CN114954551B - 一种公铁运输车动力转向架 - Google Patents

Abstract

本发明涉及转向架技术领域，提出了一种公铁运输车动力转向架，包括轮轴，设置有两个；连接架，连接两个所述轮轴，所述轮轴相对于所述连接架转动设置；轨轮，设置在所述轮轴的两端；还包括轮边马达，设置有两个，两个所述轮边马达同轴设置在所述轮轴两端，且所述轮边马达位于所述轨轮外侧；及进出油通道，开设在所述轮轴的两端，所述进出油通道的中轴线与所述轮轴的中轴线平行，所述进出油通道与所述轮边马达连通；轮边马达的应用，替代了传统电机或马达与减速器组合的结构，通过控制油路液压阀即可实现马达输出动力与被牵引自由轮的状态，同时降低了自重，能够有效减小轨轮直径，大大节省了安装空间，满足公铁运输车正常使用要求。

Description

一种公铁运输车动力转向架

技术领域

本发明涉及转向架技术领域，具体的，涉及一种公铁运输车动力转向架。

背景技术

公铁运输车配置公路行驶系统和铁路行驶系统，是一种既能够在公路上行走，又能够在铁路上行走的特种车辆，主要用于铁路维护抢修、货物公铁联运等。公铁运输车铁路行驶功能主要由转向架实现，故而对转向架的技术要求较高。转向架包括非动力转向架和动力转向架两种，采用非动力转向架的公铁运输车，铁路行驶时需要轮胎落于轨面，驱动轮胎旋转推动整车在铁路上的行走，此为导轮式公铁运输车；随着技术的发展，动力转向架应运而生，主要结构是在转向架轮对轴上设计减速器、离合器和电机，通过电机、减速器驱动轮对实现公铁运输车在铁路上的行走。

转向架轮对轴配置减速器之后会增大转向架的自身重量，也会降低转向架的离地间隙，轮对轴颈越大，上述影响越明显。转向架自重增加会使整车自重增大，承载能力一定时，会降低其运输能力低；转向架离地间隙减小，不能满足铁路限界要求的同时，还会提高减速器碰撞损坏的风险，使转向架适应性变差；增大轨轮直径可以提高转向架离地间隙，但受转向架升降空间的限制，主要原因是轮径增大之后转向架自身高度会提高，车架高度一定时，就会影响公路行驶时铁路轮的离地间隙及转向架提升结构空间，若是提高车架高度，轮胎直径一定时，就会提高整车及货物的重心，影响公铁运输车的行驶稳定性。

发明内容

本发明提出一种公铁运输车动力转向架，解决了相关技术中的转向架通过减速器与离合器配合行走，转向架的自重大会影响行驶稳定性或承载力的问题。

本发明的技术方案如下：

一种公铁运输车动力转向架，包括

轮轴，平行设置有两个；

连接架，连接两个所述轮轴，所述轮轴相对于所述连接架转动设置；

轨轮，连接设置在所述轮轴的两端；

还包括

轮边马达，设置有两个，两个所述轮边马达同轴设置在所述轮轴两端，且所述轮边马达位于所述轨轮外侧；及

进出油通道，开设在所述轮轴的两端，所述进出油通道的中轴线与所述轮轴的中轴线平行，所述进出油通道与所述轮边马达连通。

作进一步的技术方案，还包括

进出油孔，设置在所述轮轴的侧轴面，所述进出油孔与所述进出油通道连通。

作进一步的技术方案，还包括制动组件，所述制动组件包括

制动盘，同轴紧固在所述轮轴上；及

制动钳，摆动连接在安装臂上，所述安装臂设置在所述连接架上，所述制动钳摆动后与所述制动盘接触或取消接触。

作进一步的技术方案，所述连接架与所述轮轴之间设置有承载鞍及一系减震橡胶块，所述承载鞍可拆卸连接在所述连接架上，且所述一系减震橡胶块位于所述承载鞍与所述连接架之间。

作进一步的技术方案，还包括

摇枕，与所述连接架通过销轴连接，且所述摇枕的两端压抵在所述连接架上，所述摇枕具有回转孔；

回转支承座，设置在所述摇枕上，且所述回转支承座同轴穿过所述回转孔；及

连接耳座，一端固定在所述回转支承座上，另一端伸出所述摇枕的顶部端面。

作进一步的技术方案，所述摇枕的两端与所述连接架之间设置有旁承减震橡胶块，所述连接架上设置有凹槽，所述旁承减震橡胶块位于所述凹槽内，且所述旁承减震橡胶块的顶面高于所述凹槽的顶面。

作进一步的技术方案，所述进出油孔连接有油路液压阀，所述油路液压阀调整后控制所述进出油孔的进出油量，通过调节油路液压阀控制轮边马达实现动力输出、自由轮和背压制动模式的切换。

本发明的工作原理及有益效果为：

工作原理：公铁运输车铁路自行走时，由液压阀控制轮边马达输出驱动力，驱使整个公铁运输车实现铁路自行走，行驶过程中需要制动时，速度较低时，通常为低于50Km/h时，通过控制液压阀使轮边马达实现背压制动，速度较大时，通常为高于50Km/h时，采用盘式制动器，盘式制动器模式为放气制动，充气解除制动，气源来源于公路行驶系统；公铁运输车铁路驻车时，驻车制动由盘式制动器实现，停车放气实现制动；当公铁运输车在铁路上被牵引行走时，由液压阀控制液压马达实现自由轮状态，无需操作离合器，被牵引工况制动时，采用盘式制动器，气源来源于牵引车头（与传统货车制动模式相同）。

有益效果：1、本发明相较于传统的动力转向架，该动力转向架采用轮边马达驱动，不需要体积大、质量重的减速器，结构紧凑、动力强劲，可以采用较小的轨轮，满足公铁运输车的使用要求；轮边马达进油回油通道走轮轴，避免过多的管路影响行驶的安全性；转向架一系减振和旁承减振均采用橡胶结构，可以降低转向架整体高度，节省安装空间；即轮边马达的应用，替代了传统电机或马达与减速器组合的结构，通过控制液压阀即可实现马达输出动力与被牵引自由轮的状态，同时降低了自重，能够有效减小轨轮直径，大大节省了安装空间，满足公铁运输车正常使用要求；

2、传统公铁运输车动力转向架被牵引工作时需要手动操作电机与减速器之间的离合器，避免减速器较高转速传至驱动电机使其损毁，自动化程度低、操作麻烦；该动力转向架自身具备三种制动模式，自行制动、驻车制动和被牵引制动，转向架在铁路上驱动自行时，公铁运输车制动采用轮边马达背压制动模式；公铁运输车在铁路上进行驻车制动采用盘式制动模式；转向架在铁路上被牵引行驶时，公铁运输车制动采用盘式制动模式；

3、该转向架引入了回转支承座，能够承受较大横向纵向载荷的同时，还能够提高公铁运输车上下轨的准确度，保证公铁转换效率。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明结构轮轴剖面示意图；

图3为本发明结构旁承减震橡胶块侧面放大示意图；

图中：1、轮边马达，2、轨轮，3、轮轴，4、销轴，5、制动盘，6、制动钳，7、承载鞍，8、一系减震橡胶块，9、安装臂，10、制动组件，11、摇枕，11a、回转孔，12、连接架，13、进出油孔，14、回转支承座， 15、连接耳座，16、旁承减震橡胶块，17、进出油通道，18、凹槽。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都涉及本发明保护的范围。

实施例1

如图1~图2所示，本实施例提出了一种公铁运输车动力转向架，包括

轮轴3，平行设置有两个；

连接架12，连接两个所述轮轴3，所述轮轴3相对于所述连接架12转动设置；

轨轮2，设置在所述轮轴3的两端；

还包括

轮边马达1，设置有两个，两个所述轮边马达1同轴设置在所述轮轴3两端，且所述轮边马达1位于所述轨轮2外侧；及

进出油通道17，开设在所述轮轴3的两端，所述进出油通道17的中轴线与所述轮轴3的中轴线平行，所述进出油通道17与所述轮边马达1连通。

本实施例中，为了解决转向架通过减速器与离合器配合行走，转向架的自重大会影响行驶稳定性或承载力的问题，设计了一种公铁运输车动力转向架，在轮轴3（轮对轴）的两端设置有轮边马达1，轮边马达1驱动轨轮2进行转动，完成运输车的移动，在轮边马达1和轨轮2之间，通过调整液压阀改变进油量，从而控制轮边马达1的动力输出，以此来调整轨轮2的转速，在此过程中，由于轮边马达1设置在轮轴3的两端，且其直径小于轨轮2的直径，避免了轮边马达1与铁轨的碰撞，因为没有减速器，也不会发生减速器与铁轨碰撞的事故，保证了转向架的稳定性和使用寿命，转向架整体的结构紧凑，轨轮2的直径大于轮边马达1的直径即可，无需采用大直径轨轮2（公路行驶状态标准要求车与货物的总高不能超过4米，车一般低于1.5米），避免了运输车的重心提高，使得运输车的重心尽可能低，保证了运输车行驶的稳定性，且在安装空间受限的情况下，其体积小，不会影响安装；轮边马达1的整体重量远远小于减速器、离合器和电机的重量，该转向架相较于传统笨重的转向架，重量较轻，在转向架承载力一定时，自重较小使得可以有较大的载重，方便运输。

如图1~图2所示，还包括

进出油孔13，设置在所述轮轴3的侧轴面，所述进出油孔13与所述进出油通道17连通。

本实施例中，为了尽可能的减小转向架的体积和重量，同时保证转向架的承载力，进出油孔13设置在轮轴3的侧轴面，且进出油通道17设置在轮轴3的两端，且进出油通道17与轮边马达1和进出油孔13连通，减少了外接管道，避免发生漏油现象，避免了运输车在铁路上运输时管道对其产生影响，保证了运输车行驶的安全和稳定。

如图1~图2所示，还包括制动组件10，所述制动组件10包括

制动盘5，同轴紧固在所述轮轴3上；及

制动钳6，连接在安装臂9上，所述安装臂9设置在所述连接架12上，所述制动钳6摆动后与所述制动盘5接触或取消接触。

本实施例中，为了满足运输车在铁路上进行不同形式作业时的制动，减少制动对转向架的磨损，除了轮边马达1的背压制动之外，还设置有制动组件10，其中制动盘5固定在轮轴3上，制动钳6的两个钳爪分别位于制动盘5的两侧，当需要进行驻车制动和被牵引制动时，制动气室是用压缩空气推动制动钳6，排气制动气室平时是压缩空气顶起弹簧，制动时排气，由弹簧产生制动推力，将制动盘5两侧的钳爪压向制动盘5，使得制动钳6之间的间隙缩小，从而使制动钳6与制动盘5之间接触压紧，增大两者之间的摩擦力，完成排气制动，更可靠安全而且可以手制动合一，该制动方式比起轮边马达1的背压制动，生效时间短可迅速完成制动，在不同的情况下采用不同的制动方式，节约资源且减少转向架的磨损，使得转向架的使用寿命达到最长。

如图1~图2所示，所述连接架12与所述轮轴3之间设置有承载鞍7及一系减震橡胶块8，所述承载鞍7可拆卸连接在所述连接架12上，且所述一系减震橡胶块8位于所述承载鞍7与所述连接架12之间。

本实施例中，为了转向架整体的稳定性，在连接架12与轮轴3之间设置有承载鞍7，承载鞍7分散了运输车对轮轴3的压力，同时，一系减震橡胶块8隔垫在承载鞍7上方，将承载鞍7和连接架12之间，一系减震橡胶块8自身的弹性性能和压缩性能使得在运输车在铁路上进行运输时，颠簸及拐弯路段，由于运输车重心的偏移，使得转向架的受力不在中线上，对轮轴3的压力偏在被相应的一系减震橡胶块8吸纳掉一部分，保证了转向架的稳定性的同时进一步延长了其使用寿命。

如图1~图2所示，还包括

摇枕11，与所述连接架12通过销轴4连接，且所述摇枕11的两端压抵在所述连接架12上，所述摇枕11具有回转孔11a；

回转支承座14，设置在所述摇枕11上，且所述回转支承座14同轴穿过所述回转孔11a；及

连接耳座15，一端固定在所述回转支承座14上，另一端伸出所述摇枕11的顶部端面。

本实施例中，为了保障转向架的承载力，将连接架12设置为“H”型结构的钢构件，且摇枕11通过销轴4可摆动偏转的设置在连接架上，摇枕11的上表面相对于地面水平，且摇枕11上的回转支承座14能够承受较大横向纵向载荷的同时，还能够提高公铁运输车上下轨的准确度，保证公铁转换效率，连接耳座15伸出摇枕11的一端与运输车连接，实现转向架的收起及下放，实现运输车的公铁两用。

如图1~图3所示，所述摇枕11的两端与所述连接架12之间设置有旁承减震橡胶块16，所述连接架12上设置有凹槽18，所述旁承减震橡胶块16位于所述凹槽18内，且所述旁承减震橡胶块16的顶面高于所述凹槽18的顶面。

本实施例中，为了避免运输车在铁路上行驶时，摇枕11与连接架12之间产生刚性碰撞，在连接架12上设置有旁承减震橡胶块16，旁承减震橡胶块16位于连接架12的两侧即位于转向架的两侧，在平稳行驶的过程中，摇枕11的中部与连接架12的中部连接支撑，使得摇枕11的两端与连接架12两侧的旁承减震橡胶块16之间存在间隙，在转弯过程中，由于向心力的作用，运输车偏移，带动摇枕11倾斜，使得摇枕11的一端与一侧的旁承减震橡胶块16接触压紧，部分能量被旁承减震橡胶块16吸收，避免了摇枕11与连接架12之间发生刚性碰撞。

如图1~图2所示，所述连接耳座15的顶部为半球形结构。

本实施例中，连接耳座15的顶部为半球形结构，减少了接触应力，且可以直接将该转向架用于铁路运输使用，在公铁运输车长时间不使用时，该转向架可以用于铁路运输，得到充分的使用，避免长时间不使用造成资源浪费。

如图1~图2所示，所述进出油孔13连接有油路液压阀，所述油路液压阀调整后控制所述进出油孔13的进出油量，通过调节油路液压阀控制轮边马达1实现动力输出、自由轮和背压制动模式的切换。

本实施例中，为了实现轨轮的自由轮的状态，在进出油孔13外部连接有油路液压阀，通过控制油路液压阀来调整进入轮边马达1的油量，以此改变轮边马达1的输出力，改变对轨轮2的控制力，此时为动力输出模式；当轮边马达1的动力无输出时，轨轮2实现自由状态，实现自由轮模式，用于被牵引前移；当调整到轮边马达1的背压值（回流压力值）高于正常的背压值时，转向架为背压制动模式，不用操作离合器即可实现转向架状态的改变调整。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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 (4)

1.一种公铁运输车动力转向架，包括

轮轴（3），平行设置有两个；

连接架（12），连接两个所述轮轴（3），所述轮轴（3）相对于所述连接架（12）转动设置；

轨轮（2），设置在所述轮轴（3）的两端；

其特征在于，还包括

轮边马达（1），设置有两个，两个所述轮边马达（1）同轴设置在所述轮轴（3）两端，且所述轮边马达（1）位于所述轨轮（2）外侧，所述轮边马达（1）的直径小于所述轨轮（2）的直径，使得运输车的重心尽可能的低，且转向架的重量轻，在转向架承载力一定时，较小的自重使得运输车有较大的载重；及

进出油通道（17），开设在所述轮轴（3）的两端，所述进出油通道（17）的中轴线与所述轮轴（3）的中轴线平行，所述进出油通道（17）与所述轮边马达（1）连通；

进出油孔（13），设置在所述轮轴（3）的侧轴面，所述进出油孔（13）与所述进出油通道（17）连通；

所述进出油孔（13）连接有油路液压阀，所述油路液压阀调整后控制所述进出油孔（13）的进出油量，通过调节油路液压阀控制轮边马达（1）实现动力输出、自由轮和背压制动模式的切换；

制动组件（10），所述制动组件（10）包括

制动盘（5），同轴紧固在所述轮轴（3）上；及

制动钳（6），连接在安装臂（9）上，所述安装臂（9）设置在所述连接架（12）上，所述制动钳（6）摆动后与所述制动盘（5）接触或取消接触；

公铁运输车铁路自行走时，由液压阀控制所述轮边马达（1）输出驱动力，驱使整个公铁运输车实现铁路自行走，行驶过程中需要制动时：速度较低时，通常为低于50Km/h时，通过控制液压阀使所述轮边马达（1）实现背压制动；速度较大时，通常为高于50Km/h时，采用盘式制动器，盘式制动器模式为放气制动，充气解除制动，气源来源于公路行驶系统；公铁运输车铁路驻车时，驻车制动由盘式制动器实现，停车放气实现制动；当公铁运输车在铁路上被牵引行走时，由液压阀控制所述轮边马达（1）实现自由轮状态，无需操作离合器，被牵引工况制动时，采用盘式制动器，气源来源于牵引车头。

2.根据权利要求1所述的一种公铁运输车动力转向架，其特征在于，所述连接架（12）与所述轮轴（3）之间设置有承载鞍（7）及一系减震橡胶块（8），所述承载鞍（7）可拆卸连接在所述连接架（12）上，且所述一系减震橡胶块（8）位于所述承载鞍（7）与所述连接架（12）之间。

3.根据权利要求2所述的一种公铁运输车动力转向架，其特征在于，还包括

摇枕（11），与所述连接架（12）通过销轴（4）连接，且所述摇枕（11）的两端压抵在所述连接架（12）上，所述摇枕（11）具有回转孔（11a）；

回转支承座（14），设置在所述摇枕（11）上，且所述回转支承座（14）同轴穿过所述回转孔（11a）；及

连接耳座（15），一端固定在所述回转支承座（14）上，另一端伸出所述摇枕（11）的顶部端面。

4.根据权利要求3所述的一种公铁运输车动力转向架，其特征在于，所述摇枕（11）的两端与所述连接架（12）之间设置有旁承减震橡胶块（16），所述连接架（12）上设置有凹槽（18），所述旁承减震橡胶块（16）位于所述凹槽（18）内，且所述旁承减震橡胶块（16）的顶面高于所述凹槽（18）的顶面。

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