一种新型缓振山地齿轨入齿机构

1.本发明涉及齿轨列车技术领域，特别是涉及一种新型缓振山地齿轨入齿机构。

背景技术：

2.齿轨铁路是一种登山铁路。齿轨铁路在普通路轨中间的轨枕上，另外放置一条特别的齿轨。行走齿轨铁路的机车，配备了一个或多个齿轮，跟齿轨啮合着行走。这样机车便能克服黏着力不足的问题，把列车拉上达坡度达48%的陡峭斜坡。
3.现有技术中，为确保运输效率，列车通常是在运行的状态下由普通路轨进入到齿轨。但是，在这样的运行方式下，若齿轮与齿轨啮合时，出现跳齿、脱齿等现象，会增大齿轮和齿轨的磨损，甚至对列车的安全运行造成影响。
4.因此，列车在运行的状态下由普通路轨进入到齿轨，如何避免出现跳齿、脱齿等现象，延长齿轮和齿轨的使用寿命，提高列车的运行的稳定性、安全性，是现有技术中亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

5.本发明的目的在于：针对现有技术存在的为确保运输效率，列车通常是在运行的状态下由普通路轨进入到齿轨。但是，在这样的运行方式下，若齿轮与齿轨啮合时，出现跳齿、脱齿等现象，会增大齿轮和齿轨的磨损，甚至对列车的安全运行造成影响的问题，提供一种新型缓振山地齿轨入齿机构。
6.为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种新型缓振山地齿轨入齿机构，包括固定于轨道枕梁的齿条钢轨和两条普通钢轨，所述齿条钢轨设置在两条所述普通钢轨之间，在所述齿条钢轨的起始端设置有过渡轨道，所述过渡轨道包括调整段和啮合段，所述调整段设置在所述啮合段的前部，所述调整段包括轨体和若干滚筒轮齿，所述滚筒轮齿的顶面与所述齿条钢轨的顶面齐平，且所述滚筒轮齿之间形成的齿槽尺寸与所述齿条钢轨的齿槽尺寸相匹配，所述滚筒轮齿包括基座部和滚筒部，所述滚筒部与所述基座部之间为可旋转的连接，且所述滚筒部的旋转轴与所述齿条钢轨的延伸方向相互垂直。
7.优选地，所述滚筒轮齿设置的数量至少为3个。
8.优选地，所述滚筒部的直径大于所述基座部的最大宽度。
9.优选地，在所述滚筒的表面设置有橡胶垫层。
10.优选地，沿所述啮合段的延伸方向，其齿槽的宽度逐渐减小，直至与所述齿条钢轨齿槽宽度的尺寸相同。
11.优选地，所述过渡轨道与所述齿条钢轨之间为可分离的连接。
12.优选地，在所述啮合段的底部设置有承载部件，所述承载部件用于固定所述过渡轨道，并使所述调整段呈现悬挑的状态，当所述滚筒轮齿与齿轮进行啮合时，所述轨体能产生弹性形变。
滚筒轮齿，8-基座部，9-滚筒部，10-承载部件，11-阻尼器，12-槽孔。
具体实施方式
21.下面结合附图，对本发明作详细的说明。
22.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
23.实施例1如图1、图3和图5所示，本发明所述的一种新型缓振山地齿轨入齿机构，包括固定于轨道枕梁的齿条钢轨1和两条普通钢轨2，所述齿条钢轨1设置在两条所述普通钢轨2之间，在所述齿条钢轨1的起始端设置有过渡轨道3，所述过渡轨道3包括调整段4和啮合段5，所述调整段4设置在所述啮合段5的前部，所述调整段4包括轨体6和若干滚筒轮齿7，所述滚筒轮齿7的顶面与所述齿条钢轨1的顶面齐平，且所述滚筒轮齿7之间形成的齿槽尺寸与所述齿条钢轨1的齿槽尺寸相匹配，所述滚筒轮齿7包括基座部8和滚筒部9，所述滚筒部9与所述基座部8之间为可旋转的连接，且所述滚筒部9的旋转轴与所述齿条钢轨1的延伸方向相互垂直。
24.采用本发明所述的一种新型缓振山地齿轨入齿机构，在所述齿条钢轨1的起始端设置了所述过渡轨道3，当列车在运行的状态下由普通路轨进入到所述过渡轨道3时，若齿轮无法与所述过渡轨道3良好啮合，轮齿与所述滚筒齿轮接触会使其滚筒部9产生滚动，进而轮齿可以快速的滑入到齿槽中啮合，降低了啮合不良造成的齿轮和所述齿条钢轨1的结构损伤，提高了齿轮和所述齿条钢轨1的使用寿命。并且，齿轮和所述过渡轨道3更快速的啮合，也提高了提高了列车运行的平稳性和安全性。进一步，所述滚筒齿轮的设置，将轮齿之间的滑动摩擦转变为滚动摩擦，轮齿之间由于啮合不良所产生的摩擦力大幅减小，进一步使得齿轮的使用寿命得到提高。
25.实施例2如图3至图5所示，本发明所述的一种新型缓振山地齿轨入齿机构，在上述方式基础上，进一步的，所述滚筒轮齿7设置的数量至少为3个。采用这种结构设置，齿轮在所述调整段4至少有两个轮齿可以进入到齿槽中进行啮合，提高了齿轮在所述调整段4啮合的稳定性。
26.作为优选的实施方案，在上述方式基础上，进一步的，所述滚筒部9的直径大于所述基座部8的最大宽度。
27.当轮齿与所述滚筒齿轮接触会使其滚筒部9产生滚动，进而轮齿可以快速的滑入到齿槽中啮合。但在啮合的过程中，轮齿的中轴线和齿槽的中轴线可能并不重合，出现轮齿的顶部与所述基座部8之间产生摩擦、碰撞的情况，影响齿轮和所述滚筒齿轮的使用寿命。基于此，在本实施例中，发明人设置所述滚筒部9的直径大于所述基座部8的最大宽度。这样，轮齿在滑入到齿槽中啮合时，能够避免与所述基座部8接触产生摩擦、碰撞。从而进一步延长了齿轮和所述滚筒齿轮的使用寿命。并且，采用这种结构设置，使得齿槽底部的开口尺寸变大，啮合时，轮齿可以更容易地进入到齿槽中。进一步提高了齿轮在所述调整段4啮合的稳定性。
28.具体地，在本实施例中，所述基座部8为焊接在所述轨体6顶面的支架，该支架底部一侧为实体结构，顶部设置有所述滚筒部9的安装槽口，支架的的截面宽度小于或者等于所述滚筒部9的截面直径。在支架的槽口部位上设置有转轴，所述滚筒部9穿入转轴中固定。或者，在所述滚筒部9上设置有转轴，在该支架的槽口部位上设置销孔，支架穿入销孔中进行固定。
29.作为优选的实施方案，在上述方式基础上，进一步的，在所述滚筒的表面设置有橡胶垫层。
30.采用这种结构设置，可降低齿轮与所述所述滚筒齿轮接触碰撞的力度，进一步实现了多齿轮和所述滚筒齿轮更好的保护。同时，轮齿与所述滚筒轮齿7接触，会使所述橡胶垫层变形产生凹陷，在一定程度上使所述调整段4齿槽顶部的开口变大，轮齿可以更容易的滑入齿槽中进行啮合。进一步，在所述橡胶垫层形成的弹性回复力的作用下，齿轮在滚动的过程中会使轮齿与所述橡胶垫层的接触面形成斜面，进一步使得轮齿可以更容易的滑入齿槽中进行啮合。
31.作为优选的实施方案，在上述方式基础上，进一步的，所述啮合段5靠所述调整段4一侧的轮齿顶部开口的宽度，大于靠所述齿条钢轨1一侧的轮齿顶部开口的宽度。
32.上述实施例中，设置所述滚筒齿轮，轮齿与所述滚筒齿轮接触使所述滚筒部9产生滚动，进而轮齿可以快速的滑入到齿槽中啮合，降低了啮合不良造成的齿轮和所述齿条钢轨1的结构损伤，提高了齿轮和所述齿条钢轨1的使用寿命。但是依然存在不足，由于所述滚筒齿轮的结构与所述齿条钢轨1的轮齿结构不相同，导致齿轮在进入到所述啮合段5时，轮齿的中轴线可能与齿槽的中轴线不重合，造成轮齿与齿槽的侧壁产生摩擦，影响齿轮及所述啮合段5的使用寿命。基于此，在实施例中，发明人设置沿所述啮合段5的延伸方向，其齿槽的宽度逐渐减小，直至与所述齿条钢轨1齿槽宽度的尺寸相同。如此，齿轮在滚过所述啮合段5时，其轮齿的定位能逐步被调整，确保了齿轮进而所述齿条钢轨1时的啮合精准度。并且，采用这种逐步调节的方式，可以最大程度的降低轮齿与齿槽的侧壁摩擦/碰撞的力度，进而减小了齿轮与所述啮合段5的磨损，进一步提高了二者的使用寿命。再进一步，由于摩擦/碰撞的力度降低，也提高了列车运行的平稳性。
33.具体地，所述啮合段5靠所述调整段4一侧的轮齿顶部开口的宽度为a，沿所述啮合段5的延伸方向，轮齿顶部开口的宽度逐渐变化为b，所述啮合段5靠所述齿条钢轨1一侧的轮齿顶部开口的宽度为c，所述齿条钢轨1轮齿顶部开口的宽度为c，a＞b＞c。
34.作为优选的实施方案，在上述方式基础上，进一步的，所述过渡轨道3与所述齿条钢轨1之间为可分离的连接。
35.由于所述过渡轨道3在使用中，是直接与齿轮产生碰撞和摩擦的，所述过渡轨道3的使用寿命会远小于所述齿条钢轨1。将所述过渡轨道3与所述齿条钢轨1之间设置为可分离的连接；方便了所述过渡轨道3的跟换，提高了本发明在实际应用的实用性。具体地，所述过渡轨道3与所述齿条钢轨1之间分离设置，二者分别固定于轨道枕梁上。
36.实施例3如图1至图3所示，本发明所述的一种新型缓振山地齿轨入齿机构，在上述方式基础上，进一步的，在所述啮合段5的底部设置有承载部件10，所述承载部件10用于固定所述过渡轨道3，并使所述调整段4呈现悬挑的状态，当所述滚筒轮齿7与齿轮进行啮合时，所述
轨体6能产生弹性形变。
37.本实施例中，设置所述承载部件10将所述过渡轨道3固定后，所述调整段4呈现悬挑的状态。当齿轮与所述滚筒轮齿7进行啮合时，所述轨体6能产生弹性形变，缓冲齿轮入齿时的冲击力。进而实现了对齿轮和所述过渡轨道3的保护，也可以使得列车更加平稳的运行。进一步，齿轮与所述滚筒轮齿7进行啮合时，所述轨体6向斜下方变形，所述调整段4的齿槽可以产生迎向轮齿的趋势，使得齿轮可以更快速的与所述调整段4啮合。再进一步，所述轨体6向斜下方变形，也在一定程度上使得所述调整段4齿槽的开口变大，进一步加快了齿轮与所述调整段4的啮合速度。
38.具体地，在本实施例中，所述承载部件10为设置在所述啮合段5两端的支承架，支撑架的一端通过螺栓与所述啮合段5固定，另一端锚入轨道基础中。
39.作为优选的实施方案，在上述方式基础上，进一步的，在所述调整段4上还设置有阻尼器11，所述阻尼器11一端固定在所述轨体6上，另一端固定于轨道基础或者轨道枕梁上，所述滚筒轮齿7与齿轮进行啮合时，所述阻尼器11随所述轨体6共同变形。采用这结构设置，所述阻尼器11能够对所述调整段4起到一定的支撑保护作用，避免了所述调整段4产生过度的形变而损坏。并且，所述阻尼器11的设置，也让所述调整段4的形变更为线性，提高了齿轮啮合的稳定性。
40.作为优选的实施方案，在上述方式基础上，进一步的，将靠所述调整段4一侧的支承架替换为阻尼器11。
41.作为优选的实施方案，在上述方式基础上，进一步的，沿所述柜体的长度方向上设置有长条状的槽孔12，所述阻尼器11的顶部穿入所述槽孔12中进行固定，所述阻尼器11的底部向所述啮合段5一侧倾斜设置，未啮合时，所述阻尼器11的顶部位于所述槽孔12靠所述轨体6端部的一侧，当所述滚筒齿轮轮齿与齿轮进行啮合时，所述轨体6产生弹性形变，所述阻尼器11的顶部沿着所述槽孔12向所述啮合段5一侧滑动。
42.在上述方案中，在所述调整段4上设置了所述阻尼器11，能够对所述调整段4起到一定的支撑保护作用，避免了所述调整段4产生过度的形变而损坏。但依然存在不足，所述阻尼器11的设置，在一定程度上限制了所述调整段4的变形，特别是限制了所述调整段4靠所述啮合段5的一侧的形变，造成所述轨体6向斜下方的变形量减小，所述调整段4的齿槽所产生的迎向轮齿的趋势也相应减小，进而对齿轮的啮合造成了影响。基于此，在本实施例中，发明人将所述槽孔12的形状设置为长条状，所述轨体6产生弹性形变，所述阻尼器11的顶部沿着所述槽孔12向所述啮合段5一侧滑动。通过这样的结构设置，有效克服了所述阻尼器11对所述调整段4变形造成的限制，所述调整段4变形后齿槽能产生更好的迎向轮齿的趋势，实现了齿轮的快速啮合，同时也实现了所述阻尼器11对所述调整段4的支撑保护作用。
43.进一步，本实施例中将所述阻尼器11向的底部向所述啮合段5一侧倾斜设置，所述阻尼器11压缩的方向能够更好的与齿轮入齿时冲击力的方向重合，进而齿轮入齿时产生的冲击力能够更好的被所述阻尼器11抵消，提高了列车运行的平稳性和安全性。
44.再进一步，采用这种结构设置，当所述调整段4产生的形变达到最大值时，所述阻尼器11位于所述槽孔12靠所述啮合段5一侧的端部，正好能对所述调整段4应力的集中部位进行支撑，实现了对所述调整段4更好的保护。
45.作为优选的实施方案，在上述方式基础上，进一步的，所述槽孔12靠所述啮合段5
的一端向所述轨体6的底部侧倾斜设置。
46.将所述槽孔12靠所述啮合段5的一端向所述轨体6的底部侧倾斜设置，区别于其他方式，所述调整段4产生形变时，所述槽孔12会由倾斜状态转变为水平状态，所述阻尼器11能够更轻易的滑动至所述槽孔12靠所述啮合段5的一侧。进一步，采用这种结构设置，所述槽孔12对所述阻尼器11顶部的阻挡力会减小，所述调整段4能够更快速的复位，提高了所述齿轮与齿槽的啮合稳定性。
47.实施例4如图4和图5所示，本发明所述的一种新型缓振山地齿轨入齿机构，在上述方式基础上，进一步的，所述槽孔12的上沿与所述阻尼器11的顶部顶部贴合，所述槽孔12的下沿与所述阻尼器11的顶部隔开，所述轨体6产生弹性形变时，所述阻尼器11的顶部贴合所述槽孔12的上沿滑动。
48.本实施例中，将所述槽孔12的下沿与所述阻尼器11的顶部隔开，避免了所述调整段4在复位时被所述阻尼器11限制。进而所述调整段4能够更快速的复位，进一步提高了所述齿轮与齿槽的啮合稳定性。
49.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：

1.一种新型缓振山地齿轨入齿机构，其特征在于，包括固定于轨道枕梁的齿条钢轨和两条普通钢轨，所述齿条钢轨设置在两条所述普通钢轨之间，在所述齿条钢轨的起始端设置有过渡轨道，所述过渡轨道包括调整段和啮合段，所述调整段设置在所述啮合段的前部，所述调整段包括轨体和若干滚筒轮齿，所述滚筒轮齿的顶面与所述齿条钢轨的顶面齐平，且所述滚筒轮齿之间形成的齿槽尺寸与所述齿条钢轨的齿槽尺寸相匹配，所述滚筒轮齿包括基座部和滚筒部，所述滚筒部与所述基座部之间为可旋转的连接，且所述滚筒部的旋转轴与所述齿条钢轨的延伸方向相互垂直。2.根据权利要求1所述的新型缓振山地齿轨入齿机构，其特征在于，所述过渡轨道与所述齿条钢轨之间为可分离的连接。3.根据权利要求2所述的新型缓振山地齿轨入齿机构，其特征在于，在所述啮合段的底部设置有承载部件，所述承载部件用于固定所述过渡轨道，并使所述调整段呈现悬挑的状态，当所述滚筒轮齿与齿轮进行啮合时，所述轨体能产生弹性形变。4.根据权利要求3所述的新型缓振山地齿轨入齿机构，其特征在于，在所述调整段上还设置有阻尼器，所述阻尼器一端固定在所述轨体上，另一端固定于轨道基础或者轨道枕梁上，所述滚筒轮齿与齿轮进行啮合时，所述阻尼器随所述轨体共同变形。5.根据权利要求4所述的新型缓振山地齿轨入齿机构，其特征在于，沿所述轨体的长度方向上设置有长条状槽孔，所述阻尼器的顶部穿入所述槽孔中进行固定，所述阻尼器的底部向所述啮合段一侧倾斜设置，未啮合时，所述阻尼器的顶部位于所述槽孔靠所述轨体端部的一侧，当所述滚筒轮齿与齿轮进行啮合时，所述轨体产生弹性形变，所述阻尼器的顶部沿着槽孔向所述啮合段一侧滑动。6.根据权利要求5所述的新型缓振山地齿轨入齿机构，其特征在于，所述槽孔靠所述啮合段的一端向所述轨体的底部侧倾斜设置。7.根据权利要求6所述的新型缓振山地齿轨入齿机构，其特征在于，所述槽孔的上沿与所述阻尼器的顶部顶部贴合，所述槽孔的下沿与所述阻尼器的顶部隔开，所述轨体产生弹性形变时，所述阻尼器的顶部贴合所述槽孔的上沿滑动。8.根据权利要求1所述的新型缓振山地齿轨入齿机构，其特征在于，所述滚筒部的直径大于所述基座部的最大宽度。9.根据权利要求8所述的新型缓振山地齿轨入齿机构，其特征在于，在所述滚筒的表面设置有橡胶垫层。10.根据权利要求8-9任一项所述的新型缓振山地齿轨入齿机构，其特征在于，沿所述啮合段的延伸方向，其齿槽的宽度逐渐减小，直至与所述齿条钢轨齿槽宽度的尺寸相同。

技术总结

本发明涉及齿轨列车技术领域，特别是涉及一种新型缓振山地齿轨入齿机构，包括固定于轨道枕梁的齿条钢轨和两条普通钢轨，齿条钢轨的起始端设置有过渡轨道，过渡轨道包括调整段和啮合段，调整段包括轨体和若干滚筒轮齿，滚筒轮齿包括基座部和滚筒部，滚筒部与基座部之间为可旋转的连接，滚筒部的旋转轴与齿条钢轨的延伸方向相互垂直。本发明的新型缓振山地齿轨入齿机构，齿条钢轨的起始端设置了过渡轨道，列车在运行的状态下由普通路轨进入到过渡轨道时，若齿轮无法与过渡轨道良好啮合，轮齿与滚筒齿轮接触使其滚筒部产生滚动，进而轮齿可以快速滑入到齿槽中啮合，降低了啮合不良造成的齿轮和齿条钢轨的结构损伤，提高了齿轮和齿条钢轨的使用寿命。条钢轨的使用寿命。条钢轨的使用寿命。