CN103612558A - 公铁两用车辆驱动轮对 - Google Patents

Abstract

本发明涉及车辆技术领域，特别涉及一种公铁两用车辆驱动轮对，包括：第一车轮本体、第二车轮本体、轮轴、第一驱动单元及第二驱动单元。第一驱动单元设置在第一车轮本体的内部，并与第一车轮连接，用于驱动第一车轮本体；第二驱动单元设置在第二车轮本体的内部，并与第二车轮连接，用于驱动第二轮对本体；轮轴的两端分别与第一车轮本体及第二车轮本体转动连接，组成轮对结构。本发明提供的公铁两用车辆驱动轮对，轮对的传动效率高、行驶平稳。此外，轮对本体与驱动单元的集成化结构，不仅充分利用了轮对本体的径向空间，而且在实现轮对本体的直接驱动的同时，抛弃了铁路机车中的减速齿轮箱、轴箱等，大大简化了驱动轮对结构。

Description

公铁两用车辆驱动轮对

技术领域

本发明涉车辆技术领域，特别涉及一种公铁两用车辆驱动轮对。

背景技术

在铁路牵引编组、铁路施工、铁路检修等领域，公铁两用车辆具有购置及使用成本低、行驶灵活、作业便利等优点，使用广泛。公铁两用车辆在公路行驶及铁路行驶中，一般采用共用一个动力源、采用机械驱动的方式，其铁路行驶系统一般采用三种方式，一种是胶轮直接驱动，公路胶轮直接支撑在铁轨上，依靠橡胶车轮与铁轨的摩擦力直接驱动车辆在铁轨上行驶。第二种采用公路胶轮依靠摩擦力驱动与之配对的铁路轮对旋转，再通过铁路轮对驱动车辆在铁轨上行驶。第三种是在公路车辆上，加装与铁路机车结构相同的转向架，将车辆动力接入转向架的传动机构，驱动转向架上的铁路轮对，从而实现车辆的铁路行驶。第一种铁路行驶机构，无专门的铁路驱动系统，直接利用公路驱动轮进行行驶，结构简单，但驱动效率低，公路轮受载不均、轮胎偏磨厉害，驱动轮横向约束小，车辆行驶稳定性差。第二种驱动结构采用了专用的铁路轮对，行驶稳定性提高，铁路轮对结构也较简单，但驱动依然靠公路轮胎与铁路轮胎间的摩擦，传动效率也很低，轮对驱动力大小在行驶过程中波动较大，公路轮磨损也较大。第三种方式行驶稳定性、安全性高，铁路行驶车速可以较高，但采用的铁路转向架重量重、结构复杂、成本高，公铁转换时间长，一般只能在需要进行铁路行驶时临时加装和拆卸，使用不便。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种结构简单，能够稳定行驶、传动效率高的公铁两用车辆驱动轮对。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种公铁两用车辆驱动轮对，包括：第一车轮本体、第二车轮本体、轮轴、第一驱动单元及第二驱动单元；所述第一驱动单元设置在第一车轮本体的内部，并与所述第一车轮固定连接，用于驱动所述第一车轮本体；所述第二驱动单元设置在第二车轮本体的内部，并与所述第二车轮固定连接，用于驱动所述第二车轮本体；所述轮轴的两端分别与所述第一车轮本体及第二车轮本体转动连接，组成轮对结构。

进一步地，还包括：轮对提升及支撑机构固定座、制动钳固定座及两个制动盘；所述轮对提升及支撑机构固定座和所述制动钳固定座固定在所述轮轴的上侧；两个所述制动盘分别固定在所述第一轮对本体及第二轮对本体的内侧。

进一步地，还包括支撑轴承；所述轮轴与所述第一轮对本体及第二轮对本体的连接处均套有所述支撑轴承。

进一步地，还包括两个内端盖；所述第一轮对本体及第二轮对本体内侧分别固定一个所述内端盖，用于保护所述支撑轴承。

进一步地，所述第一驱动单元及第二驱动单元为轮毂电机。

进一步地，所述电机为永磁同步电机。

本发明提供的公铁两用车辆驱动轮对，驱动单元（包括第一驱动单元及第二驱动单元）设置在车轮本体（包括第一轮对本体及第二轮对本体）的内部，驱动单元的转速直接反应轮对的转速，铁路行驶控制可直接通过控制驱动单元的运行实现，使得轮对的传动效率高、行驶平稳。此外，轮对本体与驱动单元的集成化结构，不仅充分利用了轮对本体的径向空间，而且在实现轮对本体的直接驱动的同时，抛弃了铁路机车中减速齿轮箱、轴箱等机构，大大简化了驱动轮对结构。

附图说明

图1为本发明实施例提供的公铁两用驱动轮对结构示意图。

具体实施方式

一般公铁两用车辆以公路行驶性能为主，对铁路行驶性能要求不高，不追求公铁两用车辆的铁路行驶性能与铁路专用机车相近，因此，在公铁两用车铁路行驶系统设计中，设计重点是保证较高的驱动效率，公铁转换时间短、转换操作便利，且系统结构不应过于复杂、重量较轻。为提高铁路行驶驱动效率，应尽量避免间接驱动的结构型式，而采用直接驱动的铁路轮结构。为缩短公铁转换时间，铁路行驶系统最好直接集成在车辆底盘上，且应不影响公路驱动轮的布置，并使公路/铁路行驶过程中各轴载荷分布较理想，为此铁路行驶装置结构应简单、尺寸和重量控制合理，需避免采用减速齿轮箱驱动轮轴进而带动轮对的驱动方式，使轮对中部结构简化，便于安装制动及提升装置。

基于以上分析，本发明实施例提供了一种公铁两用车辆驱动轮对，参见图1，驱动轮对包括：第一车轮本体2、第二车轮本体11、轮轴8、第一驱动单元5、第二驱动单元12、轮对提升及支撑机构固定座6、制动钳固定座7、两个制动盘4、支撑轴承1及两个内端盖9。第一驱动单元5及第二驱动单元12均采用轮毂电机（如永磁同步电机），分别称为第一电机和第二电机；第一电机设置在第一车轮本体2的内部，并与第一车轮本体2固定连接，用于驱动第一车轮本体2，具体为：第一电机的定子设置在第一轮对本体2内部的正中间，定子外部的转子与第一车轮本体2的内壁固定连接。第二驱动单元12设置在第二车轮本体11的内部，并与第二车轮本体11固定连接，用于驱动第二车轮本体11，具体为：第二电机的定子设置在第二车轮本体11内部的正中间，定子外部的转子与第二车轮本体11的内壁固定连接。

轮轴8的两端分别与第一车轮本体2及第二车轮本体11转动连接，组成轮对结构，具体为：第一车轮本体2和第二车轮本体11上均开设有安装轮轴8的导孔，导孔内安装有支撑轴承1（第一车轮本体2及第二车轮本体11上分别安装有两个支撑轴承1），轮轴8的两端分别套在第一车轮本体2及第二车轮本体11上的支撑轴承中，第一车轮本体2及第二车轮本体11内侧分别固定一个内端盖9，用于保护支撑轴承1。轮对提升及支撑机构固定座6和制动钳固定座7固定在轮轴8的上侧；两个制动盘4分别固定在第一轮对本体2及第二轮对本体11的内侧。

本发明实施例提供的公铁两用车辆驱动轮对，驱动单元（包括第一驱动单元5及第二驱动单元12）设置在轮对本体（包括第一轮对本体2及第二轮对本体11）的内部，驱动单元的转速直接反应轮对的转速，铁路行驶控制可直接通过控制驱动单元的运行实现，使得轮对的传动效率高、行驶平稳。此外，轮对本体与驱动单元的集成化结构，不仅充分利用了轮对本体的径向空间，而且在实现轮对本体的直接驱动的同时，抛弃了铁路机车中减速齿轮箱、轴箱等机构，大大简化了驱动轮对结构。电机定子直接安装在轮轴外端，转子与轮对制成一体，结构紧凑。电机采用永磁同步电机，转子永磁体镶嵌在轮对内部，充分利用了轮对结构强度好、刚度大的特点，电机运行可靠。电机功率密度大、起动转矩大，便于实现轮对的大功率驱动，且驱动效率高，最高效率达到95%。另外，制动盘4与轮对一体制造，制动力直接作用在轮对上，制动过程稳定、制动效能高。轮对采用双轴承支撑结构（第一轮对本体2及第二轮对本体11均设置有支撑轴承），支撑可靠，满足重载车轴支撑要求。

最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (6)

1.一种公铁两用车辆驱动轮对，其特征在于，包括：第一车轮本体、第二车轮本体、轮轴、第一驱动单元及第二驱动单元；所述第一驱动单元设置在第一轮对本体的内部，并与所述第一车轮连接，用于驱动所述第一车轮本体；所述第二驱动单元设置在第二车轮本体的内部，并与所述第二车轮连接，用于驱动所述第二车轮本体；所述轮轴的两端分别与所述第一车轮本体及第二车轮本体转动连接，组成轮对结构。

2.根据权利要求1所述的公铁两用车辆驱动轮对，其特征在于，还包括：轮对提升及支撑机构固定座、制动钳固定座及两个制动盘；所述轮对提升及支撑机构固定座和所述制动钳固定座固定在所述轮轴的上侧；两个所述制动盘分别固定在所述第一轮对本体及第二轮对本体的内侧。

3.根据权利要求1所述的公铁两用车辆驱动轮对，其特征在于，还包括支撑轴承；所述轮轴与所述第一轮对本体及第二轮对本体的连接处均套有所述支撑轴承。

4.根据权利要求3所述的公铁两用车辆驱动轮对，其特征在于，还包括两个内端盖；所述第一轮对本体及第二轮对本体内侧分别固定一个所述内端盖，用于保护所述支撑轴承。

5.根据权利要求1所述的公铁两用车辆驱动轮对，其特征在于，所述第一驱动单元及第二驱动单元为轮毂电机。

6.根据权利要求5所述的公铁两用车辆驱动轮对，其特征在于，所述电机为永磁同步电机。

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