一种地埋式电液转辙机动作杆机构及其工作方法

技术领域

本发明属于铁路交通设备技术领域，尤其涉及一种地埋式电液转辙机动作杆机构及其工作方法。

背景技术

我国人口众多的国情决定了要长期实施“公共交通优先发展”的战略，城市轨道交通日渐成为旅游城市和城市群公共交通的发展重点。近年来，由于经济的稳定发展以及政府的大力支持，使得我国城市轨道交通建设逐步扩大，已经成为世界上最大的城市轨道交通建设市场。在有轨电车项目中，城市有轨交通运输线设施在城市道路上，不可避免地要与行人和其它车辆交叉共用道路。故其所采用的有轨电车专用转辙机的设计出发点都要考虑地埋式的安装环境，防尘防水，外壳防护等级需达到IP67要求。

现有的国内地埋式转辙机多为电动驱动，一般采用多级齿轮传动，传动件多，惯性大，需另外设置缓冲和锁闭机构来克服惯性，从而导致元器件繁多，结构复杂,使得整台设备可靠性降低，随之整个转辙机效率低下。而且，由于零件数量多，增加了维护工作量。

动作杆机构是城市轨道交通中的地埋式电动液压转辙机的重要动作执行机构，其作用包含用于改变道岔开通方向，锁闭道岔尖轨，保护转辙机等功能，直接关系到行车安全。现有的地埋式电液转辙机的动作杆机构多数用于电机驱动的转辙机内部，需要契合电机的转动来达到动作，且多数采用多级齿轮传动，传动件多，导致其动作杆机构结构复杂，锁闭区域不易观测，可靠性低，维护工作量大。

专利申请号为CN201920547873.2的实用新型专利涉及一种电液转辙机，包括主体和电动摇把；主体包括机壳和用于带动道岔移动的传动轴，传动轴可转动地设置在机壳上；电动摇把包括套筒、电机和外壳；套筒与电机均设置在外壳上；电动摇把通过外壳可拆卸地连接在机壳上；电机与套筒之间通过轴连接，电机用于驱动轴转动，以通过轴带动套筒转动；套筒用于与传动轴连接，以在受驱动时带动传动轴转动。电动摇把可拆卸地连接在主体上，工作人员可以直接在现场用电液转辙机上的电动摇把来进行日常检查或维修，而不用随身携带。但是该专利并没有解决动作杆机构锁闭区域不易观测等问题。

专利申请号为CN201821340829.6的实用新型专利涉及一种电液转辙机动作杆组件，所述动作杆组件包括动作杆、加强板、锁块、复合衬套和销轴；其中，加强板通过螺钉固定在动作杆上，锁块为两组，每组锁块的端部内嵌入复合衬套，并通过销轴设置在作杆和加强板对应的空间内。对于该实用新型所述动作杆组件来讲，改进之后动作杆组件将以部件的形式装入箱体中，但是该专利仍然没有解决动作杆机构锁闭区域不易观测等问题。

发明内容

针对现有技术中存在的地埋式电液转辙机结构复杂、整台设备可靠性降低、效率低下以及动作杆机构结构复杂、锁闭区域不易观测、可靠性低、维护工作量大的问题，本发明的目的在于提供一种地埋式电液转辙机动作杆机构及其工作方法，其动力采用液压驱动，连接结构简单，可靠性高，维护工作量小，锁闭区域目测可见。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种地埋式电液转辙机的动作杆机构，插接在转辙机机壳对应通孔处，所述动作杆机构包括启动机构，

所述启动机构卡接在EHA电液执行系统上，动作杆机构还包括动作杆、动作杆套、挤脱机构、锁闭块、速动片，所述速动片上设有凹槽一，所述动作杆穿过所述动作杆套并由挤脱机构固定，所述锁闭块固定在所述动作杆套上，所述速动片通过销轴固定在所述启动机构上。

优选的是，所述动作杆的两端穿过转辙机机壳，由Y型密封圈和/或羊毛毡密封保证转辙机机壳内部密封。在整个运作的过程中，液压缸的缸筒带动启动机构进行运动，启动机构带动锁闭块，从而带动动作杆与动作杆套动作，拉动尖轨进行道岔移动，使启动机构在移动到合适位置时，启动机构会继续移动，将锁闭块旋转完成锁闭并移动出相应的锁闭安全尺寸，达成道岔锁闭,此时启动机构将拉动速动片移动，使启动机构与凹槽一重合，此时速动片凹槽一对准节点座检查柱，使检查柱落入凹槽一内，节点座断电，整个动作杆机构会立即停止，此设计使整个地埋式电液转辙机的运作效率和精确度更高。

上述任一方案中优选的是，启动机构与液压缸的缸筒卡接，电机驱动液压缸的缸筒做往复运动，进而带动启动机构运动，使整个动作杆机构运作起来。

上述任一方案中优选的是，所述挤脱机构由碟簧将挤切销压在动作杆的锥型槽内。

上述任一方案中优选的是，所述启动机构与液压缸连接一侧设有至少两个对称设置的弧形凹槽卡扣，弧形凹槽卡扣和与液压缸缸筒相互匹配。

上述任一方案中优选的是，所述EHA电液执行系统固定在所述转辙机机壳对应的安装座上，启动机构卡接在所述EHA电液执行系统上。

上述任一方案中优选的是，所述转辙机机壳内还设有表示杆机构，所述表示杆机构安装在转辙机机壳内侧，节点座系统固定在所述转辙机机壳安装座上，所述节点座系统位于所述动作杆机构与所述表示杆机构之间，所述动作杆机构连接有手动操作系统。

上述任一方案中优选的是，所述EHA电液执行系统由一体式电液动力单元、液压缸、连接固定板和油压监测传感器组成，所述连接固定板固定连接所述一体式动力单元和所述液压缸，所述油压监测传感器安装于所述连接固定板的接口上。

上述任一方案中优选的是，所述节点座系统包括左节点座、右节点座、节点座调节杆以及节点座固定板，所述左节点座和右节点座通过螺栓固定在节点座固定板上。

上述任一方案中优选的是，所述节点座系统中的左节点座、右节点座，在与动作杆机构与表示杆机构相邻侧沿所述节点座调节杆的径向上固设有凸块一和凸块二，所述表示杆机构上开设有凹槽二，所述凹槽二与凸块二以及所述凹槽一与凸块一分别相适配。

上述任一方案中优选的是，所述手动操作系统包括手动转轴组件、水平推块组件、手扳动转块以及拨叉，所述手动转轴组件固定连接手扳动转块，所述手扳动转块滑动连接水平推块组件，所述手扳动转块与拨叉相抵接，所述拨叉与所述动作杆机构通过卡槽连接。

本发明还公开上述地埋式电液转辙机的动作杆机构的工作方法，包括以下步骤；

(1)、在通电状态下，驱动EHA电液执行系统驱动液压缸运作，带动启动机构运动，进而推动动作杆机构；

(2)、启动机构带动锁闭块从锁闭状态脱离，然后带动动作杆做横向运动，拉动道岔尖轨，改变道岔开口方向；

(3)、当道岔开口方向完成后，启动机构会继续移动，将锁闭块旋转完成锁闭并移动出相应的锁闭安全尺寸，此时启动机构将拉动速动片移动，使启动机构与凹槽一重合，控制系统控制EHA液压驱动单元停止工作。

具体的，本发明的动作杆机构工作原理是：

转辙机内部的液压驱动单元卡在动作杆机构的驱动机构上，在通电状态下，控制系统控制EHA液压驱动单元的油缸做往复运动。动作杆机构的驱动机构随液压缸开始动作，驱动机构带动动作杆套上的锁闭块开始解锁，并开始行走速动片上长圆孔里的空洞行程，同步将转辙机的节点座检查柱顶起，节点座做出动作杆解锁的表示回路。锁闭块解锁后，由驱动机构带动锁闭块，锁闭块拉动动作杆套向液压缸运动方向做运动，动作杆随之拉动道岔尖轨，开始改变道岔开通方向。

动作杆拉动尖轨行使完道岔动程时，道岔开通方向转换完成，此时驱动机构继续运动，锁闭块与驱动机构脱开，进入锁闭状态。驱动机构运行完锁闭行程后，速动片缺口对准节点座检查柱，节点座检查柱落入速动片缺口内，节点座表示动作杆动作完成，控制系统控制EHA液压驱动单元停止工作。

当停电状态下，通过手动机构直接扳动动作杆机构的驱动机构做往复运动，达到上述运动过程，完成道岔开动方向的改变与锁闭。

本发明还公开一种地埋式电液转辙机的动作杆机构的工作方法，在停电状态下，通过手动机构直接扳动动作杆机构的驱动机构做往复运动，达到上一运动方法中的运动过程，完成道岔开动方向的改变与锁闭。

本发明还提供一种地埋式电液转辙机，包括上述动作杆机构，还包括转辙机机壳、EHA电液执行系统、表示杆机构、节点座系统以及手动操作系统，所述EHA电液执行系统固定在所述转辙机机壳对应安装座上，所述动作杆机构插接在所述转辙机机壳对应通孔处，所述动作杆机构包括启动机构，所述启动机构卡接在所述EHA电液执行系统上，所述表示杆机构安装在转辙机机壳相应安装位置处，所述节点座系统固定在所述转辙机机壳安装座上，所述节点座系统位于所述动作杆机构与所述表示杆机构之间，所述手动操作系统与所述动作杆机构连接。

通过采用上述技术方案，在整个地埋式电液转辙机运转的过程中，电源驱动EHA电液执行系统进行往复运动，进而带动启动机构进行来回移动，并随之使整个动作杆机构沿动作杆机构的长度方向往复运动，当运动到合适位置时，动作杆机构与表示杆机构都与节点座系统进行卡合，动作杆机构停止运动，说明动作杆机构已移动到合适的位置，整个地埋式电液转辙机的运作完成，此地埋式电液转辙机的结构设计简单、易操作，整台设备的运作效率也更高，更加便于道路交通的使用。

本发明进一步优选的是：所述EHA电液执行系统由一体式电液动力单元、液压缸、连接固定板和油压监测传感器组成，所述连接固定板固定连接所述一体式动力单元和所述液压缸，所述油压监测传感器安装于所述连接固定板的接口上。

通过采用上述技术方案，在整个地埋式电液转辙机的设计结构当中，该一体式电液动力单元由油浸式电机、内置阀块组、油箱集成为整体模块，而且液压缸为双活塞杆液压缸，活塞杆固定在连接固定板上，而缸筒做往复运动，连接固定板内有油路连通，油路连通一体式动力单元和液压缸，油浸式电机驱动液压缸的缸筒做往复运动，进而带动启动机构的运动，促使整个动作杆机构运作起来。EHA电液执行系统采用油浸式电机驱动，电机浸入油箱内部，实现泵阀一体式的结构，从而减少了油管连接，整体密封好、无泄漏、故障点少，而且，油压监测传感器对于整个地埋式电液转辙机具有监测功能，可实时监测转辙机内部状态。

本发明进一步优选的是：所述启动机构与所述液压缸的缸筒卡接。

通过采用上述技术方案，一体式电液动力单元中的油浸式电机驱动液压缸的缸筒做往复运动，由于启动机构与液压缸的缸筒卡接，液压缸的缸筒进而带动启动机构的移动，进一步促使整个动作杆机构运作起来。此设计结构简单，减缓整个地埋式电液转辙机结构设计的复杂性,方便实施，使得整台设备的运作效率也更高。

本发明进一步优选的是：所述动作杆机构还包括动作杆、动作杆套、挤脱机构、锁闭块、速动片，所述速动片上设有凹槽一，所述动作杆穿过所述动作杆套并由挤脱机构固定，所述锁闭块固定在所述动作杆套上，所述速动片通过销轴固定在所述启动机构上。

通过采用上述技术方案，动作杆穿过转辙机机壳，由Y型密封圈和羊毛毡密封保证机壳内部密封，启动机构与液压缸的缸筒连接，锁闭块固定在动作杆套上。在整个运作的过程中，液压缸的缸筒带动启动机构进行运动，锁闭块的设计就起到很好的限位作用，使启动机构在移动到合适位置时，由于锁闭块的限位作用，整个动作杆机构会立即停止，此设计使整个地埋式电液转辙机的运作效率和精确度更高。

本发明进一步优选的是：所述节点座系统包括左节点座、右节点座、节点座调节杆以及节点座固定板，所述左节点座和右节点座通过螺栓固定在节点座固定板上。

通过采用上述技术方案，在整个地埋式电液转辙机当中，左节点座和右节点座通过螺栓固定在节点座固定板上，节点座调节杆的设置使该地埋式电液转辙机行程可调，通过调节表示杆机构内表示杆位置以及调节节点座系统的节点座调节杆，可实现该地埋式电液转辙机行程40mm～80mm行程可调，使该转辙机的应用范围更大。

本发明进一步优选的是：所述节点座系统中的左节点座、右节点座，在与动作杆机构与表示杆机构相邻侧沿所述节点座调节杆的径向上固设有凸块一和凸块二，所述表示杆机构上开设有凹槽二，所述凹槽二与凸块二以及所述凹槽一与凸块一分别相适配。

通过采用上述技术方案，在整个地埋式电液转辙机运作的过程中，当动作杆机构运作到一定位置时，凸块二会卡接到凹槽二中，凸块一会卡接到凹槽一中，使整个动作杆机构与表示杆机构停止运作，同时也通过表示杆机构说明动作杆机构运作到合适位置，此设计结构简单，更容易使人们注意到整个地埋式电液转辙机的运作现象，使地埋式电液转辙机的运作精确度更高。

本发明进一步优选的是：所述手动操作系统包括手动转轴组件、水平推块组件、手扳动转块以及拨叉，所述拨叉与所述动作杆机构通过卡槽连接。

通过采用上述技术方案，设置手动操作系统，使地埋式电液转辙机具有电动控制、手动控制等功能，在通电的情况下，启动EHA电液执行系统，驱动液压缸动作，带动动作杆系统动作，从而转换道岔位置，也可在断电状态下，用专用撬棍撬动手动操作系统，驱动动作杆系统动作，也能达到转换道岔位置的功能，使整个地埋式电液转辙机的功能性更强，得到更广泛的应用。

综上所述，本发明具有以下有益效果：本发明的一种地埋式电液转辙机动作杆机构、工作方法及涉及的电液转辙机，结构简单，设计合理，包括转辙机机壳、EHA电液执行系统、动作杆机构、表示杆机构、节点座系统以及手动操作系统，所述EHA电液执行系统固定在所述转辙机机壳对应安装座上，所述动作杆机构插接在所述转辙机机壳对应通孔处，所述动作杆机构包括启动机构，所述启动机构卡接在所述EHA电液执行系统上，其动力采用液压驱动，连接结构简单，可靠性高，维护工作量小，锁闭区域目测可见。所述表示杆机构安装在转辙机机壳相应安装位置处，所述节点座系统固定在所述转辙机机壳安装座上，所述节点座系统位于所述动作杆机构与所述表示杆机构之间，所述手动操作系统与所述动作杆机构连接，此地埋式电液转辙机的结构设计简单、易操作，整台设备的运作效率也更高，更加便于道路交通的使用。

附图说明

图1是本发明一种地埋式电液转辙机动作杆机构一优选实施例的整体示意图；

图2是本发明一种地埋式电液转辙机动作杆机构一优选实施例的EHA电液执行系统示意图；

图3是本发明一种地埋式电液转辙机的动作杆机构示意图；

图4是本发明一种地埋式电液转辙机动作杆机构一优选实施例的表示杆机构示意图；

图5是本发明一种地埋式电液转辙机动作杆机构一优选实施例的节点座系统示意图；

图6是本发明一种地埋式电液转辙机动作杆机构一优选实施例的手动操作系统示意图；

图7是本发明一种地埋式电液转辙机动作杆机构的动作杆解锁状态示意图；

图8是本发明一种地埋式电液转辙机动作杆机构的动作杆运动状态示意图；

图9是本发明一种地埋式电液转辙机动作杆机构的动作杆锁闭状态示意图。附图标记为：

1、转辙机机壳；2、EHA电液执行系统；3、动作杆机构；4、表示杆机构；5、节点座系统；6、手动操作系统；21、电液动力单元；22、液压缸；23、连接固定板；24、油压监测传感器；31、动作杆；32、动作杆套；33、挤脱机构；34、锁闭块；35、启动机构；36、速动片；37、凹槽一；41、凹槽二；51、左节点座；52、右节点座；53、节点座调节杆；54、节点座固定板；61、手动转轴组件；62、水平推块组件；63、拨叉；64、手扳动转块。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步说明。以下实施例仅在于提供一种可能的方案，并非是对本发明的限定。

一种地埋式电液转辙机，如图1所示，包括转辙机机壳1、EHA电液执行系统2、动作杆机构3、表示杆机构4、节点座系统5以及手动操作系统6，其中，EHA电液执行系统2固定在转辙机机壳1对应安装座上，动作杆机构3插接在转辙机机壳1对应通孔处，而且，动作杆机构3包括启动机构35，启动机构35卡接在EHA电液执行系统2上，表示杆机构4安装在转辙机机壳1相应安装位置处，节点座系统5固定在动作杆机构3与表示杆机构4之间的转辙机机壳1安装座上，手动操作系统6与动作杆机构3连接。在整个地埋式电液转辙机运转的过程中，EHA电液执行系统2带动启动机构35进行移动，并随之使整个动作杆机构3沿动作杆机构3的长度方向做往复运动，当运动到合适位置时，动作杆机构3与表示杆机构4都与节点座系统5进行卡合，说明动作杆机构3已移动到准确位置，动作杆机构3停止运动，整个地埋式电液转辙机的运作完成。此地埋式电液转辙机结构设计简单、易操作，整台设备的运作效率也更高，便于道路交通的使用。

如图2所示，EHA电液执行系统2由一体式电液动力单元21、液压缸22、连接固定板23和油压监测传感器24组成，连接固定板23固定连接一体式动力单元21和液压缸22，而且，结合图1所示，启动机构35与液压缸22的缸筒卡接，油压监测传感器24安装于连接固定板23的接口上。该一体式电液动力单元21由油浸式电机、内置阀块组、油箱集成为整体模块，而且液压缸22为双活塞杆液压缸，活塞杆固定在连接固定板23上，而缸筒做往复运动，连接固定板23内有油路连通，油路连通一体式动力单元21和液压缸22，油浸式电机驱动液压缸22的缸筒做往复运动，进而带动启动机构35的运动，促使整个动作杆机构3运作起来，EHA电液执行系统2采用油浸式电机驱动，电机浸入油箱内部，减少了油管连接，整体密封好、无泄漏、故障点少。而且，油压监测传感器24对于整个正在运作的地埋式电液转辙机具有监测功能，可实时监测转辙机内部状态。

如图3所示，动作杆机构3包括动作杆31、动作杆套32、挤脱机构33、锁闭块34、速动片36。其中，在速动片36上设有凹槽一37，动作杆31穿过动作杆套32并由挤脱机构33固定，并且，动作杆31的两端穿过转辙机机壳1，由Y型密封圈和羊毛毡密封保证转辙机机壳1内部密封，锁闭块34固定在动作杆套32上，速动片36通过销轴固定在启动机构35上。在转辙机运作时，液压缸22的缸筒带动启动机构35进行运动，锁闭块34的设计就对启动机构35的移动起到很好的限位作用，使启动机构35在移动到合适位置时，立即停止，进而使整个地埋式电液转辙机的运作效率和精确度更高。

如图5所示，节点座系统5包括左节点座51、右节点座52、节点座调节杆53以及节点座固定板54，其中，左节点座51和右节点座52通过螺栓固定在节点座固定板54上，而且，节点座系统5中的左节点座51、右节点座52，在与动作杆机构3与表示杆机构4相邻侧沿节点座调节杆53的径向上固设有凸块一和凸块二，结合图3和图4所示，表示杆机构4上开设有凹槽二41，凹槽二41与凸块二以及凹槽一37与凸块一分别相适配。在整个地埋式电液转辙机运作的过程中，当动作杆机构3运作到一定位置时，凸块二会卡接到凹槽二41中，凸块一会相对应的卡接到凹槽一37中，使整个动作杆机构3与表示杆机构4停止运作，同时也通过表示杆机构4说明动作杆机构3运作到合适位置。此设计结构简单，更容易使人们注意到整个地埋式电液转辙机的运作现象，使地埋式电液转辙机的运作精确度更高。

该地埋式电液转辙机及工作杆机构的工作原理如下:

在通电状态下，来自道岔控制电源经电缆进入转辙机机壳1内部，驱动EHA电液执行系统2内部的电机，电机驱动液压缸22运作，进而带动启动机构35随液压缸开始动作，从而推动动作杆机构3的运动，启动机构35将带动锁闭块34从锁闭状态开始解锁脱离，并开始行走速动片上长圆孔里的空洞行程，同步将转辙机的节点座检查柱顶起，节点座做出动作杆解锁的表示回路。

锁闭块解锁后，由驱动机构带动锁闭块，锁闭块拉动动作杆套向液压缸运动方向做运动，然后带动动作杆31做横向运动，拉动道岔尖轨，从而改变道岔开口方向。

动作杆拉动尖轨行使完道岔动程时，道岔开通方向转换完成，此时启动机构35继续运动，锁闭块34与启动机构35脱开，进入锁闭状态。驱动机构运行完锁闭行程后，速动片36缺口对准节点座检查柱，节点座检查柱落入速动片36缺口内，节点座36表示动作杆动作完成，控制系统控制EHA液压驱动单元停止工作。

当停电状态下，通过手动机构直接扳动动作杆机构的驱动机构做往复运动，达到上述运动过程，完成道岔开动方向的改变与锁闭。

具体的，当动作杆31拉动道岔尖轨，将道岔开口方向改变时，尖轨将带动表示杆机构4横移，凹槽二41将移动到相应待表示位置。当道岔开口方向完成后，启动机构35会继续移动，将锁闭块34旋转完成锁闭并移动出相应的锁闭安全尺寸，此时启动机构35将拉动速动片36移动，使启动机构35与凹槽一37重合，达到位置后，节点座系统5的检查柱经内部弹簧快速弹出，分别打入凹槽一37与凹槽二41内，节点座系统5的节点开关完成换向，做出道岔开口改变完成的准确表示并控制系统断电，从而实现道岔得到状态检查，如图7-9所示即为动作杆的解锁、运动和锁闭状态示意图。

当锁闭块34在锁闭状态时，动作杆31无法移动，从而保证道岔密贴时的可靠性以及表示的准确性。当有外力冲击动作杆31时，由于挤脱机构33压在动作杆31的锥型槽内，挤脱机构33有一定的预压力，可以吸收一部分冲击力，提高了锁闭单元抗冲击能力。当外力超过设定的压力时，挤脱机构33内部的挤脱销会从动作杆31内挤脱，从而使动作杆31成为自由状态，配合表示杆机构4以及节点座系统5，可以实现道岔挤岔断表。在断电状态下，将专用撬棍插入手动转轴组件61的专用接口内，之后通过扳动撬棍，手动转轴组件61通过带动水平推块组件62平移，进而带动拨叉63做摆动动作，从而推动启动机构35运动，实现转辙机的手动操作功能。

以上仅为本发明的优选实施方式，旨在体现本发明的突出技术效果和优势，并非是对本发明的技术方案的限制。本领域技术人员应当了解的是，一切基于本发明技术内容所做出的修改、变化或者替代技术特征，皆应涵盖于本发明所附权利要求主张的技术范畴内。