单轨道岔和具有其的轨道交通系统的制作方法

本实用新型涉及轨道交通技术领域，尤其是涉及一种单轨道岔和具有其的轨道交通系统。

背景技术：

相关技术中关节型五开道岔，为了检测道岔梁是否枢转至目标位置，通常需要在道岔梁上设置触发装置，同时在地面上设置地面行程开关，当道岔梁枢转至目标位置时，道岔梁上的触发装置可以触发目标位置处的地面行程开关，当地面行程开关被触发后，判定道岔梁已经枢转到目标位置，此时控制搬梁电机停机，以使道岔梁停留在该目标位置，同时控制锁位装置对道岔梁实施锁位。

但是，由于地面行程开关的检测精度有限，在触发装置触发地面行程开关后，往往存在道岔梁上的旋转臂的受力轮未驶出导向槽的情况，此时如果控制搬梁电机停机，同时控制锁位装置实施锁位的话，由于未驶出导向槽的受力轮仍会受到导向槽的阻力，致使锁位装置无法对欠位的道岔梁进行位置纠正，以使锁位电机无法将锁位推杆推入到锁位插座内实现锁位。

而且，对于关节型五开道岔来说，通常需要在三节道岔梁的底部设置触发装置，且为了实现五开效果，需要针对每个触发装置配备五个地面行程开关，如此以来，总共需要十五个地面行程开关，这样，由于地面行程开关的数量较多且布局分散，致使关节型五开道岔的投入成本较高、不便于前期安装、且不便于后期维护。

技术实现要素：

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种单轨道岔。

根据本实用新型实施例的单轨道岔，包括：道岔梁，所述道岔梁在多个转辙通车位置之间可枢转；导向槽，所述导向槽设在相邻的两个所述转辙通车位置之间；旋转臂，所述旋转臂可转动地设在所述道岔梁的底部，所述旋转臂的外端具有可在所述导向槽内滑移的受力轮，当所述旋转臂转动至与所述道岔梁垂直的位置时，所述受力轮脱离所述导向槽的限制，所述道岔梁到达所述转辙通车位置；驱动装置，所述驱动装置用于驱动所述旋转臂转动；检测装置，所述检测装置至少与所述驱动装置电连接且在所述旋转臂转动至与所述道岔梁垂直的位置时获得检测信号；锁位装置，所述锁位装置用于根据所述检测信号，对到达所述转辙通车位置的所述道岔梁实施锁位。

由此，根据本实用新型实施例的单轨道岔，通过设置检测装置，检测装置采用在所述旋转臂转动至与所述道岔梁垂直的位置时获得检测信号的检测方式，避免了相关技术中采用触发装置和地面行程开关配合获得检测信号的检测方式，从而可以确保在获得检测信号时旋转臂的受力轮已经驶出导向槽，以使受力轮可以脱离导向槽限制，此时控制搬梁电机停机，锁位装置可以对欠位的道岔梁进行纠正调整，从而确保锁位装置顺利实施锁位功能。而且，通过设置检测装置，可以省去相关技术中的三个触发装置和十五个地面行程开关，从而可以降低关节型五开道岔的投入成本、便于前期安装、且便于后期维护。

根据本实用新型一个实施例的单轨道岔，所述检测装置为接触式检测装置。由此，降低成本投入。

根据本实用新型进一步的实施例，所述检测装置包括：行程开关，所述行程开关设在所述道岔梁上且位于所述道岔梁宽度方向上的一侧；碰撞块，所述碰撞块设在所述旋转臂上，所述碰撞块为两个且关于所述旋转臂的旋转中心轴对称设置。由此，检测装置的结构简单、方便安装、成本低、动作可靠性高。

根据本实用新型进一步的实施例，所述碰撞块的宽度可调节。由此，可以满足不同实际要求，得到更理想的检测结果。

根据本实用新型进一步的实施例，所述碰撞块由多个板片叠积而成，通过增减所述板片的数量调节所述碰撞块的宽度。

根据本实用新型一个实施例的单轨道岔，所述检测装置为非接触式检测装置。由此，检测准确性高。

根据本实用新型进一步的实施例，所述检测装置为光电开关检测装置。由此，便于实施。

根据本实用新型一个实施例的单轨道岔，所述单轨道岔为关节型道岔。

根据本实用新型进一步的实施例，所述单轨道岔为关节型五开道岔。

本实用新型的另一个目的在于提出一种包括上述单轨道岔的轨道交通系统。由此，可以提高轨道交通系统的工作可靠性。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本实用新型一个实施例的单轨道岔的俯视示意图；

图2是图1中所示的单轨道岔的剖视图；

图3是图2中所示的单轨道岔的左视图；

图4是图1中所示的单轨道岔的局部放大图；

图5是图1中所示的单轨道岔的局部工作原理图。

附图标记：

单轨道岔100；

道岔梁1；第一节道岔梁11；第二节道岔梁12；

第三节道岔梁13；第四节道岔梁14；第五节道岔梁15；轴承10；

导向槽2；第一导向槽21；第二导向槽22；

旋转臂3；第一旋转臂31；第二旋转臂32；

第三旋转臂33；第四旋转臂34；第五旋转臂35；

受力轮30；第一受力轮301；第二导向轮302；

检测装置4；行程开关41；碰撞块42；安装支架43；

地面行程开关5；

第一纵轴K1；第二纵轴K2；

第二转辙通车位置P2；第三转辙通车位置P3；第四转辙通车位置P4；

第一外接轨道段L2；第二外接轨道段L1；第三外接轨道段N；

第四外接轨道段R1；第五外接轨道段R2。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

下面，参照图1-图5，描述根据本实用新型实施例的单轨道岔100。

单轨道岔100用于轨道交通系统。根据本实用新型实施例的单轨道岔100可以用于轨道交通系统，从而使得设置有单轨道岔100的轨道交通系统可以具有与单轨道岔100相同的优势。其中，轨道交通系统的概念以及其他构成对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述，例如轨道交通系统可以为地铁系统、轻轨系统、单轨系统等，优选为单轨系统。

另外，需要说明的是，根据本实用新型实施例的单轨道岔100的类型不限，可以为内导向式道岔或外导向式道岔，可以为关节型道岔或非关节型道岔，可以为三开道岔、四开道岔、五开道岔等等，这里不再赘述。

如图1和图2所示，单轨道岔100可以包括：道岔梁1、导向槽2、旋转臂3、驱动装置(图未示出)、锁位装置(图未示出)以及检测装置4。

道岔梁1在多个转辙通车位置之间可枢转。具体而言，道岔梁1的数量不限，可以根据单轨道岔100的类型具体设置为单节或者多节。而且，转辙通车位置的数量也不限，可以根据单轨道岔100的类型具体设置为三个或三个以上。例如在图1所示的关节型五开道岔中，道岔梁1可以为五节，每节道岔梁1均绕竖直设置的第一纵轴K1可枢转，且每节道岔梁1均可以在五个转辙通车位置之间运动。

例如在图1所示的具体示例中，每节道岔梁1均在与第一外接轨道段L2直接或间接对接的第一转辙通车位置、与第二外接轨道段L1直接或间接对接的第二转辙通车位置、与第三外接轨道段N直接或间接对接的第三转辙通车位置、与第四外接轨道段R1直接或间接对接的第四转辙通车位置、与第五外接轨道段R2直接或间接对接的第五转辙通车位置之间可枢转。图1中所示的多节轨道梁1均位于第三转辙通车位置。

导向槽2设在相邻的两个转辙通车位置之间。也就是说，每节道岔梁1可到达的多个转辙通车位置中，每相邻的两个转辙通车位置之间均设有一个导向槽2。图1中仅对一个导向槽2进行标注，因为导向槽2的数量较多，其他导向槽2省略标注。

旋转臂3可水平转动地设在道岔梁1的底部。也就是说，每个道岔梁1的底部均设有一个旋转臂3，每个旋转臂3均绕竖直穿过相应道岔梁1的第二纵轴K2可枢转，如图1和图2所示。

如图1和图2所示，旋转臂3的外端具有受力轮30，受力轮30可在导向槽2内滑移，当旋转臂3转动至与道岔梁1垂直的位置时，受力轮30脱离导向槽2的限制，道岔梁1到达转辙通车位置。这句指的是：旋转臂3的两个外端均具有受力轮30，旋转臂3工作的过程中，一端的受力轮30作为工作轮、在导向槽2内滑移，工作轮受导向槽2的反作用力推动道岔梁1运动，当旋转臂3转动至与道岔梁1垂直的位置时，工作轮脱离导向槽2的限制，道岔梁1到达转辙通车位置。

此外，需要说明的是：“外端”指的是旋转臂3上的远离第二纵轴K2的一端，“旋转臂3与道岔梁1垂直”指的是旋转臂3上的远离第二纵轴K2的两端的连线与道岔梁1的延伸方向垂直。

驱动装置用于驱动旋转臂3转动，锁位装置用于对到达转辙通车位置的道岔梁1实施锁位。这里，可以理解的是，驱动装置通过控制旋转臂3的转动使道岔梁1运动的原理为本领域技术人员所熟知，下文仅以图1中第一节道岔梁11在第二转辙通车位置和第三转辙通车位置之间运动为例简要介绍。

结合图5，图5中标号11表示运动到第二转辙通车位置P2的第一节道岔梁，标号11B表示运动到第三转辙通车位置P3的第一节道岔梁，标号11D表示运动到第四转辙通车位置P4的第一节道岔梁，标号11A表示运动到第二转辙通车位置P2和第三转辙通车位置P3中间位置的第一节道岔梁，标号11C表示运动到第三转辙通车位置P3和第四转辙通车位置P4中间位置的第一节道岔梁。

第一节道岔梁11的后端与地面铰接以绕第一纵轴K1枢转，第一旋转臂31与第一节道岔梁11铰接以相对第一节道岔梁11绕第二纵轴K2旋转，假设第一节道岔梁11从第二转辙通车位置P2向第三转辙通车位置P3转动。初始时，第一节道岔梁11位于第二转辙通车位置P2，此时第一旋转臂31与一节道岔梁11垂直，第一旋转臂31的左端底部具有第一受力轮301，第一旋转臂31的右端底部具有第二受力轮302，第二受力轮302恰好位于第一导向槽21的端口。

由于第一旋转臂31相对第一节道岔梁11仅能绕第二纵轴K2旋转，且第一节道岔梁11仅能绕第一纵轴K1枢转，当驱动装置驱动第一旋转臂31逆时针转动后，第二受力轮302会沿第一导向槽21向前(如箭头F1所示方向)运动，受第一导向槽21左侧壁的拉力作用，第一节道岔梁11可以向右加速转动，直至第一节道岔梁11运动至与第一旋转臂31平行(如图5中所示的第一节道岔梁11A与第一旋转臂31A平行)，第二受力轮302达到前极限位置(如图5中所示的第二受力轮302A所在位置)。

然后继续驱动第一旋转臂31A逆时针转动，第二受力轮302A会沿第一导向槽21向后(如箭头F2所示方向)运动，受第一导向槽21左侧壁的推力作用，第一节道岔梁11A可以向右减速转动，直至第一节道岔梁11A运动至与第一旋转臂31A垂直(如图5中所示的第一节道岔梁11B与第一旋转臂31B垂直)，第一节道岔梁11A到达第三转辙通车位置P3(如图5中所示的第一节道岔梁11B所在位置)，此时，第二受力轮302B恰好达到第一导向槽21的端口脱离限制。同时，第一受力轮301A恰好到达第二导向槽22的端口(如图5中所示的第一受力轮301B所在位置)，以使第一节道岔梁11B后续可以由第三转辙通车位置P3运动到第四转辙通车位置P4。

假设第一节道岔梁11B到达第三转辙通车位置P3左侧附近，而且第二受力轮302B没有脱离第一导向槽21的限制，此时如果驱动装置停机，道岔梁1则处于欠位位置，如果希望锁位装置顺利实施锁位，需要向右稍微拉动第一节道岔梁11B，使第一节道岔梁11B准确到达第三转辙通车位置P3，但是由于第二受力轮302B没有脱离第一导向槽21的限制，向右拉动第一节道岔梁11B时，第二受力轮302B会受到第一导向槽21右侧壁的止挡，以妨碍第一节道岔梁11B向右移动调整，从而锁位装置就无法实施锁位动作，致使第一节道岔梁11B无法可靠且稳定地停留在第三转辙通车位置P3，从而在单轨道岔100工作时，受列车的冲击力时容易发生晃动、偏移，导致通车的可靠性下降。

基于此，如图2所示，根据本实用新型实施例的单轨道岔100还包括检测装置4，检测装置4至少与驱动装置电连接(例如检测装置4还可以与锁位装置电连接)，检测装置4在旋转臂3转动至与道岔梁1垂直的位置时可获得检测信号。这样，在旋转臂3旋转至与道岔梁1垂直的位置时，旋转臂3的受力轮30可以恰好脱离相应导向槽2的限制，从而使得道岔梁1可以被轻微调整，以确保锁位装置可以顺利实施锁位动作。

具体而言，检测装置4可以为接触式检测装置或非接触式检测装置，其中当检测装置4为接触式检测装置时，成本低，工作可靠性高，当检测装置4为非接触式检测装置时，检测精度高。此外，非接触式检测装置可以为多种，例如可以是光电开关检测装置或声波检测装置等等，从而可以满足不同实际要求。

如图2所示，当检测装置4为接触式检测装置时，检测装置4可以包括：行程开关41和碰撞块42，行程开关41可以设在道岔梁1上且位于道岔梁1宽度方向(即与道岔梁1的延伸方向相垂直的方向、如图2中所示的左右方向)上的一侧，碰撞块42设在旋转臂3上，碰撞块42为两个且关于旋转臂3的旋转中心截面(即过第二纵轴K2的横截面)轴对称设置。这样，每当旋转臂3转过180°的角度后，行程开关41均可以检测到一次碰撞块42，以判断旋转臂3运动到与道岔梁1垂直的位置。由此，检测装置4的结构简单，便于安装和应用，成本低，工作可靠性高。

当然，本实用新型不限于此，在本实用新型的其他实施例中，当检测装置4为接触式检测装置时，行程开关41和碰撞块42还可以位置互换，例如，旋转臂3上可以轴对称地设置两个行程开关41，同时在道岔梁1宽度方向上的一侧设置碰撞块42。由此，同样可以实现检测，这里不再赘述。

此外，考虑到道岔梁1在运行过程中，从运行到停止会有一段滑行距离，所以在制作碰撞块42时，可以将碰撞块42设置为宽度可调节，例如可以将碰撞块42的宽度(如在图3中所示的左右方向上的宽度)设计成50-70mm可调节，以使碰撞块42可以提前触及行程开关41，调整到更为准确的停止位置，保证行程开关41响应时控制驱动装置停机可以确保旋转臂3准确与道岔梁1垂直。可以理解的是，将碰撞块42设置为宽度可调节的方式有很多，例如可以将碰撞块42设计为由多个板片叠积而成以通过增减板片数量实现碰撞块42的宽度可调节，又例如还可以将碰撞块42设计为可伸缩结构，以通过拉伸或者压缩实现碰撞块42的宽度可调节。

下面，参照图1-图5，以单轨道岔100为关节型五开道岔为例，进行详细说明。

关节型五开道岔主要应用于轨道密集的位置，且用于选择性地与朝向不同方向延伸的第一外接轨道段L2、第二外接轨道段L1、第三外接轨道段N、第四外接轨道段R1、第五外接轨道段R2中任一条外接轨道段对接，从而使得列车可以从关节型五开道岔选择性地驶入五条外接轨道中的一条。

具体而言，关节型五开道岔可以包括：道岔梁组件、导向槽2、旋转臂3、驱动装置、锁位装置和检测装置4。

道岔梁组件可以包括依次排列的五节道岔梁1，即图1中所示的第一节道岔梁11、第二节道岔梁12、第三节道岔梁13、第四节道岔梁14和第五节道岔梁15。每相邻的两节道岔梁1均采用轴承10连接，且第一节道岔梁11的首端铰接于地面以绕第一纵轴K1可枢转。每节道岔梁1的底部均设有至少一个台车(图未示出)，台车上不设置动力源，主要用于支撑道岔梁1的重量。

每节道岔梁1的底部均设有一个旋转臂3，旋转臂3沿竖直贯穿相应道岔梁1的第二纵轴K2可水平转动，即第一节道岔梁11的底部具有可水平转动的第一旋转臂31，第二节道岔梁12的底部具有可水平转动的第二旋转臂32，第三节道岔梁13的底部具有可水平转动的第三旋转臂33，第四节道岔梁14的底部具有可水平转动的第四旋转臂34，第五节道岔梁15的底部具有可水平转动的第五旋转臂35。每个旋转臂3的两个外端底部分别设有一个受力轮30。

驱动装置为异步电机，驱动装置为三个且分别为第一驱动装置、第二驱动装置和第三驱动装置，其中，第一驱动装置安装在第二节道岔梁12的底部，第一驱动装置通过减速机减速后与第一旋转臂31和第二旋转臂32相连，以通过减速机驱动第一旋转臂31和第二旋转臂32转动，第二驱动装置安装在第四节道岔梁14的底部，第二驱动装置通过减速机减速后与第三旋转臂33和第四旋转臂34相连，以通过减速机驱动第三旋转臂33和第四旋转臂34转动，第三驱动装置安装在第五节道岔梁15的底部，第五驱动装置通过减速机减速后与第五旋转臂35相连，以通过减速机驱动第五旋转臂35转动。

导向槽2为二十个，每四个导向槽2用于与一个旋转臂3相互作用。如上文所述，当旋转臂3转动后，旋转臂3上的受力轮30在相应导向槽2的反作用力下，拉动相应道岔梁1转动到转辙通车位置。

锁位装置为五个，每个锁位装置均包括一个锁位电机和五个锁位座，每节道岔梁1的底部分别设置一个锁位电机，每节道岔梁1可到达的转辙通车位置分别设有一个锁位座，从而当每节道岔梁1移动到指定的转辙通车位置时，锁位电机可以推动插销插入锁位座内的锁位槽内，对道岔梁1当前的位置实施锁位固定，确保通车安全。

三个驱动装置尽量做到同步，以使五节道岔梁1的运动大体同步以大体保持一条直线转动，确保通行安全。在每节道岔梁1运动到指定的转辙通车位置时，三个驱动装置停机，以使每个旋转臂3都停止转动、每节道岔梁1都停止运动，此时，锁位装置可以实施锁位动作。

为了检测道岔梁1是否达到指定的转辙通车位置，相关技术中的关节型五开道岔还包括地面行程开关5，具体而言，在每个驱动装置需要停机的位置的地面上，分别安装一个地面行程开关5，因为有五条通车路线和三个驱动装置，每个驱动装置需要停机三次，从而总共需要十五个地面行程开关5。道岔梁1上设有用于与地面行程开关5撞击的触发装置，当触发装置与地面行程开关5碰撞后，地面行程开关5感应道岔梁1到达转辙通车位置，从而将该检测信号作为停止相对应驱动装置的触发信号。

由于三个驱动装置的停机均由地面行程开关5控制，且地面行程开关5的精度有限，从而无法准确地在旋转臂3上的受力轮30恰好脱离导向槽2限制时停机，因此存在上述旋转臂3的受力轮30还未脱离导向槽2的限制之前，就提前控制驱动装置停机的问题，致使锁位装置无法顺利实施锁位动作。而且，地面行程开关5的数量较多、设置位置分散，从而还存在投入成本高、前期不便于安装、后期不便于维护等问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型提出了新的检测装置4，检测装置4构造成在旋转臂3旋转至与道岔梁1垂直的位置时获得检测信号。由此，可以确保检测装置4检测到信号时，旋转臂3的受力轮30恰好脱离导向槽2的限制，以确保道岔梁1即便欠位也可以轻微调整移动，使得锁位装置可以顺利实施锁位操作。当然，本实用新型不限于此，在本实用新型的其他实施例中，单轨道岔100也可以包括地面行程开关5，以在检测装置4失灵时备用。

具体而言，道岔梁1是依靠旋转臂3与导向槽2之间的相互作用力实现移动，当旋转臂3旋转至与道岔梁1垂直时，道岔梁1受到的作用力最小，道岔梁1的运动速度最小，而在旋转臂3旋转至与道岔梁1平行时，道岔梁1受到的作用力最大，道岔梁1的运动速度最大。因此，规定将旋转臂3与道岔梁1垂直的位置设定为道岔梁1的转辙通车位置，以使道岔梁1到达转辙通车位置时速度最小，而在两条转辙通车位置中间时，旋转臂3与道岔梁1平行，道岔梁1的运动速度最大。

根据上述结构特点，在道岔梁1到达转辙通车位置时，旋转臂3与道岔梁1恰好垂直，旋转臂3的受力轮30恰好脱离导向槽2的限制，因此，本实用新型巧妙地利用了该工作原理，提出了新的检测装置4，通过检测旋转臂3是否与道岔梁1垂直来判断受力轮30是否脱离导向槽2的限制，从而控制驱动装置的停机，使得道岔梁1即便欠位也可轻微调整，以确保锁位装置能够顺利地实现锁位动作。

如图2所示，检测装置4可以包括行程开关41和碰撞块42，行程开关41固定在道岔梁1的侧面，例如行程开关41可以安装在道岔梁1侧面的安装支架43上，行程开关41垂直于地面安装，行程开关41的触碰片朝下延伸，碰撞块42为两个且轴对称地安装在旋转臂3上。通过碰撞块42旋转时触碰行程开关41，以使行程开关41可以检测道岔梁1的实际运行位置，使道岔梁1可以准确停止在转辙通车位置，从而锁位装置能够顺利实施锁位功能。

下面，参照图1，简要描述根据本实用新型实施例的关节型五开道岔的控制系统的工作原理。

控制系统控制过程中可以采用区间控制，将关节型五开道岔分为八个区间：L2—>L1区间，L1—>N区间，N—>R1区间，R1—>R2区间，R2—>R1区间，R1—>N区间，N—>R1区间，R1—>R2区间。控制中，当道岔梁1进入某个区间后，控制系统程序中记录“道岔梁1已经进入相应区间”，然后去检测旋转臂3上的碰撞块42，当碰撞块42触发使行程开关41响应后，驱动装置可以立即停机，使得旋转臂3的受力轮30在刚刚脱离导向槽2的位置停止不动，从而使得锁位装置可以顺利锁位到位。

另外，上述具体示例只是叙述了本实用新型的技术构思，本技术构思还可以应用在除关节型五开道岔以外的其他单轨道岔100中。在本领域技术人员阅读了本实用新型的关节型五开道岔的具体实施方案后，可以很容易地联想出其他单轨道岔100的具体实施方案，这些均属于本实用新型公开和要求保护的内容。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，在本实用新型的描述中，第一特征在第二特征“之上”或“之下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨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，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。