CN104859390B - 公铁两用轨道除沙车可回转底盘 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种公铁两用轨道除沙车可回转底盘，包括传动系、行驶系、转向系和制动系，所述行驶系包括公路行驶系统和铁路行驶系统，所述公路行驶系统和铁路行驶系统均通过传动系与操控系统和动力装置连接，还包括能够驱动底盘原地掉头的回转机构；通过在底盘上设置公路行驶系统和铁路行驶系统，扩展底盘通用性；与底盘配套设置原地掉头机构，在进行铁路区间除沙作业时，可针对积沙严重的区域双向反复作业，避免区域作业完毕后需要到区间车站掉头而影响作业效率的问题相对于现有技术而言，大大提高作业效率，而且掉头过程更加稳定，结构简单，另外一方面，本发明所公开的公铁两用轨道除沙车可回转底盘对于其他铁路养护设备同样适用。

Description

公铁两用轨道除沙车可回转底盘

技术领域

本发明涉及公铁两用特种作业设备技术领域，尤其涉及一种公铁两用轨道除沙车可回转底盘。

背景技术

由于我国西北部受到气候和环境等相关因素的影响，交通线路风力侵蚀问题日益受到了越来越多的关注。根据我国“十一五”扩大西部路网覆盖面的规划, 在风力侵蚀区大约有 20 条新建铁路段,交通建设施工对土壤风蚀影响以及风蚀对工程的影响问题日益受到重视。虽然如此，在风沙严重的地区，还经常造成火车的晚点、延时甚至侧翻。

风沙对铁路的危害也日益受到人们的重视。一方面，因积沙阻碍了铁路设备使其不能正常工作，另一方面长年累月磨损着这些铁路基础设施。增加了火车脱轨的危险，引起重大交通事故，造成缓行或者停运。给铁路的正常运营带来了许多麻烦。

铁路运输是保证国民经济能够稳定持久发展的根本。我国的西部地区受风沙灾害较为严重的地区包括陕西、甘肃、内蒙古、云南、西藏等地。其中青藏铁路格拉段是受风沙灾害较为严重的一段铁路干线，由于青藏本身生态环境脆弱和地势处于高寒地带和人类活动的加剧、乱砍乱伐等综合因素的影响。青藏铁路的部分段由于风沙掩埋钢轨造成了 3452 次货运列车脱轨，125m 线路受毁，中断行车时间达 25个多小时。很多年前青藏铁路由于风沙掩埋线路造成列车停运 34次。

不论是国内外，各种大型的除沙设备都离不开自动化控制。人类生活质量的提高与发展很大部分是取决于人类历史进程中自动化技术的产生与迅速发展。这样不仅减少相关工作人员数量与相应的工作强度，同时带来了生产技术与质量的革新和升华。为此，实现除沙设备的自动化具有非常重要的意义。 随着社会机械化技术水平的提高和现代化铁路养护机械的发展，研制一种高效、节能、自动化程度较高的除沙机械代替传统的人工或小型除沙设备来清除铁路积沙具有深远的意义和工程实用价值。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种公铁两用轨道除沙车可回转底盘，用于驱动现有除沙设备进行公路和铁路积沙清理，尤其在铁路作业过程中能够随时随地进行原地掉头，避免不需要的区间空驶，提高效率，节约作业成本。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种公铁两用轨道除沙车可回转底盘，包括传动系、行驶系、转向系和制动系，所述行驶系包括公路行驶系统和铁路行驶系统，所述公路行驶系统和铁路行驶系统均通过传动系与操控系统和动力装置连接，还包括能够驱动底盘原地掉头的回转机构。

所述回转机构包括竖向安装在底盘下表面的顶升液压缸、水平固定安装在顶升液压缸活塞杆下端的压板、绕活塞杆轴线均匀固定安装在压板上表面的至少两根防转杆、固定安装在顶升液压缸的缸体下端的防转板、固定安装在顶升液压缸上端的齿圈和与齿圈相啮合的小齿轮，顶升液压缸上端与底盘之间安装止推轴承，所述防转板的四角开设有通孔，防转杆穿过防转板上的通孔设置、且与防转板滑动配合，防转杆绕顶升液压缸的轴线均匀布置，所述齿圈为外齿圈、且其轴线与顶升液压缸的轴线重合，所述底盘下部还设有竖向的转向马达，转向马达位于齿圈外侧、且其动力输出端借助于联轴器连接小齿轮。

所述压板上表面中部设有用于安装防转杆和液压缸活塞杆的凹槽，其下表面两侧设有用于容纳铁轨的条形容纳槽。

所述公路行驶系统包括两对借助于前桥和后桥安装在底盘上的轮胎组件，所述铁路行驶系统包括两对借助于可升降悬架安装在底盘上的轨道轮。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：通过在底盘上设置公路行驶系统和铁路行驶系统，两套系统根据不同作业环境选择使用，进行铁路除沙作业时，铁路行驶系统中的轨道轮作为导向轮在铁轨上被动行走，而公路行驶系统中的轮胎组件与铁轨的轨顶接触，通过相互摩擦传递动力，驱动除沙车行走；在进行公路除沙作业时，将铁路行驶系统的轨道轮通过可升降的悬架收起，防止作业过程中产生磕碰，确保铁路行驶系统安全，另外一方面，避免影响通过性能；

本发明的底盘还配套设有原地掉头机构，在进行铁路区间除沙作业时，可针对积沙严重的区域双向反复作业，避免区域作业完毕后需要到区间车站掉头而影响作业效率的问题，在具体操作时，当遇到需要掉头重复作业工况时，首先将行驶系制动，然后操纵顶升液压缸驱动压板向下运动，并确认压板两个条形容纳槽卡住铁轨，持续上升至使底盘完全脱离铁轨，锁定顶升液压缸后气动转向马达，顶升液压缸在压板、防转板和防转杆的作用下保持固定不旋转，因此，位于顶升液压缸上端的齿圈保持不动，而转向马达与底盘固定，其动力端安装的小齿轮与齿圈啮合，在齿圈保持不动的情况下，小齿轮同时进行自转和公转，从而驱动底盘绕顶升液压缸轴线转动，当其转动到行驶系与铁轨上下正对状态时，关闭转向马达，解锁顶升液压缸，并操纵顶升液压缸的活塞杆带动压板缩回，除沙车启动后，反向作业，相对于现有技术而言，大大提高作业效率，而且掉头过程更加稳定，结构简单。

附图说明

图1是本发明实施例1结构示意图；

图2是图1中的可回转机构示意图；

图3是图2中的压板支撑状态示意图；

其中：1、集沙排沙装置；3、辅助液压缸；4、大臂；5、举升液压缸；6、操作台；7、方向盘；8、座椅；9、动力装置；10、底盘原地掉头机构；10-1、转向马达；10-2、小齿轮；10-3、防转杆；10-4、压板；10-5、防转板；10-6、顶升液压缸；10-7、齿圈；12、轨道轮；13、悬架；14、轮胎组件。

具体实施方式

下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

如图1所示，本发明的实施例公开了一种公铁两用轨道除沙车可回转底盘，包括传动系、行驶系、转向系和制动系，所述行驶系包括公路行驶系统和铁路行驶系统，所述公路行驶系统和铁路行驶系统均通过传动系与操控系统和动力装置9连接，还包括能够驱动底盘原地掉头的回转机构，所述回转机构10包括竖向安装在底盘下表面的顶升液压缸10-6、水平固定安装在顶升液压缸10-6活塞杆下端的压板10-4、绕活塞杆轴线均匀固定安装在压板10-4上表面的至少两根防转杆10-3、固定安装在顶升液压缸10-6的缸体下端的防转板10-5、固定安装在顶升液压缸上端的齿圈10-7和与齿圈10-7相啮合的小齿轮10-2，顶升液压缸上端与底盘之间安装止推轴承，所述防转板10-5的四角开设有通孔，防转杆10-3穿过防转板上的通孔设置、且与防转板滑动配合，防转杆绕顶升液压缸的轴线均匀布置，所述齿圈10-7为外齿圈10-7、且其轴线与顶升液压缸10-6的轴线重合，所述底盘下部还设有竖向的转向马达10-1，转向马达10-1位于齿圈10-7外侧、且其动力输出端借助于联轴器连接小齿轮10-2（参见附图2）。

所述压板10-4上表面中部设有用于安装防转杆10-3和液压缸活塞杆的凹槽，其下表面两侧设有用于容纳铁轨的条形容纳槽，该容纳槽的作用是在铁路上实现有效的支撑，因为铁轨内侧有枕木，凹凸不平，没有着力点，放置在铁轨上既能防转，又能有效的支撑（参见附图3）；所述公路行驶系统包括两对借助于前桥和后桥安装在底盘上的轮胎组件14，所述铁路行驶系统包括两对借助于可升降悬架13安装在底盘上的轨道轮12。

为了更加方便对本发明进行描述，本发明提供了一种如图1所示的实施例，该实施例所示的公铁两用轨道除沙车包括动力装置9、操控系统、底盘、集沙排沙装置1、悬挂系统和回转机构10，所述集沙排沙装置1借助于悬挂系统安装在底盘前端，所述动力装置9安装在底盘后端，所述操控系统用于连接动力装置9、集沙排沙装置1和悬挂系统，所述底盘的行驶系包括公路行驶系统和铁路行驶系统，所述公路行驶系统和铁路行驶系统均通过传动系与操控系统和动力装置9连接，所述集沙排沙装置1的动力端通过操控系统与动力装置9连接，所述公路行驶系统包括两对借助于前桥和后桥安装在底盘上的轮胎组件14，所述铁路行驶系统包括两对借助于可升降悬架13安装在底盘上的轨道轮12，通过在底盘上设置公路行驶系统和铁路行驶系统，两套系统根据不同作业环境选择使用，进行铁路除沙作业时，铁路行驶系统中的轨道轮作为导向轮在铁轨上被动行走，而公路行驶系统中的轮胎组件与铁轨的轨顶接触，通过相互摩擦传递动力，驱动除沙车行走；在进行公路除沙作业时，将铁路行驶系统的轨道轮通过可升降的悬架收起，防止作业过程中产生磕碰，确保铁路行驶系统安全，另外一方面，避免影响通过性能，为了降低操作人员的操作难度，在本发明中设置操作台6，将所有液压马达配套安装的伺服阀进行统一控制。

悬挂系统（参见附图1）包括首端与底盘铰接的两套大臂4、用于驱动大臂4绕其与底盘的铰接轴旋转的举升液压缸5和安装在底盘前端的用于调整集沙排沙装置1水平度的辅助液压缸3，两套大臂4末端与集沙排沙装置的横杆中部铰接，所述辅助液压缸3末端与集沙排沙装置1的支撑板后端中部铰接，两套大臂和辅助液压缸均可借用现有装载机用于悬挂铲斗的大臂的液压缸即可，在使用过程中，通过控制举升液压缸5来实现大臂的旋转，从而实现集沙排沙装置的升降，为了适应平整度变化频繁的区域除沙作业，通过控制辅助液压缸来调整支撑板的前倾和后倾，提高作业效率，不做清沙工作事可以将除沙部分抬起，快速行进的同时不影响通过性。

现有的铁路行车设备，在运行时只能单向行走，如果需要掉头，则需要进入区间车站更换另外一条并行线路反向行驶，本发明虽然也可以定义为一种铁路专用车辆，但是由于铁路内侧积沙存在区域性，作业点比较分散，作业时效性要求较高，而且同一区域可能需要往复多次重复作业，如果每次重复作业都需要进入区间车站掉头，浪费时间，极大影响作业效率，而本发明通过与底盘配套设置回转机构，在进行铁路区间除沙作业时，可针对积沙严重的区域双向反复作业，避免区域作业完毕后需要到区间车站掉头而影响作业效率的问题，在具体操作时，当遇到需要掉头重复作业工况时，首先将行驶系制动，然后操纵顶升液压缸驱动压板向下运动，并确认压板两个条形容纳槽卡住铁轨，持续上升至使底盘完全脱离铁轨，锁定顶升液压缸后气动转向马达，顶升液压缸在压板、防转板和防转杆的作用下保持固定不旋转，因此，位于顶升液压缸上端的齿圈保持不动，而转向马达与底盘固定，其动力端安装的小齿轮与齿圈啮合，在齿圈保持不动的情况下，小齿轮同时进行自转和公转，从而驱动底盘绕顶升液压缸轴线转动，当其转动到行驶系与铁轨上下正对状态时，关闭转向马达，解锁顶升液压缸，并操纵顶升液压缸的活塞杆带动压板缩回，除沙车启动后，反向作业，相对于现有技术而言，大大提高作业效率，而且掉头过程更加稳定，结构简单。

Claims (3)

1.一种公铁两用轨道除沙车可回转底盘，包括传动系、行驶系、转向系和制动系，其特征在于：所述行驶系包括公路行驶系统和铁路行驶系统，所述公路行驶系统和铁路行驶系统均通过传动系与操控系统和动力装置（9）连接，还包括能够驱动底盘原地掉头的回转机构；所述回转机构（10）包括竖向安装在底盘下表面的顶升液压缸（10-6）、水平固定安装在顶升液压缸（10-6）活塞杆下端的压板（10-4）、绕活塞杆轴线均匀固定安装在压板（10-4）上表面的至少两根防转杆（10-3）、固定安装在顶升液压缸（10-6）的缸体下端的防转板（10-5）、固定安装在顶升液压缸上端的齿圈（10-7）和与齿圈（10-7）相啮合的小齿轮（10-2），顶升液压缸上端与底盘之间安装止推轴承，所述防转板（10-5）的四角开设有通孔，防转杆（10-3）穿过防转板上的通孔设置、且与防转板滑动配合，防转杆绕顶升液压缸的轴线均匀布置，所述齿圈（10-7）为外齿圈（10-7）、且其轴线与顶升液压缸（10-6）的轴线重合，所述底盘下部还设有竖向的转向马达（10-1），转向马达（10-1）位于齿圈（10-7）外侧、且其动力输出端借助于联轴器连接小齿轮（10-2）。

2.根据权利要求1所述的公铁两用轨道除沙车可回转底盘，其特征在于：所述压板（10-4）上表面中部设有用于安装防转杆（10-3）和液压缸活塞杆的凹槽，其下表面两侧设有用于容纳铁轨的条形容纳槽。

3.根据权利要求1所述的公铁两用轨道除沙车可回转底盘，其特征在于：所述公路行驶系统包括两对借助于前桥和后桥安装在底盘上的轮胎组件（14），所述铁路行驶系统包括两对借助于可升降悬架（13）安装在底盘上的轨道轮（12）。