CN114654947A - 一种公铁两用车的转向架支撑机构及公铁两用车 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种公铁两用车的转向架支撑机构及公铁两用车，包括汽车底盘、副车架、偏摆架、支撑油缸、主支撑杆、支撑杆旋转油缸和转向架；所述偏摆架、支撑油缸的一端均与所述副车架进行铰接，所述支撑油缸的另一端与偏摆架进行铰接；所述支架油缸运动带动所述偏摆架提升所述转向架，从而实现转向架的公路行驶状态和轨道行驶状态的转换；所述主支撑杆一端设置在转向架上，用于当转向架处于轨道行驶状态时支撑在转向架和机构基体之间。在实现转向架公铁两栖姿态转换中可大变幅调整的同时，节省了常见的二连杆支撑在变幅时的空间占用、降低了支撑油缸等结构的设计难度；避免了行驶过程中因支撑油缸泄油而造成的危险事故，提高了行驶安全性。

Description

一种公铁两用车的转向架支撑机构及公铁两用车
技术领域
本发明属于车辆机械技术领域，具体涉及一种公铁两用车的转向架支撑机构及公铁两用车。
背景技术
近年来我国轨道交通蓬勃发展，地铁、高铁以及西部地区铁路建设不断推进，对轨道功能车辆的需求也越来越大。即能在公路行驶、又可在铁路作业的公铁两用车，与传统的轨道专用功能车辆相比，最大优势是机动灵活，全寿命周期成本远低于传统轨道车辆，更能适应现代化节能环保高效率的需要。
转向架支撑机构作为公铁两用车轨道行驶系统的重要组成部分，愈发得到关注和重视。支撑机构--为公铁两用车转向架的轨道行驶及公路行驶两种姿态切换的实现机构。
如图1所示，专利CN201611015046.6，双动力导向走行装置及公铁两用车：本发明提供一种双动力导向走行装置及公铁两用车，双动力导向走行装置包括安装座、升降油缸、连杆和导向轮，所述连杆铰接在所述安装座上，所述升降油缸铰接在所述连杆的中部。
如图2所示，专利CN201710745928.6，一种公铁两用洗扫车：所述后转向架包括连接架、旋转支撑架、后横梁、升降机构、后轴承座、后导向轮、液压马达和后横拉杆，所述连接架固定于所述车架上，所述旋转支撑架一端铰接于所述连接架上，另一端与所述后横梁连接，所述升降机构一端设置于所述连接架上，另一端连接所述后横梁，所述后轴承座对称设置于所述后横梁两端，所述后导向轮和所述液压马达分别设置于所述后轴承座两侧且相互连接，所述后横拉杆设置于所述后轴承座上。
目前的支撑方案具有以下缺点：
(1)无机械锁死作用，存在轨道行驶过程中因支撑油缸故障泄油造成底盘及上车下坠地面而形成安全风险事故。
(2)二连杆机构复杂，所需运动空间大，而支撑油缸等结构因规避干涉而造成设计难度高。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种公铁两用车的转向架支撑机构及公铁两用车，在实现转向架公铁两栖姿态转换中可大变幅调整的同时，节省了常见的二连杆支撑在变幅时的空间占用、降低了支撑油缸等结构的设计难度。
为达到上述目的，本发明是采用下述技术方案实现的：
第一方面，本发明提供一种公铁两用车的转向架支撑机构，包括汽车底盘、副车架、偏摆架、支撑油缸、主支撑杆和转向架；
所述汽车底盘、副车架装配形成机构基体；
所述偏摆架、支撑油缸的一端均与所述副车架进行铰接，所述支撑油缸的另一端与偏摆架进行铰接；所述偏摆架另一端与所述转向架铰接；
所述支撑油缸运动带动所述偏摆架提升所述转向架，从而实现转向架的公路行驶状态和轨道行驶状态的转换；
所述主支撑杆一端设置在偏摆架上，用于当转向架处于轨道行驶状态时支撑在转向架和机构基体之间。
上述设置达到的效果：支撑油缸运动带动所述偏摆架提升所述转向架，从而实现转向架公铁两栖姿态转换，节省了常见的二连杆支撑在变幅时的空间占用、降低了支撑油缸等结构的设计难度。
进一步设置：所述副车架上设置有支撑杆卡固销；所述主支撑杆一端与偏摆架铰接，另一端设有与所述支撑杆卡固销相适配的半开放卡槽结构；所述主支撑杆的半开放卡槽结构在支撑时可卡入所述支撑杆卡固销；
所述主支撑杆上连接有支撑杆旋转油缸，所述支撑杆旋转油缸一端与偏摆架进行铰接，另一端铰接在主支撑杆上；通过支撑杆旋转油缸与支撑油缸的协同作用下，主支撑杆可绕偏摆架进行的旋转、实现完全卡入或完全脱离支撑杆卡固销的动作；
主支撑杆完全卡入支撑杆卡固销时，公铁两用车进入轨道行驶状态，完全脱离时则可进入公路行驶状态。
上述设置达到的效果：本发明的整体结构形式为单杆支撑，在实现转向架公铁两栖姿态转换中可大变幅调整的同时，节省了常见的二连杆支撑在变幅时的空间占用、降低了支撑油缸等结构的设计难度。
进一步设置：所述主支撑杆的两端均设置有加强板。
上述设置达到的效果：加强板有利于增强主支撑杆的刚度，增强主支撑杆的强度，防止支撑时发生断裂。
进一步设置：所述主支撑杆为中空结构，所述主支撑杆的中部设置有用于与支撑杆旋转油缸连接的销轴。
上述设置达到的效果：中空结构有利于减轻重量，销轴用于与支撑杆旋转油缸连接。
进一步设置：所述支撑机构还包括转向销；所述转向销与偏摆架在底侧中间部位纵向面铰接，而转向架与转向销在水平面铰接。
上述设置达到的效果：转向架可以绕着转向销转向，轨道行驶转弯时可以实现被动转向。
进一步设置：所述半开放卡槽结构为J型卡槽。
上述设置达到的效果：J型卡槽可以方便的进行安装与拆卸，从而进行行驶模式的切换。
进一步设置：公路行驶状态时，支撑油缸收回到底；主支撑杆脱离支撑杆卡固销，在支撑杆旋转油缸的作用下其与偏摆架夹角最大，即处于收回位置；
公路行驶状态的切换方法包括：
将支撑油缸伸出到底，主支撑杆在其J型槽长边与支撑杆卡固销的接触导向下，逐渐脱离，直至其J型槽短边完全脱离销；
主支撑杆在支撑杆偏摆油缸的作用下向车后方向旋转若干角度；
将支撑油缸收回到底；
将主支撑杆向后旋转到底，整车进入公路行驶状态。
进一步设置：轨道行驶状态时，主支撑杆卡入支撑杆卡固销，在底盘及上车架的重力作用下与偏摆架一起形成稳固的三角支撑状态；
轨道行驶状态的切换方法包括：
支撑油缸伸出到底，将整车后部完全支撑到轨道上；
主支撑杆在支撑杆偏摆油缸的作用下向车前方向旋转，直至其J型长边触碰到支撑杆卡固销；
支撑油缸收回，主支撑杆在其J型槽长边与支撑杆卡固销的接触导向下，逐渐卡入支撑杆卡固销，直至其J型孔槽完全卡入支撑杆卡固销，在底盘及上车架的重力作用下与偏摆架一起形成稳固的三角支撑状态。
进一步设置：所述副车架通过螺栓和汽车底盘连接。
第二方面，本发明提供一种公铁两用车，包括车体与第一方面所述的转向架支撑机构。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果：
1、本发明提供了一种公铁两用车的转向架支撑机构，整体结构形式为单杆支撑，在实现转向架公铁两栖姿态转换中可大变幅调整的同时，节省了常见的二连杆支撑在变幅时的空间占用、降低了支撑油缸等结构的设计难度；
2、当公铁两用车在轨道行驶状态时，此支撑机构具有机械锁死作用，避免了因油缸故障漏油造成底盘及上车下落轨面而形成安全事故的危险，避免了在轨道行驶过程中因支撑油缸故障泄油而造成的危险事故，提高了行驶安全性。
附图说明
图1是双动力导向走行装置及公铁两用车图；
图2是一种公铁两用洗扫车图；
图3是本发明的公铁两用车的转向架支撑机构图；
图4是本发明的主支撑杆结构示意图；
图5是本发明的公路行驶时的支撑机构示意图；
图6是本发明的支撑杆J型长边接触卡固销示意图；
图7是本发明的轨道行驶时的支撑机构示意图；
图中：1、底盘；2、副车架；3、偏摆架；4、支撑油缸；5、支撑杆卡固销；6、主支撑杆；7、支撑杆旋转油缸；8、转向销；9、转向架。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
在本实施例的描述中，需要说明的是，如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等，其所指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置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实施例的限制。
实施例一：
本实施例提供一种公铁两用车的转向架支撑机构，如图3-7所示，主要包含汽车底盘1、副车架2、偏摆架3、支撑油缸4、支撑杆卡固销5、主支撑杆6、支撑杆旋转油缸7、转向销8、转向架9等。
如图3、5、7所示，汽车底盘1、副车架2装配在一起，形成机构基体，偏摆架3、支撑油缸4的一端均与副车架2进行铰接，所述支撑油缸4的另一端与偏摆架3进行铰接；
所述的公铁两用车的转向架支撑机构为单杆支撑形式。
如图4所示，所述主支撑杆6一端与偏摆架铰接，另一端具有J型卡槽结构。
主支撑杆6的两端均设置有加强板。加强板有利于增强主支撑杆的刚度，增强主支撑杆6的强度，防止支撑时发生断裂。
所述主支撑杆6为中空结构，所述主支撑杆6的中部设置有用于与支撑杆旋转油缸7连接的销轴。中空结构有利于减轻重量，销轴用于与支撑杆旋转油缸7连接。
所述主支撑杆6的J型卡槽在支撑时可卡入固定装配在副车架3上的支撑杆卡固销5。
所述支撑杆旋转油缸7与偏摆架3进行铰接，在与支撑油缸4的协同作用下主支撑杆6可绕偏摆架3进行的旋转、实现完全卡入或完全脱离支撑杆卡固销5的动作。
所述主支撑杆6完全卡入支撑杆卡固销5时，公铁两用车进入轨道行驶状态，完全脱离时则可进入公路行驶状态。
副车架2通过螺栓和底盘1连接在一起，二者作为机构基体；偏摆架2、支撑油缸4分别与副车架2尾部通过销轴铰接在一起；支撑杆卡固销5装配固定在副车架2尾部；
主支撑杆6一端、支撑杆偏摆油缸7一端分别与偏摆架3通过销轴铰接一起；主支撑杆6的另一端设有J型卡槽，其整体结构如图4所示；支撑杆偏摆油缸7的另一端与主支撑杆6铰接；转向销8和偏摆架3铰接在一起，而转向架9与转向销8进行铰接，形成被动转向；
图5为公铁两用车的公路行驶状态，此时支撑油缸4收回到底；主支撑杆6脱离其卡固销5，在支撑杆偏摆油缸7的作用下其与偏摆架3夹角最大，即处于收回位置；
当公铁两用车的转向架需要转换到轨道行驶支撑状态时，支撑油缸4伸出到底，将整车后部完全支撑到轨道上，而后主支撑杆6在支撑杆偏摆油缸7的作用下向车前方向旋转，直至其J型长边触碰到支撑杆卡固销5，如图6所示；
进一步地，支撑油缸4开始收回；主支撑杆6在其J型槽长边与支撑杆卡固销5的接触导向下，逐渐卡入支撑杆卡固销5，直至其J型孔槽完全卡入，在底盘及上车架的重力作用下与偏摆架一起形成稳固的三角支撑状态，如图7所示；
当公铁两用车轨道行驶状态进入公路行驶状态时，则首先将支撑油缸4伸出到底，主支撑杆6在其J型槽长边与支撑杆卡固销5的接触导向下，逐渐脱离，直至其J型槽短边完全脱离销5；而后主支撑杆6在支撑杆偏摆油缸7的作用下向车后方向旋转若干角度；进一步，将支撑油缸4收回到底；最后，再将主支撑杆6向后旋转到底，整车进入公路行驶状态。
实施例二：
本实施例提供一种公铁两用车，包括车体与实施例一所述的转向架支撑机构。
需要说明的是，车体上可以设置多个支撑油缸4、支撑杆卡固销5、主支撑杆6、支撑杆旋转油缸7，以提高支撑强度和质量。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征，在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”，“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种公铁两用车的转向架支撑机构，其特征在于，包括汽车底盘、副车架、偏摆架、支撑油缸、主支撑杆和转向架；
所述汽车底盘、副车架装配形成机构基体；
所述偏摆架、支撑油缸的一端均与所述副车架进行铰接，所述支撑油缸的另一端与偏摆架进行铰接；所述偏摆架另一端与所述转向架铰接；
所述支撑油缸运动带动所述偏摆架提升所述转向架，从而实现转向架的公路行驶状态和轨道行驶状态的转换；
所述主支撑杆一端设置在偏摆架上，用于当转向架处于轨道行驶状态时支撑在转向架和机构基体之间。
2.根据权利要求1所述的转向架支撑机构，其特征在于，所述副车架上设置有支撑杆卡固销；
所述主支撑杆一端与偏摆架铰接，另一端设有与所述支撑杆卡固销相适配的半开放卡槽结构；所述主支撑杆的半开放卡槽结构在支撑时可卡入所述支撑杆卡固销；
所述主支撑杆上连接有支撑杆旋转油缸，所述支撑杆旋转油缸一端与偏摆架进行铰接，另一端铰接在主支撑杆上；通过支撑杆旋转油缸与支撑油缸的协同作用下，主支撑杆可绕偏摆架进行的旋转、实现完全卡入或完全脱离支撑杆卡固销的动作；
主支撑杆完全卡入支撑杆卡固销时，公铁两用车进入轨道行驶状态，完全脱离时则可进入公路行驶状态。
3.根据权利要求2所述的转向架支撑机构，其特征在于，所述主支撑杆的两端均设置有加强板。
4.根据权利要求2所述的转向架支撑机构，其特征在于，所述主支撑杆的中部设置有用于与支撑杆旋转油缸连接的销轴。
5.根据权利要求2所述的转向架支撑机构，其特征在于，所述支撑机构还包括转向销；所述转向销与偏摆架在底侧中间部位纵向面铰接，而转向架与转向销在水平面铰接。
6.根据权利要求2所述的转向架支撑机构，其特征在于，所述半开放卡槽结构为J型卡槽。
7.根据权利要求6所述的转向架支撑机构，其特征在于，公路行驶状态时，支撑油缸收回到底；主支撑杆脱离支撑杆卡固销，在支撑杆旋转油缸的作用下其与偏摆架夹角最大，即处于收回位置；
公路行驶状态的切换方法包括：
将支撑油缸伸出到底，主支撑杆在其J型槽长边与支撑杆卡固销的接触导向下，逐渐脱离，直至其J型槽短边完全脱离销；
主支撑杆在支撑杆偏摆油缸的作用下向车后方向旋转若干角度；
将支撑油缸收回到底；
将主支撑杆向后旋转到底，整车进入公路行驶状态。
8.根据权利要求6所述的转向架支撑机构，其特征在于，轨道行驶状态时，主支撑杆卡入支撑杆卡固销，在底盘及上车架的重力作用下与偏摆架一起形成稳固的三角支撑状态；
轨道行驶状态的切换方法包括：
支撑油缸伸出到底，将整车后部完全支撑到轨道上；
主支撑杆在支撑杆偏摆油缸的作用下向车前方向旋转，直至其J型长边触碰到支撑杆卡固销；
支撑油缸收回，主支撑杆在其J型槽长边与支撑杆卡固销的接触导向下，逐渐卡入支撑杆卡固销，直至其J型孔槽完全卡入支撑杆卡固销，在底盘及上车架的重力作用下与偏摆架一起形成稳固的三角支撑状态。
9.根据权利要求1所述的转向架支撑机构，其特征在于，所述副车架通过螺栓和汽车底盘连接。
10.一种公铁两用车，其特征在于，包括车体与权利要求1-7任一项所述的转向架支撑机构。
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