变轨装置、车辆以及轨道交通系统的制作方法

本发明涉及轨道交通技术领域，具体涉及一种变轨装置、车辆以及防脱轨的轨道交通系统。

背景技术：

轨道交通是在特定轨道上运行的一类交通工具或运输系统，而且随着技术的发展，轨道交通呈现出越来越多的类型，悬挂式轨道交通是一种新型的轨道交通，通常包括轨道、设置于轨道的车辆（机车）以及与车辆相连并悬挂在轨道下方的轿厢，所述轨道通常架设于空中，车辆设置于轨道并沿轨道行走，从而带动轿厢前行；为便于车辆安全、平稳的通过轨道的岔口及便于车辆准确的实现变轨，车辆上设置有变轨装置，变轨装置通常设置有变轨轮，轨道岔口内通常设置有道岔，当车辆运行到岔口处时，通过变轨装置中变轨轮与道岔的配合引导车辆前行，以便顺利的通过岔口或在岔口处实现变轨（即，从一条轨道变换到另一条轨道）。

中国专利cn109664899a公开的一种悬挂式变轨系统，涉及了变轨装置，所述变轨装置包括两组用于切换车辆行走方向的导向机构，所述两组导向机构分别包括一转向轴，转向轴的两端分别设有一导向轮座，每个导向轮座均设有两个导向轮，且同一导向轮座上的两个导向轮不在同一平面上；每根转向轴上均设有一转向器，变轨电机通过两根输出轴分别与两个转向器连接，在变轨时，变轨电机通过两转向器同时带动两根转向轴正转/反转，从而带动导向轮座上的两个导向轮脱离/接触轨道，以便达到引导变轨的目的。然而，在实际运行过程中发现，该系统还存在一些不足，例如：1、该系统中变轨装置的结构复杂，且变轨过程的能耗大，成本较高，2、由于传动结构的原因，传动精度较低、误差较大，导致在变轨动作过程中，变轨装置的同步性较差，即变轨轮的动作存在不同步的问题，严重影响车辆正常变轨，尤其不利于高速变轨，存在碰撞和脱轨等安全风险。

技术实现要素：

本发明的目的在于改善现有技术中所存在的不足，提供一种设计合理的变轨装置，不仅结构更加简单、紧凑，有利于降低成本，而且传动更精准，同步性更好，有利于高速变轨，有效降低碰撞和脱轨的风险。

本发明所采用的技术方案是：

本发明第一方面要解决现有变轨装置传动精度低、同步性差的问题，提供了一种变轨装置，包括动力部和反向同步机构，所述反向同步机构的两侧分别设置有用于与道岔相适配的变轨部，且反向同步机构的两侧还分别设置有用于与轨道相配合的限位部，

所述限位部位于所述变轨部的下方，用于防止车辆脱轨和/或稳定车辆；

动力部用于驱动所述反向同步机构动作，反向同步机构用于带动一侧的变轨部和限位部上升，使得该侧的变轨部与对应侧的道岔相配合、并使该侧的限位部卡在对应侧轨道的外侧，及同步带动另一侧的变轨部和限位部下降，并使该侧的变轨部和限位部分别脱离所对应的道岔及轨道。在本方案中，通过设置反向同步机构，并在反向同步机构的两侧分别设置变轨部和限位部，使得在通过动力部驱动反向同步机构动作时，可以直接利用反向同步机构自身的变形进行传动，以便同步驱动一侧的变轨部和限位部上升、另一侧的变轨部和限位部下降；当一侧的变轨部和限位部上升到位时，该侧的变轨部正好可以与对应侧的道岔相配合，使得车辆可以在道岔引导下前行；同时，该侧的限位部可以与对应侧的轨道（如、可以与轨道的下导向部相配合）相配合，并卡在轨道的外侧，从而可以通过与轨道及设置于车辆的稳定轮的相互配合，达到防止车辆脱轨和/或稳定车辆的目的，此时，该侧的变轨部和限位部均处于工作状态，而下降到位的变轨部和限位部分别处于脱离（或远离）对应侧的道岔及轨道的位置处（通常分别处于道岔和轨道的下方），不能与道岔及轨道形成配合，处于非工作状态；本方案不仅可以利用变轨部与道岔的配合引导车辆在岔口处继续前行或实现变轨，而且可以利用限位部与轨道的配合达到防止车辆脱轨和/或稳定车辆的目的。

本发明第二方面要解决进一步提高变轨装置同步性的问题，进一步的，所述反向同步机构包括平行四边形机构、或所述反向同步机构为平行四边形机构。平行四边形机构在动作过程中具有良好的同步性，可以有效确保一侧的变轨部和限位部上升时，另一侧的变轨部和限位部上升同步下降，从而可以利用平行四边形机构的特性，严格约束两侧的变轨部和限位部同步、反向动作，不仅可以提高变轨的平稳性、提高变轨的响应速度，而且可以进一步提高变轨装置的同步性。

优选的，所述反向同步机构包括上摆臂、下摆臂以及两根连杆，所述两根连杆分别竖直设置，连杆的两端分别铰接于所述上摆臂和下摆臂，且四个铰接处分别位于一平行四边形的四个顶点，

所述变轨部分别设置于所述上摆臂或连杆，所述限位部分别设置于所述下摆臂，

所述上摆臂的中部和下摆臂的中部分别与支撑座构成转动副，所述动力部用于驱动上摆臂和/或下摆臂转动。在本方案中，所述上摆臂、下摆臂以及两根连杆可以构成平行四边形机构（即运动简图是平行四边形），并利用支撑座对上摆臂的中部及下摆臂的中部进行约束，使得上、下摆臂的中部位置不发生移动、只能转动，从而使得当动力部驱动上摆臂或下摆臂转动时，上摆臂和下摆臂可以分别绕自己的中部同步转动，从而同步驱动一侧的变轨部和限位部上升，另一侧的变轨部和限位部下降。

优选的，所述支撑座为轴承座。以便可转动的约束上摆臂和下摆臂。

优选的，所述动力部采用的是电机。采用电机作为动力，便于实现精确控制，且具有成本低、可靠性高等特点。

优选的，所述上摆臂和/或下摆臂为直线形结构、弯折结构或弧形结构中的一种或多种的组合。

优选的，上摆臂和/或下摆臂分别包括对称设置的第一段和第二段，且第一段与第二段的夹角为钝角，第一段和第二段分别与所述两根连杆构成铰接，当一侧的变轨部动作到位时，该侧所对应的第一段或第二段处于水平位置；

或，所述上摆臂和/或下摆臂为t形结构或人字形结构。

优选的，所述连杆为直杆、直板、折弯杆、折弯板、弧形杆、弧形板中的一种或多种的组合。从而使得下摆臂不一定在上摆臂的正下方，有利于反向同步机构的结构更多样。

本发明第三方面要解决保护电机的问题，进一步的，还包括扭力限制器，所述电机经由所述扭力限制器连接所述上摆臂或下摆臂，扭力限制器用于传递扭矩，当所传递的扭矩大于所设定的扭矩时，扭力限制器断开，防止扭矩从扭力限制器的一端传递到另一端。通过设置扭力限制器，可以避免因过载而出现烧毁电机的问题，从而可以有效保护电机。

进一步的，包括两个所述反向同步机构、以及同步轴，所述同步轴的两端分别与所述两个反向同步机构相连，用于使两个反向同步机构同步动作，且动作一致。在本方案中，通过设置两个所述反向同步机构，使得本变轨装置的两侧分别设置有两个变轨部和两个限位部，在通过岔口时，同一侧的两个变轨部及两个限位部可以同步动作，并与对应的道岔及轨道相配合，从而使得车辆可以更加平稳的通过岔口，避免与轨道发生碰撞、脱轨等问题。

优选的，所述同步轴的两端分别与所述两个反向同步机构中的上摆臂相连、或分别与下摆臂相连、或分别与同侧的连杆相连，

或，

所述同步轴与所述两个反向同步机构中的上摆臂为一体结构、或与下摆臂为一体结构、或与同侧的连杆为一体结构。

优选的，所述变轨部为设置于所述连杆或上摆臂的凸起、或可转动安装于所述连杆或上摆臂的变轨轮；

和/或，

所述限位部为设置于所述下摆臂的凸起、或可转动安装于所述下摆臂的限位轮。当变轨部采用变轨轮时，变轨轮可以沿与之配合的道岔行走，实现滚动接触，有利于降低阻力和磨损，而当限位部采用限位轮时，限位轮可以与对应的轨道实现滚动接触，也有利于降低阻力和磨损。

本发明第四方面要解决提高变轨轮的稳定性，优选的，所述上摆臂设置有用于安装变轨轮的安装部，所述安装部包括两个用于约束轮轴的约束端，所述两个约束端之间具有所设定的间距，且所述两个约束端相连，

还包括轮轴，所述轮轴的两端分别可转动的约束于所述两个约束端，所述变轨轮固定于所述轮轴，或，所述轮轴的两端分别固定于所述两个约束端，所述变轨轮可转动的套设于所述轮轴。在本方案中，通过在上摆臂构造包括两个约束端的安装部，并使两个约束端之间具有所设定的间距，且两个约束端是相连的，从而可以将变轨轮安装于轮轴，并将轮轴的两端分别安装于所述两个约束端，以便从轮轴的两端分别承力，当变轨轮承受侧面载荷或侧向冲击载荷时，作用于变轨轮的载荷可以通过轮轴，并经由轮轴的两端分别作用于安装部的两个约束端，最后经由约束端作用于上摆臂，采用这样的设计，不仅可以有效增加变轨轮的刚度，使得对变轨轮的支撑更稳定，可以有效增加变轨轮的承载力，并可以有效提高变轨轮及变轨轮支撑结构的稳定性。

优选的，所述约束端构造有用于约束轮轴的约束孔。便于轮轴或轴承的安装。

优选的，所述安装部为u形弯折结构，且所述约束端分别设置于安装部的两侧，所述变轨轮设置于所述u形弯折结构内。以便从变轨轮的两侧对变轨轮进行约束和固定。

本发明第五方面要解决车辆同步性差、容易脱轨的问题，提供了一种车辆，包括车架及所述变轨装置，所述车辆包括车架，所述反向同步机构的上摆臂可转动的固定于所述车架，所述下摆臂可转动的固定于车架或与车架相连的悬挂架，且所述上摆臂和下摆臂分别沿车辆的宽度方向设置。在本方案中通过将变轨装置设置于车辆，利用上方变轨部与道岔的配合可以引导车辆准确变轨，而利用反向同步机构进行传动，可以有效提高变轨动作的同步性，利用下方的限位部与轨道的配合，可以有效防止车辆脱轨，从而可以有效提高安全性。

本发明第六方面要解决车辆同步性差、容易脱轨的问题，提供了一种防脱轨的轨道交通系统，包括所述车辆及用于支撑车辆的轨道，所述车辆设置于所述轨道内，用于沿轨道运行，

所述轨道的下端设置有两个相互平行的下导向部，所述两个下导向部之间具有所设定的间隙，用于容纳稳定轮，

所述下摆臂设置于所述轨道的下方，所述连杆通过所述间隙延伸出所述轨道，并与所述下摆臂相连，所述限位部用于卡在对应侧的下导向部的外侧。本方方案中，利用上方变轨部与道岔的配合可以引导车辆准确变轨，而利用反向同步机构进行传动，可以有效提高变轨动作的同步性，而通过在轨道的下摆臂布置于轨道的下方，使得设置于下摆臂的限位部与上方的变轨部同步动作，在车辆的实际运行过程中，卡在下导向部外侧的限位部可以与固定于车辆的稳定轮相配合，达到维持车辆稳定的目的，而在车辆通过岔口时，车辆通常处于单侧受力状态（另一侧悬空），此时，极易导致脱轨问题，而通过限位部、下导向部以及稳定轮三者的相互配合，可以有效约束车辆，从而有效防止脱轨，达到防脱轨的目的。

与现有技术相比，使用本发明提供的一种变轨装置、车辆以及防脱轨的轨道交通系统，设计更加合理，不仅结构更加简单、紧凑，有利于降低成本、减轻重量，而且传动更加精准、变轨同步性更好，可以有效解决现有技术存在的不足，有利于实现高速变轨，此外，还可以起到防脱轨的功能，有利于车辆的运行更加安全、稳定，有效避免发生碰撞、脱轨事故。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例1中提供的一种变轨装置的结构示意图。

图2为图1的前视图。

图3为图2的a-a视图。

图4为本发明实施例1中提供的一种变轨装置设置于车辆后，且车辆在通过岔口并向右变轨时的结构示意图。

图5为本发明实施例1中提供的一种变轨装置设置于车辆后，且车辆在通过岔口并向左变轨时的结构示意图。

图6为本发明实施例1中提供的另一种变轨装置的侧视图。

图7为图3的b-b视图。

图8为本发明实施例4中提供的轨道在岔口处的局部示意图。

图9为图8的仰视图。

图10为本发明实施例4中提供的一种轨道交通系统中，车辆在岔口处与道岔配合时，轨道的横截面示意图，此时，右侧的变轨部与右侧道岔配合，向右变轨运行，限位部与右侧防脱轨部中的约束段相配合。

图11为本发明实施例4中提供的一种轨道交通系统中，车辆在岔口处与道岔配合时，轨道的横截面示意图，此时，左侧的变轨轮与左侧道岔配合，继续沿原轨道向前运行，限位部与左侧防脱轨部中的约束段相配合。

图中标记说明

反向同步机构100、上摆臂101、下摆臂102、连杆103、变轨轮104、限位轮105、铰接柱106、电机107、扭力限制器108、传动轴109、同步轴110、第一段111、第二段112、安装部113、约束端114、轮轴115、轴承116

车架201、行走轮202、稳定轮203、

轨道300、底板301、下导向部302、侧板304、顶板305、约束段306、保护段307。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中附图，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。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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。

实施例1

请参阅图1-图5，本实施例中提供了一种变轨装置，包括动力部和反向同步机构100，其中，所述反向同步机构100的两侧分别设置有用于与道岔303相适配的变轨部，且反向同步机构100的两侧还分别设置有用于与轨道300相配合的限位部，如图1-图3所示，

在本实施例中，所述限位部位于所述变轨部的下方，通过与轨道300（具体是与轨道300下端的下导向部302相配合）的配合，达到防止车辆脱轨和/或稳定车辆的目的，有利于车辆的运行更加平稳、安全；

在本实施例中，所述动力部用于驱动所述反向同步机构100动作，反向同步机构100动作时，带动一侧的变轨部和限位部上升，使得该侧的变轨部与对应侧的道岔303相配合、并使该侧的限位部卡在对应侧轨道300的外侧，如图4及图5所示，同时，还可以同步带动另一侧的变轨部和限位部下降，并使该侧的变轨部和限位部分别脱离（或远离）所对应的道岔303及轨道300，如图4及图5所示。

在本实施例中，通过设置反向同步机构100，并在反向同步机构100的两侧分别设置变轨部和限位部，使得在通过动力部驱动反向同步机构100动作时，可以直接利用反向同步机构100自身的变形进行传动，以便同步驱动一侧的变轨部和限位部上升、另一侧的变轨部和限位部下降；当一侧的变轨部和限位部上升到位时，该侧的变轨部正好可以与对应侧的道岔303相配合，使得车辆可以在道岔303引导下前行；

同时，该侧的限位部可以与对应侧的轨道300（如、可以与轨道300的下导向部302相配合）相配合，并卡在轨道300的外侧，从而可以通过与轨道300及设置于车辆的稳定轮203的相互配合，达到防止车辆脱轨和/或稳定车辆的目的，此时，该侧的变轨部和限位部均处于工作状态，而下降到位的变轨部和限位部分别处于脱离（或远离）对应侧的道岔303及轨道300的位置处（通常分别处于道岔303和轨道300的下方），不能与道岔303及轨道300形成配合，处于非工作状态；动力部的作用就是驱动一侧的变轨部和限位部在工作状态和非工作状态之间切换。

可以理解，本实施例中所述道岔303可以是现有的道岔303，如中国专利cn108313068a中公开的道岔303、中国专利cn207498750u中公开的道岔303、中国专利cn203996231u公开的道岔303以及中国专利cn203558061u公开的道岔303等，这里不再赘述。

为进一步提高变轨装置的同步性，在本实施例中，所述反向同步机构100包括平行四边形机构，由于平行四边形机构在动作过程中具有良好的同步性，从而可以有效确保一侧的变轨部和限位部上升时，另一侧的变轨部和限位部上升同步下降，从而可以利用平行四边形机构的特性，严格约束两侧的变轨部和限位部同步、反向动作，不仅可以提高变轨的平稳性、提高变轨的响应速度，而且可以进一步提高变轨装置的同步性。

作为优选，所述反向同步机构100包括上摆臂101、下摆臂102以及两根连杆103，所述两根连杆103分别竖直设置，如图1-图5所示，连杆103的两端分别铰接（即可转动的约束）于所述上摆臂101和下摆臂102，且四个铰接处分别位于一平行四边形的四个顶点，即在本实施例中，所述平行四边形是指上摆臂101、下摆臂102以及两根连杆103相互之间的铰接点的连线可以围成平行四边形，具体表现为运动简图为平行四边形，如图3中虚线所示，而并非限定上摆臂101、下摆臂102以及两根连杆103刚好拼接为平行四边形，因此，在本实施例中，不对上摆臂101、下摆臂102、两根连杆103的具体形状构造进行限定，只需四者之间相互铰接在一起后，四个铰接点的连线可以围成平行四边形即可，因此，上摆臂101、下摆臂102以及两根连杆103可以分别有多种形状可以实施；

如图1-图5所示，在本实施例中，所述变轨部可以设置于所述上摆臂101或连杆103，例如，如图1-图5所示，所述变轨部分设置于所述上摆臂101的上方，以便与轨道300上方的道岔303相配合，同理，所述限位部可以设置于所述下摆臂102，作为举例，如图1-图5所示，在本实施例中，所述限位部设置于所述下摆臂102的上方，以便与轨道300相配合；

作为优选，所述上摆臂101的中部和下摆臂102的中部分别可转动的进行固定，以便上摆臂101和下摆臂102可以在动力部的驱动下分别绕自己的中部转动，而为便于连接支撑座，所述上摆臂101和下摆臂102的中部可以分别构造有用于实现活动连接的连接部件，所述连接部件可以为铰接孔或铰接柱106，例如，在本实施例中，如图1及图2所示，所述上摆臂101的中部和下摆臂102的中部分别设置有铰接柱106，利用所述铰接柱106可以分别与支撑座构成转动副，所述支撑座可以优先采用轴承座等，以便实现运动的分离，使得上摆臂101和下摆臂102可以相对于轴承座转动，而所述支撑座可以优先安装于车辆的车架201；

在本实施例中，所述动力部用于驱动上摆臂101和/或下摆臂102转动，在转动过程中，上摆臂101和下摆臂102的相对位置关系不变，从而可以同步驱动一侧的变轨部和限位部上升，另一侧的变轨部和限位部下降。

由于上摆臂101、下摆臂102以及两根连杆103可以分别有多种形状可以实施，作为一种优选，上摆臂101和下摆臂102的结构可以相同，也可以不同，上摆臂101或下摆臂102可以分别为直线形结构、弯折结构或弧形结构（如v形结构等）中的一种或多种的组合等，作为一种实施方式，所述上摆臂101和下摆臂102分别采用的是直线形结构，并分别采用两个相互平行的板构成，有利于增加刚度；

在另一种实施例方式中，上摆臂101和/或下摆臂102采用的是弯折结构，作为举例，如图3所示，上摆臂101和/或下摆臂102分别包括对称设置的第一段111和第二段112，且第一段111与第二段112的夹角为钝角，第一段111和第二段112分别与所述两根连杆103构成铰接，采用这种弯折结构的摆臂，还具有防止脱轨的效果，尤其是可以通过合理的设置第一段111与第二段112之间的夹角，使得当一侧的变轨部向上动作并动作到位时，该侧的摆臂（第一段111或第二段112）正好处于水平位置，从而更便于该变轨部与对应侧的道岔303相配合，并可以压紧道岔303，而且，根据上摆臂101的运动简图可知，如果该侧的变轨部要脱离道岔303，在上摆臂101的带动下，该变轨部在向下运动的同时还会向内侧移动，从而使得在岔口内，变轨部不容易自行脱离道岔303，从而具有预防脱轨的功能，使得该变轨装置的安全性更高，而所述第一段111和第二段112可以采用现有技术常用的板、管及型钢中的一种或多种的组合，在本实施例中，所述上摆臂101可以优先采用竖直设置第一板状构件及与所述第一板状构件相连，并垂直于第一板状构件的第二板状构件所构成，更有利于承力；

可以理解，上摆臂101及下摆臂102的结构不限于此，例如，上摆臂101和/或下摆臂102可以分别包括第一段111、第二段112以及第三段，所述第一段111和第二段112分别对称设置于第三段的两端，并分别与连杆103构成铰接，第三段的中部与支撑座构成转动副，第一段111、第二段112和第三段可以为弧形板和直板中的一种或多种的组合，在该方案中，所述第三段可以为弧形板，第一段111和第二段112可以均为直板，有利于增强整个变轨装置的强度，提高承载能力，此外，所述上摆臂101和/或下摆臂102还可以为t形结构或人字形结构等，这里不再一一举例说明。

此外，本领域的技术人员应该理解的是，在本实施例所提供的方案中，所述下摆臂102不一定在上摆臂101的正下方，如图2所示，在另一种可行的实施方式中，所述下摆臂102不在上摆臂101的正下方，此时，所述连杆103可以具有折弯或弧度，如图6所示，故在本实施例中，所述连杆103也具有多种实施方式，连杆103可以为直杆（如图1-图5所示）、直板，也可以为折弯杆、折弯板、弧形杆、弧形板，还可以为直杆、弯杆、弧形杆、直板、折弯板、弧形板中两种及两种以上的组合，这里不再举例说明。

本实施例中，所述的铰接可以采用现有技术中的铰接技术实现，例如，上摆臂101、下摆臂102以及连杆103上分别设置有铰接孔，将铰接轴固定于所述铰接孔中，即可实现连杆103与上摆臂101及下摆臂102的铰接。

如图1所示，作为优选，在本实施例中，所述动力部可以优先采用电机107，尤其是具有减速功能的电机107或带有减速器的电机107，采用电机107作为动力，便于实现精确控制，且具有成本低、可靠性高等特点。

而为了便于传动，所述电机107与所述反向同步机构100之间也可以设置传动机构，如，采用现有技术中常用的传动轴109、齿轮传动机构、涡轮蜗杆传动机构、链传动机构、四连杆103传动机构中的一种或多种的组合等进行传动，为便于说明，在本实施例中，如图1所示，电机107通过传动轴109连接上摆臂101，且传动轴109固定连接于所述上摆臂101的中部，使得电机107可以驱动上摆臂101转动，从而带动下摆臂102同步转动，同理，当电机107通过传动轴109连接下摆臂102时，传动轴109也可以固定连接于所述下摆臂102的中部，这里不再赘述。

为保护电机107，在进一步的方案中，还包括扭力限制器108，所述电机107经由所述扭力限制器108连接所述上摆臂101或下摆臂102，例如，所述扭力限制器108可以设置于所述传动轴109与所述电机107之间，如图6所示，扭力限制器108主要用于传递扭矩，当所传递的扭矩大于所设定的扭矩时，扭力限制器108断开，防止扭矩从扭力限制器108的一端传递到另一端，可以避免因过载而出现烧毁电机107的问题，可以有效保护电机107。

在本实施例中，所述变轨部可以为设置于所述连杆103或上摆臂101的凸起（如圆柱形凸起等，能与道岔303相配合即可）、也可以为可转动安装于所述连杆103或上摆臂101的变轨轮104，如图1及图3所示，在本实施例中，所述变轨部采用的是变轨轮104，以便沿道岔303滚动，也有利于降低阻力和磨损；

同理，所述限位部也可以为设置于所述下摆臂102的凸起（能卡到轨道300的外侧即可）、也可以为可转动安装于所述下摆臂102的限位轮105，如图1及图3所示，在本实施例中，所述限位部采用的是限位轮105，限位轮105可以与对应的轨道300实现滚动接触。

由于变轨轮104与道岔303配合的过程中，会承受较大的侧向载荷，而现有技术中，用于安装变轨轮104的轮轴115通常都是单端固定的，承载能力弱，容易在大载荷的作用下失稳，导致变轨轮104与道岔303的配合失效，甚至导致车辆脱轨事故，因此，在进一步的方案中，为提高变轨轮104的稳定性，如图1、图3及图7所示，所述上摆臂101设置有用于安装变轨轮104的安装部113，所述安装部113包括两个用于约束轮轴115的约束端114，所述两个约束端114之间具有所设定的间距，用于容纳变轨轮104，且所述两个约束端114相连，以便提高两个约束端114的强度和刚度，避免约束端114处于悬空状态；

如图1、图3及图7所示，在本实施例中，还包括轮轴115，所述轮轴115的两端分别可转动的约束于所述两个约束端114，所述变轨轮104固定于所述轮轴115，使得轮轴115和变轨轮104可以一起相对于安装部113转动；

或，所述轮轴115的两端分别固定于所述两个约束端114，所述变轨轮104可转动的套设于所述轮轴115，使得变轨轮104可以相对于轮轴115转动；

在本方案中，通过在上摆臂101构造包括两个约束端114的安装部113，并使两个约束端114之间具有所设定的间距，且两个约束端114是相连的，从而可以将变轨轮104安装于轮轴115，并将轮轴115的两端分别安装于所述两个约束端114，以便从轮轴115的两端分别承力，当变轨轮104承受侧面载荷或侧向冲击载荷时，作用于变轨轮104的载荷可以通过轮轴115，并经由轮轴115的两端分别作用于安装部113的两个约束端114，最后经由约束端114作用于上摆臂101，采用这样的设计，不仅可以有效增加变轨轮104的刚度，使得对变轨轮104的支撑更稳定，可以有效增加变轨轮104的承载力，并可以有效提高变轨轮104及变轨轮104支撑结构的稳定性。

可以理解，在本实施例中，所述轮轴115可以通过轴承116安装于所述约束端114，也可以通过螺纹连接固定于上摆臂101，如图7所示，且，所述变轨轮104也可以通过轴承116安装于所述轮轴115；所述轮轴115可以优先采用阶梯轴。

在更完善的方案中，所述约束端114分别设置有用于约束轮轴115的约束孔，便于轮轴115或轴承116的安装；

作为举例，如图1、图3及图7所示，所述安装部113可以为u形弯折结构（利用板折弯成型），且所述约束端114分别设置于安装部113的两侧，如图1、图3及图7所示，所述变轨轮104设置于所述u形弯折结构内，以便从变轨轮104的两侧对变轨轮104进行约束和固定，所述安装部113只能遮挡部分变轨轮104，使得变轨轮104具有更加充裕的侧面空间与道岔303相配合，作为举例，如图7所示，所述轮轴115的一端构造有外螺纹，另一端构造有挡帽，靠近上摆臂101的约束端114的约束孔内设置有与所述外螺纹相适配的内螺纹，所述轮轴115穿过一个约束孔，并通过螺纹连接约束于另一个约束孔，如图7所示，使得轮轴115的一端可以通过螺纹连接固定于一个约束孔，而设置于另一端的挡帽正好可以挡在另一个约束孔的外侧，从而达到固定轮轴115的目的，而所述变轨轮104可以通过轴承116固定于轮轴115，可以有效解决变轨轮104便于安装、拆卸更换的问题。

在本实施例中，所述传动轴109可以是实心结构，如实心的圆轴或方轴，也可以是空心结构，如可以是空心的圆管或方管。

可以理解，在本实施例中，所述安装部113可以是安装于所述上摆臂101的，也可以是直接在所述上摆臂101成型的，即所述安装部113与所述上摆臂101可以为一体成型构件。

实施例2

由于搭载实施例1中所述变轨装置的车辆的尺寸及型号通常存在差异，为使得实施例1中所述变轨装置的适应性更强、适用范围更广，所述变轨装置中反向同步机构100的数目可以为多个，如2个、3个、4个等，只需在动作时，使得各反向同步机构100中位于同一侧的变轨部及限位部同步动作即可。

作为举例，本实施例中，所述变轨装置包括两个实施例1中所述的反向同步机构100、以及同步轴110，所述同步轴110的两端分别与所述两个反向同步机构100相连，用于使两个反向同步机构100同步动作，且动作一致；如图1及图6所示，通过设置两个所述反向同步机构100，使得本变轨装置的两侧分别设置有两个变轨部和两个限位部，在通过岔口时，同一侧的两个变轨部及两个限位部可以同步动作，并与对应的道岔303及轨道300相配合，从而使得车辆可以更加平稳的通过岔口，避免与轨道300发生碰撞、脱轨等问题。

所述同步轴110具有多种实施方式，作为一种实施方式，所述同步轴110的两端可以分别与所述两个反向同步机构100中的上摆臂101相连、或分别与下摆臂102相连、或分别与同侧的连杆103相连，作为举例，如图1-图7所示，在实施例中，所述同步轴110的两端分别与两个反向同步机构100中的上摆臂101相连，且分别连接的位置位于上摆臂101的中间位置处，当一个上摆臂101在电机107的驱动下动作时，另一个上摆臂101也会同步动作。

而为了便于制造，所述同步轴110与所述两个反向同步机构100中的上摆臂101也可以与为一体结构、或与下摆臂102可以为一体结构、或与同侧的连杆103可以为一体结构。

可以理解，在本实施例中，所述“一侧”、“同侧”及“不同侧”中的“侧”是指以上摆臂101的中部为参考点，沿所述中部到上摆臂101一端的方向即为一侧。

实施例3

本实施例提供了一种车辆，包括车架201及实施例1或实施例2中所述变轨装置，所述反向同步机构100的上摆臂101可转动的固定于所述车架201，例如，可以通过所述支撑座可转动的安装于所述车架201，如图4及图5所示，

所述下摆臂102可以可转动的固定于车架201或与车架201相连的悬挂架（悬挂架通常设置于所述车架201的下方），且所述上摆臂101和下摆臂102分别沿车辆的宽度方向设置，以便变轨部和限位部可以在垂直于车辆前进方向的平面内动作；

所述电机107国定于车架201。

可以理解，在本实施例中，所述车架201的结构可以与现有的悬挂式轨道300车辆的车架201结构相同，这里不再赘述。

在更完善的方案中，所述车辆的两侧还设置有用于沿轨道300行走的行走轮202，轨道300设置有用于支撑所述行走轮202的底板301（即行走面）。

实施例4

本实施例4提供了一种防脱轨的轨道交通系统，包括实施例3中所述车辆及用于支撑车辆运行的轨道300，所述车辆设置于所述轨道300内，并用于沿轨道300运行；

所述轨道300的下端设置有两个相互平行的下导向部302（通常是板状结构），所述两个下导向部302之间具有所设定的间隙，用于容纳稳定轮203，稳定轮203通常固定于车辆的车架201，并与下导向部302相配合，当车辆沿轨道300运行时，所述稳定轮203位于所述间隙内，并沿下导向部302前行，通过稳定轮203与下导向部302的配合，可以有效约束车辆，防止车辆跑偏，从而可以有效提高车辆运行的稳定性和安全性；

如图4及图5所示，在本实施例中，所述下摆臂102设置于所述轨道300的下方，所述反向同步机构100的连杆103通过所述间隙延伸出所述轨道300的下端，并与设置于轨道300下方的所述下摆臂102相连，如图4及图5所示，所述限位部用于卡在对应侧的下导向部302的外侧，如图4及图5所示，在车辆的实际运行过程中，卡在下导向部302外侧的限位部可以与稳定轮203相配合，达到维持车辆稳定，防止车辆脱轨的目的，尤其是在车辆通过岔口时，车辆通常处于单侧受力状态（另一侧悬空），此时，极易导致脱轨问题，而通过限位部、下导向部302以及稳定轮203的相互配合，可以有效约束车辆，从而有效防止脱轨，达到防脱轨的目的。

作为举例，所述轨道300还包括侧板304、顶板305以及底板301，侧板304、顶板305以及底板301共同围成工车辆运行的型腔，如图8-图10所示，所述下导向部302固定于所述底板301，且在岔口处，轨道300的顶部设置有道岔，用于与变轨部相配合，车辆设置有的行走轮与底板301相接触；

在更进一步的方案中，由于本实施例中，反向同步机构采用电机提供动能，在实际运行过程中，反向同步机构中的变轨部容易因突然掉电、变轨装置故障、抖动等问题而导致动作不到位不能与道岔相配合、或在与道岔相配合的过程中发生突然掉电、变轨装置故障、抖动等问题而导致配合失效，从而容易导致车辆发生碰撞、脱轨等问题；为解决这一问题，在进一步的方案中，在岔口处，所述轨道的侧面和/或底部还设置有用于与所述限位部相配合的防脱轨部，防脱轨部用于在反向同步机构动作到位的情况下限制反向同步机构继续动作，及用于在反向同步机构动作未到位的情况下驱动反向同步机构动作到位，到达自动纠正的目的。

作为举例，在本实施例中，所述防脱轨部包括约束段306和保护段307，约束段306设置于下导向部302的下边沿，用于在反向同步机构动作到位的情况下，限制反向同步机构继续动作，所述保护段307设置于底板301的下方，且保护段307的高度大于下导向部302的高度，以便与下摆臂上的限位部（如限位轮105）相配合，保护段307用于在反向同步机构动作未到位的情况下（车辆并流运行），可以通过挤压限位部驱动下摆臂动作，进而驱动反向同步机构动作到位。具体而言，车辆在通过岔口时，如果变轨装置中的反向同步机构事先动作到位，进入岔口后，反向同步机构一侧的变轨部（如变轨轮104）与对应的道岔相配合，在这个过程中，通过约束段306与限位部的配合，约束下摆臂，达到限制和锁紧反向同步机构的目的，避免脱轨，如图10或图11所示；如果车辆在并流运行的过程中，变轨装置中的反向同步机构事先未动作到位，进入岔口后，通过保护段307与限位部的配合，通过挤压限位部使得下摆臂向着轨道的另一侧转动，从而驱动反向同步机构动作到位，实现自动纠正位置的目的，反向同步机构动作到位后，反向同步机构一侧的变轨部与对应的道岔相配合，从而引导车辆继续沿原轨道直行或变轨到另外一条轨道上，在这个过程中，通过约束段306与限位部的配合约束下摆臂，从而达到限制和锁紧反向同步机构的目的，避免脱轨。

在本实施例中，为使得保护段307可以与限位部相配合，并通过挤压限位部的方式驱动下摆臂转动（或称为摆动），以实现自动纠正功能，因此，所述保护段307作用于所述限位部的挤压力的方向不经过下摆臂的转动中心（即不经过下摆臂与支撑座构成所构成的转动副的转动中心），所述挤压力才能有效驱动下摆臂转动，达到自动纠正的目的。

如图8或图9所示，在本实施例中，同一防脱轨部中的约束段306和保护段307分别设置于同一轨道的不同侧，即分别设置于同一轨道的两侧，当车辆沿分流运行的方向靠近岔口或沿并流运行的方向靠近岔口，且在进入岔口前，变轨装置动作到位，故进入岔口后，与道岔相配合一侧的限位部可以勾在对应侧的约束段306上，从而达到锁紧变轨装置，避免脱轨的目的；当车辆沿并流运行的方向靠近岔口，且在进入岔口前，变轨装置未动作到位，在进入岔口后，下摆臂的一端或一端的限位部，必然会与保护段307发生接触，随着车辆的运行，保护段307逐渐向内挤压限位部，从而驱动下摆动转动，进而带动反向同步机构动作，使得动作未到位的变轨轮动作到位，达到自动纠正变轨轮位置的目的，而对应动作到位后的变轨部一侧的限位部可以顺利的勾在对应的约束段306上，如图10及图11所示，从而限制反向同步机构继续动作，达到防脱轨的目的。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

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