CN116176636B - 一种台车驱动装置 - Google Patents

Abstract

一种台车驱动装置，包含行走机架、电机、减速机构、车轮；所述行走机架一端底部间隔转动连接有两个车轮，行走机架对应两个车轮之间的上方设有用于与台车相应支腿对应铰接的铰接安装孔；行走机架另一端安装有电机，行走机架该端内设有与电机输出轴对应传动连接的减速机构；减速机构的输出轴与相邻的车轮对应传动连接；本发明结构简单，减速机构安装于行走机架内部，能够改善行走机架的受力状况，减速机构的输出轴与相邻的车轮之间设有用于保护减速机构及电机的过载防护装置，当传动过载时避免损坏减速机构及电机；行走机架内对应两个车轮之间的位置设有刹车机构，防止减速机构或电机刹车失效时出现溜车风险。

Description

一种台车驱动装置

技术领域

本发明涉及隧道台车技术领域，尤其是涉及一种台车驱动装置。

背景技术

公知的，在隧道施工过程中台车是不可或缺的施工平台及隧道模板支架；通常台车需承受数十吨甚至上百吨的重量，故其两侧均设有多个支腿，支腿底部设有沿轨道行走的驱动装置，驱动装置包含行走机架、主动车轮及从动车轮，支腿与行走机架对应主动车轮和从动车轮之间的位置铰接；

现有台车驱动装置多是在行走机架一端顶部安装电机和减速机，减速机输出轴与主动车轮链传动连接，此种结构虽然能够直接购买减速机，降低装配难度，但在长期使用过程中发现，减速机驱动主动车轮时对行走机架顶部施加压力，容易导致行走机架变形或损坏；为避免与支腿干涉，减速机需要远离支腿，延长了行走机架长度，增大驱动装置整体体积；

同时，一直困扰本行业的问题是，由于台车自身重量大，需要的启动扭矩较大，而现有驱动装置的传动链中缺少过载防护机构，由于其工作环境恶劣，现有摩擦式过载防护机构及定力矩式过载防护机构均难以长期正常运行；或者在电机端增加电子过载防护装置，但仅能起到对电机的保护，减速机与主动车轮之间无任何防护措施，隧道施工过程中经常出现链条断裂，减速机损坏的问题，严重延误工程期限，上述缺陷是本领域技术人员亟待解决的问题；

此外，现有驱动装置由于行走机架尺寸限制，难以直接对主动车轮或从动车轮进行制动，多是靠电机刹车实现制动，若减速机损坏或链条断裂极易出现台车溜车的风险，安全隐患较大；

中国专利（公告号：CN106567720A）公开了一种用于隧道衬砌模板台车的行走控制装置及控制方法；该专利通过安装在左右两侧驱动电机和减速机之间的扭矩传感器检测减速机输入轴上的扭矩，根据减速机的传动比和减速机输出轴链轮半径计算左右两侧连接在减速机输出轴和主动轮之间的链条所受到的拉力，通过安装在左右两侧行走架上的和车轮轴连接的编码器检测左右两侧从动轮转过的角度，控制器接收采集到的扭矩信号和转角信号，通过和设定值比较比较，对左右两侧驱动电机进行控制，虽能够防止链条断裂，但其减速机位于行走架一端顶部，容易导致行走机架变形或损坏，驱动装置体积大，占用较大空间位置；

中国专利（公告号：CN111980728A）公开了隧道防排水板铺挂台车，结合其说明书附图7和8可知，其行走减速电机设于所述行走机构的上部，同样存在容易导致行走机构变形或损坏，驱动装置体积大，占用较大空间位置的问题。

发明内容

为了克服背景技术中的不足，本发明公开了一种台车驱动装置。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种台车驱动装置，包含行走机架、电机、减速机构、车轮；所述行走机架一端底部间隔转动连接有两个车轮，行走机架对应两个车轮之间的上方设有用于与台车相应支腿对应铰接的铰接安装孔；行走机架另一端安装有电机，行走机架该端内设有与电机输出轴对应传动连接的减速机构；减速机构的输出轴与相邻的车轮对应传动连接，且减速机构的输出轴与相邻的车轮之间设有用于保护减速机构及电机的过载防护装置。

优选的，所述过载防护装置包含与减速机构输出轴同轴转动连接的从动轮；从动轮一侧同轴设有凹槽，减速机构输出轴对应该凹槽位置同轴紧固连接有主动轮，且主动轮直径小于凹槽直径；凹槽内壁与主动轮之间沿环向间隔布设有多个易断键，易断键键身对应凹槽内壁与主动轮外圆之间间隙的位置设有易断槽；减速机构输出轴轴身对应从动轮背离主动轮的一侧设有防止从动轮轴向窜动的卡簧；从动轮与相邻的车轮传动连接。

优选的，所述易断键键身两侧均设有易断槽。

优选的，所述行走机架内对应两个车轮之间的位置设有刹车机构。

优选的，所述刹车机构包含呈框型的固定架，固定架两侧与行走机架内壁紧固连接，固定架两端对称设有刹车板，刹车板设有活动贯穿固定架的连接轴；固定架内对应两个连接轴之间的位置转动连接有用于使刹车板抵触相应车轮的凸轮，且凸轮的轮轴一端活动伸出固定架。

优选的，所述凸轮的轮轴伸出端可拆卸连接有用于驱动凸轮旋转的手轮或摇臂。

优选的，所述连接轴对应凸轮的一端设有螺纹孔，对应螺纹孔位置螺纹连接有用于调节连接轴长度的堵头，堵头对应凸轮一端直径大于连接轴的直径。

优选的，所述连接轴轴身套设有用于使刹车板与固定架相应端对应贴合的弹簧。

优选的，所述刹车板背离能固定架一侧设有与相应车轮对应摩擦接触的弧形刹车瓦。

优选的，所述减速机构包含对应传动连接的蜗轮蜗杆减速装置和齿轮减速装置，电机的输出轴与蜗轮蜗杆减速装置的蜗杆同轴紧固连接；齿轮减速装置与相邻车轮之间以及两个车轮之间分别通过链传动机构传动连接。

由于采用如上所述的技术方案，本发明具有如下有益效果：

本发明公开的一种台车驱动装置，结构简单，易于装配，生产成本较低，减速机构安装于行走机架内部，能够改善行走机架的受力状况，有效避免减速机构作用于行走机架顶部，导致行走机架容易变形的问题，同时避免减速机构与台车支腿干涉影响，从而能够有效缩减行走机架的长度尺寸，减小整体体积，布局紧凑；

减速机构的输出轴与相邻的车轮之间设有用于保护减速机构及电机的过载防护装置，所述过载防护装置包含主动轮和从动轮，减速机构输出轴带动主动轮，主动轮通过易断键驱动从动轮，从动轮将动力输出，由于易断键能承受的最大转矩是能够确定的，能够根据技术需求在易断键键身设置易断槽，当传动过载时使易断键从易断槽处断裂，从而使主动轮和从动轮能够相对旋转，避免损坏减速机构及电机；

行走机架内对应两个车轮之间的位置设有刹车机构，通过刹车机构实现对两个车轮制动，防止减速机构或电机刹车失效时出现溜车风险。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的俯视图；

图3为减速机构的结构示意图；

图4为过载防护装置的局部结构示意图；

图5为过载防护装置的局部侧视图；

图6为刹车机构的结构示意图。

图中：1、行走机架；2、电机；3、减速机构；3-1、蜗轮蜗杆减速装置；3-2、齿轮减速装置；4、车轮；5、铰接安装孔；6、过载防护装置；6-1、主动轮；6-2、从动轮；6-3、易断键；6-4、易断槽；6-5、卡簧；7、刹车机构；7-1、固定架；7-2、刹车板；7-3、连接轴；7-4、弹簧；7-5、弧形刹车瓦；7-6、凸轮；7-7、堵头。

实施方式

通过下面的实施例可以详细的解释本发明，公开本发明的目的旨在保护本发明范围内的一切技术改进，在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系，仅是与本申请的附图对应，为了便于描述本发明，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。

实施例一，结合附图1～2，一种台车驱动装置，包含行走机架1、电机2、减速机构3、车轮4；所述行走机架1一端底部间隔转动连接有两个车轮4，行走机架1对应两个车轮4之间的上方设有用于与台车相应支腿对应铰接的铰接安装孔5；行走机架1另一端安装有电机2，行走机架1该端内设有与电机2输出轴对应传动连接的减速机构3，减速机构3安装于行走机架1内部，能够改善行走机架1的受力状况，有效避免减速机构3作用于行走机架1顶部，导致行走机架1容易变形的问题，同时避免减速机构3与台车支腿干涉影响，从而能够有效缩减行走机架1的长度尺寸，减小整体体积，布局紧凑；

减速机构3的输出轴与相邻的车轮4对应传动连接，且减速机构3的输出轴与相邻的车轮4之间设有用于保护减速机构3及电机2的过载防护装置6，能够有效避免减速机构3损坏或减速机构3的输出轴与相邻的车轮4之间的传动失效；

优选的，所述减速机构3包含对应传动连接的蜗轮蜗杆减速装置3-1和齿轮减速装置3-2，电机2的输出轴与蜗轮蜗杆减速装置3-1的蜗杆同轴紧固连接，传动扭矩较大，占用空间小；齿轮减速装置3-2与相邻车轮4之间以及两个车轮4之间分别通过链传动机构传动连接，装配难度小，能够应对恶劣的运行环境，后期维护方便快捷。

实施例二，结合附图1～5，一种台车驱动装置，与实施例一的不同之处在于，在实施例一的基础上，所述过载防护装置6包含与减速机构3输出轴同轴转动连接的从动轮6-2；从动轮6-2一侧同轴设有凹槽，减速机构3输出轴对应该凹槽位置同轴紧固连接有主动轮6-1，且主动轮6-1直径小于凹槽直径；凹槽内壁与主动轮6-1之间沿环向间隔布设有多个易断键6-3，易断键6-3键身对应凹槽内壁与主动轮6-1外圆之间间隙的位置设有易断槽6-4，即减速机构3输出轴带动主动轮6-1，主动轮6-1通过易断键6-3驱动从动轮6-2，从动轮6-2将动力输出，由于易断键6-3能承受的最大转矩是能够确定的，能够根据技术需求在易断键6-3键身设置易断槽6-4，当传动过载时使易断键6-3从易断槽6-4处断裂，从而使主动轮6-1和从动轮6-2能够相对旋转，避免损坏减速机构3；根据需要，所述易断键6-3键身两侧均设有易断槽6-4，能够保证在超载运行时无论是正向传递还是反向传递，易断键6-3均能及时断开，保护减速机构3及电机2；

减速机构3输出轴轴身对应从动轮6-2背离主动轮6-1的一侧设有防止从动轮6-2轴向窜动的卡簧6-5；从动轮6-2与相邻的车轮4传动连接，即由从动轮6-2驱动相邻的车轮4。

实施例三，结合附图1～6，一种台车驱动装置，在实施例一或二的基础上，所述行走机架1内对应两个车轮4之间的位置设有刹车机构7，通过刹车机构7实现对两个车轮4制动，防止减速机构3或电机2刹车失效时出现溜车风险。

实施例四，结合附图1～6，一种台车驱动装置，在实施例三的基础上，所述刹车机构7包含呈框型的固定架7-1，固定架7-1两侧与行走机架1内壁紧固连接，固定架7-1两端对称设有刹车板7-2，刹车板7-2设有活动贯穿固定架7-1的连接轴7-3；固定架7-1内对应两个连接轴7-3之间的位置转动连接有用于使刹车板7-2抵触相应车轮4的凸轮7-6，且凸轮7-6的轮轴一端活动伸出固定架7-1；凸轮7-6旋转能够顶出连接轴7-3，在需要刹车制动时，通过凸轮7-6轮轴的伸出端驱动凸轮7-6旋转，通过凸轮7-6顶出连接轴7-3，连接轴7-3推动刹车板7-2抵触相应车轮4，从而实现刹车制动，同时凸轮7-6呈椭圆结构，其两端设有平面，在凸轮7-6两端平面与相应连接轴7-3抵触时能够实现自锁，从而保持制动；在需要解锁制动时，驱动凸轮7-6旋转，结束对相应连接轴7-3的抵触，从而释放刹车板7-2，即可解锁制动效果；根据需要，所述凸轮7-6的轮轴伸出端可拆卸连接有用于驱动凸轮7-6旋转的手轮或摇臂，即能够通过手轮或摇臂驱动凸轮7-6旋转，结构简单，控制方便。

实施例五，结合附图1～6，一种台车驱动装置，在实施例四的基础上，所述连接轴7-3对应凸轮7-6的一端设有螺纹孔，对应螺纹孔位置螺纹连接有用于调节连接轴7-3长度的堵头7-7，堵头7-7对应凸轮7-6一端直径大于连接轴7-3的直径，能够避免凸轮7-6与堵头7-7意外卡死；同时，能够通过旋拧堵头7-7，来调节连接轴7-3的伸出长度，从而保证两个刹车板7-2能够同时抵触相应车轮4，保证刹车制动效果，降低装配难度，刹车板7-2磨损后能够通过调节堵头7-7进行补偿，提升使用寿命；

此外，所述连接轴7-3轴身套设有用于使刹车板7-2与固定架7-1相应端对应贴合的弹簧7-4，即在解锁制动时连接轴7-3能够在弹簧7-4的作用下自动后退复位，使刹车板7-2脱离相应的车轮4；所述刹车板7-2背离能固定架7-1一侧设有与相应车轮4对应摩擦接触的弧形刹车瓦7-5，弧形刹车瓦7-5能与相应车轮4面接触，增加了接触面积，提升摩擦力，进一步保证了制动效果。

本发明未详述部分为现有技术，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明；因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，旨在将落在等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

Claims (7)

1.一种台车驱动装置，其特征是：包含行走机架（1）、电机（2）、减速机构（3）、车轮（4）；所述行走机架（1）一端底部间隔转动连接有两个车轮（4），行走机架（1）对应两个车轮（4）之间的上方设有用于与台车相应支腿对应铰接的铰接安装孔（5）；行走机架（1）另一端安装有电机（2），行走机架（1）该端内设有与电机（2）输出轴对应传动连接的减速机构（3）；减速机构（3）的输出轴与相邻的车轮（4）对应传动连接，且减速机构（3）的输出轴与相邻的车轮（4）之间设有用于保护减速机构（3）及电机（2）的过载防护装置（6）；

所述过载防护装置（6）包含与减速机构（3）输出轴同轴转动连接的从动轮（6-2）；从动轮（6-2）一侧同轴设有凹槽，减速机构（3）输出轴对应该凹槽位置同轴紧固连接有主动轮（6-1），且主动轮（6-1）直径小于凹槽直径；凹槽内壁与主动轮（6-1）之间沿环向间隔布设有多个易断键（6-3），易断键（6-3）键身对应凹槽内壁与主动轮（6-1）外圆之间间隙的位置设有易断槽（6-4）；减速机构（3）输出轴轴身对应从动轮（6-2）背离主动轮（6-1）的一侧设有防止从动轮（6-2）轴向窜动的卡簧（6-5）；从动轮（6-2）与相邻的车轮（4）传动连接；所述行走机架（1）内对应两个车轮（4）之间的位置设有刹车机构（7）；

所述刹车机构（7）包含呈框型的固定架（7-1），固定架（7-1）两侧与行走机架（1）内壁紧固连接，固定架（7-1）两端对称设有刹车板（7-2），刹车板（7-2）设有活动贯穿固定架（7-1）的连接轴（7-3）；固定架（7-1）内对应两个连接轴（7-3）之间的位置转动连接有用于使刹车板（7-2）抵触相应车轮（4）的凸轮（7-6），且凸轮（7-6）的轮轴一端活动伸出固定架（7-1）。

2.如权利要求1所述的台车驱动装置，其特征是：所述易断键（6-3）键身两侧均设有易断槽（6-4）。

3.如权利要求1所述的台车驱动装置，其特征是：所述凸轮（7-6）的轮轴伸出端可拆卸连接有用于驱动凸轮（7-6）旋转的手轮或摇臂。

4.如权利要求1所述的台车驱动装置，其特征是：所述连接轴（7-3）对应凸轮（7-6）的一端设有螺纹孔，对应螺纹孔位置螺纹连接有用于调节连接轴（7-3）长度的堵头（7-7），堵头（7-7）对应凸轮（7-6）一端直径大于连接轴（7-3）的直径。

5.如权利要求4所述的台车驱动装置，其特征是：所述连接轴（7-3）轴身套设有用于使刹车板（7-2）与固定架（7-1）相应端对应贴合的弹簧（7-4）。

6.如权利要求1所述的台车驱动装置，其特征是：所述刹车板（7-2）背离能固定架（7-1）一侧设有与相应车轮（4）对应摩擦接触的弧形刹车瓦（7-5）。

7.如权利要求1～6中任一所述的台车驱动装置，其特征是：所述减速机构（3）包含对应传动连接的蜗轮蜗杆减速装置（3-1）和齿轮减速装置（3-2），电机（2）的输出轴与蜗轮蜗杆减速装置（3-1）的蜗杆同轴紧固连接；齿轮减速装置（3-2）与相邻车轮（4）之间以及两个车轮（4）之间分别通过链传动机构传动连接。