CN108284705B - 一种使用寿命长的便捷型公路铁路两用车轮 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种使用寿命长的便捷型公路铁路两用车轮，内轮和两个外轮，还包括水囊和至少两个伸缩机构，外轮内设有控制机构，伸缩机构包括环形板和两个弹簧，控制机构包括移动组件、水管、两个抓取组件、两个插销和两个推动组件，该使用寿命长的便捷型公路铁路两用车轮，通过控制机构带动插销左右移动的同时，往水囊内抽水或输水，从而使得该公路铁路两用车轮更便捷地切换，从而提高了该公路铁路两用车轮的便捷性，通过水管内的水对外轮进行降温的同时，通过水囊对环形板提供支撑力，提高了该公路铁路两用车轮在公路上行驶时的稳定性，提高了该公路铁路两用车轮的使用寿命和实用性。
Description
技术领域
本发明涉及公路铁路两用车轮领域，特别涉及一种使用寿命长的便捷型公路铁路两用车轮。
背景技术
公铁两用车是指可在公路行走和轨道运行的专用牵引车，主要用于轨道牵引、调车作业，也可用于轨道货物转运和不落轮镟床的配套设备。而公路铁路两用车轮则是用于公铁两用车的专用车轮。
现有的公路铁路两用车轮在使用时需通过机构的转动带动用于铁路的车轮下降，使得现有的公路铁路两用车轮的便捷性大大降低，不仅如此，在现有的公路铁路两用车轮的使用过程中，容易因高温、摩擦生热等因素导致车轮升温，致使车轮受热变形，使得现有的公路铁路两用车轮的使用寿命缩短，从而降低了现有的公路铁路两用车轮的实用性。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种使用寿命长的便捷型公路铁路两用车轮。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种使用寿命长的便捷型公路铁路两用车轮，包括内轮和两个外轮，两个外轮均与内轮同轴设置，两个外轮分别设置在内轮的两侧，所述内轮与外轮连接，还包括水囊和至少两个伸缩机构，所述水囊和伸缩机构均位于两个外轮之间，各伸缩机构周向均匀分布在内轮的外周上，所述外轮内设有控制机构，所述控制机构的数量等于伸缩机构的数量的一半，所述控制机构与两个关于内轮的轴线对称的伸缩机构对应；
所述伸缩机构包括环形板和两个弹簧，各伸缩机构中的环形板之间设有间隙，所述弹簧位于环形板和内轮之间，所述弹簧的一端与环形板连接，所述弹簧的另一端与内轮连接，所述水囊设置在环形板和内轮之间，所述环形板的左右两侧均设有第一凹槽，所述第一凹槽的竖向截面为矩形；
所述控制机构包括移动组件、水管、两个抓取组件、两个插销和两个推动组件，所述移动组件设置在外轮的内壁上，所述水管的两端分别位于内轮的上方和下方，所述水管的两端均与水囊连通，所述水管与推动组件连接，两个抓取组件分别设置在移动组件的两侧，所述抓取组件与插销一一对应，所述抓取组件与插销连接，所述插销的形状为圆柱形，两个推动组件分别设置在移动组件的两侧，所述插销与第一凹槽一一对应，所述插销与第一凹槽相匹配；
所述移动组件包括第一电机、丝杆、移动块、轴承座、两个连杆和两个限位单元，所述第一电机水平固定在外轮的内壁上，所述第一电机与丝杆同轴设置，所述第一电机与丝杆传动连接，所述移动块套设在丝杆上，所述移动块与丝杆螺纹连接，所述轴承座固定在外轮的远离第一电机的内壁上，所述轴承座套设在丝杆上，所述连杆竖向设置，两个连杆分别固定在移动块的上下两侧，所述限位单元与连杆一一对应，所述限位单元与连杆连接，所述抓取组件与连杆一一对应，所述抓取组件与连杆的远离移动块的一端连接；
所述推动组件包括两个推动单元，两个推动单元分别设置在限位单元的两侧；
所述推动单元包括连接管、连接杆和推板，所述连接杆水平设置，所述推板竖向设置，所述推板通过连接杆固定在连杆的靠近第一电机的一侧，所述连接管水平设置，所述连接管与水管连通，所述连接杆和推板均设置在连接管内，所述推板与连接管相匹配；
所述内轮内设有PLC与无线信号收发模块，所述PLC与无线信号收发模块电连接，所述PLC与第一电机电连接。
作为优选，为了加强环形板的支撑效果，所述环形板与两个外轮的间距相等。
作为优选，为了便于驱动插销，所述抓取组件包括支撑块、第二电机、曲柄和两个抓取单元，所述支撑块固定在连杆的远离移动块的一端上，所述第二电机与曲柄同轴设置，所述第二电机与曲柄传动连接，两个抓取单元分别设置在曲柄的两侧，所述抓取单元包括驱动杆、从动杆、支撑杆和夹取块，所述驱动杆的一端与曲柄铰接，所述驱动杆的另一端与从动杆的一端铰接，所述从动杆的另一端与夹取块的一端固定连接，所述支撑杆水平设置，所述支撑杆的一端与支撑块固定连接，所述支撑杆的另一端与从动杆的中心处铰接，所述夹取块的远离从动杆的一端设有第二凹槽，所述第二凹槽的竖向界面为半圆形，所述第二凹槽与插销相匹配，所述PLC与第二电机电连接。
作为优选，为了提高连杆的稳定性，所述限位单元包括套环和两个支撑单元，所述套环套设在连杆上，两个支撑单元分别设置在套环的两侧，所述支撑单元包括传动杆、从动块和固定杆，所述固定杆水平设置，所述固定杆的两端分别与外轮的两侧的内壁固定连接，所述从动块套设在固定杆上，所述从动块通过传动杆与套环固定连接。
作为优选，为了加强插销对环形板的限位效果，所述插销的长度大于第一凹槽的深度。
作为优选，为了延长丝杆的使用寿命，所述丝杆的制作材料为不锈钢。
作为优选，为了提高弹簧承受轴向压力的能力，所述弹簧为压缩弹簧。
作为优选，为了提高推板与连接管之间的密封性，所述推板与连接管之间设有密封圈。
作为优选，为了提高第一电机的驱动精度，所述第一电机为伺服电机。
作为优选，为了使连杆与连接杆之间的连接更牢固，所述连杆与连接杆为一体成型结构。
本发明的有益效果是，该使用寿命长的便捷型公路铁路两用车轮，通过控制机构带动插销左右移动的同时，往水囊内抽水或输水，从而使得该公路铁路两用车轮更加便捷地切换，从而提高了该公路铁路两用车轮的便捷性，与现有的控制机构相比，该控制机构的移动组件和推动组件同步运行，使得该控制机构的运行效率更高，通过水管内的水对外轮进行降温的同时，通过水囊对环形板提供支撑力，提高了该公路铁路两用车轮在公路上行驶时的稳定性，提高了该公路铁路两用车轮的使用寿命和实用性。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的使用寿命长的便捷型公路铁路两用车轮的结构示意图；
图2是本发明的使用寿命长的便捷型公路铁路两用车轮的控制机构的结构示意图；
图3是图1的A部放大图；
图4是本发明的使用寿命长的便捷型公路铁路两用车轮的连杆、推动组件、与限位单元的连接结构示意图；
图5是本发明的使用寿命长的便捷型公路铁路两用车轮的抓取组件的结构示意图；
图中：1.内轮，2.外轮，3.环形板，4.弹簧，5.水管，6.插销，7.第一电机，8.丝杆，9.移动块，10.轴承座，11.连杆，12.连接管，13.连接杆，14.推板，15.支撑块，16.第二电机，17.曲柄，18.驱动杆，19.从动杆，20.支撑杆，21.夹取块，22.套环，23.传动杆，24.从动块，25.固定杆，26.水囊。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1所示，一种使用寿命长的便捷型公路铁路两用车轮，包括内轮1和两个外轮2，两个外轮2均与内轮1同轴设置，两个外轮2分别设置在内轮1的两侧，所述内轮1与外轮2连接，还包括水囊26和至少两个伸缩机构，所述水囊26和伸缩机构均位于两个外轮2之间，各伸缩机构周向均匀分布在内轮1的外周上，所述外轮2内至少设有两个控制机构，所述控制机构的数量等于伸缩机构的数量的一半，所述控制机构与两个关于内轮的轴线对称的伸缩机构对应；
通过控制机构带动插销6左右移动的同时，往水囊26内抽水或输水，从而使得该公路铁路两用车轮更加便捷地切换，从而提高了该公路铁路两用车轮的便捷性，与现有的控制机构相比，该控制机构的移动组件和推动组件同步运行，使得该控制机构的运行效率更高，通过水管5内的水对外轮2进行降温的同时，通过水囊26对环形板3提供支撑力，提高了该公路铁路两用车轮在公路上行驶时的稳定性，提高了该公路铁路两用车轮的使用寿命和实用性。
如图1所示，所述伸缩机构包括环形板3和两个弹簧4，各伸缩机构中的环形板3之间设有间隙，所述弹簧4位于环形板3和内轮1之间，所述弹簧4的一端与环形板3连接，所述弹簧4的另一端与内轮1连接，所述水囊26设置在环形板3和内轮1之间，所述环形板3的左右两侧均设有第一凹槽，所述第一凹槽的竖向截面为矩形；
在铁路上行驶时，环形板3受外部驱动向内轮1靠近，弹簧4压缩，储存形变能，在行驶过程中，内轮1转动，使得环形板3依次收缩、伸长，在公路上行驶时，弹簧4释放形变能，从而使得环形板3恢复原位。
如图2-4所示，实际上，图3是推动单元的结构示意图，所述控制机构包括移动组件、水管5、两个抓取组件、两个插销6和两个推动组件，所述移动组件设置在外轮2的内壁上，所述水管5的两端分别位于内轮1的上方和下方，所述水管5的两端均与水囊26连通，所述水管5与推动组件连接，两个抓取组件分别设置在移动组件的两侧，所述抓取组件与插销6一一对应，所述抓取组件与插销6连接，所述插销6的形状为圆柱形，两个推动组件分别设置在移动组件的两侧，所述插销6与第一凹槽一一对应，所述插销6与第一凹槽相匹配；
所述移动组件包括第一电机7、丝杆8、移动块9、轴承座10、两个连杆11和两个限位单元，所述第一电机7水平固定在外轮2的内壁上，所述第一电机7与丝杆8同轴设置，所述第一电机7与丝杆8传动连接，所述移动块9套设在丝杆8上，所述移动块9与丝杆8螺纹连接，所述轴承座10固定在外轮2的远离第一电机7的内壁上，所述轴承座10套设在丝杆8上，所述连杆11竖向设置，两个连杆11分别固定在移动块9的上下两侧，所述限位单元与连杆11一一对应，所述限位单元与连杆11连接，所述抓取组件与连杆11一一对应，所述抓取组件与连杆11的远离移动块9的一端连接；
所述推动组件包括两个推动单元，两个推动单元分别设置在限位单元的两侧；
所述推动单元包括连接管12、连接杆13和推板14，所述连接杆13水平设置，所述推板14竖向设置，所述推板14通过连接杆13固定在连杆11的靠近第一电机7的一侧，所述连接管12水平设置，所述连接管12与水管5连通，所述连接杆13和推板14均设置在连接管12内，所述推板14与连接管12相匹配；
当行驶路况从公路切换为铁路时，第一电机7驱动丝杆8转动，使得移动块9受限位单元的限制而沿着丝杆8向左移动，同时，抓取组件松开插销6，移动块9通过连杆11和连接杆13带动推板14向左移动，在压力差的作用下，水从水囊26内流入水管，环形板3受铁轨挤压，向内轮1靠近，此时弹簧4压缩，储存形变能，而后，抓取组件抓取插销6，使得插销6向环形板3移动，插销6插入第一凹槽内，从而限制了弹簧4的恢复，在行驶过程中，轮流将插销6插入第一凹槽内，从而将环形板3限制在内轮1的外周上，当行驶路况从铁路切换为公路时，抓取组件抓取插销6，移动块9在限位单元的作用下沿着丝杆8向右移动，插销6与第一凹槽脱离，同时，推板14向右移动，在压力差的作用下，水从水管5内流入水囊26内，使得环形板3在弹簧4和水囊26的作用下恢复至原位。
所述内轮1内设有PLC与无线信号收发模块，所述PLC与无线信号收发模块电连接，所述PLC与第一电机7电连接。
作为优选，为了加强环形板3的支撑效果，所述环形板3与两个外轮2的间距相等。
如图5所示，所述抓取组件包括支撑块15、第二电机16、曲柄17和两个抓取单元，所述支撑块15固定在连杆11的远离移动块9的一端上，所述第二电机16与曲柄17同轴设置，所述第二电机16与曲柄17传动连接，两个抓取单元分别设置在曲柄17的两侧，所述抓取单元包括驱动杆18、从动杆19、支撑杆20和夹取块21，所述驱动杆18的一端与曲柄17铰接，所述驱动杆18的另一端与从动杆19的一端铰接，所述从动杆19的另一端与夹取块21的一端固定连接，所述支撑杆20水平设置，所述支撑杆20的一端与支撑块15固定连接，所述支撑杆20的另一端与从动杆19的中心处铰接，所述夹取块21的远离从动杆19的一端设有第二凹槽，所述第二凹槽的竖向界面为半圆形，所述第二凹槽与插销6相匹配，所述PLC与第二电机16电连接，第二电机16驱动曲柄17转动，通过驱动杆18带动从动杆19绕着支撑杆20转动，从而使得两个夹取块21靠近或远离，使得两个夹取块21夹紧插销6或松开插销6，当需要松开插销6时，只需通过第二电机16驱动曲柄17转过一定角度即可，从而便于驱动插销6。
如图2所示，所述限位单元包括套环22和两个支撑单元，所述套环22套设在连杆11上，两个支撑单元分别设置在套环22的两侧，所述支撑单元包括传动杆23、从动块24和固定杆25，所述固定杆25水平设置，所述固定杆25的两端分别与外轮2的两侧的内壁固定连接，所述从动块24套设在固定杆25上，所述从动块24通过传动杆23与套环22固定连接，在移动块9受到丝杆8的驱动时，两个从动块24的转动方向不同，使得固定杆25限制了从动块24的转动，从动块24通过传动杆23限制移动块9的转动，从而使得移动块9沿着丝杆稳定移动，从而提高连杆11的稳定性。
作为优选，为了加强插销6对环形板3的限位效果，所述插销6的长度大于第一凹槽的深度，降低了插销6脱离第一凹槽的概率，从而加强了插销6对环形板3的限位效果。
作为优选，为了延长丝杆8的使用寿命，所述丝杆8的制作材料为不锈钢，不锈钢具有良好的耐腐蚀性，能够有效地延缓丝杆8的腐蚀速率，从而延长丝杆8的使用寿命。
作为优选，为了提高弹簧4承受轴向压力的能力，所述弹簧4为压缩弹簧，压缩弹簧的圈与圈之间有一定的间隙，当受到外载荷时弹簧收缩变形，储存形变能，从而提高了弹簧4承受轴向压力的能力。
作为优选，为了提高推板14与连接管12之间的密封性，所述推板14与连接管12之间设有密封圈。
作为优选，为了提高第一电机7的驱动精度，所述第一电机7为伺服电机，伺服电机可以控制速度，位置精度非常准确，可以将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象，从而提高了第一电机7的驱动精度。
作为优选，为了使连杆11与连接杆13之间的连接更牢固，所述连杆11与连接杆13为一体成型结构。
当行驶路况从公路切换为铁路时，移动组件带动抓取组件向左移动，抓取组件松开插销6，推动单元向左移动，在压力差的作用下，水从水囊26内流入水管，环形板3受铁轨挤压，向内轮1靠近，此时弹簧4压缩，储存形变能，而后，抓取组件抓取插销6，使得插销6向环形板3移动，插销6插入第一凹槽内，从而限制了弹簧4的恢复，在行驶过程中，轮流将插销6插入第一凹槽内，从而将环形板3限制在内轮1的外周上，当行驶路况从铁路切换为公路时，抓取组件抓取插销6，移动组件带动抓取组件向右移动，从而将插销6脱离第一凹槽，同时，推动单元向右移动，在压力差的作用下，水从水管5内流入水囊26内，使得环形板3在弹簧4和水囊26的作用下恢复至原位。
与现有技术相比，该使用寿命长的便捷型公路铁路两用车轮，通过控制机构带动插销6左右移动的同时，往水囊26内抽水或输水，从而使得该公路铁路两用车轮更加便捷地切换，从而提高了该公路铁路两用车轮的便捷性，与现有的控制机构相比，该控制机构的移动组件和推动组件同步运行，使得该控制机构的运行效率更高，通过水管5内的水对外轮2进行降温的同时，通过水囊26对环形板3提供支撑力，提高了该公路铁路两用车轮在公路上行驶时的稳定性，提高了该公路铁路两用车轮的使用寿命和实用性。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (6)
1.一种使用寿命长的便捷型公路铁路两用车轮，包括内轮（1）和两个外轮（2），两个外轮（2）均与内轮（1）同轴设置，两个外轮（2）分别设置在内轮（1）的两侧，所述内轮（1）与外轮（2）连接，其特征在于，还包括水囊（26）和至少两个伸缩机构，所述水囊（26）和伸缩机构均位于两个外轮（2）之间，各伸缩机构周向均匀分布在内轮（1）的外周上，所述外轮（2）内设有控制机构，所述控制机构的数量等于伸缩机构的数量的一半，所述控制机构与两个关于内轮的轴线对称的伸缩机构对应；
所述伸缩机构包括环形板（3）和两个弹簧（4），各伸缩机构中的环形板（3）之间设有间隙，所述弹簧（4）位于环形板（3）和内轮（1）之间，所述弹簧（4）的一端与环形板（3）连接，所述弹簧（4）的另一端与内轮（1）连接，所述水囊（26）设置在环形板（3）和内轮（1）之间，所述环形板（3）的左右两侧均设有第一凹槽，所述第一凹槽的竖向截面为矩形；所述环形板（3）与两个外轮（2）的间距相等；
所述控制机构包括移动组件、水管（5）、两个抓取组件、两个插销（6）和两个推动组件，所述移动组件设置在外轮（2）的内壁上，所述水管（5）的两端分别位于内轮（1）的上方和下方，所述水管（5）的两端均与水囊（26）连通，所述水管（5）与推动组件连接，两个抓取组件分别设置在移动组件的两侧，所述抓取组件与插销（6）一一对应，所述抓取组件与插销（6）连接，所述插销（6）的形状为圆柱形，两个推动组件分别设置在移动组件的两侧，所述插销（6）与第一凹槽一一对应，所述插销（6）与第一凹槽相匹配；所述插销（6）的长度大于第一凹槽的深度；
所述移动组件包括第一电机（7）、丝杆（8）、移动块（9）、轴承座（10）、两个连杆（11）和两个限位单元，所述第一电机（7）水平固定在外轮（2）的内壁上，所述第一电机（7）与丝杆（8）同轴设置，所述第一电机（7）与丝杆（8）传动连接，所述移动块（9）套设在丝杆（8）上，所述移动块（9）与丝杆（8）螺纹连接，所述轴承座（10）固定在外轮（2）的远离第一电机（7）的内壁上，所述轴承座（10）套设在丝杆（8）上，所述连杆（11）竖向设置，两个连杆（11）分别固定在移动块（9）的上下两侧，所述限位单元与连杆（11）一一对应，所述限位单元与连杆（11）连接，所述抓取组件与连杆（11）一一对应，所述抓取组件与连杆（11）的远离移动块（9）的一端连接；所述限位单元包括套环（22）和两个支撑单元，所述套环（22）套设在连杆（11）上，两个支撑单元分别设置在套环（22）的两侧，所述支撑单元包括传动杆（23）、从动块（24）和固定杆（25），所述固定杆（25）水平设置，所述固定杆（25）的两端分别与外轮（2）的两侧的内壁固定连接，所述从动块（24）套设在固定杆（25）上，所述从动块（24）通过传动杆（23）与套环（22）固定连接；所述抓取组件包括支撑块（15）、第二电机（16）、曲柄（17）和两个抓取单元，所述支撑块（15）固定在连杆（11）的远离移动块（9）的一端上，所述第二电机（16）与曲柄（17）同轴设置，所述第二电机（16）与曲柄（17）传动连接，两个抓取单元分别设置在曲柄（17）的两侧，所述抓取单元包括驱动杆（18）、从动杆（19）、支撑杆（20）和夹取块（21），所述驱动杆（18）的一端与曲柄（17）铰接，所述驱动杆（18）的另一端与从动杆（19）的一端铰接，所述从动杆（19）的另一端与夹取块（21）的一端固定连接，所述支撑杆（20）水平设置，所述支撑杆（20）的一端与支撑块（15）固定连接，所述支撑杆（20）的另一端与从动杆（19）的中心处铰接，所述夹取块（21）的远离从动杆（19）的一端设有第二凹槽，所述第二凹槽的竖向界面为半圆形，所述第二凹槽与插销（6）相匹配，PLC与第二电机（16）电连接；
所述推动组件包括两个推动单元，两个推动单元分别设置在限位单元的两侧；
所述推动单元包括连接管（12）、连接杆（13）和推板（14），所述连接杆（13）水平设置，所述推板（14）竖向设置，所述推板（14）通过连接杆（13）固定在连杆（11）的靠近第一电机（7）的一侧，所述连接管（12）水平设置，所述连接管（12）与水管（5）连通，所述连接杆（13）和推板（14）均设置在连接管（12）内，所述推板（14）与连接管（12）相匹配；
所述内轮（1）内设有PLC与无线信号收发模块，所述PLC与无线信号收发模块电连接，所述PLC与第一电机（7）电连接。
2.如权利要求1所述的使用寿命长的便捷型公路铁路两用车轮，其特征在于，所述丝杆（8）的制作材料为不锈钢。
3.如权利要求1所述的使用寿命长的便捷型公路铁路两用车轮，其特征在于，所述弹簧（4）为压缩弹簧。
4.如权利要求1所述的使用寿命长的便捷型公路铁路两用车轮，其特征在于，所述推板（14）与连接管（12）之间设有密封圈。
5.如权利要求1所述的使用寿命长的便捷型公路铁路两用车轮，其特征在于，所述第一电机（7）为伺服电机。
6.如权利要求1所述的使用寿命长的便捷型公路铁路两用车轮，其特征在于，所述连杆（11）与连接杆（13）为一体成型结构。
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2018
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