CN108372763A - 一种安全可靠的智能型公路铁路两用车轮 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种安全可靠的智能型公路铁路两用车轮，包括主体和两个导向机构，支撑机构包括驱动组件、升降板、两个伸缩组件和若干支撑组件，伸缩组件包括移动块、固定块、伸缩架、铰接块、滑环和滑轨，支撑组件包括压力传感器、弹簧、压力板、滚轴、滚轮和两个竖杆，除杂机构包括推动组件、推板、第一电机、第一驱动轴、套环、除杂块和滑动组件，该安全可靠的智能型公路铁路两用车轮通过支撑机构带动滚轮向下移动使滚轮接触路面和轨道上的枕木，从两侧对主体进行支撑，保证了车辆在铁路上的安全行驶，不仅如此，通过除杂机构去除主体前方的碎石，防止碎石损坏主体，进一步保证了车辆的安全，提高了设备的实用性。
Description
技术领域
本发明涉及公路铁路运输领域，特别涉及一种安全可靠的智能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。
在现有的公路铁路两用车中，其中一类是胶轮驱动型的公铁两用车，即无论在公路上还是在铁路上行驶都是由胶轮驱动，在铁轮上行驶由专门的导向轮进行导向。但是这种车辆在铁路上行驶时，由于导向轮与地面和胶轮与铁路的接触面积都十分小，导致车辆行驶过程中安全系数降低，特别是在车辆发生颠簸的过程中，胶轮容易从铁路上掉落，不仅如此，由于铁路上存在不少的碎石、垃圾杂物，这些碎石杂物容易挤压进胶轮的防滑纹内，降低胶轮的使用寿命，严重时，还会引发爆胎，使车辆在铁路上移动时存在安全隐患。
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，提供一种安全可靠的智能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：一种安全可靠的智能型公路铁路两用车轮，包括主体和两个导向机构，两个导向机构分别设置在主体的两侧，所述导向机构包括环形槽、支撑板、支撑机构、除杂机构和两个滑块，所述环形槽与主体同轴设置，所述滑块设置在环形槽内，所述滑块与环形槽匹配且滑动连接，所述支撑板的两端分别与滑块固定连接，所述支撑机构设置在支撑板的下方，所述除杂机构设置在支撑板的下方，所述主体内设有PLC；
所述支撑机构包括驱动组件、升降板、两个伸缩组件和若干支撑组件，两个伸缩组件分别设置在驱动组件的两侧，所述升降板位于伸缩组件的下方，所述支撑组件均匀分布在升降板的下方，所述伸缩组件包括移动块、固定块、伸缩架、铰接块、滑环和滑轨，所述固定块固定在支撑板的下方，所述移动块位于驱动组件与移动块之间，所述滑轨的形状为U形，所述滑轨的两端和铰接块分别固定在升降板的上方，所述伸缩架的顶端的两侧分别与移动块和固定块铰接，所述伸缩架的底端的两侧分别与铰接块和滑环铰接；
所述支撑组件包括压力传感器、弹簧、压力板、滚轴、滚轮和两个竖杆，所述压力传感器固定在升降板的下方，所述压力传感器与PLC电连接，所述压力传感器通过弹簧与压力板的上方连接，两个竖杆的底端分别固定在压力板的下方，所述滚轴的两端分别与两个竖杆的底端固定连接，所述滚轮套设在滚轴上；
所述除杂机构包括推动组件、推板、第一电机、第一驱动轴、套环、除杂块和滑动组件，所述推动组件与推板的一侧传动连接，所述第一电机固定在推板的另一侧，所述第一电机与第一驱动轴的一端传动连接，所述套环固定在第一驱动轴的另一端，所述滑动组件设置在套管上，所述滑动组件与除杂块传动连接，所述除杂块的靠近主体的一侧设有若干毛刷，所述第一电机与PLC电连接。
作为优选，为了驱动移动块移动，所述驱动组件包括油泵、油缸、油盒和两个第一活塞，所述油泵、油缸和油盒均固定在支撑板的下方，所述油盒通过油泵与油缸连通，所述油泵与PLC电连接，所述第一活塞与伸缩组件一一对应，所述第一活塞的一端设置在油缸内，所述第一活塞的另一端与移动块固定连接。
作为优选，为了保证压力板平稳地移动，所述弹簧的两侧设有定位杆，所述定位杆的顶端固定在升降板上，所述压力板套设在定位杆上。
作为优选，为了限制压力板的移动范围，所述定位杆上设有两个凸块，两个凸块分别位于压力板的上方和下方。
作为优选，为了推动推板移动，所述推动组件包括支板、第二电机、第二驱动轴和套管，所述支板固定在支撑板的上方，所述第二电机固定在支板的靠近推板的一侧，所述第二电机与PLC电连接，所述第二电机与第二驱动轴传动连接，所述第二驱动轴的外周设有外螺纹，所述套管套设在第二驱动轴上，所述套管内设有内螺纹，所述套管内的内螺纹与第二驱动轴上的外螺纹相匹配，所述套管与推板固定连接。
作为优选，为了使套管平稳地移动，所述推动组件还包括支撑环和支撑杆，所述支撑环通过支撑杆固定在支撑板的上方，所述支撑环套设在套管上。
作为优选，为了带动除杂块移动，所述滑动组件包括斜杆、气泵、气缸和第二活塞，所述气缸通过斜杆与第一驱动轴固定连接，所述气泵固定在气缸上，所述气泵与气缸连通，所述第二活塞的一端设置在气缸内，所述第二活塞的另一端与除杂块连接，所述气泵与PLC电连接，所述第二套管套设在第二活塞上。
作为优选，为了精确控制第一电机的转动角度，所述第一电机为步进电机。
作为优选，为了检测支撑板是否处于水平位置，所述支撑板的下方设有距离传感器。
作为优选，为了保证滑块的稳定滑动，所述环形槽为燕尾槽。
本发明的有益效果是，该安全可靠的智能型公路铁路两用车轮通过支撑机构带动滚轮向下移动使滚轮接触路面和轨道上的枕木，从两侧对主体进行支撑，保证了车辆在铁路上的安全行驶，与现有的支撑机构相比，该支撑机构具有缓冲功能，使车辆能够在颠簸的路面上行驶，不仅如此，通过除杂机构去除主体前方的碎石，防止碎石损坏主体，进一步保证了车辆的安全，与现有的除杂机构相比，该除杂机构结构灵活，车辆在公路上进行时，能够收缩在支撑板的一侧，不影响车辆在公路上的行驶，从而提高了设备的实用性。
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是本发明的安全可靠的智能型公路铁路两用车轮的结构示意图；
图2是本发明的安全可靠的智能型公路铁路两用车轮的侧视图；
图3是本发明的安全可靠的智能型公路铁路两用车轮的支撑机构的结构示意图；
图4是本发明的安全可靠的智能型公路铁路两用车轮的支撑组件的结构示意图；
图5是本发明的安全可靠的智能型公路铁路两用车轮的推动组件的结构示意图；
图6是本发明的安全可靠的智能型公路铁路两用车轮的除杂机构的结构示意图；
图中：1.主体，2.环形槽，3.支撑板，4.滑块，5.升降板，6.移动块，7.固定块，8.伸缩架，9.铰接块，10.滑环，11.滑轨，12.压力传感器，13.弹簧，14.压力板，15.滚轴，16.滚轮，17.竖杆，18.推板，19.第一电机，20.第一驱动轴，21.套环，22.油泵，23.油缸，24.油盒，25.第一活塞，26.定位杆，27.凸块，28.支板，29.第二电机，30.第二驱动轴，31.套管，32.支撑环，33.支撑杆，34.斜杆，35.气泵，36.气缸，37.第二活塞，38.距离传感器，39.除杂块。
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1-2所示，一种安全可靠的智能型公路铁路两用车轮，包括主体1和两个导向机构，两个导向机构分别设置在主体1的两侧，所述导向机构包括环形槽2、支撑板3、支撑机构、除杂机构和两个滑块4，所述环形槽2与主体1同轴设置，所述滑块4设置在环形槽2内，所述滑块4与环形槽2匹配且滑动连接，所述支撑板3的两端分别与滑块4固定连接，所述支撑机构设置在支撑板3的下方，所述除杂机构设置在支撑板3的下方，所述主体1内设有PLC；
该公路铁路两用车轮中，通过主体1的转动实现车辆在公路上的行驶，当需要在铁路上行驶时，通过主体1的两侧的导向机构对主体1进行辅助支撑和导向，保证车辆在铁轮上安全的移动。在导向机构中，两个滑块4在环形槽2内同步转动，并带动支撑板3转动，当主体1内的PLC通过距离传感器38检测到支撑板3处于水平位置后，由支撑机构实现对主体1的支撑，而支撑板3上的除杂组件运行，去除轨道上的碎石，防止碎石损坏主体1。
如图3所示，所述支撑机构包括驱动组件、升降板5、两个伸缩组件和若干支撑组件，两个伸缩组件分别设置在驱动组件的两侧，所述升降板5位于伸缩组件的下方，所述支撑组件均匀分布在升降板5的下方，所述伸缩组件包括移动块6、固定块7、伸缩架8、铰接块9、滑环10和滑轨11，所述固定块7固定在支撑板3的下方，所述移动块6位于驱动组件与移动块6之间，所述滑轨11的形状为U形，所述滑轨11的两端和铰接块9分别固定在升降板5的上方，所述伸缩架8的顶端的两侧分别与移动块6和固定块7铰接，所述伸缩架8的底端的两侧分别与铰接块9和滑环10铰接；
PLC控制驱动组件运行，使驱动组件带动移动块6移动，缩小移动块6和固定块7支架的距离，从而驱动伸缩架8伸缩，延长伸缩架8的长度，使升降板5向下移动，通过升降板5下方的支撑组件实现对支撑板3的支撑，由于通过支撑板3固定了两个滑块4的距离，进而实现对主体1的支撑。
如图4所示，所述支撑组件包括压力传感器12、弹簧13、压力板14、滚轴15、滚轮16和两个竖杆17，所述压力传感器12固定在升降板5的下方，所述压力传感器12与PLC电连接，所述压力传感器12通过弹簧13与压力板14的上方连接，两个竖杆17的底端分别固定在压力板14的下方，所述滚轴15的两端分别与两个竖杆17的底端固定连接，所述滚轮16套设在滚轴15上；
当升降板5向下移动后，支撑组件内的滚轮16接触到底面或轨道上的枕木，升降板5继续移动，通过滚轴15对竖杆17产生向上的作用力，进而通过压力板14向上压缩弹簧13，使压力传感器12检测到压力数据，压力传感器12将压力数据反馈给主体1内的PLC，使PLC确认滚轮16已经接触到地面或枕木上，滚轮16通过滚轴15可实现转动，对主体1进行支撑的同时，便于主体1在轨道上的移动，同时，支撑组件内的弹簧13具有缓冲的功能，使滚轮16能够在颠簸的路面上行驶，从而保证了车辆在铁路上安全的行驶。
如图5-6所示，所述除杂机构包括推动组件、推板18、第一电机19、第一驱动轴20、套环21、除杂块39和滑动组件，所述推动组件与推板18的一侧传动连接，所述第一电机19固定在推板18的另一侧，所述第一电机19与第一驱动轴20的一端传动连接，所述套环21固定在第一驱动轴20的另一端，所述滑动组件设置在套管31上，所述滑动组件与除杂块39传动连接，所述除杂块39的靠近主体1的一侧设有若干毛刷，所述第一电机19与PLC电连接。
车辆在铁路上行驶时，由除杂机构去除铁路上的碎石，在除杂机构中，由推动组件带动推板18移动，使推板18移动至主体1的前方，而后第一电机19通过第一驱动轴20带动滑动组件向主体1转动90°，使原本水平设置的滑动组件转变为竖向设置，而后滑动组件运行，带动除杂块39向下移动，通过除杂块39推走铁路上的尺寸较大的碎石，而除杂块39上的毛刷可以扫除铁路上尺寸较小的碎石，从而保证了主体1在铁路上安全的移动。
如图3所示，所述驱动组件包括油泵22、油缸23、油盒24和两个第一活塞25，所述油泵22、油缸23和油盒24均固定在支撑板3的下方，所述油盒24通过油泵22与油缸23连通，所述油泵22与PLC电连接，所述第一活塞25与伸缩组件一一对应，所述第一活塞25的一端设置在油缸23内，所述第一活塞25的另一端与移动块6固定连接。
PLC控制油泵22运行，改变油缸23中的油压，当油压增大时，第一活塞25推动移动块6向固定块7移动，当油压减小时，第一活塞25拉动移动块6远离固定块7移动，从而通过驱动组件实现了移动块6的移动。
作为优选，为了保证压力板14平稳地移动，所述弹簧13的两侧设有定位杆26，所述定位杆26的顶端固定在升降板5上，所述压力板14套设在定位杆26上。利用定位杆26固定了压力板14的移动方向，使压力板14沿着定位杆26的轴线方向移动，从而保证了压力板14的平稳移动。
作为优选，为了限制压力板14的移动范围，所述定位杆26上设有两个凸块27，两个凸块27分别位于压力板14的上方和下方。利用固定在定位杆26上的两个凸块27限制了压力板14的移动范围，防止压力板14脱离定位杆26。
如图5所示，所述推动组件包括支板28、第二电机29、第二驱动轴30和套管31，所述支板28固定在支撑板3的上方，所述第二电机29固定在支板28的靠近推板18的一侧，所述第二电机29与PLC电连接，所述第二电机29与第二驱动轴30传动连接，所述第二驱动轴30的外周设有外螺纹，所述套管31套设在第二驱动轴30上，所述套管31内设有内螺纹，所述套管31内的内螺纹与第二驱动轴30上的外螺纹相匹配，所述套管31与推板18固定连接。
当需要将推板18推至主体1的前方时，由PLC控制第二电机29运行，带动第二驱动轴30旋转，使第二驱动轴30上的外螺纹作用于套管31内的内螺纹，驱动套管31沿着第二驱动轴30的轴线方向移动，进而带动推板18移动，使推板18移动至主体1的前方。
作为优选，为了使套管31平稳地移动，所述推动组件还包括支撑环32和支撑杆33，所述支撑环32通过支撑杆33固定在支撑板3的上方，所述支撑环32套设在套管31上。利用支撑杆33固定支撑环32的位置，进而固定套管31的移动方向，使套管31保持平稳的移动。
如图6所示，所述滑动组件包括斜杆34、气泵35、气缸36和第二活塞37，所述气缸36通过斜杆34与第一驱动轴20固定连接，所述气泵35固定在气缸36上，所述气泵35与气缸36连通，所述第二活塞37的一端设置在气缸36内，所述第二活塞37的另一端与除杂块39连接，所述气泵35与PLC电连接，所述第二套管31套设在第二活塞37上。
PLC控制气泵35运行，增加气缸36中的气压，使第二活塞37推动除杂块39向远离气缸36的方向移动，利用套环21可使第二活塞37保持稳定的移动。
作为优选，利用步进电机驱动精度高的特点，为了精确控制第一电机19的转动角度，所述第一电机19为步进电机。
作为优选，为了检测支撑板3是否处于水平位置，所述支撑板3的下方设有距离传感器38。由于滑块4在环形槽2内滑动，从而带动支撑板3转动，使支撑板3处于不同的高度位置，利用距离传感器38检测支撑板3与地面的距离，并将距离数据反馈给PLC，使PLC确认当前支撑板3的位置和角度，当支撑板3处于水平角度时，由支撑机构实现对支撑板3的支撑，固定滑块4的高度位置。
作为优选，为了保证滑块4的稳定滑动，所述环形槽2为燕尾槽。
该公路铁路两用车轮在铁路上移动时，由驱动组件通过两侧的伸缩组件带动升降板5向下移动，使两侧支撑机构中的支撑组件内的滚轮16抵靠在路面和枕木上，实现了对支撑板3和主体1的支撑，保证了车辆在铁路上安全行驶，不仅如此，通过推动机构将推板18移动至主体1的前方，并通过第一电机19带动第一驱动轴20转动90°，由滑动组件带动除杂块39向下移动，使除杂块39和毛刷清理主体1前方的碎石，防止这些碎石损坏主体1，影响车辆在铁路上的行驶，进一步保证了车辆的安全。
与现有技术相比，该安全可靠的智能型公路铁路两用车轮通过支撑机构带动滚轮16向下移动使滚轮16接触路面和轨道上的枕木，从两侧对主体1进行支撑，保证了车辆在铁路上的安全行驶，与现有的支撑机构相比，该支撑机构具有缓冲功能，使车辆能够在颠簸的路面上行驶，不仅如此，通过除杂机构去除主体1前方的碎石，防止碎石损坏主体1，进一步保证了车辆的安全，与现有的除杂机构相比，该除杂机构结构灵活，车辆在公路上进行时，能够收缩在支撑板3的一侧，不影响车辆在公路上的行驶，从而提高了设备的实用性。
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 (10)
1.一种安全可靠的智能型公路铁路两用车轮，其特征在于，包括主体(1)和两个导向机构，两个导向机构分别设置在主体(1)的两侧，所述导向机构包括环形槽(2)、支撑板(3)、支撑机构、除杂机构和两个滑块(4)，所述环形槽(2)与主体(1)同轴设置，所述滑块(4)设置在环形槽(2)内，所述滑块(4)与环形槽(2)匹配且滑动连接，所述支撑板(3)的两端分别与滑块(4)固定连接，所述支撑机构设置在支撑板(3)的下方，所述除杂机构设置在支撑板(3)的下方，所述主体(1)内设有PLC；
所述支撑机构包括驱动组件、升降板(5)、两个伸缩组件和若干支撑组件，两个伸缩组件分别设置在驱动组件的两侧，所述升降板(5)位于伸缩组件的下方，所述支撑组件均匀分布在升降板(5)的下方，所述伸缩组件包括移动块(6)、固定块(7)、伸缩架(8)、铰接块(9)、滑环(10)和滑轨(11)，所述固定块(7)固定在支撑板(3)的下方，所述移动块(6)位于驱动组件与移动块(6)之间，所述滑轨(11)的形状为U形，所述滑轨(11)的两端和铰接块(9)分别固定在升降板(5)的上方，所述伸缩架(8)的顶端的两侧分别与移动块(6)和固定块(7)铰接，所述伸缩架(8)的底端的两侧分别与铰接块(9)和滑环(10)铰接；
所述支撑组件包括压力传感器(12)、弹簧(13)、压力板(14)、滚轴(15)、滚轮(16)和两个竖杆(17)，所述压力传感器(12)固定在升降板(5)的下方，所述压力传感器(12)与PLC电连接，所述压力传感器(12)通过弹簧(13)与压力板(14)的上方连接，两个竖杆(17)的底端分别固定在压力板(14)的下方，所述滚轴(15)的两端分别与两个竖杆(17)的底端固定连接，所述滚轮(16)套设在滚轴(15)上；
所述除杂机构包括推动组件、推板(18)、第一电机(19)、第一驱动轴(20)、套环(21)、除杂块(39)和滑动组件，所述推动组件与推板(18)的一侧传动连接，所述第一电机(19)固定在推板(18)的另一侧，所述第一电机(19)与第一驱动轴(20)的一端传动连接，所述套环(21)固定在第一驱动轴(20)的另一端，所述滑动组件设置在套管(31)上，所述滑动组件与除杂块(39)传动连接，所述除杂块(39)的靠近主体(1)的一侧设有若干毛刷，所述第一电机(19)与PLC电连接。
2.如权利要求1所述的安全可靠的智能型公路铁路两用车轮，其特征在于，所述驱动组件包括油泵(22)、油缸(23)、油盒(24)和两个第一活塞(25)，所述油泵(22)、油缸(23)和油盒(24)均固定在支撑板(3)的下方，所述油盒(24)通过油泵(22)与油缸(23)连通，所述油泵(22)与PLC电连接，所述第一活塞(25)与伸缩组件一一对应，所述第一活塞(25)的一端设置在油缸(23)内，所述第一活塞(25)的另一端与移动块(6)固定连接。
3.如权利要求1所述的安全可靠的智能型公路铁路两用车轮，其特征在于，所述弹簧(13)的两侧设有定位杆(26)，所述定位杆(26)的顶端固定在升降板(5)上，所述压力板(14)套设在定位杆(26)上。
4.如权利要求3所述的安全可靠的智能型公路铁路两用车轮，其特征在于，所述定位杆(26)上设有两个凸块(27)，两个凸块(27)分别位于压力板(14)的上方和下方。
5.如权利要求1所述的安全可靠的智能型公路铁路两用车轮，其特征在于，所述推动组件包括支板(28)、第二电机(29)、第二驱动轴(30)和套管(31)，所述支板(28)固定在支撑板(3)的上方，所述第二电机(29)固定在支板(28)的靠近推板(18)的一侧，所述第二电机(29)与PLC电连接，所述第二电机(29)与第二驱动轴(30)传动连接，所述第二驱动轴(30)的外周设有外螺纹，所述套管(31)套设在第二驱动轴(30)上，所述套管(31)内设有内螺纹，所述套管(31)内的内螺纹与第二驱动轴(30)上的外螺纹相匹配，所述套管(31)与推板(18)固定连接。
6.如权利要求5所述的安全可靠的智能型公路铁路两用车轮，其特征在于，所述推动组件还包括支撑环(32)和支撑杆(33)，所述支撑环(32)通过支撑杆(33)固定在支撑板(3)的上方，所述支撑环(32)套设在套管(31)上。
7.如权利要求1所述的安全可靠的智能型公路铁路两用车轮，其特征在于，所述滑动组件包括斜杆(34)、气泵(35)、气缸(36)和第二活塞(37)，所述气缸(36)通过斜杆(34)与第一驱动轴(20)固定连接，所述气泵(35)固定在气缸(36)上，所述气泵(35)与气缸(36)连通，所述第二活塞(37)的一端设置在气缸(36)内，所述第二活塞(37)的另一端与除杂块(39)连接，所述气泵(35)与PLC电连接，所述第二套管(31)套设在第二活塞(37)上。
8.如权利要求1所述的安全可靠的智能型公路铁路两用车轮，其特征在于，所述第一电机(19)为步进电机。
9.如权利要求1所述的安全可靠的智能型公路铁路两用车轮，其特征在于，所述支撑板(3)的下方设有距离传感器(38)。
10.如权利要求1所述的安全可靠的智能型公路铁路两用车轮，其特征在于，所述环形槽(2)为燕尾槽。
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