本实用新型涉及跨坐式单轨交通技术领域，特别是涉及一种变截面单轨道岔及其梁间连接装置。
背景技术：
跨座式单轨交通因其总体建设费用低、爬坡能力强、噪音低、乘坐舒适等特点，近年来得到了快速的发展，按照其轨道梁宽度划分，主要可以分为850型、700型和690型。跨座式单轨道岔是跨座式单轨交通的三大关键技术之一，是一种使车辆从一条线路转到另一条线路的线路连接设备。
目前，同一种类型的跨座式单轨道岔在不同轨道梁宽的线路中无法互换使用。跨座式单轨道岔需根据其线路轨道梁宽度设计制造道岔梁，并匹配设计相应的道岔梁驱动机构。同一类型的跨座式单轨道岔无法在轨道梁宽不同的线路间互换使用，增加了单轨道岔的设计和制造成本，造成了跨座式单轨道岔种类繁多、互换性差等问题。
现阶段，道岔梁和轨道梁走行面的连接，主要采用活动指型板进行连接，在道岔梁开始转辙和转辙到位时，活动指型板会与道岔梁及轨道梁之间产生较大的冲击振动和噪音。并由于道岔长期高频的转辙，活动指型板会发生较严重的磨损，降低道岔梁和轨道梁连接的平顺与连贯性，影响列车安全平稳过岔。
技术实现要素：
针对上述现有技术的不足，本专利申请所要解决的技术问题是如何提供一种设计成本低、互换性能优良，结构紧凑的变截面单轨道岔及其梁间连接装置。
为了解决上述技术问题，本实用新型采用了如下的技术方案：
一种变截面单轨道岔及其梁间连接装置，包括道岔梁体、变截面驱动装置、导向面板、稳定面板、梁间连接装置和道岔梁锁定装置；所述变截面驱动装置位于所述道岔梁体内部，所述导向面板和稳定面板均分别位于道岔梁体的两侧，所述变截面驱动装置用于驱动导向面板和稳定面板分别同步运动；所述道岔梁锁定装置和梁间连接装置均位于道岔梁体的活动端的内部，所述道岔梁锁定装置和梁间连接装置通过连接杆互联。
这样，变截面驱动装置能驱动导向面板和稳定面板分别同步反向向梁体两侧运动，从而改变变截面单轨道岔的横截面，以匹配不同轨道梁宽的线路。道岔梁锁定装置和梁间连接装置通过连接杆互联，道岔梁锁定装置在锁定过程中，道岔梁锁定装置通过连接杆带动梁间连接装置同步对变截面单轨道岔和轨道梁的端部进行连接，满足列车过岔要求。在解锁过程中，解除锁定的同时解除连接，以满足变截面道岔梁的转撤要求。
具体的，位于所述道岔梁体同一侧的所述导向面板和稳定面板运动速度及方向均相同。
其中，所述变截面驱动装置包括桁架、推杆、导向连接杆、稳定连接杆、导向伸缩杆、稳定伸缩杆和伸缩杆导向槽；所述道岔梁体内设置有桁架导向槽，所述桁架的两端滑动配合在所述桁架导向槽内；所述导向连接杆的一端与桁架铰接，另一端与导向伸缩杆铰接，所述导向伸缩杆的另一端与导向面板固定连接；所述稳定连接杆的一端与桁架铰接，另一端与稳定伸缩杆铰接，所述稳定伸缩杆的另一端与稳定面板固定连接；所述导向伸缩杆和稳定伸缩杆分别滑动配合在伸缩杆导向槽内，所述伸缩杆导向槽上还设置有允许导向连接杆或稳定连接杆滑动的滑槽，所述伸缩杆导向槽固定安装在道岔梁体内部；所述推杆固定安装在所述道岔梁体内部，所述推杆的动作端与桁架固定连接并用于带动桁架沿桁架导向槽滑动。
这样，桁架导向槽对桁架的运动起到限位和导向作用。伸缩杆导向槽对导向伸缩杆和稳定伸缩杆起到导向和限位的作用。
变截面驱动装置能在道岔梁体内部上下运动，其能将自身的上下运动转换为导向面板和稳定面板向道岔梁体两侧的平动，使得道岔梁体两侧的两导向面板和两稳定面板分别同步反向向梁体两侧运动，从而改变变截面单轨道岔的横截面。
当变截面道岔梁需要改变其截面尺寸以匹配不同轨道梁宽线路时，跨座式单轨道岔的控制装置控制推杆运动，推杆带动桁架在桁架导向槽内沿梁体高度方向上下运动，桁架通过其左右两侧的导向连接杆和稳定连接杆带动左右两侧的导向伸缩杆和稳定伸缩杆同步反向运动，进一步地，分别带动道岔梁体两侧的固连在导向伸缩杆和稳定伸缩杆上的导向面板和稳定面板同步反向运动，从而改变道岔梁的横截面。当运动到位后，控制装置控制推杆停止运动，并控制设置在桁架上的变截面锁定机构进行锁定，保证所述桁架位置不会发生变化，进一步确保列车过岔承载时，导向面板和稳定面板的位置不会变动。
其中，所述伸缩杆导向槽固连在所述道岔梁体内部，所述伸缩杆导向槽远离导向面板和稳定面板的端部封闭，另一端开口。开口端端口与道岔梁体外表面平齐，封闭端对导向伸缩杆和稳定伸缩杆向道岔梁体内部运动时起到限位作用，避免发生故障时，导向伸缩杆和稳定伸缩杆对该变截面道岔造成更大程度上的损坏。限位块固定安装在所述伸缩杆导向槽靠近导向面板或稳定面板的一端，对导向伸缩杆和稳定伸缩杆向道岔梁体外部运动时起到限位作用，避免发生故障时，导向伸缩杆和稳定伸缩杆对该变截面道岔造成更大程度上的损坏。
其中，所述桁架包括第一水平杆、第二水平杆、斜撑杆和竖向杆，所述第一水平杆和第二水平杆沿竖直方向正对且平行设置，所述第一水平杆和第二水平杆之间通过斜撑杆固定连接，所述第一水平杆和第二水平杆的两端均固定安装有竖向杆，所述竖向杆竖向滑动配合在所述桁架导向槽内。增强桁架的结构强度以及稳定性。
其中，所述道岔梁体外侧设置有与导向面板和稳定面板匹配的凹槽。当导向面板和稳定面板分别嵌装在导向凹槽和稳定凹槽中，此时变截面道岔梁的横截面最小。
所述道岔梁锁定装置包括锁定电机、锁定减速箱和锁定推杆，所述锁定电机的输出轴与锁定减速箱的输入轴动力耦合连接，所述锁定推杆上设置有齿条，所述锁定推杆通过齿轮齿条啮合副与所述锁定减速箱连接，与道岔梁体的活动端相向对接的轨道梁正对锁定推杆设置有锁定槽。
这样，当变截面单轨道岔锁定时，锁定电机输出的力矩经过锁定减速箱减速后，驱动锁定推杆插入锁定槽，将道岔梁位置固定，确保列车过岔承载时变截面单轨道岔的位置不会发生变动。当变截面单轨道岔解锁时，锁定电机反转，其输出的力矩经过锁定减速箱减速后，驱动锁定推杆退出锁定槽，解除变截面单轨道岔梁的锁定。
所述道岔梁体的活动端设置有锁定推杆导向槽，所述锁定推杆滑动配合在所述锁定推杆导向槽内。
其中，所述梁间连接装置包括连接板、伸缩杆、伸缩导向槽和连接杆，所述伸缩导向槽竖向固定安装在所述道岔梁体的活动端的内部，所述伸缩杆滑动配合在所述伸缩导向槽内，所述伸缩杆的一端固定连接在所述连接板上，另一端铰接在所述连接杆的一端，所述连接杆的另一端铰接在锁定推杆上，所述伸缩导向槽设置有允许连接杆滑动的滑槽。
这样，当变截面单轨道岔转辙到位后，道岔梁锁定装置开始对道岔进行锁定。锁定电机驱动锁定推杆向锁定槽方向运动，锁定推杆带动铰接在其上的连接杆运动，连接杆进而带动铰接在其上的伸缩杆在伸缩导向槽内向下运动，伸缩杆进一步带动连接板向连接板凹槽方向运动。当道岔梁锁定装置锁定到位后，连接板嵌装在连接板凹槽中，梁间连接装置完成变截面单轨道岔和轨道梁的连接。
当变截面单轨道岔需要转辙时，道岔梁锁定装置解除对道岔的锁定。锁定电机驱动锁定推杆退出锁定槽，锁定推杆带动铰接在其上的连接杆运动，连接杆进而带动铰接在其上的伸缩杆在伸缩导向槽内向上运动，伸缩杆进一步带动连接板向上运动，脱离连接板凹槽，解除变截面单轨道岔和轨道梁的连接。
其中，所述伸缩导向槽上端开口且下端封闭。伸缩导向槽开口端可供伸缩杆沿竖直方向自由运动，伸缩导向槽的封闭端，当梁间连接装置完成道岔梁和轨道梁的连接时，对所述伸缩杆起到限位作用。
其中，所述道岔梁体的活动端和与道岔梁体的活动端相向对接的轨道梁走行面上设置有连接板凹槽，所述连接板凹槽与所述连接板匹配。连接板可嵌装在所述凹槽中。
综上，本实用新型具有结构紧凑、互换性能优良、设计成本低的优点。
附图说明
图1是本实用新型整体结构图；
图2是本实用新型主视图；
图3是图2a-a视图；
图4是道岔梁锁定装置和梁间连接装置结构图；
图5是道岔梁锁定装置和梁间连接装置运动过程图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步的详细说明。在本实用新型的描述中，需要理解的是，方位词如“上、下”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是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，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
如图1-4所示，一种变截面单轨道岔及其梁间连接装置，包括道岔梁体4、变截面驱动装置3、导向面板5、稳定面板6、梁间连接装置1和道岔梁锁定装置2；所述变截面驱动装置3位于所述道岔梁体4内部，所述导向面板5和稳定面板6均分别位于道岔梁体4的两侧，所述变截面驱动装置3用于驱动导向面板5和稳定面板6分别同步运动；所述道岔梁锁定装置2和梁间连接装置1均位于道岔梁体4的活动端402的内部，所述道岔梁锁定装置2和梁间连接装置1通过连接杆104互联。
这样，变截面驱动装置3能驱动导向面板5和稳定面板6分别同步反向向梁体两侧运动，从而改变变截面单轨道岔的横截面，以匹配不同轨道梁宽的线路。道岔梁锁定装置2和梁间连接装置1通过连接杆104互联，道岔梁锁定装置2在锁定过程中，道岔梁锁定装置2通过连接杆104带动梁间连接装置1同步对变截面单轨道岔和轨道梁的端部进行连接，满足列车过岔要求。在解锁过程中，解除锁定的同时解除连接，以满足变截面道岔梁的转撤要求。
具体的，位于所述道岔梁体4同一侧的所述导向面板5和稳定面板6运动速度及方向均相同。
其中，所述变截面驱动装置3包括桁架、推杆、导向连接杆、稳定连接杆、导向伸缩杆、稳定伸缩杆和伸缩杆导向槽；所述道岔梁体内设置有桁架导向槽，所述桁架的两端滑动配合在所述桁架导向槽内；所述导向连接杆的一端与桁架铰接，另一端与导向伸缩杆铰接，所述导向伸缩杆的另一端与导向面板固定连接；所述稳定连接杆的一端与桁架铰接，另一端与稳定伸缩杆铰接，所述稳定伸缩杆的另一端与稳定面板固定连接；所述导向伸缩杆和稳定伸缩杆分别滑动配合在伸缩杆导向槽内，所述伸缩杆导向槽上还设置有允许导向连接杆或稳定连接杆滑动的滑槽，所述伸缩杆导向槽固定安装在道岔梁体内部；所述推杆固定安装在所述道岔梁体内部，所述推杆的动作端与桁架固定连接并用于带动桁架沿桁架导向槽滑动。
这样，桁架导向槽对桁架的运动起到限位和导向作用。伸缩杆导向槽对导向伸缩杆和稳定伸缩杆起到导向和限位的作用。
变截面驱动装置3能在道岔梁体4内部上下运动，其能将自身的上下运动转换为导向面板5和稳定面板6向道岔梁体4两侧的平动，使得道岔梁体4两侧的两导向面板5和两稳定面板6分别同步反向向梁体两侧运动，从而改变变截面单轨道岔的横截面。
当变截面道岔梁需要改变其截面尺寸以匹配不同轨道梁宽线路时，跨座式单轨道岔的控制装置控制推杆运动，推杆带动桁架在桁架导向槽内沿梁体高度方向上下运动，桁架通过其左右两侧的导向连接杆和稳定连接杆带动左右两侧的导向伸缩杆和稳定伸缩杆同步反向运动，进一步地，分别带动道岔梁体两侧的固连在导向伸缩杆和稳定伸缩杆上的导向面板和稳定面板同步反向运动，从而改变道岔梁的横截面。当运动到位后，控制装置控制推杆停止运动，并控制设置在桁架上的变截面锁定机构进行锁定，保证所述桁架位置不会发生变化，进一步确保列车过岔承载时，导向面板和稳定面板的位置不会变动。
其中，所述伸缩杆导向槽固连在所述道岔梁体内部，所述伸缩杆导向槽远离导向面板5和稳定面板6的端部封闭，另一端开口。开口端端口与道岔梁体外表面平齐，封闭端对导向伸缩杆和稳定伸缩杆向道岔梁体内部运动时起到限位作用，避免发生故障时，导向伸缩杆和稳定伸缩杆对该变截面道岔造成更大程度上的损坏。限位块固定安装在所述伸缩杆导向槽靠近导向面板或稳定面板的一端，对导向伸缩杆和稳定伸缩杆向道岔梁体外部运动时起到限位作用，避免发生故障时，导向伸缩杆和稳定伸缩杆对该变截面道岔造成更大程度上的损坏。
所述伸缩杆导向槽远离导向面板5和稳定面板6的端部封闭，所述伸缩导向槽上固定安装有限位块，限位块固定安装在所述滑槽靠近导向面板或稳定面板的一端。伸缩杆导向槽固连在所述道岔梁体内部，伸缩杆导向槽一端开口，开口端端口与道岔梁体外表面平齐，另一端端口封闭，封闭端对导向伸缩杆和稳定伸缩杆向道岔梁体内部运动时起到限位作用，避免发生故障时，导向伸缩杆和稳定伸缩杆对变截面道岔梁造成更大程度上的损坏。限位块固连在伸缩杆导向槽上，对导向伸缩杆和稳定伸缩杆向道岔梁体外部运动时起到限位作用，避免发生故障时，导向伸缩杆和稳定伸缩杆对变截面道岔梁造成更大程度上的损坏。
其中，所述桁架包括第一水平杆、第二水平杆、斜撑杆和竖向杆，所述第一水平杆和第二水平杆沿竖直方向正对且平行设置，所述第一水平杆和第二水平杆之间通过斜撑杆固定连接，所述第一水平杆和第二水平杆的两端均固定安装有竖向杆，所述竖向杆竖向滑动配合在所述桁架导向槽内。增强桁架的结构强度以及稳定性。
其中，所述道岔梁体4外侧设置有与导向面板5和稳定面板6匹配的凹槽。当导向面板5和稳定面板6分别嵌装在导向凹槽和稳定凹槽中，此时变截面道岔梁的横截面最小。
如图4-5所示，所述道岔梁锁定装置2包括锁定电机201、锁定减速箱202和锁定推杆203，所述锁定电机201的输出轴与锁定减速箱202的输入轴动力耦合连接，所述锁定推杆203上设置有齿条，所述锁定推杆203通过齿轮齿条啮合副与所述锁定减速箱202连接，与道岔梁体4的活动端402相向对接的轨道梁正对锁定推杆设置有锁定槽。
这样，当变截面单轨道岔锁定时，锁定电机201输出的力矩经过锁定减速箱202减速后，驱动锁定推杆203插入锁定槽，将道岔梁位置固定，确保列车过岔承载时变截面单轨道岔的位置不会发生变动。当变截面单轨道岔解锁时，锁定电机201反转，其输出的力矩经过锁定减速箱202减速后，驱动锁定推杆203退出锁定槽，解除变截面单轨道岔梁的锁定。
其中，所述道岔梁体的活动端402设置有锁定推杆导向槽，所述锁定推杆滑动配合在所述锁定推杆导向槽内。
其中，所述梁间连接装置1包括连接板101、伸缩杆102、伸缩导向槽103和连接杆104，所述伸缩导向槽103竖向固定安装在所述道岔梁体4的活动端的内部，所述伸缩杆102滑动配合在所述伸缩导向槽103内，所述伸缩杆102的一端固定连接在所述连接板101上，另一端铰接在所述连接杆104的一端，所述连接杆104的另一端铰接在锁定推杆203上，所述伸缩导向槽103设置有允许连接杆滑动的滑槽。
这样，当变截面单轨道岔转辙到位后，道岔梁锁定装置2开始对道岔进行锁定。锁定电机201驱动锁定推杆203向锁定槽方向运动，锁定推杆203带动铰接在其上的连接杆104运动，连接杆104进而带动铰接在其上的伸缩杆102在伸缩导向槽103内向下运动，伸缩杆102进一步带动连接板101向连接板凹槽方向运动。当道岔梁锁定装置2锁定到位后，连接板101嵌装在连接板凹槽中，梁间连接装置1完成变截面单轨道岔和轨道梁的连接。
当变截面单轨道岔需要转辙时，道岔梁锁定装置2解除对道岔的锁定。锁定电机201驱动锁定推杆203退出锁定槽，锁定推杆203带动铰接在其上的连接杆104运动，连接杆104进而带动铰接在其上的伸缩杆102在伸缩导向槽103内向上运动，伸缩杆102进一步带动连接板101向上运动，脱离连接板凹槽，解除变截面单轨道岔和轨道梁的连接。
其中，所述伸缩导向槽103上端开口且下端封闭。伸缩导向槽103开口端可供伸缩杆102沿竖直方向自由运动，伸缩导向槽103的封闭端，当梁间连接装置完成道岔梁和轨道梁的连接时，对所述伸缩杆102起到限位作用。
其中，所述道岔梁体4的活动端402和与道岔梁体的活动端相向对接的轨道梁走行面上设置有连接板凹槽，所述连接板凹槽与所述连接板101匹配。连接板101可嵌装在所述凹槽中。
最后应说明的是：本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等统计数的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型。
1.一种变截面单轨道岔及其梁间连接装置，其特征在于，包括道岔梁体、变截面驱动装置、导向面板、稳定面板、梁间连接装置和道岔梁锁定装置；
所述变截面驱动装置位于所述道岔梁体内部，所述导向面板和稳定面板均分别位于道岔梁体的两侧，所述变截面驱动装置用于驱动导向面板和稳定面板分别同步运动；
所述道岔梁锁定装置和梁间连接装置均位于道岔梁体的活动端的内部，所述道岔梁锁定装置和梁间连接装置通过连接杆互联。
2.根据权利要求1所述的一种变截面单轨道岔及其梁间连接装置，其特征在于，所述变截面驱动装置包括桁架、推杆、导向连接杆、稳定连接杆、导向伸缩杆、稳定伸缩杆和伸缩杆导向槽；
所述道岔梁体内设置有桁架导向槽，所述桁架的两端滑动配合在所述桁架导向槽内；
所述导向连接杆的一端与桁架铰接，另一端与导向伸缩杆铰接，所述导向伸缩杆的另一端与导向面板固定连接；所述稳定连接杆的一端与桁架铰接，另一端与稳定伸缩杆铰接，所述稳定伸缩杆的另一端与稳定面板固定连接；所述导向伸缩杆和稳定伸缩杆分别滑动配合在伸缩杆导向槽内，所述伸缩杆导向槽上还设置有允许导向连接杆或稳定连接杆滑动的滑槽，所述伸缩杆导向槽固定安装在道岔梁体内部；
所述推杆固定安装在所述道岔梁体内部，所述推杆的动作端与桁架固定连接并用于带动桁架沿桁架导向槽滑动。
3.根据权利要求2所述的一种变截面单轨道岔及其梁间连接装置，其特征在于，所述伸缩杆导向槽固连在所述道岔梁体内部，所述伸缩杆导向槽远离导向面板和稳定面板的端部封闭，另一端开口，开口端端口与道岔梁体外表面平齐；限位块固定安装在所述伸缩杆导向槽靠近导向面板或稳定面板的一端。
4.根据权利要求2所述的一种变截面单轨道岔及其梁间连接装置，其特征在于，所述桁架包括第一水平杆、第二水平杆、斜撑杆和竖向杆，所述第一水平杆和第二水平杆沿竖直方向正对且平行设置，所述第一水平杆和第二水平杆之间通过斜撑杆固定连接，所述第一水平杆和第二水平杆的两端均固定安装有竖向杆，所述竖向杆竖向滑动配合在所述桁架导向槽内。
5.根据权利要求1所述的一种变截面单轨道岔及其梁间连接装置，其特征在于，所述道岔梁体外侧设置有与导向面板和稳定面板匹配的凹槽。
6.根据权利要求1所述的一种变截面单轨道岔及其梁间连接装置，其特征在于，所述道岔梁锁定装置包括锁定电机、锁定减速箱和锁定推杆，所述锁定电机的输出轴与锁定减速箱的输入轴动力耦合连接，所述锁定推杆上设置有齿条，所述锁定推杆通过齿轮齿条啮合副与所述锁定减速箱连接，与道岔梁体的活动端相向对接的轨道梁正对锁定推杆设置有锁定槽。
7.根据权利要求6所述的一种变截面单轨道岔及其梁间连接装置，其特征在于，所述道岔梁体的活动端设置有锁定推杆导向槽，所述锁定推杆滑动配合在所述锁定推杆导向槽内。
8.根据权利要求1所述的一种变截面单轨道岔及其梁间连接装置，其特征在于，所述梁间连接装置包括连接板、伸缩杆、伸缩导向槽和连接杆，所述伸缩导向槽竖向固定安装在所述道岔梁体的活动端的内部，所述伸缩杆滑动配合在所述伸缩导向槽内，所述伸缩杆的一端固定连接在所述连接板上，另一端铰接在所述连接杆的一端，所述连接杆的另一端铰接在锁定推杆上，所述伸缩导向槽设置有允许连接杆滑动的滑槽。
9.根据权利要求8所述的一种变截面单轨道岔及其梁间连接装置，其特征在于，所述伸缩导向槽上端开口且下端封闭。
10.根据权利要求8所述的一种变截面单轨道岔及其梁间连接装置，其特征在于，所述道岔梁体的活动端和与道岔梁体的活动端相向对接的轨道梁走行面上设置有连接板凹槽，所述连接板凹槽与所述连接板匹配。
技术总结