穿梭车道岔设计与有限元分析

文/贺灿辉

穿梭车（Rail Guided Vehicle，RGV）目前广泛采用两种形式：往复式和环形。对于环形穿梭车，主要问题是输送能力有限，而且容易发生堵车现象。为了提高输送效率，多采用T型轨道，这就很好地解决了输送效率低、闭环轨道上交通堵塞的问题[1]。采用T型轨道，RGV就必须进行换轨，这就需要设计快速可靠的换轨装置，即：道岔。道岔是使RGV从一个线路转换到另一个线路上的转换装置，道岔大体上分为三种型式：转舌式道岔、平移式道岔、转盘式道岔[2]。本文将采用转盘式道岔进行研究。

国内外对道岔特别是穿梭车系统做了大量研究。刘洋对穿梭车道岔的控制系统进行了研究，他通过PLC结合DKZ控制器的共同控制，解决了RGV使用效率低和闭环轨道交通堵塞的问题[1]。陈建洪、廖永樟设计了基于Profibus-DP现场总线的远程道岔控制系统，有远程和现场两种控制模式，当RGV进入道岔前一定距离内，自动连锁，无法远程控制道岔，当RGV离开道岔一定距离后，自动解锁，可以远程控制道岔[3]。

现有研究大多从控制的角度对穿梭车道岔进行研究，本文则从机械设计的角度，对穿梭车道岔的设计方法和要点，以及有限元分心进行论述和研究。

一、RGV道岔工作原理

1.转盘式道岔的构成

转盘式道岔主要由工作机构、底座和定位机构三大部分组成，如图1所示。工作机构实际就是曲柄摇杆机构，由驱动机构（动力）、曲柄、连杆、转盘（摇杆）等零部件组成。四根活动轨道装在转盘上，在活动轨道端头正下方，均设置有脚轮，使得RGV进入道岔时，活动轨道下沉量显著减少。……