CN112249041B - 一种基于弹簧压紧力的轻量化轨道牵引装置及运输设备 - Google Patents

Abstract

本公开提供一种基于弹簧压紧力的轻量化轨道牵引装置及运输设备，涉及轨道牵引车领域，包括固定板、支撑轮组、动力轮组和安装在固定板上的拉杆机构，支撑轮组包括至少三个分别与固定板转动连接的支撑轮，用于配合两条轨道支撑固定板，固定板两侧均滑动安装有动力轮组，动力轮组均位于两条轨道之间，动力轮组的动力轮能够在拉杆机构作用下贴合抵压轨道侧面或脱离轨道侧面，设置相互分离的支撑轮组和驱动轮组，支撑轮组接触轨道顶面为牵引装置整体提供支撑功能，驱动轮组抵接在摩擦系数较大的铁轨侧面，从而驱动牵引装置整体沿铁轨移动，无需额外增加牵引装置重量，达到增加牵引装置驱动力的效果。

Description

一种基于弹簧压紧力的轻量化轨道牵引装置及运输设备

技术领域

本公开涉及轨道牵引车领域，特别涉及一种基于弹簧压紧力的轻量化轨道牵引装置及运输设备。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术，并不必然构成现有技术。

轨道牵引车可应用于轨道检测维护、货物运输等，为没有动力驱动系统的检测车、手推车、运输车等提供动力。

发明人发现，目前的传统轨道动力牵引车自身重量与外形尺寸都非常大，限制了轨道牵引车的使用范围，这是由于传统轨道牵引车需要利用自身重量来增大驱动轮与铁轨支撑顶面之间的摩擦力，从而输出提供较大的牵引力；由于铁轨顶部支撑面长时间承载列车，表面较为光滑，因此，为了增大整体的牵引力，须要提高牵引车的重量，以达到提高牵引输出力的目的；导致轨道牵引车的适用范围较窄，较大体积、重量的牵引车难以满足目前轨道检测维护、货物运输过程中的需求。

发明内容

本公开的目的是针对现有技术存在的缺陷，提供一种基于弹簧压紧力的轻量化轨道牵引装置及运输设备，设置相互分离的支撑轮组和驱动轮组，支撑轮组接触轨道顶面为牵引装置整体提供支撑功能，驱动轮组抵接在摩擦系数较大的铁轨侧面，从而驱动牵引装置整体沿铁轨移动，无需额外增加牵引装置重量，达到增加牵引装置驱动力的效果。

本公开的第一目的是提供一种基于弹簧压紧力的轻量化轨道牵引装置，采用以下技术方案：

包括固定板、支撑轮组、动力轮组和安装在固定板上的拉杆机构，支撑轮组包括至少三个分别与固定板转动连接的支撑轮，用于配合两条轨道支撑固定板，固定板两侧均滑动安装有动力轮组，动力轮组均位于两条轨道之间，动力轮组的动力轮能够在拉杆机构作用下贴合抵压轨道侧面或脱离轨道侧面。

进一步地，所述动力轮组包括滑动支架、电机滑块、驱动电机和动力轮，电机滑块滑动安装在滑动支架上，驱动电机安装在电机滑块上，并通过减速器连接动力轮，电机滑块能够通过沿滑动支架的移动改变动力轮与轨道侧面的配合状态。

进一步地，所述滑动支架上滑动连接有调节板，调节板与电机滑块之间设有套设在滑动支架上的弹簧，弹簧两端分别抵压在调节板和电机滑块上。

进一步地，所述滑动支架包括滑杆、连接滑杆一端的第一固定块和连接滑杆另一端的第二固定块，电机滑块、弹簧、调节板均与滑杆连接，电机滑块通过拉线连接拉杆机构。

进一步地，所述支撑轮分布在固定板的两侧，对应所配合的轨道布置，每侧至少设有一个支撑轮，支撑轮通过支撑轮轴转动连接固定板。

进一步地，所述支撑轮端面设有凸台，凸台位于支撑轮所配合的两条轨道之间，且与轨道侧面接触，支撑轮的外圆周面接触并抵压轨道顶面。

进一步地，所述拉杆机构包括铰接在固定板上的拉紧把手和固定在固定板上的拉线滑座，拉紧把手连接拉线，拉线穿过拉线滑座上预设的通孔连接动力轮组。

进一步地，所述固定板末端铰接有牵引杆，牵引杆远离固定板的一端用于连接被牵引车。

进一步地，所述牵引杆端部为鱼眼接头，鱼眼接头配合销轴与固定板铰接。

本公开的第二目的是提供一种轨道运输设备，利用如上所述的基于弹簧压紧力的轻量化轨道牵引装置。

与现有技术相比，本公开具有的优点和积极效果是：

(1)设置相互分离的支撑轮组和驱动轮组，支撑轮组接触轨道顶面为牵引装置整体提供支撑功能，动力轮组抵接在摩擦系数较大的铁轨侧面，从而驱动牵引装置整体沿铁轨移动，无需额外增加牵引装置重量，达到增加牵引装置驱动力的效果；

(2)动力轮位于两条轨道之间，贴合抵压轨道侧面从而卡在轨道之间，形成稳定的受力结构，在驱动电机作用下相对于轨道转动，达到沿轨道移动的效果；动力轮滑动配合并受到弹簧的推动作用，并通过改变弹簧的压缩量控制动力轮的受力，配合高摩擦系数的轨道侧面，依据所牵引的设备达到所需的牵引力，保证牵引过程稳定的效果；

(3)动力轮通过减速器连接驱动电机，改变驱动电机与动力轮之间的传动比，优选为蜗轮蜗杆减速器，利用其自锁性能，在驱动电机停止驱动后，动力轮在减速器的自锁作用下停止转动，与轨道侧面之间产生滑动摩擦过程，实现制动。

附图说明

构成本公开的一部分的说明书附图用来提供对本公开的进一步理解，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。

图1为本公开实施例1、2中牵引装置的整体结构示意图；

图2为本公开实施例1、2中牵引装置的俯视结构示意图；

图3为本公开实施例1、2中动力轮组的结构示意图；

图4是本公开实施例1、2中支撑轮组的结构示意图；

图5是本公开实施例1、2中拉杆机构的结构示意图；

图6是本公开实施例1、2中牵引机构的结构示意图。

图中，1、牵引装置，2、轨道，3、动力轮组，4、调速器，5、固定板，6、车架，7、限位开关，8、支撑轮组，9、电源，10、牵引机构，11、拉杆机构，12、直线轴承，13、驱动电机，14、拉线，15、调节板，16、第二固定块，17、弹簧，18、电机滑块，19、滑杆，20、动力轮，21、第一固定块，22、轮轴，23、支撑轮，24、轮轴固定块，25、把手，26、把手支座，27、拉线滑座，28、中间杆，29、第一固定座，30、连杆，31、第二固定座。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本公开提供进一步地说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本公开的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合；

为了方便叙述，本公开中如果出现“上”、“下”、“左”、“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用，仅仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本公开的限制。

正如背景技术中所介绍的，现有技术中传统轨道动力牵引车自身重量与外形尺寸都非常大，限制了轨道牵引车的使用范围，这是由于传统轨道牵引车需要利用自身重量来增大驱动轮与铁轨支撑顶面之间的摩擦力，从而输出提供较大的牵引力；针对上述问题，本公开提出了一种基于弹簧压紧力的轻量化轨道牵引装置及运输设备。

实施例1

本公开的一种典型的实施方式中，如图1-图6所示，提出了一种基于弹簧压紧力的轻量化轨道牵引装置。

牵引装置1置于轨道2上整体外观如图1所示；

牵引装置的俯视图如图2所示，主体结构为固定板5和车架6，固定板安装在车架上，其他结构主要包括动力轮组3、支撑轮组8、拉杆机构11、牵引机构10；

对于动力轮组，其作为整个牵引装置的驱动元件，包括滑动支架、电机滑块18、驱动电机13和动力轮20，电机滑块通过直线轴承12滑动安装在滑动支架上，驱动电机安装在电机滑块上，并通过减速器连接动力轮，电机滑块能够通过沿滑动支架的移动改变动力轮与轨道侧面的配合状态；

结合图3，滑动支架上滑动连接有调节板15，调节板与电机滑块之间设有套设在滑动支架上的弹簧，弹簧两端分别抵压在调节板和电机滑块上；

滑动支架包括滑杆19、连接滑杆一端的第一固定块21和连接滑杆另一端的第二固定块16，电机滑块、弹簧17、调节板均与滑杆连接，电机滑块通过拉线14连接拉杆机构；第一固定块和第二固定块均安装在车架上，将滑杆固定，并将滑杆上的相关元件进行支撑。

在本实施例中，动力轮组由直流减速电机、压紧弹簧、电机滑块、压紧力调节板等组成；

压紧力调节板带开有多组固定孔，选用不同位置的固定孔固定在车架上，使弹簧压紧长度不同，从而调节动力轮组压紧力，弹簧压紧力越大所能提供的牵引力也越大；

可以理解的是，动力轮位于两条轨道之间，贴合抵压轨道侧面从而卡在轨道之间，形成稳定的受力结构，在驱动电机作用下相对于轨道转动，达到沿轨道移动的效果；

相较于传统的牵引车锁采用的驱动轮与支撑轮为一体结构，支撑在铁轨上方驱动牵引车整体移动的技术方案；在本实施例中，利用水平挤压力作为驱动力，并且轨道侧面较为粗糙，能够提供更大的摩擦系数；

动力轮滑动配合并受到弹簧的推动作用，并通过改变弹簧的压缩量控制动力轮的受力，配合高摩擦系数的轨道侧面，依据所牵引的设备达到所需的牵引力，保证牵引过程稳定的效果。

所述动力轮采用凸型结构，底部凸台卡在轨道底侧，防止牵引装置前端翘起动力轮脱轨。

对于减速器的选择，在固定板上配置现有的制动机构的前提下，可以选择普通的齿轮减速器，提高驱动电机对动力轮的驱动力；

也可以不额外设置制动机构，选择具有自锁能力的蜗轮蜗杆减速器，在驱动电机停止驱动后，动力轮在减速器的自锁作用下停止转动，与轨道侧面之间产生滑动摩擦过程，实现制动；

可以理解的是，对于具有制动能力的动力轮，其外部接触轨道的包裹材料做耐磨处理。

进一步地，所述固定板上还设有电源9和调速器4，电源为动力轮组提供电力，调速器用于调节直流减速电机的转向以及转速，两动力轮组连接同一电源和调速器，避免两侧的动力轮组转速不同；

限位开关7布置在车架端部，用于终点位置检测，终点位置放置限位检测装置，牵引车到达时切断电机电源，实现自动停车。

对于支撑轮组，其包括至少三个支撑轮，利用至少三个点确定一个平面的原理，在满足支撑需求的基础上，减少了支撑轮的布置；

支撑轮分布在固定板的两侧，对应所配合的轨道布置，每侧至少设有一个支撑轮，支撑轮通过支撑轮轴转动连接固定板；

支撑轮端面设有凸台，凸台位于支撑轮所配合的两条轨道之间，且与轨道侧面接触，支撑轮的外圆周面接触并抵压轨道顶面。

具体的，支撑轮组如图4所示，包括轮轴固定块24、轮轴22、支撑轮23，轮轴固定块固定于车架上，支撑轮绕轮轴转动；

以三个支撑轮为例，三个支撑轮用于整体的承重以及支撑；所述支撑轮采用凸型结构，右侧凸台卡在轨道外侧防止左右牵引车脱轨。

对于拉杆机构，其作为改变驱动状态的控制元件，包括铰接在固定板上的拉紧把手25和固定在固定板上的拉线滑座27，拉紧把手通过中间杆28连接拉线，拉线穿过拉线滑座上预设的通孔连接动力轮组；拉紧把手通过把手支座26安装在固定板上；

如图5所示，把手支座作为支点利用了杠杆原理；

手动将拉紧把手向上拉起，通过中间杆将手刹拉线拉紧端拉回，拉线在拉线滑座孔内滑动，使动力轮组手刹拉线固定端(固定于电机滑块上)在右固定块孔内滑动，从而使电机滑块带动直流减速电机和动力轮向轨道内侧收回，当动力轮收回到轨道内侧时，松开拉紧把手，动力轮在弹簧压紧力作用下卡紧在轨道内侧。

固定板末端铰接有牵引杆，牵引杆远离固定板的一端用于连接被牵引车；

在本实施例中，牵引杆一端铰接有第一固定座29，从而连接固定板，另一端铰接有第二固定座31，从而用于连接被牵引车，中间牵引杆作为连杆30，结合两个固定座形成牵引机构；

牵引杆端部为鱼眼接头，鱼眼接头配合销轴与固定板实现铰接；

采用鱼眼接头，可以使牵引车与被牵引车水平方向存在一定的拐角，从而具备一定的拐弯能力；鱼眼接头与牵引车和被牵引车固定座铰链连接，使牵引车和被牵引车竖直方向存在一定斜角，从而有一定的爬坡能力。

设置相互分离的支撑轮组和驱动轮组，支撑轮组接触轨道顶面为牵引装置整体提供支撑功能，动力轮组抵接在摩擦系数较大的铁轨侧面，从而驱动牵引装置整体沿铁轨移动，无需额外增加牵引装置重量，达到增加牵引装置驱动力的效果。

实施例2

本公开的另一典型实施方式中，如图1-图6所示，提出了一种轨道运输设备。

轨道运输设备包括如实施例1所述的牵引装置和运输牵引车，牵引装置通过末端的牵引机构连接运输牵引车，带动运输牵引车沿轨道移动。

解决了传统轨道牵引车需要利用自身重量来增大驱动轮与铁轨支撑顶面之间的摩擦力的问题，采用轻量化的轨道牵引装置也能输出提供较大的牵引力。

以上所述仅为本公开的优选实施例而已，并不用于限制本公开，对于本领域的技术人员来说，本公开可以有各种更改和变化。凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种基于弹簧压紧力的轻量化轨道牵引装置，其特征在于，包括固定板、支撑轮组、动力轮组和安装在固定板上的拉杆机构，支撑轮组包括至少三个分别与固定板转动连接的支撑轮，用于配合两条轨道支撑固定板，固定板两侧均滑动安装有动力轮组，动力轮组均位于两条轨道之间，动力轮组的动力轮能够在拉杆机构作用下贴合抵压轨道侧面或脱离轨道侧面；

所述动力轮组包括滑动支架、电机滑块、驱动电机和动力轮，电机滑块滑动安装在滑动支架上，驱动电机安装在电机滑块上，并通过减速器连接动力轮，电机滑块能够通过沿滑动支架的移动改变动力轮与轨道侧面的配合状态；所述滑动支架上滑动连接有调节板，调节板与电机滑块之间设有套设在滑动支架上的弹簧，弹簧两端分别抵压在调节板和电机滑块上；

所述滑动支架包括滑杆、连接滑杆一端的第一固定块和连接滑杆另一端的第二固定块，电机滑块、弹簧、调节板均与滑杆连接，电机滑块通过拉线连接拉杆机构。

2.如权利要求1所述的基于弹簧压紧力的轻量化轨道牵引装置，其特征在于，所述支撑轮分布在固定板的两侧，对应所配合的轨道布置，每侧至少设有一个支撑轮，支撑轮通过支撑轮轴转动连接固定板。

3.如权利要求2所述的基于弹簧压紧力的轻量化轨道牵引装置，其特征在于，所述支撑轮端面设有凸台，凸台位于支撑轮所配合的两条轨道之间，且与轨道侧面接触，支撑轮的外圆周面接触并抵压轨道顶面。

4.如权利要求1所述的基于弹簧压紧力的轻量化轨道牵引装置，其特征在于，所述拉杆机构包括铰接在固定板上的拉紧把手和固定在固定板上的拉线滑座，拉紧把手连接拉线，拉线穿过拉线滑座上预设的通孔连接动力轮组。

5.如权利要求1所述的基于弹簧压紧力的轻量化轨道牵引装置，其特征在于，所述固定板末端铰接有牵引杆，牵引杆远离固定板的一端用于连接被牵引车。

6.如权利要求5所述的基于弹簧压紧力的轻量化轨道牵引装置，其特征在于，所述牵引杆端部为鱼眼接头，鱼眼接头配合销轴与固定板铰接。

7.一种轨道运输设备，其特征在于，包括如权利要求1-6任一项所述的基于弹簧压紧力的轻量化轨道牵引装置。

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