电动单轨系统十字道岔传动机构的设计及校核

李瑞敏，李艳娇，肖野

（1.华晨宝马汽车有限公司，沈阳 110143；2.沈阳城市建设学院 土木工程系，沈阳 110167）

0 引言

在汽车工厂中，电动单轨系统（Electric Monorail System）是一种重要的物料传送系统，也是当前物料空中传输的主要形式。电动单轨系统主要由架空轨道、滑触供电及通信系统、电动自行载物车、控制系统及轨道道岔等组成。电动自行载物车在架空轨道上运行，由敷设在架空轨道侧面的滑触线供电，并通过滑触线与集中控制系统通信。当架空轨道一路分两路或两路合一路时需要用到双路道岔，而在纵横向交汇处又需要用到十字道岔[1]。本文介绍一种十字道岔传动方案的设计，并对设计结果进行运动和力学校核。

1 十字道岔传动系统设计

1.1 十字道岔传动形式选择

如上所述，十字道岔的功能是使十字交叉轨道交汇处的一段轨道可以绕交点转动90°，作为横向和纵向固定轨道的公共桥梁，如图1所示。

图1 十字道岔的功能

其主要性能要求包括启停平稳、定位准确和工作可靠，此外还有切换节拍的要求。

单从原理上，实现这个功能的方法有很多，比如齿轮传动、链传动、带传动、连杆机构、气缸或电动推杆驱动、电动机直驱等，都能实现[2]。然而，齿轮传动、链传动、带传动均是定传动比线性传动，与电动推杆、电动机直驱一样，想要实现速度控制，都需要变频器等控制元件，成本相对较高；而气动驱动想要适时控制运动速度并不容易。相比之下，连杆机构只由若干刚性杆件用低副连接而成，结构简单、易制造、易维护、成本低，合理的设计无需成本较高的驱动和控制元件，可使其本身即具有如下优势[3]：1）即使驱动部件匀速运动，执行构件也可以实现加减速，从而使启停平稳、定位准确；……