CN107380197A - 一种流动式火车牵引车 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种流动式火车牵引车，包括车架、牵引装置和转轨装置，车架包括连接臂和两个纵梁，纵梁平行间隔布设并通过连接臂相互连接；牵引装置装设在纵梁上，转轨装置装设在纵梁上。本发明的一种流动式火车牵引车，通过在纵梁上设置牵引装置，利用牵引装置实现轨侧驱动，减小了牵引车所需的自重限制，可根据牵引负载的不同设置不同的牵引装置的夹紧力大小，从而适应不同工况下的火车牵引需求，同时可实现多台牵引车自身编组连接，以提供更大的牵引力，满足不同牵引负载需求。

Description

一种流动式火车牵引车

技术领域

本发明涉及火车牵引技术，更具体地，涉及一种流动式火车牵引车。

背景技术

煤炭、矿石、粮食、石油等大宗生产物资通常采用火车进行运输，货运火车运行的动力由火车头提供。在港口、矿山以及货场，需要对火车进行货物的装卸作业，作业过程中，要求火车在装卸区域内进行慢速移动。由于火车头的制造成本及使用成本均较高，为提高火车头的利用率及降低使用成本，火车头将火车牵引至上述区域后，通常火车头与火车分离，无动力火车在装卸区域内的移动，交由其它牵引设备完成。目前，常见的火车牵引方式有铁牛牵引、牵引车牵引。

其中，铁牛牵引利用卷扬机、钢丝绳牵引可在钢轨上运行的铁牛，铁牛再牵引火车运行，该方式的缺点有：1)铁牛牵引系统无法流动式转轨使用，因此每条钢轨须对应配置一套铁牛牵引系统，配置成本高；2)牵引区域内的钢轨必须是直线；3)为降低钢丝绳的成本，牵引区域不宜过长。

牵引车牵引采用一种类似火车头的小型牵引车来牵引火车，牵引车的自重作为摩擦驱动的正压力，因此牵引车能够提供的最大牵引力取决于牵引车的自重及牵引车车轮与钢轨的摩擦系数。由于牵引车车轮与钢轨的摩擦系数较难提高，牵引力的提高只能通过增大牵引车的自重来实现，因此必然导致牵引车制造成本及使用成本高昂。另外，现有牵引车的单个牵引力相对固定，且无法实现多个编组连接使用，而在实际使用过程中，由于不同负载的要求，导致其需要不同的牵引力，从而使得现有牵引车不能满足实际需要。

因此，如何降低火车牵引设备的制造及使用成本、实现牵引设备方便快捷的换轨使用、实现牵引设备灵活编组提高其牵引能力，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

本发明提供一种流动式火车牵引车，以解决现有火车牵引设备的制造及使用成本高、牵引设备不便于编组所造成的牵引能力有限的技术问题。

根据本发明的一个方面，提供一种流动式火车牵引车，包括车架、牵引装置和转轨装置，所述车架包括连接臂和两个纵梁，所述纵梁平行间隔布设并通过所述连接臂相互连接；所述牵引装置装设在所述纵梁上，所述转轨装置间隔装设在所述纵梁上。

在上述方案基础上优选，所述牵引装置包括安装座、两个夹钳、驱动轮和伸缩装置，所述安装座装设在所述纵梁上，两个所述夹钳相对设置并转动式装设在所述安装座上，所述驱动轮装设在两个所述夹钳靠近地面的一端，两个所述夹钳的另一端通过所述伸缩装置相连，且所述驱动轮上设有用于驱使所述驱动轮运动的驱动电机或马达。

在上述方案基础上优选，所述纵梁上设有凹槽，所述牵引装置嵌入式装设在所述凹槽内。

在上述方案基础上优选，所述伸缩装置包括夹紧缸、两个压缩弹簧和连接板，所述夹紧缸的两端分别与所述连接板铰接，所述压缩弹簧分别设置于所述夹紧缸两侧，且所述压缩弹簧分别与所述连接板铰接，所述连接板与所述夹钳铰接。

在上述方案基础上优选，所述安装座包括竖直铰臂和水平杠杆，所述竖直铰臂的下端铰接在所述水平杠杆的左右中心点上，且所述竖直铰臂和所述水平杠杆在竖直面内可相对转动。

在上述方案基础上优选，所述夹钳包括竖直夹钳臂和水平均载梁，所述水平均载梁上设有竖直中心孔，且所述水平均衡梁通过所述竖直中心孔铰装在所述竖直夹钳臂下部的轴头上，所述水平均载梁可绕所述竖直夹钳臂下部的轴头在水平面内相对转动。

在上述方案基础上优选，所述转轨装置包括舵轮、回转装置和升降装置，所述舵轮通过所述回转装置装设在所述升降装置上，且所述升降装置装设于所述纵梁上。

在上述方案基础上优选，所述回转装置包括L型支撑板、回转电机和回转支撑，所述舵轮转动式装设在所述L型支撑板上，且所述L型支撑板通过所述回转支撑装设在所述升降装置上，所述回转电机与所述回转支撑驱动相连，以驱使所述回转支撑相对所述升降装置旋转。

在上述方案基础上优选，所述升降装置包括升降缸，所述升降缸的伸缩杆与所述回转支撑转动相连。

在上述方案基础上优选，所述升降缸的伸缩杆套装在一伸缩套筒内

在上述方案基础上优选，所述牵引装置设置在两个所述转轨装置之间。

在上述方案基础上优选，所述牵引装置至少为两个，相邻两个所述牵引装置相对间隔设置在所述纵梁上。

本发明提出一种流动式火车牵引车，通过在车架上纵梁上设置牵引装置，通过牵引装置主动夹紧钢轨给轨道施加左右对称的夹紧力，使得流动式火车牵引车能够在轨道上牵引一定负载的火车运动；而且，本发明的舵轮采用了升降装置和回转装置与纵梁相连，利用升降装置可实现舵轮的自动升降，而配合回转装置可实现舵轮的自动旋转，使得本发明的流动式火车牵引车可实现方便快捷的转轨使用，从而避免多个轨道配置多台牵引车所造成的高成本问题。

本发明的一种流动式火车牵引车，通过在纵梁上设置牵引装置，利用牵引装置实现轨侧驱动，减小了牵引车所需的自重限制，可根据牵引负载的不同设置不同的牵引装置的夹紧力大小，从而适应不同工况下的火车牵引需求，同时可实现多台牵引车自身编组连接，以提供更大的牵引力，满足不同牵引负载需求。

附图说明

图1为根据本发明的一种流动式火车牵引车的正视图；

图2为根据本发明的一种流动式火车牵引车的侧视图；

图3为根据本发明的图1中A-A截面图；

图4为根据本发明的牵引装置的正视图；

图5为根据本发明的伸缩装置的结构示意图；

图中：100、车架；110、连接臂；120、纵梁；130、从动轮；200、牵引装置；210、安装座；211、竖直铰臂；212、水平杠杆；220、夹钳；221、竖直夹钳臂；222、水平均载梁；230、驱动轮；240、伸缩装置；241、夹紧缸；242、压缩弹簧；243、连接板；300、转轨装置；310、舵轮；311、轮边马达；320、回转装置；321、L型支撑板；322、回转电机；323、回转支撑；330、升降装置；331、升降缸；332、伸缩套筒；400、动力及控制总成。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

请参阅图1所示，本发明提供了一种流动式火车牵引车，包括车架100和牵引装置200，牵引装置200装设在车架100上，用于给钢轨施加夹紧作用力，并驱使车架100相对钢轨运动，从而实现牵引的目的。

其中，本发明的车架100包括连接臂110和两个纵梁120，两个纵梁120平行间隔设置，并且两个纵梁120通过连接臂110相互连接，以形成本发明的车架100。

需要说明的是，本发明连接臂110可以是一个，连接臂110的两端分别连接在两个纵梁120的中间，形成H型的车架100；本发明的连接臂110还可以是两个，连接臂110的两端分别连接在两个纵梁120的两端，形成矩形框状的车架100，提高车架100的稳定性；本发明的连接臂110还可以是多根。在车架100上装设动力及控制总成400，牵引装置200和转轨装置300分别与动力及控制总成400电性或油路相连。

请继续参阅图1所示，本发明在两个纵梁120上各分别装设有两个从动轮130，两个从动轮130间隔装设在纵梁120上，从动轮130的结构型式类似火车车轮，将车架100支撑在火车轨道上，实现其平稳运动。

如图2所示，本发明的两个纵梁120上还各分别装设有两个转轨装置300，其中，转轨装置300包括舵轮310、回转装置320和升降装置330，舵轮310通过回转装置320装设在升降装置330上，并且升降装置330装设在纵梁120上。转轨装置300使牵引车具备在地面行驶及转向功能，实现牵引车在不同火车轨道之间的灵活转移，使1台火车牵引车能够使用于不同轨道上的火车牵引作业。

请继续参阅图3和图4所示，本发明的每套牵引装置200包括安装座210、两个夹钳220、4个驱动轮230和伸缩装置240。安装座210呈“⊥”型，包括竖直铰臂211和水平杠杆212，竖直铰臂211的下端铰接在水平杠杆212的左右中心点上，竖直铰臂211和水平杠杆212在竖直面内可相对转动。夹钳220呈“⊥”型，包括竖直夹钳臂221和水平均载梁222，水平均载梁222通过水平均载梁222上的竖直中心孔铰装在竖直夹钳臂221下部轴头上，水平均载梁222可绕竖直夹钳臂221下部轴头，在水平面内相对转动。

两个竖直夹钳臂221分别转动式装设在安装座210水平杠杆212上的两个相互平行的铰轴上，使得两个夹钳220相对设置且可分别绕各自的铰轴在竖直面内转动。水平均载梁222两端的下部各水平装设1个驱动轮230，并在驱动轮230上装设有驱动电机或马达。伸缩装置240的两端分别与两个夹钳220竖直铰臂211的上端铰接。整个牵引装置200通过安装座210竖直铰臂211的上端铰接在纵梁120底部，即整个牵引装置200柔性悬挂在纵梁120下部且能垂直于纵梁120长度方向摆动，而整个伸缩装置240架设在纵梁120上方并与纵梁120垂直，且两个夹钳220分别处于纵梁120的两侧。

使用时，利用伸缩装置240的伸长和缩短，带动两个夹钳220绕安装座210上的铰接点转动，由于夹钳220水平均载梁222上的2个驱动轮230位于钢轨的的同一侧，从而实现了两个夹钳220上的4个驱动轮230两两分别从钢轨的两侧面夹紧与松开钢轨，并利用驱动电机或马达带动驱动轮230转动，借助驱动轮230与钢轨间的摩擦驱动力，使牵引装置200具有沿火车轨道方向的运动牵引力。通过设置水平均载梁222及整个牵引装置200柔性悬挂在纵梁120下部，可保证4个驱动轮230夹紧钢轨时的轮压相等。

优选的，本发明的纵梁120上设有凹槽，牵引装置200的竖直夹钳臂221嵌入式装设在凹槽内，牵引工作时，通过竖直夹钳臂221的侧壁与凹槽侧壁接触，将牵引装置200的牵引力传递给纵梁120，再通过纵梁120牵引火车运动。竖直夹钳臂221在凹槽内的嵌入式装设及牵引装置200与纵梁120之间的柔性连接，既保证了牵引力的可靠传递，同时使牵引车对火车转弯轨道以及火车轨道的两条钢轨中心距偏差具有自适应性，避免刚性卡阻。

进一步的，本发明牵引装置200设置在两个转轨装置300之间，并且本发明的每个纵梁120上的牵引装置200至少为两个，相邻两个牵引装置200相对间隔设置在纵梁120上。

进一步的，请继续参阅图5所示，本发明的伸缩装置240包括夹紧缸241、两个压缩弹簧242和两个连接板243，两个压缩弹簧242分别设置在夹紧缸241两侧，且夹紧缸241、压缩弹簧242的两端分别与连接板243铰接，两个连接板243分别铰接在两个夹钳220竖直铰臂211的上端。

驱动轮230对钢轨的夹紧力由压缩弹簧242提供，即两个压缩弹簧242通过连接板243共同顶推夹钳220，使两个竖直铰臂211的上端张开，从而使夹钳220下端的驱动轮230夹紧钢轨。在正常牵引工况，夹紧力仅由压缩弹簧242提供，夹紧缸241不参与工作，而在加速牵引以及特殊牵引工况，比如雨雪天气防止驱动轮230打滑，需要加大夹紧力，此时夹紧缸241伸展，和压缩弹簧242共同提供夹紧力。当牵引车准备转轨需要脱离火车轨道时，夹紧缸241回缩克服压缩弹簧242的弹簧力，使夹钳220下端的驱动轮230松开并脱离钢轨。正常牵引工况下，夹紧缸241不参与工作，无需给夹紧缸241提供驱动，可降低能耗及延长夹紧缸241的使用寿命，同时由于夹紧力仅由压缩弹簧242提供，使牵引装置200对钢轨损伤变形的适应性更好，牵引运动更平稳。优选的，本发明的夹紧缸241可以是夹紧气缸也可以是夹紧油缸。

本发明由于采用了牵引装置200对钢轨施加左右对称的夹紧力，并配合驱动电机或马达施加的驱动扭矩实现牵引车沿火车轨道的运行。由于采用轨侧驱动的方式，摩擦驱动所需的正压力由机械装置施加，而不是利用牵引车自重作为正压力来产生摩擦牵引力，因此可实现小自重条件下提供大牵引力，减轻牵引车自重，并且根据牵引车负载的不同，易于设置夹紧力的大小，以适应不同工况下的火车牵引需求。同时，还可实现多台牵引车自身编组连接，以提供更大的牵引力，满足不同牵引负载需求。

为了进一步说明本发明的技术方案，请继续参阅图2所示，本发明的回转装置320包括L型支撑板321、回转电机322和回转支撑323。其中，舵轮310装设在L型支撑板321上，且L型支撑板321通过回转支撑323装设在升降装置330上，回转电机322与回转支撑323驱动相连，以驱使L型支撑板321及其上的舵轮310相对升降装置330绕竖直轴旋转。工作时，回转电机322驱使回转支撑323相对车架100旋转，带动装设在L型支撑板321上的舵轮310相对车架100运动，从而以实现舵轮310的转向。进一步的，本发明还在舵轮310上装设有轮边马达311，通过轮边马达311驱动舵轮310转动，从而驱使车架100相对地面运动，以实现牵引车在地面上的行驶。

优选的，本发明的升降装置330包括升降缸331，升降缸331的伸缩杆与回转支撑323转动相连，利用升降缸331的运动，带动回转支撑323的上下运动，从而使得舵轮310上下运动。值得说明的是，本发明的升降缸331可以是升降气压缸也可以是升降油压缸。

进一步的，为了确保升降缸331在牵引车地面行驶时只承受轴向力而不承受径向力，提高升降装置330的使用寿命，本发明还在升降缸331的伸缩杆外套一个伸缩套筒332。

在牵引车进行火车牵引过程中，车架100的4个从动轮130两两分别踏在火车轨道的两条钢轨上，升降装置330处于压缩状，此时舵轮310与地面处于分离状态，而装设在纵梁120上的牵引装置200，从钢轨的两侧面分别夹紧两条钢轨，产生摩擦驱动的正压力，从而使得车架100在牵引装置200带动作用下在火车轨道上运行。而在牵引车需要转轨使用时，牵引装置200与火车轨道脱离，通过升降装置330伸长，使得舵轮310与地面接触，并利用回转装置320，根据需要的方向，改变舵轮310的运动方向，从而实现牵引车向所需方向运动，以实现牵引车方便快捷的换轨使用，避免了多个轨道配置多台牵引车所造成的高成本问题。

最后，本发明的方法仅为较佳的实施方案，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种流动式火车牵引车，其特征在于，包括车架、牵引装置和转轨装置，所述车架包括连接臂和两个纵梁，所述纵梁平行间隔布设并通过所述连接臂相互连接；所述牵引装置装设在所述纵梁上，所述转轨装置装设在所述纵梁上。

2.如权利要求1所述的一种流动式火车牵引车，其特征在于，所述牵引装置包括安装座、两个夹钳、驱动轮和伸缩装置，所述安装座装设在所述纵梁上，两个所述夹钳相对设置并转动式装设在所述安装座上，所述驱动轮装设在两个所述夹钳靠近地面的一端，两个所述夹钳的另一端通过所述伸缩装置相连，且所述驱动轮上设有用于驱使所述驱动轮运动的驱动电机或马达。

3.如权利要求2所述的一种流动式火车牵引车，其特征在于，所述纵梁上设有凹槽，所述牵引装置嵌入式装设在所述凹槽内。

4.如权利要求2所述的一种流动式火车牵引车，其特征在于，所述伸缩装置包括夹紧缸、两个压缩弹簧和连接板，所述夹紧缸的两端分别与所述连接板铰接，所述压缩弹簧分别设置于所述夹紧缸两侧，且所述压缩弹簧分别与所述连接板铰接，所述连接板与所述夹钳铰接。

5.如权利要求2所述的一种流动式火车牵引车，其特征在于，所述安装座包括竖直铰臂和水平杠杆，所述竖直铰臂的下端铰接在所述水平杠杆的左右中心点上，且所述竖直铰臂和所述水平杠杆在竖直面内可相对转动。

6.如权利要求2所述的一种流动式火车牵引车，其特征在于，所述夹钳包括竖直夹钳臂和水平均载梁，所述水平均载梁上设有竖直中心孔，且所述水平均衡梁通过所述竖直中心孔铰装在所述竖直夹钳臂下部的轴头上，所述水平均载梁可绕所述竖直夹钳臂下部的轴头在水平面内相对转动。

7.如权利要求1所述的一种流动式火车牵引车，其特征在于，所述转轨装置包括舵轮、回转装置和升降装置，所述舵轮通过所述回转装置装设在所述升降装置上，且所述升降装置装设于所述纵梁上。

8.如权利要求7所述的一种流动式火车牵引车，其特征在于，所述回转装置包括L型支撑板、回转电机和回转支撑，所述舵轮转动式装设在所述L型支撑板上，且所述L型支撑板通过所述回转支撑装设在所述升降装置上，所述回转电机与所述回转支撑驱动相连，以驱使所述回转支撑相对所述升降装置旋转。

9.如权利要求7所述的一种流动式火车牵引车，其特征在于，所述升降装置包括升降缸，所述升降缸的伸缩杆与所述回转支撑转动相连。

10.如权利要求9所述的一种流动式火车牵引车，其特征在于，所述升降缸的伸缩杆套装在一伸缩套筒内。