变线大梁数控驱动系统及其工作过程

本发明涉及一种变线大梁数控驱动系统及其工作过程。

背景技术：

悬挂式单轨交通系统主要特点是：通过车辆上部的走行部置于开口箱型轨道梁内车辆悬吊在轨道梁下方行驶。悬挂式单轨交通将地面交通移至空中，充分利用了城市空间，具有不易出轨，爬坡能力强，转弯半径小，噪音低，造价低，受天气影响小，可预制且施工工期短，占地少，可拆卸并重复使用等诸多优势。

悬挂式单轨交通系统一般用于客运，载荷小，平稳性要求高，故多为胶轮制式；而悬挂式货运单轨交通系统用于货运，载荷大，平稳性要求较低，故采用钢轮钢轨制式。

悬挂式货运单轨交通系统的道岔有二开、三开两种，道岔部分的变线转动开口箱型轨道梁一端与支撑立柱采用铰链连接，另一端设置变线驱动系统，即变线转动开口箱型轨道梁的变线是在变线驱动系统驱动下开口箱型轨道梁绕连接铰链旋转实现的。

悬挂式货运三开道岔的变线开口箱型轨道梁具有三个工作位置，变线开口箱型轨道梁转动到每一个工作位置时，都必须保证道岔变线钢轨与固定钢轨的准确对接，从而减小车辆通过时的振动、噪音。

技术实现要素：

根据上述提出的现有技术中变线开口箱型轨道梁转动到每一个工作位置时，不能保证道岔变线钢轨与固定钢轨的准确对接的技术问题，而提供一种变线大梁数控驱动系统及其工作过程。本发明通过在环形轨道上布置伺服电机驱动的四个行走轮实现变线运动，由四个导向轮进行导向，磁尺检测系统和伺服电机构成闭环控制系统，能实现悬挂式货运三开道岔变线梁的精准定角度转动，满足悬挂式货运列车道岔的频繁变轨要求，且可靠性高、列车运行平稳。

本发明采用的技术手段如下：

一种变线大梁数控驱动系统，包括：三轨开口箱型轨道梁、环形导轨、固定龙门横梁、磁尺支承块、磁尺、变线单轨开口箱型轨道梁、两个执行单元、检测单元和电控系统；

所述执行单元包括执行单元支座、摆动轴、定距套a、摆动轴支座、定距套b、螺母a、螺母b、偏心轴支座a、偏心轴a、导向轮a、滚动轴承a、滚动轴承b、滚动轴承c、滚动轴承d、偏心轴b、导向轮b、偏心轴支座b、螺母c、螺母d、口字形框架、行走轮a、滚动轴承e、转轴a、减速器、伺服电机、滚动轴承f、行走轮b、滚动轴承g、转轴b和滚动轴承h；

所述检测单元包括滚轮、滚动轴承i、固定轴、滑台、弹簧、导向柱、弹簧顶板、检测单元支座、磁头支架、磁头、滚动轴承j、滚动导轨a、滚动导轨滑座a、滚动导轨滑座b和滚动导轨b；

所述口字形框架由相互连接的两个长立板和两个短立板构成，各板等高，开口方向铅垂，两个长立板下部靠近两侧处各设有两个同轴等直径圆柱通孔，四个圆柱通孔内分别固连安装滚动轴承e、滚动轴承h、滚动轴承f和滚动轴承g；两个长立板上部中线位置各设有圆柱形通孔，摆动轴插入该圆柱形通孔并与该圆柱形通构成间隙配合；所述转轴a分别插入滚动轴承e和滚动轴承h的内环内孔并与之固连，转轴b分别插入滚动轴承f和滚动轴承g的内环内孔并与之固连；行走轮a的中央内孔套在转轴a上且两者固连，行走轮a的两端面与口字形框架的两个长立板内侧壁间距离相等；行走轮b的中央内孔套在转轴b上且两者固连，行走轮b的两端面与口字形框架的两个长立板内侧壁间距离相等；转轴a、转轴b和摆动轴彼此平行；所述减速器为直角减速器，其输出轴轴线与输入轴轴线垂直，减速器的输出轴与转轴b的一端部固连，减速器上与其输出轴轴线垂直的一壳体表面与口字形框架的一长立板外侧面固连，减速器上与其输入轴轴线垂直的一壳体表面与伺服电机的壳体固连，伺服电机的输出轴与减速器的输入轴固连；所述偏心轴支座a和偏心轴支座b分别固连在口字形框架的两个长立板外侧面上，偏心轴支座a和偏心轴支座b上各设有铅垂向圆柱通孔；偏心轴a和偏心轴b为两个形状完全相同的构件，均由4个轴段构成，从下至上依次为一端小直径轴段、与小直径轴段相接并同轴的大直径轴段、与大直径轴段相接且其轴线与大直径轴段轴线不同轴的中直径轴段、与中直径轴段相接并同轴的外螺纹轴段，中直径轴段为具有偏心距的轴段；偏心轴a的中直径轴段插入偏心轴支座a的铅垂向圆柱通孔，偏心轴a的外螺纹轴段向上伸出偏心轴支座a铅垂向圆柱通孔端面之外，偏心轴a大直径轴段的一端面与偏心轴支座a下表面贴合；滚动轴承a和滚动轴承b的内环内孔分别套入偏心轴a的小直径轴段外表面并与其固连，导向轮a的中央圆柱形通孔套入滚动轴承a和滚动轴承b的外环外表面并与之固连；螺母b和螺母a依次旋入偏心轴a的外螺纹轴段，螺母b、螺母a和偏心轴支座a的相应表面相互贴合；偏心轴b的中直径轴段插入偏心轴支座b的铅垂向圆柱通孔，偏心轴b的外螺纹轴段向上伸出偏心轴支座b铅垂向圆柱通孔端面之外，偏心轴b大直径轴段的一端面与偏心轴支座b下表面贴合；滚动轴承c和滚动轴承d的内环内孔分别套入偏心轴b的小直径轴段外表面并与其固连，导向轮b的中央圆柱形通孔套入滚动轴承c和滚动轴承d的外环外表面并与之固连；螺母c和螺母d依次旋入偏心轴a的外螺纹轴段，螺母c、螺母d和偏心轴支座b的相应表面相互贴合；所述偏心轴a用于调节导向轮a的中心线位置，偏心轴b用于调节导向轮b的中心线位置；导向轮a的轴线和导向轮b的轴线位于同一平面内；所述摆动轴支座为t字形构件，由相互连接的立板和顶板构成，摆动轴支座立板下部设有水平向圆柱形通孔，摆动轴支座立板的圆柱形通孔套入摆动轴中部并与之固连，定距套a和定距套b分别套入摆动轴并位于摆动轴支座两侧；定距套a、定距套b和摆动轴支座与口字形框架两个长立板内壁构成间隙配合；所述执行单元支座为倒l形构件，由相互连接的矩形立板和矩形顶板构成，摆动轴支座顶板上表面固连在执行单元支座顶板下表面端部；

所述固定轴固连在滑台一侧面的一端部附近，滚动轴承i和滚动轴承j的内环内孔依次套入固定轴外表面并与之固连；滚轮套入滚动轴承i和滚动轴承j的外环外表面并与之固连；磁头支架一端面固连在滑台一侧面且靠近滚轮的位置，磁头固连在磁头支架的一侧面端部；间隔设置的滚动导轨滑座a和滚动导轨滑座b分别固连在滑台上，与固定轴同侧，且靠近滑台上无固定轴的一端部的两个角点，滚动导轨滑座a滑动安装在滚动导轨a上，滚动导轨滑座b滑动安装在滚动导轨b上；滚动导轨a和滚动导轨b分别固连在检测单元支座的一侧面上；检测单元支座的同一侧面上还固连有弹簧顶板，弹簧顶板上设有圆柱形通孔，导向柱插入弹簧顶板的圆柱形通孔并从两端悬伸其外，导向柱的一端面与滑台固连，导向柱与弹簧顶板的圆柱形通孔构成间隙配合；弹簧套入导向柱外表面，弹簧的一端面与滑台的一端面贴合，弹簧的另一端面与弹簧顶板的一侧面贴合，弹簧处于压缩状态；

所述固定龙门横梁为具有倒u形截面形状的构件，由上梁板、下梁板以及连接在上梁板和下梁板间的立梁板构成；三轨开口箱型轨道梁001与固定龙门横梁的下梁板下表面固连；固定龙门横梁的下梁板上表面分别与环形导轨的一端面和磁尺支承块的一端面固连，环形导轨的径向截面形状为矩形，其内外圆柱面为同圆心线圆柱面且其圆心线与铰链的轴线重合；磁尺支承块径向截面形状为矩形，其内外圆柱面为同圆心线圆柱面且其圆心线与铰链的轴线重合，磁尺支承块的外圆柱面与环形导轨的内圆柱面贴合；环形导轨的高度(两端面间距)大于磁尺支承块的高度，磁尺固连于磁尺支承块的内圆柱面；

两个所述执行单元的执行单元支座分别固连于变线单轨开口箱型轨道梁的上表面，两个执行单元导向轮a的轴线和导向轮b的轴线所在平面呈一定夹角布置且对称于变线单轨开口箱型轨道梁的铅垂中心平面；执行单元的行走轮a、行走轮b的外圆柱面分别与环形导轨的一端面相切，导向轮a的外圆柱面与环形导轨的外圆柱面相切，导向轮b的外圆柱面与环形导轨的内圆柱面相切，通过转动偏心轴a、偏心轴b进行微量调整实现；

所述检测单元的检测单元支座固连于变线单轨开口箱型轨道梁的上表面，并对称于变线单轨开口箱型轨道梁铅垂中心平面；滚轮的外圆柱面与环形导轨的内圆柱面相切；磁头的检测面与磁尺表面保持0.5～1mm的间距。

进一步地，所述行走轮b为主动轮，行走轮a为随动轮，即行走轮b有动力驱动，行走轮a无动力驱动。

进一步地，所述弹簧用于保证任何情况下，滚轮始终与环形导轨的内圆柱面相切，进而保证磁头的检测面与磁尺表面保持0.5～1mm的间距。

进一步地，所述偏心轴a和偏心轴b的偏心距均为2～5mm。

进一步地，所述两个执行单元导向轮a的轴线和导向轮b的轴线所在平面的夹角为0.3°～3.5°。

进一步地，所述滚动导轨a和滚动导轨b彼此平行且均平行于变线单轨开口箱型轨道梁铅垂中心平面。

进一步地，所述两台伺服电机、磁头和磁尺均与电控系统采用电连接，磁头和磁尺构成变线单轨开口箱型轨道梁的转动角位移检测系统，两台伺服电机、磁头和磁尺与电控系统构成闭环控制系统；

两台伺服电机具有两种运行方式：点动、自动；两台伺服电机均内置增量式编码器。

进一步地，所述执行单元的口字形框架与摆动轴和摆动轴支座构成跷跷板系统，所述跷跷板系统具有均载功能，能保证行走轮a和行走轮b所承受的重力载荷几乎相等。

本发明还提供了一种变线大梁数控驱动系统的工作过程，包括调试过程和工作过程；

所述调试过程包括如下步骤：

进行调试过程，获得变线单轨开口箱型轨道梁处于中位、左位、右位时的工作点；

s1、左位工作点设定：

初始状态下变线单轨开口箱型轨道梁处于中位，首先用点动运行方式同时同速启动两台伺服电机，通过两台减速器、两根转轴b带动两个行走轮b转动，两个行走轮a亦随着同速转动；从而驱使变线单轨开口箱型轨道梁逆时针转过一个三开道岔变线角，观察变线轨道与三开道岔钢轨的相互位置状况，对两台伺服电机反复进行正反向点动，直到变线轨道与三开道岔钢轨的相互位置状况达到规定要求为止，将此位置设定为变线单轨开口箱型轨道梁的转动角位移的原点，并将此位置设定为变线单轨开口箱型轨道梁的左位工作点；电控系统记录下此位置的所有信息；

s2、中位工作点设定：

用点动运行方式同时同速启动两台伺服电机，通过两台减速器、两根转轴b带动两个行走轮b转动，两个行走轮a亦随着同速转动；从而驱使变线单轨开口箱型轨道梁顺时针转过一个三开道岔变线角，观察变线轨道与三开道岔钢轨的相互位置状况，对两台伺服电机反复进行正反向点动，直到变线轨道与三开道岔钢轨的相互位置状况达到规定要求为止，将此位置设定为变线单轨开口箱型轨道梁的中位工作点；电控系统记录下此位置的所有信息；

s3、右位工作点设定：

用点动运行方式同时同速启动两台伺服电机，通过两台减速器、两根转轴b带动两个行走轮b转动，两个行走轮a亦随着同速转动；从而驱使变线单轨开口箱型轨道梁顺时针转过一个三开道岔变线角，观察变线轨道与三开道岔钢轨的相互位置状况，对两台伺服电机反复进行正反向点动，直到变线轨道与三开道岔钢轨的相互位置状况达到规定要求为止，将此位置设定为变线单轨开口箱型轨道梁的右位工作点；电控系统记录下此位置的所有信息；

s4、提前量设定：

考虑到伺服电机制动后，行走轮b与环形导轨间存在打滑问题，故伺服电机的制动需有一个提前量，按正常运行方式自动启动伺服电机，变线单轨开口箱型轨道梁转过一定角度后，伺服电机制动；电控系统分别记录下检测系统在伺服电机制动点和变线单轨开口箱型轨道梁停止转动点的位置信息，该两点的弧线距离差即为提前量；

上述所述三开道岔变线角是指三开道岔变线时，变线单轨开口箱型轨道梁所需转动的最小角度；

所述工作过程用于实现中位到左位变线，或中位到右位变线，或左位到中位变线，或右位到中位变线，或右位到左位变线，或左位到右位变线。

进一步地，所述中位到左位变线或中位到右位变线包括如下步骤：

初始状态下变线单轨开口箱型轨道梁处于中位，用自动运行方式同时同速正向或反向启动两台伺服电机，通过两台减速器、两根转轴b带动两个行走轮b转动，两个行走轮a亦随着同速转动；从而驱使变线单轨开口箱型轨道梁逆时针或顺时针转过接近一个三开道岔变线角，即当检测系统检测到变线单轨开口箱型轨道梁的当前点与左位工作点或右位工作点的弧线距离刚好等于提前量时，两台伺服电机同时制动；变线单轨开口箱型轨道梁在自身惯性作用下到达左位工作点或右位工作点；

所述左位到中位变线或右位到中位变线包括如下步骤：

初始状态下变线单轨开口箱型轨道梁处于左位或右位，用自动运行方式同时同速反向或正向启动两台伺服电机，通过两台减速器、两根转轴b带动两个行走轮b转动，两个行走轮a亦随着同速转动；从而驱使变线单轨开口箱型轨道梁顺时针或逆时针转过接近一个三开道岔变线角，即当检测系统检测到变线单轨开口箱型轨道梁的当前点与中位工作点的弧线距离等于提前量时，两台伺服电机同时制动；变线单轨开口箱型轨道梁在自身惯性作用下到达中位工作点；

所述右位到左位变线或左位到右位变线包括如下步骤：

初始状态下变线单轨开口箱型轨道梁处于右位或左位，用自动运行方式同时同速正向或反向启动两台伺服电机，通过两台减速器、两根转轴b带动两个行走轮b转动，两个行走轮a亦随着同速转动；从而驱使变线单轨开口箱型轨道梁逆时针或顺时针转过两倍三开道岔变线角，即当检测系统检测到变线单轨开口箱型轨道梁的当前点与左位工作点或右位工作点的弧线距离等于提前量时，两台伺服电机同时制动；变线单轨开口箱型轨道梁在自身惯性作用下到达左位工作点或右位工作点。

较现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、本发明提供的变线大梁数控驱动系统及其工作过程，能实现悬挂式货运三开道岔变线梁的精准定角度转动，满足悬挂式货运列车道岔的频繁变轨要求，且可靠性高、列车运行平稳。

2、本发明提供的变线大梁数控驱动系统及其工作过程，执行单元的口字形框架与摆动轴和摆动轴支座构成跷跷板系统，该跷跷板系统具有均载功能，能保证行走轮a和行走轮b所承受的重力载荷几乎相等。

3、本发明提供的变线大梁数控驱动系统及其工作过程，检测单元具有位移补偿功能，保证在昼夜温差变化的情况下，检测精度不受影响。

4、本发明提供的变线大梁数控驱动系统及其工作过程，导向轮具有位置调整功能，能有效提高系统的运行精度，提高系统的可靠性。

综上，应用本发明的技术方案能够解决现有技术中变线开口箱型轨道梁转动到每一个工作位置时，不能保证道岔变线钢轨与固定钢轨的准确对接的问题。

基于上述理由本发明可在交通系统等领域广泛推广。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为悬挂式货运单轨三开道岔示意图。

图2为悬挂式货运单轨三开道岔处于工作状态下的示意图。

图3为本发明变线大梁数控驱动系统俯视图。

图4为图3的a-a剖视图。

图5为图3的b-b剖视图。

图6为图4中h处的局部放大图。

图7为本发明变线大梁数控驱动系统的执行单元主视图。

图8为图7的d-d剖视图。

图9为图7的e-e剖视图。

图10为变线大梁数控驱动系统的检测单元主视图。

图11为图10的f-f剖视图。

图12为图10的俯视图。

图13为图10的g-g剖视图。

图中：a、固定单轨开口箱型轨道梁；b、铰链；c、变线单轨开口箱型轨道梁；d、三开道岔钢轨；e、三轨开口箱型轨道梁；f、变线钢轨；g、道岔钢轨弯曲驱动系统；h、本发明变线大梁数控驱动系统；

001、三轨开口箱型轨道梁；002、环形导轨；003、固定龙门横梁；004、磁尺支承块；005、磁尺；006、变线单轨开口箱型轨道梁；100、执行单元；200、检测单元；300、电控系统；

101、执行单元支座；102、摆动轴；103、定距套a；104、摆动轴支座；105、定距套b；106、螺母a；107、螺母b；108、偏心轴支座a；109、偏心轴a；110、导向轮a；111、滚动轴承a；112、滚动轴承b；113、滚动轴承c；114、滚动轴承d；115、偏心轴b；116、导向轮b；117、偏心轴支座b；118、螺母c；119、螺母d；120、口字形框架；121、行走轮a；122、滚动轴承e；123、转轴a；124、减速器；125、伺服电机；126、滚动轴承f；127、行走轮b；128、滚动轴承g；129、转轴b；130、滚动轴承h；

201、滚轮；202、滚动轴承i；203、固定轴；204、滑台；205、弹簧；206、导向柱；207、弹簧顶板；208、检测单元支座；209、磁头支架；210、磁头；211、滚动轴承j；212、滚动导轨a；213、滚动导轨滑座a；214、滚动导轨滑座b；215、滚动导轨b。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。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。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当清楚，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员己知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任向具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

实施例1

如图1-2所示，在图1悬挂式货运单轨三开道岔的结构示意图中，固定单轨开口箱型轨道梁a是两个相互固连的在空间呈平行布置的工字形大梁(图1-2中做了简化，下同)，变线单轨开口箱型轨道梁c也是相互固连的两个在空间呈平行布置的工字形大梁；三轨开口箱型轨道梁e是由相互固连的六个工字形大梁构成，三轨开口箱型轨道梁e的中央两个工字形大梁在空间呈平行布置；两侧的各两个工字形大梁在空间分别呈平行布置；中央工字形大梁与两侧工字形大梁间夹角刚好等于道岔变线角。两根变线钢轨f分别置于固定单轨开口箱型轨道梁a和变线单轨开口箱型轨道梁c的工字形大梁内侧下底板上表面(工字形大梁立板内侧)，且两根变线钢轨f彼此平行。铰链b位于变线单轨开口箱型轨道梁c的两根工字形大梁的对称中心线上。道岔钢轨弯曲驱动系统g位于两根变线钢轨f外侧并分别与固定单轨开口箱型轨道梁a和变线单轨开口箱型轨道梁c固连。三开道岔钢轨d由六根钢轨构成，中央两根钢轨分别与变线钢轨f的两根钢轨共线；两侧的四根钢轨两两平行且间距与变线钢轨f的两根钢轨的间距相等；两侧的四根钢轨与中央两根钢轨间夹角刚好分别等于道岔变线角。本发明变线大梁数控驱动系统与变线单轨开口箱型轨道梁c固连，三轨开口箱型轨道梁e与固定龙门横梁003固连。

如图3-13所示，本发明提供了一种变线大梁数控驱动系统，由三轨开口箱型轨道梁、环形导轨、固定龙门横梁、磁尺支承块、磁尺、变线单轨开口箱型轨道梁、两个执行单元、检测单元和电控系统等组成。

执行单元包括执行单元支座、摆动轴、定距套a、摆动轴支座、定距套b、螺母a、螺母b、偏心轴支座a、偏心轴a、导向轮a、滚动轴承a、滚动轴承b、滚动轴承c、滚动轴承d、偏心轴b、导向轮b、偏心轴支座b、螺母c、螺母d、口字形框架、行走轮a、滚动轴承e、转轴a、减速器、伺服电机、滚动轴承f、行走轮b、滚动轴承g、转轴b和滚动轴承h。

检测单元包括滚轮、滚动轴承i、固定轴、滑台、弹簧、导向柱、弹簧顶板、检测单元支座、磁头支架、磁头、滚动轴承j、滚动导轨a、滚动导轨滑座a、滚动导轨滑座b和滚动导轨b。

在执行单元100中，口字形框架120由两个长立板和两个短立板构成，各板等高，开口方向铅垂；在口字形框架120的两个长立板下部偏两侧处各有两个等直径圆柱通孔，孔内分别安装滚动轴承e122、滚动轴承h130、滚动轴承f126、滚动轴承g128；滚动轴承e122、滚动轴承h130、滚动轴承f126、滚动轴承g128的外环与口字形框架120的两个长立板分别固连；在口字形框架120的两个长立板上部中线位置各有一个圆柱形通孔，摆动轴102插入该孔并与该孔构成间隙配合。转轴a123分别插入滚动轴承e122、滚动轴承h130的内环内孔并与之固连，转轴b129分别插入滚动轴承f126、滚动轴承g128的内环内孔并与之固连；行走轮a121的中央内孔套在转轴a123上且两者固连，行走轮a121的两端面与口字形框架120的两个长立板内侧壁间距离相等；行走轮b127的中央内孔套在转轴b129上且两者固连，行走轮b127的两端面与口字形框架120的两个长立板内侧壁间距离相等。转轴a123、转轴b129、摆动轴102彼此平行。减速器124是一台直角减速器，即其输出轴轴线与输入轴轴线垂直，减速器124的输出轴与转轴b129的一端部固连，减速器124的与其输出轴轴线垂直的一壳体表面与口字形框架120的一长立板外侧面固连，减速器124的与其输入轴轴线垂直的一壳体表面与伺服电机125的壳体固连，伺服电机125的输出轴与减速器124的输入轴固连。偏心轴支座a108、偏心轴支座b117分别固连在口字形框架120的两个长立板外侧面上，偏心轴支座a108、偏心轴支座b117上各有一个铅垂向圆柱通孔。偏心轴a109、偏心轴b115是两个形状完全相同的构件，均由4个轴段构成：一端小直径轴段、与小直径轴段相接并同轴的大直径轴段、与大直径轴段相接且其轴线与大直径轴段轴线不同轴(具有一个偏心距)的中直径轴段、与中直径轴段相接并同轴的外螺纹轴段。偏心轴a109的中直径轴段插入偏心轴支座a108的铅垂向圆柱通孔，偏心轴a109的外螺纹轴段向上伸出偏心轴支座a108铅垂向圆柱通孔端面之外，偏心轴a109大直径轴段的一端面与偏心轴支座a108下表面贴合；滚动轴承a111、滚动轴承b112的内环内孔分别套入偏心轴a109的小直径轴段外表面并与其固连，导向轮a110的中央圆柱形通孔套入滚动轴承a111、滚动轴承b112的外环外表面并与之固连；螺母b107、螺母a106依次旋入偏心轴a109的外螺纹轴段，螺母b107、螺母a106、偏心轴支座a108的相应表面相互贴合。偏心轴b115的中直径轴段插入偏心轴支座b117的铅垂向圆柱通孔，偏心轴b115的外螺纹轴段向上伸出偏心轴支座b117铅垂向圆柱通孔端面之外，偏心轴b115大直径轴段的一端面与偏心轴支座b117下表面贴合；滚动轴承c113、滚动轴承d114的内环内孔分别套入偏心轴b115的小直径轴段外表面并与其固连，导向轮b116的中央圆柱形通孔套入滚动轴承c113、滚动轴承d114的外环外表面并与之固连；螺母c118、螺母d119依次旋入偏心轴a109的外螺纹轴段，螺母c118、螺母d119、偏心轴支座b117的相应表面相互贴合。偏心轴a109的作用之一是调节导向轮a110的中心线位置，偏心轴b115的作用之一是调节导向轮b116的中心线位置。导向轮a110的轴线和导向轮b116的轴线位于同一平面内。摆动轴支座104是一个t字形构件，即由一个立板和一个顶板构成，在摆动轴支座104立板下部有一个水平向圆柱形通孔，摆动轴支座104立板的圆柱形通孔套入摆动轴102中部并与之固连，定距套a103、定距套b105分别套入摆动轴102并位于摆动轴支座104两侧；定距套a103、定距套b105、摆动轴支座104与口字形框架120两个长立板内壁构成间隙配合。执行单元支座101是一个倒l形构件，即由一个矩形立板和一个矩形顶板构成，摆动轴支座104顶板上表面固连在执行单元支座101顶板下表面端部。

行走轮b127为主动轮，行走轮a121为随动轮；即行走轮b127有动力驱动，行走轮a121无动力驱动。

在检测单元200中，固定轴203固连在滑台204一侧面的一端部附近，滚动轴承i202、滚动轴承j211的内环内孔依次套入固定轴203外表面并与之固连；滚轮201套入滚动轴承i202、滚动轴承j211的外环外表面并与之固连。磁头支架209一端面固连在滑台204一侧面且临近滚轮201的位置，磁头210固连在磁头支架209的一侧面端部。滚动导轨滑座a213、滚动导轨滑座b214分别固连在滑台204固连有固定轴203的一侧面，且位于无固定轴203的一端部的两个角点附近，滚动导轨滑座a213滑动安装在滚动导轨a212上，滚动导轨滑座b214滑动安装在滚动导轨b215上；滚动导轨a212、滚动导轨b215分别固连在检测单元支座208的一侧面上，在检测单元支座208的同一侧面上还固连有一弹簧顶板207；弹簧顶板207上有一个圆柱形通孔，导向柱206插入弹簧顶板207的圆柱形通孔并从两端悬伸其外，导向柱206的一端面与滑台204固连，导向柱206与弹簧顶板207的圆柱形通孔构成间隙配合；弹簧205套入导向柱206外表面，弹簧205的一端面与滑台204的一端面贴合，弹簧205的另一端面与弹簧顶板207的一侧面贴合，弹簧205处于压缩状态。

固定龙门横梁003是一个具有倒u形截面形状的构件，即由上梁板、下梁板和立梁板构成；固定龙门横梁003的下梁板上表面分别与环形导轨002的一端面和磁尺支承块004的一端面固连，环形导轨002的径向截形为矩形，其内外圆柱面为同圆心线圆柱面且其圆心线与铰链b的轴线重合；磁尺支承块004径向截形为矩形，其内外圆柱面为同圆心线圆柱面且其圆心线与铰链b的轴线重合，磁尺支承块004的外圆柱面与环形导轨002的内圆柱面贴合；环形导轨002的高度(两端面间距)大于磁尺支承块004的高度，磁尺005固连于磁尺支承块004的内圆柱面。三轨开口箱型轨道梁001与固定龙门横梁003固连。

两个执行单元100的执行单元支座101分别固连于变线单轨开口箱型轨道梁006的上表面，两个执行单元100导向轮a110的轴线和导向轮b116的轴线所在平面呈一定夹角布置且对称于变线单轨开口箱型轨道梁006的铅垂中心平面。执行单元100的行走轮a121、行走轮b127的外圆柱面分别与环形导轨002的一端面相切，导向轮a110的外圆柱面与环形导轨002的外圆柱面相切，导向轮b116的外圆柱面与环形导轨002的内圆柱面相切(通过转动偏心轴a109、偏心轴b115进行微量调整实现)。

检测单元200的检测单元支座208固连于变线单轨开口箱型轨道梁006的上表面，并对称于变线单轨开口箱型轨道梁006铅垂中心平面；滚轮201的外圆柱面与环形导轨002的内圆柱面相切；磁头210的检测面与磁尺005表面保持0.5～1mm的间距。

弹簧205的作用是保证任何情况下，滚轮201始终与环形导轨002的内圆柱面相切；进而保证磁头210的检测面与磁尺005表面保持0.5～1mm的间距。

偏心轴a109、偏心轴b115的偏心距：2～5mm。

两个执行单元100导向轮a110的轴线和导向轮b116的轴线所在平面的夹角为0.3°～3.5°。

滚动导轨a212、滚动导轨b215彼此平行且均平行于变线单轨开口箱型轨道梁006铅垂中心平面。

两台伺服电机125、磁头210、磁尺005均与电控系统300采用电连接；磁头210、磁尺005构成变线单轨开口箱型轨道梁006的转动角位移检测系统；两台伺服电机125、磁头210、磁尺005与电控系统300构成闭环控制系统；两台伺服电机125具有两种运行方式：点动、自动；两台伺服电机125均内置增量式编码器。

执行单元100的口字形框架120和摆动轴102、摆动轴支座104构成一个跷跷板系统，该系统具有均载功能，即能保证行走轮a121、行走轮b127所承受的重力载荷几乎相等。

实施例2

在实施例1的基础上，本发明还提供了一种变线大梁数控驱动系统的工作过程，包括调试过程和工作过程。

1、调试过程

1)左位工作点设定

附图1～图11所示是变线单轨开口箱型轨道梁006处于中位，首先用点动运行方式同时同速启动两台伺服电机125，通过两台减速器124、两根转轴b129带动两个行走轮b127转动，两个行走轮a121亦随着同速转动；从而驱使变线单轨开口箱型轨道梁006逆时针转过一个三开道岔变线角，观察变线轨道f与三开道岔钢轨d的相互位置状况，对两台伺服电机125反复进行正反向点动，直到变线轨道f与三开道岔钢轨d的相互位置状况达到规定要求为止，将此位置设定为变线单轨开口箱型轨道梁006的转动角位移的原点，并将此位置设定为变线单轨开口箱型轨道梁006的左位工作点。电控系统300记录下此位置的所有信息。

2)中位工作点设定

用点动运行方式同时同速启动两台伺服电机125，通过两台减速器124、两根转轴b129带动两个行走轮b127转动，两个行走轮a121亦随着同速转动；从而驱使变线单轨开口箱型轨道梁006顺时针转过一个三开道岔变线角，观察变线轨道f与三开道岔钢轨d的相互位置状况，对两台伺服电机125反复进行正反向点动，直到变线轨道f与三开道岔钢轨d的相互位置状况达到规定要求为止，将此位置设定为变线单轨开口箱型轨道梁006的中位工作点；电控系统300记录下此位置的所有信息。

3)右位工作点设定

用点动运行方式同时同速启动两台伺服电机125，通过两台减速器124、两根转轴b129带动两个行走轮b127转动，两个行走轮a121亦随着同速转动；从而驱使变线单轨开口箱型轨道梁006顺时针转过一个三开道岔变线角，观察变线轨道f与三开道岔钢轨d的相互位置状况，对两台伺服电机125反复进行正反向点动，直到变线轨道f与三开道岔钢轨d的相互位置状况达到规定要求为止，将此位置设定为变线单轨开口箱型轨道梁006的右位工作点；电控系统300记录下此位置的所有信息。

4)提前量设定

考虑到伺服电机125制动后，行走轮b127与环形导轨002间存在打滑问题，故伺服电机125的制动需有一个提前量，按正常运行方式自动启动伺服电机125，变线单轨开口箱型轨道梁006转过一定角度后，伺服电机125制动；电控系统300分别记录下检测系统在伺服电机125制动点和变线单轨开口箱型轨道梁006停止转动点的位置信息，该两点的弧线距离差即为提前量。

所谓三开道岔变线角：三开道岔变线时，变线单轨开口箱型轨道梁006所需转动的最小角度。

2、工作过程

本发明可实现中位到左位变线，或中位到右位变线，或左位到中位变线，或右位到中位变线，或右位到左位变线，或左位到右位变线。

1)中位到左位变线

附图1～图13所示是变线单轨开口箱型轨道梁006处于中位，用自动运行方式同时同速正向启动两台伺服电机125，通过两台减速器124、两根转轴b129带动两个行走轮b127转动，两个行走轮a121亦随着同速转动；从而驱使变线单轨开口箱型轨道梁006逆时针转过接近一个三开道岔变线角，即当检测系统检测到变线单轨开口箱型轨道梁006的当前点与左位工作点的弧线距离刚好等于提前量时，两台伺服电机125同时制动。变线单轨开口箱型轨道梁006在自身惯性作用下到达左位工作点。

2)中位到右位变线

附图1～图13所示是变线单轨开口箱型轨道梁006处于中位，用自动运行方式同时同速反向启动两台伺服电机125，通过两台减速器124、两根转轴b129带动两个行走轮b127转动，两个行走轮a121亦随着同速转动；从而驱使变线单轨开口箱型轨道梁006顺时针转过接近一个三开道岔变线角，即当检测系统检测到变线单轨开口箱型轨道梁006的当前点与右位工作点的弧线距离刚好等于提前量时，两台伺服电机125同时制动。变线单轨开口箱型轨道梁006在自身惯性作用下到达右位工作点。

3)左位到中位变线

附图1～图13所示是变线单轨开口箱型轨道梁006处于中位。当左位到中位变线的初始状态是：变线单轨开口箱型轨道梁006处于左位。用自动运行方式同时同速反向启动两台伺服电机125，通过两台减速器124、两根转轴b129带动两个行走轮b127转动，两个行走轮a121亦随着同速转动；从而驱使变线单轨开口箱型轨道梁006顺时针转过接近一个三开道岔变线角，即当检测系统检测到变线单轨开口箱型轨道梁006的当前点与中位工作点的弧线距离刚好等于提前量时，两台伺服电机125同时制动。变线单轨开口箱型轨道梁006在自身惯性作用下到达中位工作点。

4)右位到中位变线

附图1～图13所示是变线单轨开口箱型轨道梁006处于中位。当右位到中位变线的初始状态是：变线单轨开口箱型轨道梁006处于右位。用自动运行方式同时同速正向启动两台伺服电机125，通过两台减速器124、两根转轴b129带动两个行走轮b127转动，两个行走轮a121亦随着同速转动；从而驱使变线单轨开口箱型轨道梁006逆时针转过接近一个三开道岔变线角，即当检测系统检测到变线单轨开口箱型轨道梁006的当前点与中位工作点的弧线距离刚好等于提前量时，两台伺服电机125同时制动。变线单轨开口箱型轨道梁006在自身惯性作用下到达右位工作点。

5)右位到左位变线

附图1～图13所示是变线单轨开口箱型轨道梁006处于中位。当右位到左位变线的初始状态是：变线单轨开口箱型轨道梁006处于右位。用自动运行方式同时同速正向启动两台伺服电机125，通过两台减速器124、两根转轴b129带动两个行走轮b127转动，两个行走轮a121亦随着同速转动；从而驱使变线单轨开口箱型轨道梁006逆时针转过接近两倍三开道岔变线角，即当检测系统检测到变线单轨开口箱型轨道梁006的当前点与左位工作点的弧线距离刚好等于提前量时，两台伺服电机125同时制动。变线单轨开口箱型轨道梁006在自身惯性作用下到达左位工作点。

6)左位到右位变线

附图1～图13所示是变线单轨开口箱型轨道梁006处于中位。当左位到右位变线的初始状态是：变线单轨开口箱型轨道梁006处于左位。用自动运行方式同时同速反向启动两台伺服电机125，通过两台减速器124、两根转轴b129带动两个行走轮b127转动，两个行走轮a121亦随着同速转动；从而驱使变线单轨开口箱型轨道梁006顺时针转过接近两倍三开道岔变线角，即当检测系统检测到变线单轨开口箱型轨道梁006的当前点与右位工作点的弧线距离刚好等于提前量时，两台伺服电机125同时制动。变线单轨开口箱型轨道梁006在自身惯性作用下到达右位工作点。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。