CN115503765A - 动力系统及轨道运输车编组 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种动力系统及轨道运输车编组，所述动力系统包括液压驱动机构、第一动力机构、第一轨道、第二动力机构和第二轨道；所述第一轨道包括并列且间隔设置的两条钢轨；所述第二轨道设置在两条所述钢轨之间，包括沿竖直方向设置的第一板体。所述第一动力机构包括安装于所述轨道运输车的车轮及车轮马达。所述第二动力机构包括固定架、夹紧结构驱动装置和夹紧结构；所述第一板体的两侧分别设有所述夹紧结构，所述夹紧结构驱动装置用于驱动所述夹紧结构夹紧或松开第一板体。所述轨道运输车编组包括上述的动力系统及运输车辆。本发明的动力系统及轨道运输车编组通过合理的结构，增强了轨道运输车的爬坡动力，同时结构简单、降低了生产及维护成本。

Description

动力系统及轨道运输车编组

技术领域

本发明涉及轨道运输设备技术领域，具体而言，涉及一种动力系统及轨道运输车编组。

背景技术

在隧道施工的过程中往往需要通过轨道运输车来进行物料的运进及渣土的运出工作，而传统的轨道运输车往往只包括一套动力机构，该动力机构作用于机车的车轮，靠机车的动力带动整个编组。此动力机构在平地运输或坡度小于4％的隧道内运输基本是可以满足需求的，但当坡度达到6.5％，甚至于7％左右时，由于坡度过大，传统编组的动力机构则无法满足轨道运输车的爬坡需求，往往会造成打滑、爬坡失败等事故的发生。

发明内容

本发明解决的问题是如何增大轨道运输车的爬坡动力。

一方面，本发明提供一种动力系统，用于轨道运输车，包括液压驱动机构、第一动力机构、第一轨道、第二动力机构和第二轨道；所述第一轨道包括并列且间隔设置的两条钢轨；所述第二轨道设置在两条所述钢轨之间，所述第二轨道包括沿竖直方向设置的第一板体；

所述第一动力机构包括安装于所述轨道运输车的车轮及车轮马达；所述液压驱动机构用于通过所述车轮马达驱动所述车轮在所述第一轨道上走行；

所述第二动力机构包括固定架、夹紧结构驱动装置和夹紧结构；所述夹紧结构驱动装置用于通过所述固定架设置于所述轨道运输车底部；所述第一板体的两侧分别设有所述夹紧结构，所述夹紧结构驱动装置用于驱动所述第一板体两侧的所述夹紧结构朝互相靠近或互相远离的方向移动，以夹紧或松开所述第一板体，所述夹紧结构包括摩擦轮以及与所述摩擦轮驱动连接的摩擦轮驱动装置，所述液压驱动机构用于通过所述摩擦轮驱动装置驱动所述摩擦轮在所述第一板体上走行。

可选地，所述夹紧结构还包括安装臂，所述摩擦轮驱动装置设置于所述安装臂上；所述安装臂一端与所述固定架铰接，另一端与所述夹紧结构驱动装置铰接

可选地，所述液压驱动机构包括柴油发动机、分动箱、液压泵及液压管；所述液压管分别与所述第一动力机构和所述第二动力机构连通。

可选地，所述第二轨道还包括分别设于所述第一板体上下表面的第二板体和第三板体，所述第二板体和所述第三板体分别与所述第一板体垂直设置；

所述第二动力机构还包括两个支撑轮，两个所述支撑轮分别位于所述摩擦轮两侧的第二板体上方，连接于所述固定架底部。

可选地，所述第二动力机构还包括制动结构，所述制动结构包括制动结构驱动装置、弹性件、及两组刹车组件；所述弹性件套设于所述制动结构驱动装置外；所述刹车组件包括制动臂、支杆、及制动闸瓦；所述制动臂的两端分别与所述制动结构驱动装置和制动闸瓦的一端铰接，所述支杆与所述制动臂的中部铰接；所述两组刹车组件分别位于所述第一板体的两侧；所述制动结构驱动装置伸长或缩回时能够使所述制动闸瓦夹紧或松开所述第一板体。

可选地，所述第二动力机构还包括两组导向轮组件，每组导向轮组件分别设于所述支撑轮处的固定架上；每组所述导向轮组件均包括两个导向轮支架板和分别设于所述导向轮支架板侧壁上的导向轮，每组所述导向轮组件中的所述导向轮对应设置在所述第一板体的两侧，且用于沿所述第三板体的上表面走行。

可选地，还包括轨枕，所述第一轨道和第二轨道分别与所述轨枕固定连接，两个相邻的第二轨道的底部分别设有互相配合的连接部，并通过所述连接部固定连接。

可选地，所述轨枕包括位于所述轨枕两端的第一轨道安装部和位于所述轨枕中部的第二轨道安装部；所述第二轨道安装部高于所述第一轨道安装部设置。

另一方面，本发明提供一种轨道运输车编组，包括上述的动力系统及运输车辆；所述运输车辆包括人员车、机车、渣土车、砂浆车、及管片车；

所述机车上设有上述的动力系统中所述的第一动力机构；

所述机车、渣土车和砂浆车中至少有一个设有上述的动力系统中所述的第二动力机构。

进一步地，所述运输车辆还包括依次连挂于所述机车和所述渣土车之间的第一动力平板车、第一动力车、第二动力车和第二动力平板车；所述第一动力车和所述第二动力车上分别设有液压驱动机构；所述第一动力平板车和所述第二动力平板车上分别设有所述第二动力机构。

根据本发明的技术方案可知，本发明提供的动力系统包括第一动力机构和第二动力机构，其中，第一动力机构可用于平地运输，而第二动力机构可用于爬坡运输。当在平地运输时，关闭第二动力机构，即，使摩擦轮离开第一板体，此时，仅第一动力机构提供运行动力，保障轨道运输车的平地运输。而当需要爬坡时，则同时开启第一动力机构和第二动力机构，此时，第二动力机构的两个摩擦轮将第一板体夹紧，使轨道运输车和轨道之间的摩擦力增大，且通过夹紧的方式增加摩擦力，其方式非常可靠，在第一动力机构的基础上，第二动力机构进一步增大了牵引动力，使轨道运输车能够成功爬坡。本发明提供的轨道运输车编组，其机车上设有第一动力机构，而在其本身或其它运输车辆当中至少有一个包括第二动力机构，从而能够保证整个编组在平地及在坡路隧道中的运输工作的有效进行。

附图说明

图1为本发明实施例的机车的结构示意图；

图2为本发明实施例的第一动力车的结构示意图；

图3为本发明实施例的第一动力平板车的结构示意图；

图4为本发明实施例的渣土动力车的结构示意图；

图5为本发明实施例的第二动力机构的结构示意图；

图6为本发明实施例的两组夹紧结构和夹紧结构驱动装置的结构示意图；

图7为本发明实施例的制动结构的结构示意图；

图8为本发明实施例的第一轨道、第二轨道和轨枕的装配结构示意图；

图9为本发明实施例的第一轨道、第二轨道和轨枕的俯视结构示意图；

图10为本发明实施例的第二轨道的连接结构示意图。

附图标记说明：

11-机车；12-第一动力平板车；13-第一动力车；14-渣土动力车；21-液压驱动机构；22-第一动力机构；23-第二动力机构；24-第一轨道；25-第二轨道；26-轨枕；211-柴油发动机；212-液压泵；221-车轮；222-车轮马达；231-夹紧结构；232-制动结构；233-固定架；234-支撑轮；235-导向轮组件；236-夹紧结构驱动装置；251-第二板体；252-第一板体；253-第三板体；254-第二轨道固定板；255-连接部；261-第一轨道安装部；262-第二轨道安装部；263-固定卡板；264-活动卡板；2311-安装臂；2312-摩擦轮驱动装置；2313-摩擦轮；2321-制动结构驱动装置；2322-弹性件；2323-制动臂；2324-支杆；2325-制动闸瓦；2351-导向轮支架板；2352-导向轮。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

如图5至图10所示，本发明一些实施例的动力系统，包括液压驱动机构21、第一动力机构22、第一轨道24、第二动力机构23、第二轨道25及轨枕26。

如图2所示，所述液压驱动机构21包括柴油发动机211、分动箱、液压泵212及液压管。所述液压管分别与所述第一动力机构22和所述第二动力机构23连通。

如图8和图9所示，所述第一轨道24包括并列且间隔设置的两条钢轨，即普通的双轨结构。

如图5、图8和图9所示，所述第二轨道25为一条工字轨，包括沿竖直方向设置的第一板体252，和分别设于所述第一板体252上、下表面的第二板体251和第三板体253，所述第二板体251和所述第三板体253分别与所述第一板体252垂直设置。所述第二轨道设置在两条所述钢轨之间。

所述轨枕26的铺设方向和隧道的长度方向垂直设置，平行且间隔设置于所述第一轨道24和第二轨道25的下方，包括位于所述轨枕26两端附近的第一轨道安装部261和位于所述轨枕26中部的第二轨道安装部262，所述第二轨道安装部262的高度高于所述第一轨道安装部261的高度。所述第一轨道安装部261上设有固定卡板263和活动卡板264，所述固定卡板263和所述轨枕26固定连接，比如可以采用焊接的方式固定，而所述活动卡板264则与所述轨枕26可拆卸连接，比如可采用螺栓等连接方式。第一轨道24卡接于所述固定卡板263和活动卡板264之间。

如图8至图10所示，所述第二轨道25底部固定连接有第二轨道固定板254，所述第二轨道固定板254与所述轨枕26可拆卸连接。所述第二轨道25由多根工字轨拼接而成，两根相邻的工字轨的底部分别设有互相配合的连接部255，所述连接部255一端与所述工字轨的底部固定连接，另一端则通过连接件与相邻工字轨的连接部255固定连接。两个连接部255倾斜设置，两个连接部255连接的一端互相靠近。

如图1所示，所述第一动力机构22用于平地运输，包括安装于所述轨道运输车底部的车轮221及车轮马达222。所述液压驱动机构21驱动车轮马达222旋转，车轮马达222带动车轮221旋转，从而提供平地运输所需的动力，驱动车轮221沿所述第一轨道24走行。。

如图5所示，所述第二动力机构23用于爬坡运输，包括固定架233、夹紧结构驱动装置236、两组夹紧结构231、支撑轮234、导向轮组件235、及制动结构232。

所述固定架233设于所述第二轨道25上方并与所述轨道运输车底部固定连接。

如图6所示，两组所述夹紧结构231分别设于所述第一板体252的两侧，每组所述夹紧结构231均包括安装臂2311、设于所述安装臂2311上的摩擦轮驱动装置2312、及与所述摩擦轮驱动装置2312的驱动端固定连接的摩擦轮2313。所述安装臂2311一端与所述固定架233铰接，另一端与所述夹紧结构驱动装置236铰接。所述夹紧结构驱动装置236穿设并凸出于所述固定架233设置，当所述夹紧结构驱动装置236伸长时能够使两组夹紧结构231的摩擦轮2313朝互相远离的方向移动，从而松开所述第一板体252，即第二动力机构23关闭；而当夹紧结构驱动装置236缩回时能够使两组夹紧机构的摩擦轮2313朝互相靠近的方向移动，从而夹紧所述第一板体252，即第二动力机构23开启。所述摩擦轮2313为钢轮外包裹聚氨酯结构，钢轮可以使摩擦轮的整个结构更为稳固，而包裹聚氨酯材料后则可以增加摩擦力，以为轨道运输车提供充足的爬坡动力。

具体地，在本实施例中所述夹紧结构驱动装置236为液压油缸，所述摩擦轮驱动装置2312为液压马达，所述摩擦轮驱动装置2312用于驱动摩擦轮2313转动。所述摩擦轮驱动装置2312和所述夹紧结构驱动装置236均由所述液压驱动机构21提供驱动力。

两个支撑轮234分别设于所述摩擦轮2313两侧的第二板体251的上方，通过轴承与固定架233底部连接。所述支撑轮234为钢轮，所述支撑轮234沿所述第二板体251的上表面走行，在轨道运输车运行时可为整个编组提供支撑力，使整个编组的运行更加平稳。

每组导向轮组件235分别设于所述支撑轮234附近的固定架233上。每组所述导向轮组件235均包括两个导向轮支架板2351和分别设于所述导向轮支架板2351侧壁上的导向轮2352，所述导向轮支架板2351与固定架233固定连接，每组所述导向轮组件235中的所述导向轮2352对应设置在所述第一板体252的两侧，且能够沿所述第三板体253的上表面走行。所述导向轮2352为钢轮，设置在所述导向轮支架板2351和所述第一板体252之间。所述导向轮2352通过轴承与所述导向轮支架板2351连接。导向轮组件235的设置限制了固定架233的下缘与第三板体253之间的距离，防止摩擦轮2313与第二轨道25的第二板体251和第三板体253发生碰撞。

如图7所示，所述制动结构232包括制动结构驱动装置2321、弹性件2322、及两组刹车组件。所述弹性件2322套设于所述制动结构驱动装置2321外。所述刹车组件包括制动臂2323、支杆2324、及制动闸瓦2325。所述制动臂2323的两端分别与所述制动结构驱动装置2321和制动闸瓦2325的一端铰接，所述支杆2324与所述制动臂2323的中部铰接；所述两组刹车组件分别位于所述第一板体252的两侧；所述制动结构驱动装置2321伸长或缩回时能够使所述制动闸瓦2325夹紧或松开所述第一板体252。在本实施例中，所述制动结构驱动装置2321为液压油缸，由液压驱动机构21提供驱动力。所述制动结构232与所述导向轮组件235配套设置，共有两组。所述制动结构232的支杆2324一端与所述制动臂2323铰接，另一端则固定于所述导向轮支架板2351上。所述制动结构驱动装置2321穿设并凸出于所述固定架233设置。所述制动闸瓦2325穿设并凸出于所述导向轮支架板2351设置，所述导向轮支架板2351可以为制动闸瓦2325的运动提供导向。

本实施例的动力系统适用于平地运输，同时也适用于爬坡运输。当在平地上运输时，第一运输机构提供牵引力。当爬坡运输时，则第一动力机构22和第二动力机构23同时提供牵引力。第二轨道25的第一板体252的表面作为提供摩擦动力的接触面，两个摩擦轮2313将第一板体252夹紧，可以有效增大摩擦力，防止爬坡失败。而第二轨道25的第二板体251则可用来提供支撑力，使轨道运输车运行得更加平稳。且该动力系统整体结构简单、可靠，有效降低了生产制造成本及维护保养成本，有效减小了设备故障发生的几率，确保轨道运输车安全、有效地运行。

如图1至图3所示，本发明一些实施例的轨道运输车编组包括运输车辆及上述的动力系统。

具体地，在本实施例中，所述运输车辆包括依次连挂的人员车、机车11、第一动力平板车12、第一动力车13、第二动力车、第二动力平板车、第一渣土车、第二渣土车、第三渣土车、砂浆车、平板车、第一管片车、第二管片车和第三管片车。

所述第一动力车13和第二动力车上设有所述液压驱动机构21，第一动力车13和第二动力车结构相同，设置两台动力车能够有效提高整个编组的运动速度。

所述机车11上设有所述第一动力机构22.

所述机车11、第一动力平板车12和第二动力平板车上分别设有两套所述第二动力机构23，两套第二动力机构23依次设于对应车辆的前后轮之间。

此编组设置为本实施例的最优方案，可以在保证整体性能的基础上进行任意调整。在本实施例中，增设第一动力车13和第二动力车的目的首先是为了避免将液压驱动机构21设置在机车11上导致机车11整体高度过高，适用于隧道整体高度受限的轨道运输车编组，如不受高度限制，则可将液压驱动机构21设置于机车11上，减少成本的同时，也减少了连挂的整体长度。再者，两台动力车能够有效提高整个编组的运行速度，适用于对运动速度要求较高的编组，如对运动速度无具体要求，则也可以设置一台动力车。

如图1和图4所示，本发明另一些实施例的轨道运输车编组与上述的轨道运输车编组类似，不同的是，本实施例的运输车辆包括依次连挂的人员车、机车11、动力车、渣土动力车14、第一渣土车、第二渣土车、砂浆车、平板动力车、第一管片车、第二管片车和第三管片车。

所述动力车上设有所述液压驱动机构21。

所述机车11、动力平板车和渣土动力车14上分别设有所述第二动力机构23，所述机车11上还设有第一动力机构22。

本发明的轨道运输车编组设计合理，其中一个实施例的轨道运输车的动力系统较为集中，能够有效减少接线的长度，同时为整个编组提供充足的动力和较高的爬坡速度。而另一个实施例的轨道运输车的动力系统相对较为分散，接线长度较长，但其动力输出更为平稳，更有利于轨道运输车的平稳运输，其动力更为缓和，速度较低。

虽然本公开披露如上，但本公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员在不脱离本公开的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种动力系统，用于轨道运输车，其特征在于：包括液压驱动机构(21)、第一动力机构(22)、第一轨道(24)、第二动力机构(23)和第二轨道(25)；所述第一轨道(24)包括并列且间隔设置的两条钢轨；所述第二轨道(25)设置在两条所述钢轨之间，所述第二轨道(25)包括沿竖直方向设置的第一板体(252)；

所述第一动力机构(22)包括安装于所述轨道运输车的车轮(221)及车轮马达(222)；所述液压驱动机构(21)用于通过所述车轮马达(222)驱动所述车轮(221)在所述第一轨道(24)上走行；

所述第二动力机构(23)包括固定架(233)、夹紧结构驱动装置(236)和夹紧结构(231)；所述夹紧结构驱动装置(236)用于通过所述固定架(233)设置于所述轨道运输车底部；所述第一板体(252)的两侧分别设有所述夹紧结构(231)，所述夹紧结构驱动装置(236)用于驱动所述第一板体(252)两侧的所述夹紧结构(231)朝互相靠近或互相远离的方向移动，以夹紧或松开所述第一板体(252)，所述夹紧结构(231)包括摩擦轮(2313)以及与所述摩擦轮(2313)驱动连接的摩擦轮驱动装置(2312)，所述液压驱动机构(21)用于通过所述摩擦轮驱动装置(2312)驱动所述摩擦轮在所述第一板体(252)上走行。

2.根据权利要求1所述的动力系统，其特征在于：所述夹紧结构(231)还包括安装臂(2311)，所述摩擦轮驱动装置(2312)设置于所述安装臂(2311)上；所述安装臂(2311)一端与所述固定架(233)铰接，另一端与所述夹紧结构驱动装置(236)铰接。

3.根据权利要求1所述的动力系统，其特征在于：所述液压驱动机构(21)包括柴油发动机(211)、分动箱、液压泵(212)及液压管；所述液压管分别与所述第一动力机构(22)和所述第二动力机构(23)连通。

4.根据权利要求1所述的动力系统，其特征在于：所述第二轨道(25)还包括分别设于所述第一板体(252)上下表面的第二板体(251)和第三板体(253)，所述第二板体(251)和所述第三板体(253)分别与所述第一板体(252)垂直设置；

所述第二动力机构(23)还包括两个支撑轮(234)，两个所述支撑轮(234)分别位于所述摩擦轮(2313)两侧的第二板体(251)上方，连接于所述固定架(233)底部。

5.根据权利要求4所述的动力系统，其特征在于：所述第二动力机构(23)还包括制动结构(232)，所述制动结构(232)包括制动结构驱动装置(2321)、弹性件(2322)及两组刹车组件；所述弹性件(2322)套设于所述制动结构驱动装置(2321)外；所述刹车组件包括制动臂(2323)、支杆(2324)及制动闸瓦(2325)；所述制动臂(2323)的两端分别与所述制动结构驱动装置(2321)和制动闸瓦(2325)的一端铰接，所述支杆(2324)与所述制动臂(2323)的中部铰接；所述两组刹车组件分别位于所述第一板体(252)的两侧；所述制动结构驱动装置(2321)伸长或缩回时能够使所述制动闸瓦(2325)夹紧或松开所述第一板体(252)。

6.根据权利要求4所述的动力系统，其特征在于：所述第二动力机构(23)还包括两组导向轮组件(235)，每组导向轮组件(235)分别设于所述支撑轮(234)处的固定架(233)上；每组所述导向轮组件(235)均包括两个导向轮支架板(2351)和分别设于所述导向轮支架板(2351)侧壁上的导向轮(2352)，每组所述导向轮组件(235)中的所述导向轮(2352)对应设置在所述第一板体(252)的两侧，且用于沿所述第三板体(253)的上表面走行。

7.根据权利要求6所述的动力系统，其特征在于：还包括轨枕(26)，所述第一轨道(24)和第二轨道(25)分别与所述轨枕(26)固定连接，两个相邻的第二轨道(25)的底部分别设有互相配合的连接部(255)，并通过所述连接部(255)固定连接。

8.根据权利要求7所述的动力系统，其特征在于：所述轨枕(26)包括位于所述轨枕(26)两端的第一轨道安装部(261)和位于所述轨枕(26)中部的第二轨道安装部(262)；所述第二轨道安装部(262)高于所述第一轨道安装部(261)设置。

9.一种轨道运输车编组，其特征在于：包括运输车辆及权利要求1至8任意一项所述的动力系统；所述运输车辆包括人员车、机车(11)、渣土车、砂浆车及管片车；

所述机车(11)上设有如权利要求1至8任意一项所述的动力系统中的第一动力机构(22)；

所述机车(11)、渣土车和砂浆车中至少有一个设有如权利要求1至8任意一项所述的动力系统中的第二动力机构(23)。

10.根据权利要求9所述的轨道运输车编组，其特征在于：所述运输车辆还包括依次连挂于所述机车和所述渣土车之间的第一动力平板车、第一动力车、第二动力车和第二动力平板车；所述第一动力车和所述第二动力车上分别设有液压驱动机构(21)；所述第一动力平板车和所述第二动力平板车上分别设有所述第二动力机构(23)。

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