低外形转辙机齿轮箱制造技术

铁道转辙机齿轮箱，包括：曲柄轴；主曲轴齿轮可绕曲柄轴转动；蜗轮可绕曲柄轴转动；偏心轴垂直于曲柄轴，通过模式选择器可在第一和第二方向转动；手扳轴可绕偏心轴转动；弹簧加载的离合器组件机构，能与曲柄轴啮合转动曲柄轴，离合器组件在与手动模式脱离时与电动模式接合，在与手动模式接合时与电动模式脱离；转换机构，有可枢转的第一端部，和被上下驱动的第二端，该机构与离合器组件啮合；当选择器杆选择手动模式时，偏心轴向上驱动第二端，通过与主曲轴齿轮的啮合和与蜗轮的脱离实现手动模式，当选择电动模式时，偏心轴向下驱动第二端，通过与蜗轮的啮合和与主曲轴齿轮的脱离实现电动模式。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
参见美国专利申请NO.09/149,195，申请日1998年9月8日，名称“具有单传辙位置标板的固系位置检测系统”，和美国专利申请NO.09/120,610，申请日1998年7月22日，名称“铁路转辙路线控制器”，这两个专利与本专利技术的
相同，并共为本申请人所有。本专利技术涉及一种转辙装置，用于转换铁轨的位置，以使火车从一个轨道转换到另一轨道。更具体地说，本专利技术涉及一种有低垂直外形的齿轮箱，其用于一电机驱动的转辙机中。铁道网线的运行要求能将火车从一个轨道上转换到另一轨道上。提供这种转换能力的普通方法是在铁轨的道岔尖轨旁设置一与其互连的电机驱动的转辙机。这种转辙机通常有一或多个手动的操作方式，以在某此不能使用电机例如停电的情况下，能转换转道的位置。两种典型地与转辙机为一体的手动操作装置是手动曲柄和手扳操作装置。手动曲柄使操作者能转动一手动曲柄在道岔尖轨转换铁轨，以进行维修和安装。当控制信号不能从远方的控制装置到达转辙机时，手扳操作装置使操作者在转辙机处例如通过扳动转辙机来转换铁轨。普通设计的作法是将用于控制手扳操作方式的手扳装置设置在转辙机的驱动轴之一例如曲柄的上方，这种作法不仅能在转辙机的顶部产生一不希望的碰撞，而且，也使现有的转辙机有一高的垂直外形。然而，这种作法实际上提供了更简单的齿轮箱，其比手板装置不位于驱动轴之一上方时有较少的部件，如US专利5,494,242(授予Ludwicket al)中公开的低外形的相关技术，并在下面进一步描述。安装在典型的转辙机组件上的低外形齿轮箱从而提供了一低垂直外形，并且，对于许多场合，不希望有从其顶部表面延伸的突出部。特别是，对于转运的场合，通过转辙机保持一低的外形是基本的，以消除外形由台阶限定的铁道车辆间隙，第三铁道电接收器，和其他类型的从中转车或机车向下延伸的地面清除设备。对于附加的安全和维修的原因，也需要一没有过顶突出的低外形的转辙机。因为其苛刻的环境，转辙机可能受到各种方式的损坏。例如，可以与转辙机接触并损坏的车辆或物体包括铁道维修设备，落在铁道上的外部物体，在该区域行驶的当地的汽车或卡车，和通过转辙机上方或附近的其他物体。附图说明图1中显示了用于一典型的先有技术转辙机的齿轮箱100的顶部视图，其由美国的Pittsburgh PA的联合开关和信号公司生产。图2是图1中沿线II-II的转辙机齿轮箱的右侧剖视图，如先有技术中所示，一手扳轴105可由一与其连接的手扳杆110转动大约180度。同样，一偏心轴115可由一与其连接的选择器杆120独立于手扳轴105并在该轴105中转动大约180度(参见图2)。手扳轴105和偏心轴115通过一固定于外壳123一侧的手扳轴承122共同固定。典型地，一挡板侧轴承124固定于外壳123的相对侧，并在一枢轴126上可转动地保持一离合器支架125。当选择器杆120位于齿轮箱100右侧时，如图1所示，齿轮箱100已知为一“电动模式”，因为离合器支架125(图2)使离合器盘组件127降低与一蜗轮130啮合，从而通过一电机(未示)驱动转辙机，电机连接于一典型地位于减速箱138中的减速齿轮132，134，136。选择器杆120可以转动180度到齿轮箱100的左侧。当选择器杆120位于齿轮箱100的左侧时，齿轮箱100已知为一“手动模式”，因为离合器支架125(图2)使离合器盘组件127上升，与一顶部的轴承斜齿轮145啮合，该斜齿轮与一大直径的手扳斜齿轮147啮合。当齿轮箱100是在手动位置时，手扳杆110使手扳斜齿轮147转动，并且手扳斜齿轮147使顶部轴承斜齿轮145和离合器盘组件转动，从而转动主曲柄轴150，于是，在一先有技术中已知的方式操作“手动模式”，大直径的手扳斜齿轮147典型地要求外壳123有一整体工作高度H1，如图2所示。整体工作高度H1典型地在大约9英寸的范围中。图3显示了根据先有技术的离合器盘组件127的部分切掉的侧视图。如先有技术中已知，离合器盘组件包括一上离合器160，一上离合器盘164，一下离合器166，一下离合器盘170，和一离合器弹簧172。上离合器160典型地有一组垂直齿162，和与上离合器160配合的上离合器盘164一起可滑动地绕主曲柄轴150(图2)安装。同样，下离合器166典型地有一组垂直齿168，和与下离合器166配合的下离合器盘170一起可滑动地绕主曲柄轴150(图2)安装。离合器弹簧172典型地绕主曲柄轴150可滑动地安装，并使上离合器160和上离合器盘164与下离合器166和下离合器盘170分离。离合器盘组件127典型地要求一组件高度H2，典型地为大约5.25英寸，和一组件宽度W2，典型地为4.1875英寸。组件高度H2典型地占有整个工作高度H1的一部分。因为转辙机可以安装在铁轨的或者左侧或者右侧，手扳杆110和选择器杆120必需能从齿轮箱100的一侧移动到另一侧，从而适应左侧的和右侧的形状，普通的齿轮箱设计，例如图1-2中的设计，典型地要求整个齿轮箱100可以拆除并再进行组装，以完成从齿轮箱100一侧到另一侧的移动。如能很好地从图1-2中看出，手扳轴105和偏心轴115从图2的左侧向右侧的移动要求至少拆除并再组装手扳轴承122，挡板侧轴承124，手扳轴105，偏心轴115，离合器支架125，枢轴126，离合器盘组件127，顶部轴承斜齿轮145，和手扳斜齿轮147。典型的转换时间可能多于一个小时，并要求各种工具，包括多口扳手，螺丝刀，套筒板手，钳子等等。另外，如图2所示，齿轮箱100的整个工作高度H1通常防止转辙机接近铁轨安装，并且，转辙机安装轨枕通常要求切掉或挖槽，以使转辙机相对于轨道顶面降低，从而位于车辆间隙线的下方，以避免与运动的铁道车辆和设备发生干涉。在Ludwick的对比文件中，用于铁轨的转辙机有一低的垂直外形，而不增加现有转辙机的轴向长度。并且，在新的尺寸限制范围内，保持了由电机，手动曲柄或手扳操作的能力。一特定的电机和齿轮箱组合由于其小的尺寸而有低的整体外形。Ludwick的对比文件中一蜗轮轴用于驱动蜗轮和连接于手动曲柄的双重目的，于是，保持了低的外形，同时增加了轴的功能。另外，在曲柄驱动轴附近提供手动驱动轴，以提供一手扳操作模式，同时保持转辙机的低的外形。从Ludwick的对比文件中第5栏第37-42行可以看到，其提供了一第三垂直轴，即，手扳轴，其是分离地和水平地位于曲柄轴附近，从而，使转辙机垂直外形减少比现有的转辙机低4英寸以上。然而，手动和选择器杆不容易从转辙机一侧移动到另一侧，而不花费折卸和组装部件的时间。所以，用于转辙机的齿轮箱需要一低的外形(高度)，其减少了转辙机的整个工作高度，允许转辙机能接近铁轨安装，但仍能保持低于轨道车辆间隙外形(clearance profiles)，并且，其中，手动和选择器杆可以容易地从齿轮箱一侧移动到另一侧，从而，能适应转辙机在铁轨左侧和右侧的安装。所以，本专利技术的主要目的是克服前面提到的与低垂直外形转辙机齿轮箱相关的问题，从而减少转辙机的整体垂直外形，同时保留现有转辙机的所有各种功能，包括电机、手摇曲轴和手扳操作功能。与现有设计比较，本专利技术一个特征是将内部的离合器盘组件绕主曲轴转动90°，从而提供一与偏心轴平行的而不是如现有本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低垂直外形的铁道转辙机齿轮箱，有一模式选择器，用于在包括一电动模式和一手动模式的一组模式中进行选择，和一手扳杆用于在手动模式操作齿轮箱，齿轮箱包括： 一曲柄轴； 一主曲轴齿轮可绕所述曲柄轴自由转动； 一蜗轮可绕所述曲柄轴自由转动； 一偏心轴位于所述曲柄轴附近并基本垂直于曲柄轴，通过一模式选择器可在第一方向和与第一方向相对的第二方向绕一水平轴线转动； 一手扳轴可绕所述偏心轴自由转动，能通过手扳杆进行转动； 一弹簧加载的离合器组件机构，能与所述曲柄轴配合地啮合，当与之啮合时用于转动所述的曲柄轴，其中，所述弹簧加载的离合器组件机构在与手动模式脱离的同时与电动模式接合，并在与手动模式接合的同时与电动模式脱离； 一转换机构，有一可枢转的第一端部，和一可被上下驱动的第二端，该机构与所述弹簧加载的离合器组件机构可配合地啮合； 其中，当用模式选择器选择了手动模式时，所述偏心轴在所述第一方向的转动向上驱动所述第二端，通过与所述主曲轴齿轮的啮合和与所述蜗轮的脱离而实现所述手动模式，并且，当模式选择器选择电动模式时，偏心轴在所述第二方向的转动向下驱动所述第二端，通过与所述蜗轮的啮合和与所述主曲轴齿轮的脱离而实现电动模式。...

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：伦纳德M怀多提斯，马文R沃尔休特，凯文M麦克奎斯蒂昂，
申请(专利权)人：联合开关及信号公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]