一种变轴距转向架及路面配套结构

技术领域

本发明涉及轨道交通设备技术领域，具体为一种变轴距转向架及路面配套结构。

背景技术

列车在跨国或跨地区形势时，可能存在轨道轴距的不同，因此，需要对列车转向架轴距进行调整，以适应两个地区的轨道设计标准。

现有的转向架轮对轮距的改变一般通过对轮对的轮缘施加一个侧向力来实现，该方式不仅造成轮对轮缘的磨损，而且轮对变距过程中侧向受力不均、滑动轴套受弯矩作用易出现卡滞或磨损不均情况。

申请号为 CN201810446903.0的发明也提供了从端面推导轮对的方式，虽然可有效解决上述问题，但是，其依赖于突出于两侧的驱动臂，造成列车的宽度较大，会影响车辆的进站，需要对现有车站的月台进行较大程度的改造。

其次，若因为某种原因导致车轮没有在解锁轨的作用下解锁，由于无法及时发现并及时制动，车轮和导向轨之间会产生较大的作用力，很可能驱使列车损坏导向轨或引起列车脱轨事故。

发明内容

针对上述背景技术的不足，本发明提供了一种变轴距转向架及路面配套结构的技术方案，侧面磨损小、可靠性高和安全性高等优点，解决了背景技术提出的问题。

本发明提供如下技术方案：一种变轴距转向架，包括车轴和轴套，所述车轴的两端均活动连接有摩擦轨，所述轴套通过推力轴承活动连接有推环，所述推环固定连接轮对，所述推环通过推臂连接有驱动环，所述驱动环螺纹连接有驱动筒，所述驱动筒通过轴承活动连接有安装盘，所述安装盘与摩擦轨固定连接，所述驱动筒与车轴之间设有内控制件，所述内控制件的外侧设于可带动内控制件轴向移动的推杆，所述推杆连接推动装置，所述内控制件设有三个移动位，所述内控制件在位置一时，驱动筒与安装盘传动连接，所述内控制件在位置二时，驱动筒与安装盘传动连接，且驱动环与车轴传动连接，所述内控制件在位置三时，驱动筒与车轴传动连接，所述安装盘连接有外控制件，所述外控制件在内控制件位于位置三和位置一时，与驱动环传动连接。

优选的，所述内控制件包括传动套和锁定套，所述传动套与车轴通过花键连接，所述传动套和锁定套之间通过轴承连接，所述锁定套的外侧壁设有第一传动件，所述传动套的外侧壁设有第二传动件、对中套和第三传动件，且安装盘和驱动筒的内壁分别设有与第一传动件和第二传动件对应的第一传动凸起和第二传动凸起和第三传动凸起，第一传动凸起设于安装盘上，第二传动凸起和第三传动凸起设于驱动筒上，所述推臂的内侧设有内径小于第三传动件外径的内传动块，所述传动套与驱动筒之间设有弹力带，确保移动后可以回到初始位置，且其初始位置对应位置一，所述第一传动件与安装盘上的第一传动凸起以及驱动筒上的第三凸起配合，第二传动件与第二传动凸起错开，在位置三时，所述第一传动件与驱动筒上的第三传动凸起错开，第二传动件与第二传动凸起配合，在位置二时，所述第一传动件与安装盘上的第一传动凸起以及驱动筒上的第三凸起配合，第二传动件与第二传动凸起错开，第三传动件伸出与内传动块配合，所述对中套和驱动筒之间设置光滑。

优选的，所述第三传动件为弹性圆环形气囊，所述第三传动件初始状态下直径小于驱动筒的内径。

优选的，所述外控制件包括外套体，所述外套体与安装盘固定连接，所述外套体活动连接有滑条，所述驱动环的外侧壁设有与滑条配合的花键，所述滑条的底部与外套体之间设有弹性件，所述滑条与安装盘之间设有导向孔，所述安装盘的端面与滑条之间设有复位拉簧，所述驱动环的端面边缘设有斜面。

一种变轴距转向架的路面配套结构，用于辅助上述变轨距转向架，包括与轨道连接的提升轨和位于轨道两侧的滚筒，还包括中部的摩擦轨，所述摩擦轨的底部设有弹性托板，两个所述滚筒的外侧均设有第一调整轨、第二调整轨和解锁轨，所述第一调整轨设于宽轨的一侧，所述第一调整轨带动推杆向外移动，所述第二调整轨设于窄轨的一侧，所述第二调整轨驱动推杆向内移动，所述解锁轨设于窄轨的一侧，所述解锁轨拨动外控制件使滑条从驱动环的花键中拉出。

本发明具备以下有益效果：

1、该变轴距转向架及路面配套结构，通过驱动环和驱动筒之间的相对转动，从端面驱动轮对移动，实现轴距的变化，保证轮对变距的过程中，侧向受力均匀，保证变距过程的正常平稳进行，同时侧向的摩擦力也减少，其次，由于伸出的外控制件和推杆仅起到调整控制作用，凸起距离较小，使列车的宽度变化较小，适用于现有的车站月台。

2、该变轴距转向架及路面配套结构，由于车辆的锁定是通过锁定驱动环和驱动筒的转动实现的，在运行过程中，其受到的压力较小，使用寿命更久，可靠性较高，其次，即使解锁失败，仅仅是无法实现变距，对列车和设备的伤害较小，有充足的时间进行制动。

附图说明

图1为该变轴距转向架的立体结构图；

图2为该变轴距转向架的剖示图；

图3为该变轴距转向架中内控制件的结构示意图；

图4为该变轴距转向架中外控制件的结构示意图；

图5为该变轴距转向架的路面配套结构的正视图；

图6为该变轴距转向架的路面配套结构的俯视图。

图中：1、车轴；2、轴套；3、推环；4、推臂；5、驱动环；6、驱动筒；7、内控制件；71、传动套；72、第一传动件；73、第二传动件；74、对中套；75、第三传动件；8、外控制件；81、外套体；82、滑条；83、复位拉簧；84、定位孔；9、推杆；10、安装盘；11、内传动块；12、轮对；13、轴箱；14、第一调整轨；15、摩擦轨；16、第二调整轨；17、解锁轨；18、提升轨；19、滚筒。

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1-2，一种变轴距转向架，包括车轴1和轴套2，车轴1和轴套2之间通话花键活动连接，实现车轴1和轴套2之间的轴线滑动，车轴1的两端均活动连接有摩擦轨15，轴套2通过推力轴承活动连接有推环3，轴套2随着推环3进行轴向移动，推环3固定连接轮对12，推环3通过推臂4连接有驱动环5，推臂4的两端分别与推环3和驱动环5固定连接，驱动环5螺纹连接有驱动筒6，驱动环5套设于驱动筒6的外侧壁，驱动筒6通过轴承活动连接有安装盘10，安装盘10与摩擦轨15固定连接，驱动筒6与车轴1之间设有内控制件7，内控制件7的外侧设于可带动内控制件7轴向移动的推杆9，推杆9连接推动装置，可为电机驱动，亦可通过导线轨道推动，内控制件7设有三个移动位，内控制件7在位置一时，驱动筒6与安装盘10传动连接，此时，安装盘10固定驱动筒6，使驱动筒6不会转动，内控制件7在位置二时，驱动筒6与安装盘10传动连接，且驱动环5与车轴1传动连接，内控制件7在位置三时，驱动筒6与车轴1传动连接，安装盘10连接有外控制件8，外控制件8在内控制件7位于位置三和位置一时，与驱动环5传动连接，内控制件7在位置一时，驱动环5由外控制件8锁死转动，驱动筒6由安装盘10锁死转动，保证车轮轴距的稳定性，内控制件7位于位置二时，驱动筒6固定，驱动环5在车轴1的带动下转动，使驱动筒6与驱动环5相对移动，内控制件7位于位置三时，驱动筒6在车轴1作用下转动，驱动环5被固定，实现相对的转动，使二者轴向移动。

请参阅图3，其中，内控制件7包括传动套71和锁定套76，传动套71与车轴1通过花键连接，传动套71和锁定套76之间通过轴承连接，传动套71与车轴1之间可轴向滑动，锁定套76的外侧壁设有第一传动件72，传动套71的外侧壁设有第二传动件73、对中套74和第三传动件75，且安装盘10和驱动筒6的内壁分别设有与第一传动件72和第二传动件73对应的第一传动凸起和第二传动凸起和第三传动凸起，第一传动凸起设于安装盘10上，第二传动凸起和第三传动凸起设于驱动筒6上，第一传动件72和第二传动件73端面设有斜面，保证可自由滑动，二者传动可通过摩擦也可通过花键，推臂4的内侧设有内径小于第三传动件75外径的内传动块11，传动套71与驱动筒6之间设有弹力带，确保移动后可以回到初始位置，且其初始位置对应位置一，第一传动件72与安装盘10上的第一传动凸起以及驱动筒6上的第三凸起配合，第二传动件73与第二传动凸起错开，在位置三时，第一传动件72与驱动筒6上的第三传动凸起错开，第二传动件73与第二传动凸起配合，在位置二时，第一传动件72与安装盘10上的第一传动凸起以及驱动筒6上的第三凸起配合，第二传动件73与第二传动凸起错开，第三传动件75伸出与内传动块11配合，对中套74和驱动筒6之间设置光滑，确保二者可自由滑动和转动。

其中，第三传动件75为弹性圆环形气囊，第三传动件75初始状态下直径小于驱动筒6的内径，避免与驱动筒6内壁摩擦，产生磨损，在第三传动件75伸出时与内传动块11发生挤压，未挤压处突出，避免其缩回，在变轨到位后，内传动块11与其脱离接触，第三传动件75在弹力作用下缩回。

请参阅图4，其中，外控制件8包括外套体81，外套体81与安装盘10固定连接，外套体81活动连接有滑条82，驱动环5的外侧壁设有与滑条82配合的花键，滑条82的底部与外套体81之间设有弹性件，滑条82可径向移动，滑条82与安装盘10之间设有导向孔84，滑条82穿过导向孔84，安装盘10的端面与滑条82之间设有复位拉簧83，将其拉回复位，在驱动环5位于远端时，即最小轴距时，滑条82被拉出，与驱动环5脱离配合，滑条82在弹性件作用下向轴线倾斜，抵住驱动环5的端面，随着驱动环5的移动，滑条82通过导向孔84，在导向孔84约束下倾斜变小，驱动环5的端面边缘设有斜面，在其对准斜面后，即驱动环5移动到终点位置时，在复位拉簧83拉力作用下缩回槽内。

一种变轴距转向架的路面配套结构，用于辅助上述转向架变轨距，包括与轨道连接的提升轨18和位于轨道两侧的滚筒19，还包括中部的摩擦轨15，摩擦轨15的底部设有弹性托板，使其与轮对12保持适当大小的压力，在驱动轮对12转动的同时不会产生过大的压力，两个滚筒19的外侧均设有第一调整轨14、第二调整轨16和解锁轨17，第一调整轨14设于宽轨的一侧，第一调整轨14带动推杆9向外移动，第二调整轨16设于窄轨的一侧，第二调整轨16驱动推杆9向内移动，解锁轨17设于窄轨的一侧，解锁轨17拨动外控制件8使滑条82从驱动环5的花键中拉出。

本发明的工作原理及工作流程：

列车在宽轨变窄轨时，列车被提升轨18托起，使轴箱13在滚筒19上滑动，推杆9卡入第一调整轨14中，第一调整轨14驱动推杆9向外侧移动，从位置一切换为位置三，车轴1通过第二传动件73与驱动筒6传动，第一传动件72与第三传动凸起脱离接触，驱动筒6在车轴1带动下转动，而驱动环5被外控制件8锁定转动，驱动筒6与驱动环5的相对转动驱动驱动环5移动，进而带动轮对12移动，变轨到位后，推杆9从第一调整轨14中滑出，推杆9复位，将驱动筒6的转动锁定。

在窄轨变为宽轨时，列车被提升轨18托起，使轴箱13在滚筒19上滑动，外控制件8被解锁轨17拨动，滑条82从驱动环5的滑槽中滑出顶住驱动环5的端面，同时推杆9卡入第二调整轨16中，传动套71移动到位置二，此时驱动筒6被安装盘10锁定转动，车轴1通过传动套71和第三传动件75与内传动块11传动，进而驱动驱动环5转动，实现轴距变大。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

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。