CN111216765A - 一种电磁道岔装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电磁道岔装置，包括：第一直行段(10)和第二直行段(20)，沿着第一设定直线行驶线路的行驶方向，并行设置；支线段(30)，沿着第二设定侧线行驶线路的行驶方向，设置在第二直行段(20)远离第一直行段(10)的一侧；活动轨道(40)，能够活动地与第二直行段(20)或支线段(30)连接；电磁道岔(50)，能够搭接在第一直行段(10)与活动轨道(40)上；通过电磁道岔(50)转动活动轨道(40)，能够实现第一设定直线行驶线路与第二设定侧线行驶线路之间的线路切换。本发明的方案，可以解决机械岔道的结构复杂而影响使用安全性的问题，达到简化道岔结构以提升岔道的使用安全性的效果。

Description

一种电磁道岔装置

技术领域

本发明属于磁悬浮技术领域，具体涉及一种电磁道岔装置，尤其涉及一种用于真空管道磁悬浮运输系统的摆动式电磁道岔。

背景技术

一些应用在轨道交通领域的道岔，大体可以包括：用于普通轮轨轨道的道岔、用于单轨线路的道岔、以及用于常导磁悬浮线路的道岔，等等。这些岔道，均采用机械装置来驱动道岔主体，完成轨道的机械摆动，从而实现不同线路的切换，列车得以通过道岔切换到其他的线路上去，可以统称为机械道岔。

但这些机械道岔中，无论是普通的轮轨道岔、单轨道岔还是磁悬浮道岔，都存在机械结构复杂，不易于维护的特点。

另外，这些机械道岔，在运行中，都是先通过信号系统将指令传输到转辙机构，再由转辙机构移动股道来实现线路的切换，因此在控制与运行过程中，存在一定程度的延时情况。从而对列车的运营调度提出了更高的要求，多年来的事故表明，道岔故障往往是影响列车运营安全的主要元凶。

而且，这些机械道岔由于自身结构原因，导致必须对其进行专门的维护，从而存在养护维修量大的缺陷。

可见，机械道岔具有构造复杂、使用寿命短、限制列车运行速度、行车安全性低、养护维修投入大等特点，与曲线、接头并称为轨道的三大薄弱环节。

发明内容

本发明的目的在于，针对上述缺陷，提供一种电磁道岔装置，以解决机械岔道的结构复杂而影响使用安全性的问题，达到简化道岔结构以提升岔道的使用安全性的效果。

本发明提供一种电磁道岔装置，包括：第一直行段、第二直行段、支线段、活动轨道和电磁道岔；其中，第一直行段和第二直行段，沿着第一设定直线行驶线路的行驶方向，并行设置；支线段，沿着第二设定侧线行驶线路的行驶方向，设置在第二直行段远离第一直行段的一侧；活动轨道，能够活动地与第二直行段或支线段连接；电磁道岔，能够搭接在第一直行段与活动轨道上；通过电磁道岔转动活动轨道，能够实现第一设定直线行驶线路与第二设定侧线行驶线路之间的线路切换。

可选地，其中，在汽车按第一设定直线行驶线路直行时，活动轨道保持直行状态并与第二直行段对接，电磁道岔保持固定状态；当收到列车需要转向的信号后，真空管道的墙体内的电磁线圈通电，与电磁道岔之间产生电磁吸力，以使电磁道岔开始响应。

可选地，在汽车的形式线路上，电磁道岔所搭接的区间与第一直行段连接，第一直行段的真空管道的墙体内与距离电磁道岔较近一侧的电磁线圈缩入真空管道的墙体内，第一直行段上真空管道的墙体内与距离电磁道岔较远一侧的电磁线圈则伸出真空管道的墙体。

可选地，活动轨道，由多段轨道管段构成；电磁道岔，包括：电磁件、移动件、轨道梁和道岔基座；其中，道岔基座安装在真空管道的墙体内壁的底部，移动件和轨道梁设置在道岔基座内，轨道管段安装在轨道梁上；电磁件，与轨道梁配合设置，用于在真空管道的墙体内的电磁线圈通电的情况下，与真空管道的墙体内的电磁线圈之间产生吸力，通过该吸力带动电磁道岔的移动件和轨道梁移动，以使电磁道岔移动至指定位置。

可选地，轨道管段的数量与电磁线圈的数量相匹配。

可选地，电磁件，包括：吸板；吸板，安装在轨道梁的两侧。

可选地，其中，在道岔基座内开设有供轨道梁滑动的滑槽；轨道梁通过移动件在道岔基座的滑槽内完成平移。

可选地，移动件，包括：轨道梁滚轮或滑橇；轨道梁滚轮或滑橇，设置在道岔基座内的滑槽中、且位于轨道梁的两侧。

可选地，电磁道岔，还包括：定位销；在轨道梁底部还设置有与定位销匹配的定位孔；定位销，安装在道岔基座的滑槽内、且位于轨道梁与道岔基座之间；当轨道梁通过移动件在道岔基座的滑槽内移动到指定位置时，定位销升起，并与定位孔固定，完成对轨道梁的锁死。

由此，本发明的方案，通过采用摆动式电磁道岔，通过电磁吸力实现道岔及股道的快速切换，从而使列车能够高速通过道岔并切换到不同的行车区间，从而适应真空管道磁悬浮运输系统的高速运行需求，至少可以解决机械岔道的结构复杂而影响使用安全性的问题，达到简化道岔结构以提升岔道的使用安全性的效果。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明的电磁道岔装置的一实施例的结构示意图；

图2为本发明的电磁道岔装置中电磁道岔的一实施例的结构示意图；

图3为本发明的电磁道岔装置中电磁道岔的另一实施例的结构示意图；

图4为本发明的电磁道岔装置中电磁道岔的另一实施例的结构示意图。

结合附图，本发明实施例中附图标记如下：

1-轨道管段；2-轨道梁滚轮；3-轨道梁；4-定位销；5-道岔基座；6-电磁线圈；7-吸板；10-第一直行段；20-第二直行段；30-支线段；40-滑动轨道；50-电磁道岔。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例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。

真空管道运输系统的概念正方兴未艾、逐步深入人心。在发展到一定程度后，其运行线路势必像高铁一样组成复杂的运输网络。运行在真空管道内的车辆，称为真空飞行巴士。该车通过车载悬浮模块与悬浮轨道产生的涡流感应来实现悬浮，并通过直线电机来进行驱动。因此，该车与常规的轮轨车辆、单轨车辆、常导磁悬浮列车有显著的不同，即在列车高速运行的时候，不存在车辆与轨道的机械接触，且列车整体悬浮在轨道之上，不像常导磁悬浮列车那样需要包络在轨道上。

列车在运行时，需要一种新型道岔来实现不同股道的切换。考虑到真空管道运输系统的特殊性，其在密闭管道内高速运行的时候，列车处于悬浮状态，且与常规磁悬浮列车不同，车辆始终保持在悬浮轨道上方。在切换股道的时候，要求保证车辆的高速运行，同时股道能够迅速响应并完成切换。而真空环境下的运营又需要道岔结构简单、易于维护。

因此，本发明的方案，提出一种应用于真空管道磁悬浮运输系统的摆动式电磁道岔，该摆动式电磁道岔具有结构简单、响应迅速、使用寿命长、不限制列车运行速度、行车安全性高、养护维修投入少等特点，从而可以适应真空管道内磁悬浮运输系统的高速运行。

根据本发明的实施例，提供了一种电磁道岔装置。参见图1至图4所示本发明的装置的一实施例的结构示意图。该电磁道岔装置可以包括：第一直行段10、第二直行段20、支线段30、活动轨道40和电磁道岔50。

其中，第一直行段10和第二直行段20，沿着第一设定直线行驶线路的行驶方向，并行设置。支线段30，沿着第二设定侧线行驶线路的行驶方向，设置在第二直行段20远离第一直行段10的一侧。活动轨道40，能够活动地与第二直行段20或支线段30连接。电磁道岔50，能够搭接在第一直行段10与活动轨道40上。通过电磁道岔50转动活动轨道40，能够实现第一设定直线行驶线路与第二设定侧线行驶线路之间的线路切换。

如图1所示，在真空管道内，当真空飞行巴士正常运行时，其运行线路分别为第一直行段10和第二直行段20，即我们常说的上行线路、下行线路。当需要切换到其他线路的时候，如切换到支线段30上，则需要通过电磁道岔50转动活动轨道40，将活动轨道40从对接第二直行段20的方向切换到支线段30上。

在汽车按第一设定直线行驶线路直行时，活动轨道40保持直行状态并与第二直行段20对接，电磁道岔50保持固定状态。当收到列车需要转向的信号后，电磁道岔50开始响应。活动轨道40为多段轨道板铰接而成，从而使得可切换方向。其长度与具体线路的转弯半径相关。电磁道岔50具有结构简单、响应迅速、使用寿命长、不限制列车运行速度、行车安全性高、养护维修投入少等特点，从而适应真空管道磁悬浮运输系统的高速运行。

当真空飞行巴士直行时，活动轨道40保持直行状态并与第二直行段20对接，电磁道岔50保持固定状态；当收到列车需要转向的信号后，真空管道的墙体内的电磁线圈6通电，与电磁道岔50之间产生电磁吸力，以使电磁道岔50开始响应。由于是在真空环境内运行，理论上不存在灰尘、渣土等对电磁道岔50的导槽内的润滑产生影响，因此可以长期保持电磁道岔50的导槽的润滑状态，维护相对简单。

具体地，参见图1和图2所示的例子，电磁道岔50响应时产生电磁吸力，具体可以是真空管道的墙体内的电磁线圈6通电时与电磁道岔50中的吸板7之间产生电磁吸力。更为具体地，参见图1所示的例子，当真空飞行巴士需直行通过该区段(如需要切换股道的区段)的时候，道岔区间(如电磁道岔50所搭接的区间)与直行段(如第一直行段10)连接，直行段(如第一直行段10)的真空管道的墙体内与电磁道岔(如电磁道岔50)临近一侧的电磁线圈6缩入管道的墙体内，直行段(如第一直行段10)的管道墙内与电磁道岔(如电磁道岔50)较远一侧的电磁线圈6则伸出真空管道的墙体。

当真空飞行巴士需要转弯进入支线段(如支线段30)时，则直行段(如第一直行段10)的真空管道的墙体内与电磁道岔(如电磁道岔50)较远一侧的电磁线圈6通电，对电磁道岔(如电磁道岔50)的主体产生吸力作用，将电磁道岔(如电磁道岔50)转移至支线段(如支线段30)，可以参见图2所示的例子。真空管道的墙体内的电磁线圈6对电磁道岔(如电磁道岔50)中的吸板7产生吸力，从而驱动电磁道岔(如电磁道岔50)的转移。

其中，电磁线圈6的结构形式不唯一，吸板7的形状不唯一。需要说明的是，凡通过电磁吸引的防护四完成股道切换的道岔，如通过电磁线圈6对吸板7进行吸引并完成转移的道岔，均在本发明的方案保护范围内。

此时，原先缩入管道墙内的电磁线圈6逐渐伸出，即直行段(如第一直行段10)的真空管道的墙体内与电磁道岔(如电磁道岔50)临近一侧的电磁线圈6)逐渐伸出，以便需要将电磁道岔(如电磁道岔50)切换回直行段时，对电磁道岔(如电磁道岔50)进行吸引并复位。

可见，本发明的方案，避免了传统机械道岔复杂而繁琐的转辄机构，仅仅通过电磁吸力或者电磁斥力就实现了轨道的切换，并且由于采用电控信号控制电流大小，可精准的实现轨道的分段摆动并定位。一旦对接完成后，迅速断电并锁定轨道，实现稳定对接。可在瞬间完成线路股道的切换，从而对列车的通过速度影响较小，列车完全可高速通过道岔区间。其中，电磁吸力和电磁斥力为两种不同的实现方式，可以根据实际使用需求灵活选用。

在一个可选例子中，活动轨道40，由多段轨道管段1构成。电磁道岔50，可以包括：电磁道岔50，可以包括：电磁件、移动件、轨道梁3和道岔基座5。道岔基座5安装在真空管道的墙体内壁的底部，移动件和轨道梁3设置在道岔基座5内，轨道管段1安装在轨道梁3上；电磁件，与轨道梁3配合设置，可以用于在真空管道的墙体内的电磁线圈6通电的情况下，与真空管道的墙体内的电磁线圈6之间产生吸力，通过该吸力带动电磁道岔50的移动件和轨道梁3移动，以使电磁道岔50移动至指定位置。

参见图3和图4所示的例子，活动轨道40可以分为多段轨道管段1。电磁道岔(如电磁道岔50)，主要可以包括：轨道梁滚轮2、轨道梁3和道岔基座5。在真空管道的墙体底部安装有道岔基座5，在道岔基座5内开设有供轨道梁3滑动的滑槽，轨道管段1安装在轨道梁3上。

其中，在道岔基座5内开设有供轨道梁3滑动的滑槽；轨道梁3通过移动件在道岔基座5的滑槽内完成平移。

可选地，轨道管段1的数量与电磁线圈6的数量相匹配。

优选地，电磁线圈6的安装数量与轨道管段1的数量相匹配。其中，多节轨道管段1形成供磁悬浮列车在真空管道内运输的轨道，也就是说，供磁悬浮列车在真空管道内运输的轨道可以根据实际需求相应地分为多节轨道管段1。轨道的节段(如轨道管段1)的长度不唯一，采用多节滑动的方式完成真空飞行巴士的运行路线切换。凡采用多节滑动(包括滚动)的方式，完成道岔切换的方式，均在本发明的方案的保护范围之内。

可选地，电磁件，可以包括：吸板7；吸板7，安装在轨道梁3的两侧。

可选地，移动件，可以包括：轨道梁滚轮2或滑橇；轨道梁滚轮2或滑橇，设置在道岔基座5内的滑槽中、且位于轨道梁3的两侧。

具体地，轨道梁滚轮2设置在道岔基座5内的滑槽中，且位于轨道梁3的两侧，轨道梁3通过轨道梁滚轮2在道岔基座5的滑槽内完成平移。轨道梁滚轮2的数量及型式不唯一，也可采用滑橇的方式。类似地，凡采用多节滑动(包括滚动)的方式，完成道岔切换的方式，均在本发明的方案的保护范围之内。

在一个可选例子中，电磁道岔50，还可以包括：定位销4；在轨道梁3底部还设置有与定位销4匹配的定位孔；定位销4，安装在道岔基座5的滑槽内、且位于轨道梁3与道岔基座5之间；当轨道梁3通过移动件在道岔基座5的滑槽内移动到指定位置时，定位销4升起，并与定位孔固定，完成对轨道梁3的锁死。

具体地，在道岔基座5的滑槽内还设置有定位销4，定位销4位于轨道梁3与道岔基座5之间。当轨道梁3通过轨道梁滚轮2在道岔基座5的滑槽内移动到指定位置时，安装在道岔基座5的滑槽内的定位销4升起，并与轨道梁3底部的定位孔固定，完成对轨道梁3的锁死。定位销4的锁紧方式不唯一，凡采用卡式定位的道岔，均在本发明的方案的保护范围之内。

其中，定位销4可通过弹簧或气缸等控制装置弹出。

至此，整个电磁道岔(如电磁道岔50)通过安装在轨道梁3两侧的吸板7，与电磁线圈6完成道岔转移动作；即，当对电磁线圈6通电时，吸板7带动电磁道岔(如电磁道岔50)移动到指定位置并通过定位销4固定。

其中，电磁道岔(如电磁道岔50)的动作，需通过地面控制中心来完成，提前对电磁道岔(如电磁道岔50)进行伸缩并通电，从而完成对电磁道岔(如电磁道岔50)的吸引并切换电磁道岔(如电磁道岔50)。其道岔区间的长度不唯一，需根据实际运行速度来确定道岔区间的长度，以及安装的电磁线圈6的安装数量。

而真空飞行巴士则通过电磁道岔(如电磁道岔50)的转移，完成直行或者转弯的动作。因此实现了轨道的整体摆动，并精准地切换了列车运行方向。

由于是在真空环境内运行，理论上不存在灰尘、渣土等对导槽内的润滑产生影响，因此可以长期保持导槽的润滑状态，维护相对简单。

可见，为了解决传统机械道岔结构复杂、响应缓慢、安全性低等问题，本发明的方案中，可以通过采用结构相对简单的电磁道岔，其中电磁道岔(如电磁道岔50)具有结构简单、响应迅速、使用寿命长、不限制列车运行速度、行车安全性高、养护维修投入少等特点，从而实现迅速响应、不限制列车通行速度进而提高列车运行安全性，以适应真空管道磁悬浮运输系统的高速运行。

经大量的试验验证，采用本发明的技术方案，通过采用摆动式电磁道岔，通过电磁吸力实现道岔及股道的快速切换，从而使列车能够高速通过道岔并切换到不同的行车区间，从而适应真空管道磁悬浮运输系统的高速运行需求，至少可以解决机械岔道的结构复杂而影响使用安全性的问题，达到简化道岔结构以提升岔道的使用安全性的效果。

相比于机械岔道而言，本发明的方案采用的摆动式电磁道岔，结构简单，易于维护，维护量较小，从而减少了道岔养护维修投入；切换股道响应迅速，不限制列车运行速度，使得列车得以高速通过道岔，而不受道岔限制；安全性高，使用寿命长，提升了运行安全性。

本发明的方案保护的范围：凡是采用电磁力驱动轨道并切换列车运行方向的，都属于本发明的方案保护的范围。凡是根据本发明的方案对以上实施方式所作的任何修改、变更以及等效变化，均仍属于本发明的方案的保护范围之内。

综上，本领域技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。

以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims (9)

1.一种电磁道岔装置，其特征在于，包括：第一直行段(10)、第二直行段(20)、支线段(30)、活动轨道(40)和电磁道岔(50)；其中，

第一直行段(10)和第二直行段(20)，沿着第一设定直线行驶线路的行驶方向，并行设置；

支线段(30)，沿着第二设定侧线行驶线路的行驶方向，设置在第二直行段(20)远离第一直行段(10)的一侧；

活动轨道(40)，能够活动地与第二直行段(20)或支线段(30)连接；电磁道岔(50)，能够搭接在第一直行段(10)与活动轨道(40)上；通过电磁道岔(50)转动活动轨道(40)，能够实现第一设定直线行驶线路与第二设定侧线行驶线路之间的线路切换。

2.根据权利要求1所述的电磁道岔装置，其特征在于，其中，在汽车按第一设定直线行驶线路直行时，活动轨道(40)保持直行状态并与第二直行段(20)对接，电磁道岔(50)保持固定状态；当收到列车需要转向的信号后，真空管道的墙体内的电磁线圈(6)通电，与电磁道岔(50)之间产生电磁吸力，以使电磁道岔(50)开始响应。

3.根据权利要求2所述的电磁道岔装置，其特征在于，在汽车的形式线路上，电磁道岔(50)所搭接的区间与第一直行段(10)连接，第一直行段(10)的真空管道的墙体内与距离电磁道岔(50)较近一侧的电磁线圈(6)缩入真空管道的墙体内，第一直行段(10)上真空管道的墙体内与距离电磁道岔(50)较远一侧的电磁线圈(6)则伸出真空管道的墙体。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的电磁道岔装置，其特征在于，活动轨道(40)，由多段轨道管段(1)构成；

电磁道岔(50)，包括：电磁件、移动件、轨道梁(3)和道岔基座(5)；其中，

道岔基座(5)安装在真空管道的墙体内壁的底部，移动件和轨道梁(3)设置在道岔基座(5)内，轨道管段(1)安装在轨道梁(3)上；

电磁件，与轨道梁(3)配合设置，用于在真空管道的墙体内的电磁线圈(6)通电的情况下，与真空管道的墙体内的电磁线圈(6)之间产生吸力，通过该吸力带动电磁道岔(50)的移动件和轨道梁(3)移动，以使电磁道岔(50)移动至指定位置。

5.根据权利要求4所述的电磁道岔装置，其特征在于，轨道管段(1)的数量与电磁线圈(6)的数量相匹配。

6.根据权利要求4或5所述的电磁道岔装置，其特征在于，电磁件，包括：吸板(7)；吸板(7)，安装在轨道梁(3)的两侧。

7.根据权利要求4或5所述的电磁道岔装置，其特征在于，其中，在道岔基座(5)内开设有供轨道梁(3)滑动的滑槽；轨道梁(3)通过移动件在道岔基座(5)的滑槽内完成平移。

8.根据权利要求7所述的电磁道岔装置，其特征在于，移动件，包括：轨道梁滚轮(2)或滑橇；轨道梁滚轮(2)或滑橇，设置在道岔基座(5)内的滑槽中、且位于轨道梁(3)的两侧。

9.根据权利要求4或5所述的电磁道岔装置，其特征在于，电磁道岔(50)，还包括：定位销(4)；在轨道梁(3)底部还设置有与定位销(4)匹配的定位孔；

定位销(4)，安装在道岔基座(5)的滑槽内、且位于轨道梁(3)与道岔基座(5)之间；

当轨道梁(3)通过移动件在道岔基座(5)的滑槽内移动到指定位置时，定位销(4)升起，并与定位孔固定，完成对轨道梁(3)的锁死。

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