨16的外侧平行且延伸至所述出口端，解锁组件在该保持槽中移动时，解锁组件保持解锁后的状态不变，与锁紧块一直处于分离状态，此时卸载后的车轮在变轨距导向轨28上完成变轨距。当解锁组件从出口端离开解锁轨16后，解锁组件在恢复力的作用下重新推动锁紧块下移并***卡槽中，实现新轨距下的锁紧，满足了列车变轨距的需求。

具体地，本发明实施例的变轨距轮对，所述车轮18固定套设在所述内套筒20上，两者过盈连接为一个整体，确保了当车轮18与内套筒20之间发生扭矩传递时，内套筒20与车轮18之间不易发生相对运动，从而确保了车轮18与内套筒20之间的整体稳定性；如图12-13所示，内套筒20与车轴19的具体连接方式采用在内套筒20的内周设有内花键22，所述车轴19的两端分别设有与所述内花键22相匹配的外花键21，所述内套筒20与所述车轴19通过所述内花键22与外花键21连接，从而将扭矩均匀分布在车轮18及内套筒20的内周，既便于传递扭矩，也便于车轮18沿车轴19滑动实现变轨距，而且，由于车轮18不会直接与车轴19相接触，因而不会造成车轮18的磨损，从而提高了车轮18的使用寿命。

具体地，所述锁紧组件包括轴承1和轴承外套3，所述轴承1的内圈压装在所述内套筒20上，如图6所示，所述轴承外套3压装在所述轴承1的外圈形成一个滑移整体，且在滑移整体的两端采用密封，防止轴承1中的润滑油泄漏，也避免外部灰尘杂物等进入该滑移整体中，所述轴承外套3与所述轴箱体2之间间隙配合，当列车正常行驶时，车轴19需要相对轴箱体2转动，使得内套筒20也需要相对轴箱体2转动。通过在所述内套筒20上设置所述轴承，使得当内套筒20转动时，所受到的阻力更小且不会发生磨损，从而延长了内套筒20的使用寿命；如图10所示，所述轴承外套3的外周间隔分布有多组所述卡槽7，每组所述卡槽7包括多个沿所述轴承外套3的轴向即轨距变换方向间隔设置的所述卡槽7，间隔的距离等于所需变轨距的一半，在变轨距时，车轴19两端的车轮18同时移动，两个车轮18各移动所需变轨距的一半距离，则总的移动距离便为所需变轨距的距离，例如从标准轨距变为窄轨距或宽轨距；或从窄轨距或宽轨距变为标准轨距，可以根据具体需要选择所变轨距。

具体地，如图3-6所示，所述锁紧块6沿所述轴箱体2的内周排布，排布的数量与多组卡槽7的组数一一对应，即每组卡槽7对应一个所述锁紧块6，并通过第一弹性件14与所述轴箱体2的内壁连接，第一弹性件14优选为锁紧弹簧，通过该锁紧弹簧为锁紧块6提供向上的回复力。

具体地，如图7所示，所述解锁组件包括连接盘15和弹性连接在所述连接盘15内盘面周向的多个推块9，所述连接盘15平行位于所述轴箱体2的外端面外，如图11所示，所述轴箱体2的外端面设有与所述推块9一一对应的第一通孔8，所述推块9的一端穿过所述第一通孔8并在每个所述推块9与所述轴箱体2的外端面内侧之间设有第二弹性件13，第二弹性件13优选为锁紧弹簧，锁紧弹簧套设在推块9上，锁紧弹簧的一端抵靠在推块9轴向的凸缘上，另一端抵靠在轴箱体2的外端面内侧第一通孔8的外周，所述推块9与所述锁紧块6一一对应设置；通过锁紧弹簧为推块9提供推紧锁紧块的锁紧力，在没有解锁槽17提供外力时，推块在锁紧弹簧的作用下一直处于推紧锁紧块的状态，实现车轮锁紧。

为了便于推动，所述推块9的外端设置为倾斜面11，如图8所示，所述锁紧块6上设有与所述倾斜面11相对应的楔形槽12，所述倾斜面11及楔形槽12均从外向内从下向上倾斜，当推块9的倾斜面11沿楔形槽12渐渐滑入时，锁紧块6被逐渐下拉直到完全***卡槽7中。

为了确保定位准确，所述锁紧组件还包括锁紧块定位圈4，如图6、9所示，所述锁紧块定位圈4固定套设于所述轴箱体2内，锁紧块定位圈4的内壁与轴承外套3的外壁发生相对滑动，避免了轴承外套3与轴箱体2之间相接触而发生磨损，从而提高了轴箱体2的使用寿命；所述锁紧块定位圈4的周向与所述锁紧块6的相对位置处设有第二通孔5，且在所述锁紧块定位圈4的外端面设有与所述第二通孔5一一对应且连通的通道10；所述通道10用于所述推块9进入，推动位于第二通孔5中的锁紧块6。其中，所述轴箱体2与所述锁紧块定位圈4设有所述第二通孔5的一端之间留有所述锁紧块6的活动间距，即可以将轴箱体2的内壁厚度在锁紧块6的安装部分减小，以适应锁紧块6的上下移动。

优选地，所述卡槽7的槽口边缘设置有第一倒角23。在实际变轨距的过程中，当车轮18之间的间距调整完毕后，很难确保锁紧块6与卡槽7的槽口完全对准，通常会存在一些偏差，从而使得锁紧块6不易嵌入到卡槽7中。通过在卡槽7的槽口边缘上设置第一倒角23，使得当卡槽7的槽口与锁紧块6之间的对准存在偏差时，在第一倒角23的作用下，锁紧块6能够沿所述第一倒角23嵌入到所述卡槽7中，进而解决了当锁紧块6与卡槽7的槽口存在偏差时，锁紧块6不易嵌入到所述卡槽7中的问题。

优选地，所述锁紧块6的底部设有第二倒角24，通过设置第二倒角24，使得锁紧块6在嵌入到卡槽7的过程中，当锁紧块6的底部与所述卡槽7的槽口之间的对准存在一定的偏差时，在所述第二倒角24的作用下，所述第二倒角24的表面相对卡槽7的槽口边缘滑动，在第二倒角24的导向作用下，嵌入块嵌入能够嵌入卡槽7中。

进一步地，为了使得解锁组件更好地与解锁槽17配合，解锁组件的所述连接盘15的外周设有解锁盘，所述解锁盘用于***所述解锁槽17中，通过所述解锁槽17推动所述解锁盘向所述解锁轨16的外侧移动，使得所述推块9离开所述锁紧块6，进行解锁；当车轮18轮距调整完毕后，所述连接盘15的解锁盘离开解锁轨16。

进一步地，为了保证解锁盘在解锁轨16上移动时运行平稳，所述解锁槽17与保持槽的宽度与所述解锁盘的宽度相匹配。

为了减小轴箱体与支撑轨27之间的摩擦，所述支撑轨27的上表面设有沿所述支撑轨27的长度方向排列的若干辊子，若干辊子的滚动方向与所述轴箱体2的移动方向一致。

具体地，为了便于车轮18安装，所述车轴19设有车轮18安装座，所述车轮18安装座的直径大于所述车轴19的直径，所述内套筒20呈阶梯形，所述内套筒20的大端套设在所述车轮18安装座上，所述内套筒20的小端套设在所述车轮18安装座外侧的所述车轴19上；且所述内套筒20的长度小于车轮18安装座与其外侧的车轴19长度之和，所小于的长度等于所需变轨距的一半。

优选地，所述轴箱体2的底部设置有支撑板25，当列车变轨距时，所述支撑板25用于支撑所述轴箱体2。

在列车实现变轨距的过程中，为了使车轮18能够发生移动，需要使车轮18处于悬空状态，此时车轮18的载荷由轴箱体2来承担。在轴箱体2承担车轮18荷载的过程中，轴箱体2需要与地面设置的支撑轨27接触，并相对于支撑轨27滑动，以确保列车在变轨距时仍然能够继续向前行驶。通过设置所述支撑板25，使得当列车变轨距时，所述支撑板25支撑所述轴箱体2，并相对于支撑轨27滑动，避免了轴箱体2直接与支撑轨27接触而磨损，从而延长了轴箱体2的使用寿命。另外，所述支撑板25的表面包覆有耐磨材料层。

由以上实施例可以看出，本发明的变轨距轮对用地面变轨设施，能够保证变轨距轮对顺利解锁。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种变轨距轮对用地面变轨设施，其特征在于，所述地面变轨设施包括平行设置的一对支撑轨和沿一对所述支撑轨的内侧依次设置的一对第一导轨、一对变轨距导向轨和一对第二导轨，所述第一导轨朝向所述变轨距导向轨的一端设置为倾斜向下的卸载段，所述第二导轨朝向所述变轨距导向轨的一端设置为倾斜向上的加载段；一对所述支撑轨的外侧还分别设有解锁轨，所述解锁轨对应于所述第一导轨与变轨距导向轨之间的位置处，所述解锁轨的上表面设有沿其长度方向延伸的解锁槽；所述变轨距轮对包括车轮、车轴和锁紧装置；所述车轮通过内套筒与所述车轴可滑动连接，所述车轮固定套设在所述内套筒上，所述锁紧装置包括锁紧组件、锁紧块和解锁组件，所述锁紧组件固定套设于所述车轮外侧的所述内套筒上，且位于所述车轴两端的轴箱体中；所述解锁组件包括连接盘和弹性连接在所述连接盘内盘面周向的推块，所述连接盘位于所述轴箱体的外端面外，所述轴箱体的外端面设有与所述推块一一对应的第一通孔，所述推块穿过所述第一通孔并在每个所述推块与所述轴箱体的外端面内侧之间设有第二弹性件，所述推块与所述锁紧块一一对应设置。

2.根据权利要求1所述的变轨距轮对用地面变轨设施，其特征在于，所述解锁轨的一端为入口端，另一端为出口端，所述解锁槽从所述入口端向所述解锁轨的外侧倾斜设置；所述解锁槽的末端过渡连接有与其连通的保持槽，所述保持槽与所述解锁轨的外侧平行且延伸至所述出口端。

3.根据权利要求2所述的变轨距轮对用地面变轨设施，其特征在于，所述锁紧块弹性连接在所述轴箱体中，所述锁紧组件的外表面沿轨距的变换方向设有多个卡槽，所述锁紧块在所述解锁组件的推力作用下***所述卡槽中实现所述车轮锁紧，通过所述解锁槽推动所述解锁组件离开所述锁紧块，所述锁紧块在弹性力作用下向上收缩离开所述卡槽实现所述车轮解锁。

4.根据权利要求3所述的变轨距轮对用地面变轨设施，其特征在于，所述锁紧组件包括轴承和轴承外套，所述轴承的内圈压装在所述内套筒上，所述轴承外套压装在所述轴承的外圈，所述轴承外套与所述轴箱体之间间隙配合；所述轴承外套的外周分布有多组所述卡槽，每组所述卡槽包括多个沿所述轴承外套的轴向间隔设置的所述卡槽，间隔的距离等于所需变轨距的一半；

所述锁紧块沿所述轴箱体的内周排布，并通过第一弹性件与所述轴箱体的内壁连接。

5.根据权利要求4所述的变轨距轮对用地面变轨设施，其特征在于，所述连接盘的外周设有解锁盘，所述解锁盘用于***所述解锁槽中，通过所述解锁槽推动所述解锁盘向所述解锁轨的外侧移动，使得所述推块离开所述锁紧块，进行解锁。

6.根据权利要求4所述的变轨距轮对用地面变轨设施，其特征在于，所述推块的外端设置为倾斜面，所述锁紧块上设有与所述倾斜面相对应的楔形槽，所述倾斜面及楔形槽均从外向内从下向上倾斜。

7.根据权利要求4所述的变轨距轮对用地面变轨设施，其特征在于，所述锁紧组件还包括锁紧块定位圈，所述锁紧块定位圈固定套设于所述轴箱体内，所述锁紧块定位圈的周向与所述锁紧块的相对位置处设有第二通孔，且在所述锁紧块定位圈的外端面设有与所述第二通孔一一对应且连通的通道；所述通道用于所述推块进入。

8.根据权利要求5所述的变轨距轮对用地面变轨设施，其特征在于，所述解锁槽与保持槽的宽度与所述解锁盘的宽度相匹配。

9.根据权利要求3-8任一项所述的变轨距轮对用地面变轨设施，其特征在于，所述支撑轨的上表面设有沿所述支撑轨的长度方向排列的若干辊子，若干辊子的滚动方向与所述轴箱体的移动方向一致；所述轴箱体的底面设有耐磨板。

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