CN104334378A - 用于公铁两用车辆的驱动装置 - Google Patents

Abstract

一种用于具有至少四个可在轨道上移动的轮子(22a-d)的公铁两用车辆(10)的驱动装置，其中每个轮子(22a-d)是由独立的液压马达(140a-d)驱动的。另外，用于驱动位于车辆(10)的纵向中心轴线(C)一侧的轮子(22a-d)的液压马达(140a-d)被并联。

Description

用于公铁两用车辆的驱动装置

技术领域

本发明涉及一种用于沿铁路完成建造或维护工作的公铁两用车辆或双向车辆。

背景技术

目前已知轨道车辆、道路车辆或轨道-道路车辆都可用于完成沿铁路的建造或维护工作。这些车辆通常包括至少四个用于轨道运输的轮子以及某种形式的液压驱动装置。

DE-A1-102005002407描述了一辆具有四个轮子和至少一个液压马达的这类车辆。它还描述了与轮子连接的液压马达被串联到与同侧其他轮子连接的另一液压马达上，从而使左侧的前轮和后轮通过液压马达而连接在一起。这样做的一个缺点是，当用户在轨道一侧从事建造或维护工作的过程中向前或向后移动车辆时，轮子可能开始打滑，由此使牵引力降低。车辆具有较差的差动效应，由此会影响车辆的轮子，例如当车辆在沿曲线行驶的过程中沿轨道侧工作时。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于解决或减轻上述问题的改进车辆。

因此，本发明的特别目的是提供一种用于公铁两用车辆的防止车辆轮子打滑的系统。这些以及将在下文中出现的其他目的现已通过使用一种用于具有至少四个可在轨道上移动的轮子的公铁两用车辆的驱动装置而得以实现，因而每个轮子是由独立的液压马达来驱动的。此外，用于驱动位于车辆纵向中心轴线一侧的轮子的液压马达被并联，由此当所述车辆的质量中心的位置改变时也能够使车辆向前和向后移动。

这样的驱动装置允许车辆在向前或向后移动时，能够沿铁路完成轻型和重型的建造以及维护工作。并联使得有可能根据车辆质量中心的位置而将来自车辆马达的力施加到位于同侧的轮子上。因此，取决于质量中心的位置，可将适量的力施加到轮子上，从而降低轮子打滑的危险。同时，驱动装置有助于改进例如在沿曲线行驶时的差动效应。

在一实施方式中，在车辆每一侧的液压马达被连接在一个独立的液压线路中。这使得能够更加准确地控制要施加到每个轮子上的力。

在另一实施方式中，液压马达具有可变的排量。这在控制制动效果时是一有利的特征，且它为驾驶员提供了在强制动与软制动之间进行调整的机会。在又一方面，提供了一种包括上述驱动装置的用于轨道建造或维护工作的车辆。

这种车辆可高效地完成建造或维护工作，因为驱动装置提供了一种将力分配到适当轮子上的系统，从而可使车辆的移动不受阻，且轮子不会在轨道上打滑。

本发明的另一些目的和优点对于阅读了下文所详述的实施方式的本领域技术人员而言，将是显而易见的。

附图说明

将结合下列附图对本发明的实施方式进行描述，其中：

图1显示处于第一状态的车辆的侧视图；

图2显示图1中车辆的俯视图；

图3显示处于第二状态的车辆的正视图；

图4显示图3中车辆的俯视图；以及

图5显示在车辆中使用的液压驱动系统的示意图。

具体实施方式

首先参见图1，其中显示公铁两用车辆10。该车辆由下部20和上部30构成，其中上部30通过转盘40可枢转地连接到下部20。上部30可自由转动，且相对于下部20可至少转动360°。液压系统的不同部件通常被置于车辆10的下部20和上部30中，由此设置一转环用于上部30与下部20之间的连接。

如图所示，车辆10具有两种不同的运输装置。下部20包括至少四个适于在轨道50上行驶的轮子22a、22b、22c、22d，以及两个用于在轨道50外行驶的履带24a、24b。当要在轨道50上驱动车辆10时，车辆10处于使得轮子22a、22b、22c、22d位于轨道50上方的位置。然后轮子22a、22b、22c、22d降落到轨道50上，直到履带24a、24b从地面上抬起。在车辆的四个轮子22a、22b、22c、22d中，在车辆10的每一侧设置有两个轮子。在车辆10的每一侧设置有一履带24。在图1所示的车辆10所处的状态中，车辆10通过轮子22a、22b、22c、22d而在轨道50上运行，且履带24a、24b被抬起在地面上方，从而使其不与地面或轨道50接触。轮子22a、22b、22c、22d被置于履带24a、24b的前方和后方，但具有较小的轨距，这意味着，车辆10在轮子22a、22b、22c、22d上比在履带24a、24b上将对一侧的负荷更敏感。

虽然如图所示车辆具有两个用于在轨道外行驶的履带24a、24b，本领域技术人员认识到，在其他实施方式中也可使用四个或更多个轮子来代替履带。同时，用于在轨道上行驶的轮子的数量可超过四个。

上部30包括一驾驶室32，驾驶员可坐在其中并操纵车辆10。在另一实施方式中，车辆无驾驶室，而是由任何类型的远程控制来操纵。在一个这样的实施方式中，车辆无需具有上部，而只具有下部20。此外，上部30包括与驾驶室32的一侧连接的工作臂60。臂60由三个部分构成，其中第一部分62与驾驶室32连接，第二部分64与第一部分62和第三部分66连接，且其中所有部分62、64、66是通过可转动的接头63、65、67而相互连接的。在第三部分66的一端可转动地连接有附件68。附件68可以是挖掘机挖斗、吊钩组件、钻孔机或任何其他的在建造和/或维护工作中使用的工具。在另一实施方式中，臂60可具有另一种包括一或多个部分的外观。

图1和图2显示处于第一状态中的车辆10，其中上部30和臂60位于轨道50的方向上，从而使质量中心M位于两个轨道50之间。线C表示车辆10的纵向中心轴线。在M处的双箭头表示质量中心的允许移动范围。如果质量中心M移出所示范围，车辆10将会倾覆。

图3和图4显示处于第二状态中的车辆10，其中上部30和具有附件68的臂60已相对于下部20转动约90°。由于上部30和臂60已被转动，目前质量中心M可位于另一点，且所述点的位置取决于附件68中的可能负荷。通常，当车辆10正沿轨道50从事建造或维护工作时，车辆10同时正向前或向后移动。如果车辆10在向前或向后移动时处于图3和图4所示的第二状态中，当施加到附件68上的负荷(未显示)超过施加到位于相反一侧的轮子22c、22d上的负荷时，将有一高得多的重量压在位于臂60的目前位置同侧的轮子22a、22b上。另一方面，如果附件68上未施加负荷，且车辆10处于其第二状态中，质量中心M更有可能位于在臂60的相反一侧的轮子22c、22d附近。取决于臂60的角度和施加到装置68上的重量，质量中心M的位置会变化很大。为此，车辆10的一重要特征是根据质量中心M的位置而改变施加到轮子22a、22b、22c、22d上的移动力，即施加到车辆10的每一侧的轮子22a、22b、22c、22d上的压力的大小。为具有这一有利特征，车辆10具有图5所示的驱动装置100，它将降低轮子打滑的危险，并提高施加到液压系统内的力的效率，从而增大车辆的牵引力。

图5显示在包括两个液压泵110、111的车辆10中使用的驱动装置100的简化明细表。在所示的实施方式中，驱动装置100被分成两个独立而又相同的液压线路。通常在每个独立的液压线路中设置一个液压泵，但在一些实施方式中两个液压线路可共用一液压泵，而在一些实施方式中每个液压线路可使用超过一个液压泵。在各自液压泵110、111前方的方框130、131表示阀门，这些阀门用来将泵流连通到用于驱动车辆10前进的线路或用于驱动车辆10后退的线路。在图5所示的示意性方案中，一些部分被省略，例如槽罐、过滤器以及可能的其他阀门。每个液压线路驱动车辆10的纵向轴线C的一侧，且包括相同的构件。由此呈现一个液压线路，其中泵110的液压流通过方框130的阀门而被引导到第一线路120a或第二线路120b。未接收到泵110的液流的线路将接收回流。每条线路120a、120b与通往两个液压马达140a、140b的相反侧的第三和/或第四线路120c、120d连接。每个液压马达140a、140b被驱动地连接到轮子22a、22b上，优选为车辆10的前轮和后轮。液压马达140a、140b相互并联，且如图所示具有可变的排量，但也可能使用具有固定排量的液压马达。此外，如果在车辆10的每侧设置有超过两个轮子，将由独立的液压马达来驱动每个轮子，且所有液压马达将相互并联。

另一液压线路具有与所描述的液压线路相同的构件和外观，但用于驱动车辆10的纵向轴线C的另一侧。泵110、111和阀门组130、131位于车辆10的上部30中，而液压马达140a、140b、141a、141b位于车辆10的下部20中。流路120a、120b、121a、121b部分位于转环150内，以传输液压流，从而使上部30可相对于下部20而自由转动。

取决于在车辆10各侧所需的实际效果，通过独立的液压线路，可在车辆10的任一侧来驱动液压马达140a、140b、140c、140d。由此，车辆10可承载更大的负荷而仍能移动。如果液压马达140a、140b、140c、140d被施予相同的压力或作用，轮子将从较小的负荷起而开始打滑。

在流路120a与121a之间、各流路120b与121b之间连接有限制器160a、160b。该限制器160a、160b是可选的，但当需要平衡的差动效应时是有利的，例如当沿曲线行驶时。另一方面，由于车辆10的驱动系统允许驾驶员手动控制这一特征，相同的差动效果可在没有限制器160a、160b的条件下获得。

由可以是电子式、液压式等的信号处理单元(未显示)来控制驱动装置100。

具有可变排量的液压马达可用于控制在轨道上传输时的制动效果。为获得良好的制动效果，液压马达应具有高排量。如果液压马达被置于低排量模式下，由马达输出的转矩将较小，由此使静压制动转矩较小，从而使制动距离变长。在高和低排量液压马达上获得的不同制动效果可通过下列方式来使用。当预选自动排量转换和部分激活控件—有可能是一杠杆—时，马达将在高排量下启动。当增加控件的激活度时，马达将转换到低排量，由此使车辆的速度增加。当控件被移向空档位置时，马达将在控件的特定位置从低排量转换到高排量，由此使制动力增加，从而使停止距离缩短。驱动控件的位置可通过感测控件的实际位置而由辅助压力来记录，或通过任何其他适当的信号来记录。

虽然已在上文中结合具体的实施方式而对本发明进行了描述，但并非旨在将本发明限定于本文所阐述的特定形式。相反，本发明仅由所附的权利要求来限定，而除上述具体实施方式以外的其他实施方式在这些所附权利要求的范围内同样是可能的。

在权利要求中，术语“包括/包含”并不排除其他构件或步骤的存在。另外，虽然个别列出，也可通过例如单一的装置或处理器来实现多个装置、构件或方法步骤。此外，虽然可在不同的权利要求中包括个别特征，但这些也可有利地结合在一起，且包括在不同的权利要求中并不意味着特征的组合是不可行的和/或不利的。再者，单数引用并不排除多个。术语“一”、“第一”、“第二”等并不排除多个。在权利要求中的参考符号只是用来作为说明例，而不应被解释为以任何方式来限制权利要求的范围。

Claims (13)

1.一种用于具有至少四个独立的液压马达(140a-d)的公铁两用车辆(10)的驱动装置，其中所述液压马达(140a-d)驱动地与分别用于在轨道(50)上移动的轮子(22a-d)连接，

其特征在于：驱动地与位于所述车辆(10)的纵向中心轴线(C)一侧的所述轮子(22a-d)连接的所述液压马达(140a-d)被并联，使得当所述车辆的质量中心的位置改变时，所述车辆也能够向前和向后移动。

2.根据权利要求1所述的驱动装置，其中在所述车辆(10)的所述纵向中心轴线(C)的每一侧的所述液压马达(140a-d)被连接在一个独立的液压线路中。

3.根据权利要求2所述的驱动装置，其中每个独立的液压线路包括一独立的液压泵(110,111)。

4.根据权利要求2所述的驱动装置，其中在所述车辆(10)各侧的所述独立的液压线路(10)使用共同的液压泵(110,111)。

5.根据权利要求2所述的驱动装置，其中所述独立的液压线路被相互独立地控制。

6.根据任何在先权利要求所述的驱动装置，其中在每个独立线路中的所述泵(110,111)的液流被导向一条与用于沿一个方向驱动所述车辆(10)的各液压马达(140a-d)的一侧连接的线路(120a-d,121a-d)、以及另一条与用于沿相反方向驱动所述车辆(10)的各液压马达(140a-d)的另一侧连接的另一线路(120a-f,121a-f)。

7.根据权利要求6所述的驱动装置，其中流量限制器(160a-b)被置于用于连接用来沿不同方向驱动所述车辆(10)的所述独立的液压线路的所述线路(120a-d,121a-d)的线路内。

8.根据任何在先权利要求所述的驱动装置，其中所述液压马达(140a-d)具有可变排量。

9.根据权利要求8所述的驱动装置，其中所述液压马达(140a-d)被置于具有第一排量的第一模式中，以给出第一制动力，以及被置于具有第二排量的第二模式中，以给出第二制动力，且其中所述第一排量高于所述第二排量，而所述第一制动力强于第二制动力。

10.根据权利要求9所述的驱动装置，其中装置被设置为根据一驱动杠杆的位置而使所述液压马达(140a-d)在高与低排量模式之间转换。

11.根据权利要求1-7所述的驱动装置，其中所述液压马达(140a-d)具有固定排量。

12.一种包括任何在先权利要求所述的驱动装置的用于完成轨道建造或维护工作的车辆。

13.根据权利要求12所述的车辆，其中所述车辆具有可互相转动的上部(30)和下部(20)。