CN205951653U - 一种公铁两用牵引车的四轮独立悬挂装置及交流驱动系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于牵引车辆领域，特别是涉及一种公铁两用牵引车的四轮独立悬挂装置及交流驱动系统，包括悬挂装置和交流驱动控制系统，每个车轮分别采用四连杆独立悬架，每个车轮各安装一组转向系统，通过交流驱动系统，采用电气控制系统结构分布式控制，由中央处理器实现对行走以及转向的总体控制；通过电控操纵，各车轮可以排出所需要的预定位置状态，每一种预定的位置状态，分别对应直行、转弯、横移、斜行、原地回转等不同的车辆运行型式。本实用新型提高了车辆的操控性、可靠性和车辆的乘坐舒适性，并且该实用新型可使牵引车在较小的空间内完成车辆的调头、并道、移库等作业。

Description

一种公铁两用牵引车的四轮独立悬挂装置及交流驱动系统

技术领域

本实用新型属于牵引车辆领域，具体涉及到一种公铁两用牵引车的四轮独立悬挂装置及交流驱动系统。

背景技术

中国铁路行业蓬勃发展，机车的调车作业需要公铁两用牵引车，公铁两用牵引车是一种既可以用于公路牵引货物，又可以在铁路上牵引货物的工业车辆。现有的车辆的转向系统，多为前轮摆动转向，摆动角度有限，后轮固定不能转向，因此车辆的转弯半径较大，转弯需要空间较大，车辆调头所需空间更大，一般需要前进后退多次才能完成。

中国专利申请号201310413547.X(申请日为2013.9.12)的《一种四轮独立驱动独立转向电动果园作业车》，包括车架结构，用于支撑其他机械机构，提供一个承载平台；单轮独立驱动独立转向结构，配备直流电机、减速器、直流电机驱动器。四轮独立直流驱动在电动果园作业车已经应用，但这种驱动系统操控性差、可靠性低、效率低且无悬挂减震装置，无法满足公铁两用车的需求，所以研究新型电动公铁两用车四轮独立悬挂装置及交流驱动系统具有重要的意义。

本实用新型为电动公铁两用车独立悬挂装置及交流驱动系统，该实用新型可使车辆的操控性、可靠性、效率提高，增加了独立悬挂装置，车辆的乘坐舒适性提高，并且该实用新型可使车辆在较小的空间内完成车辆的调头、并道、移库等作业。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型提供了一种公铁两用牵引车的四轮独立悬挂装置及交流驱动系统。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现：

一种公铁两用牵引车的四轮独立悬挂装置及交流驱动系统，包括悬挂装置和交流驱动控制系统。

作为本实用新型的弹性悬挂系统，包括弹簧减震器、支撑、固定支撑、连杆和连杆固定架。所述连杆的一端与车体上的固定支撑相连，另一端连接于连杆固定架，每个车轮分别采用四连杆独立悬架，每个车轮前后对称位置各安装两个连杆；所述弹簧减震器一端安装在车架下面的支撑上，另一端安装在电机支撑的左端。独立悬架可使四个车轮分别独立上下运动，四连杆悬挂大幅度减少了来自路面的前后方向冲击力，确保与地面的接触，保证了行驶的稳定性。这样牵引车不仅能够行驶在平坦路面，也能够平稳的行驶在坑洼、不平的路面。与刚性悬挂车辆相比，本实用新型使牵引车行驶更稳定、更安全、乘坐更舒适。

作为本实用新型的交流驱动系统，包括驱动电机、转向电机、编码器、电机支撑、减速机、联轴器、转向齿轮和电气控制系统。所述驱动电机、转向电机和编码器安装在电机支撑上面，所述转向齿轮安装在电机支撑下面；所述电机支撑前后两侧与连杆固定架焊接在一起；电源通过逆变器把蓄电池组的直流电转变为交流电，通过交流电驱动器控制驱动电机及转向电机；所述驱动电机通过联轴器与驱动轮连接，所述转向电机连接于驱动轮相连的转向齿轮，每个车轮能够各自转动±180度，各车轮独立驱动，以单轮结构作为单元；在此基础上，将四轮行走机构统一控制，形成总体行走模式，采用电气控制系统结构分布式控制，由中央处理器实现对行走以及转向的总体控制；通过电控操纵，各车轮可以排出所需要的预定位置状态，每一种预定的位置状态，分别对应不同的车辆运行型式，其中包括：直行、转弯、横移、斜行、原地回转、定点转弯、小角度转弯模式。这样车辆在运行过程中，就可以根据道路的具体情况，选择不同的运行模式，顺利通过。

有益效果：

1.本实用新型可满足公铁两用车辆，在特殊地段，进行精确运行作业，并且大面积节省道路或操作区域占地，节省车辆运行时间和距离。

2.本实用新型采用四轮独立弹性悬挂装置，减少了来自路面的前后方向冲击力，确保与地面的接触，保证了行驶的稳定性，这样牵引车不仅能够行驶在平坦路面，也能够平稳的行驶在坑洼、不平的路面，使牵引车行驶更稳定、更安全。

3.本实用新型每个车轮的转动方向和角度可独立控制，可实现最小转弯半径几乎为零，这使得公铁两用牵引车在复杂路面且转向角度狭小的情况下具有较强的适应能力。

4.本实用新型采用交流电驱动器控制驱动电机及转向电机，交流电机具有效率高、结构简单、坚实可靠、免维护、体积小、重量轻、易于冷却(可直接向电子和转子喷油)、寿命长等许多优点。

5.本实用新型采用电气控制系统结构分布式控制，电气控制系统也不会因为某个设备的脱离而出现系统结构崩溃的现象，每个节点设备都能够在脱离电气控制系统的情况下独立完成自身系统的运行，从而满足电动公铁车辆运行安全性的需要。

附图说明

图1为本实用新型的弹性悬挂装置示意图；

图2为本实用新型的单轮驱动系统示意图；

图3为本实用新型的单轮驱动系统主视图；

图4为本实用新型公铁两用牵引车的电气控制系统结构控制图；

图5为本实用新型公铁两用牵引车的不同行驶模式示意图。

如图1-5所示：支撑1、弹簧减震器2、驱动电机3、转向电机4、编码器5、联轴器6、连杆固定架7、电机支撑8、转向齿轮9、减速机10、驱动轮11、连杆12、固定支撑13。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明。

一种公铁两用牵引车的四轮独立悬挂装置及交流驱动系统，包括悬挂装置和交流驱动控制系统。

一种公铁两用牵引车的四轮独立悬挂装置，包括弹簧减震器2、支撑1、固定支撑13、连杆12和连杆固定架7。连杆12的一端与车体上的固定支撑13相连，另一端连接于连杆固定架7，每个车轮前后对称位置各安装两个连杆12，每个车轮分别采用四连杆独立悬架；弹簧减震器2的一端安装在车架下面的支撑1上，另一端安装在电机支撑8的左端。独立悬架可使四个车轮分别独立上下运动，四连杆悬挂大幅度减少了来自路面的前后方向冲击力，确保与地面的接触，保证了行驶的稳定性。这样牵引车不仅能够行驶在平坦路面，也能够平稳的行驶在坑洼、不平的路面。与刚性悬挂车辆相比，本实用新型使牵引车行驶更稳定、更安全、乘坐更舒适。

作为本实用新型的交流驱动系统，包括驱动电机3、转向电机4、编码器5、电机支撑8、减速机10、联轴器6、转向齿轮9和电气控制系统结构。驱动电机3、转向电机4和编码器5安装在电机支撑8上面，转向齿轮9安装在电机支撑8下面；电机支撑8前后两侧与连杆固定架7焊接在一起；电源通过逆变器把蓄电池组的直流电转变为交流电，通过交流电驱动器控制驱动电机3及转向电机4；驱动轮11的驱动电机3通过联轴器6与驱动轮11连接，驱动轮转向电机4连接与驱动轮相连的转向齿轮9，每个车轮能够各自转动±180度，各车轮独立驱动，以单轮结构作为单元；在此基础上，将四轮行走机构统一控制，形成总体行走模式，采用CAN总线控制，由中央处理器实现对行走以及转向的总体控制，通过电控操纵，各车轮可以排出所需要的预定位置状态，每一种预定的位置状态，分别对应不同的车辆运行型式，其中包括：直行、转弯、横移、斜行、原地回转、定点转弯、小角度转弯模式。这样，车辆在运行过程中，就可以根据道路的具体情况，选择不同的运行模式，顺利通过。

Claims (4)

1.一种公铁两用牵引车的四轮独立悬挂装置及交流驱动系统，其特征在于：包括悬挂装置和交流驱动控制系统，所述悬挂装置包括弹簧减震器(2)、支撑(1)、固定支撑(13)、连杆(12)和连杆固定架(7)，所述交流驱动系统包括驱动电机(3)、转向电机(4)、编码器(5)、电机支撑(8)、减速机(10)、联轴器(6)、转向齿轮(9)和电气控制系统；

所述连杆(12)的一端与车体上的固定支撑(13)相连，另一端连接于连杆固定架(7)，每个车轮分别采用四连杆独立悬架，每个车轮前后对称位置各安装两个连杆(12)；

所述弹簧减震器(2)一端安装在车架下面的支撑(1)上，另一端安装在电机支撑(8)的左端；

所述驱动电机(3)、转向电机(4)和编码器(5)安装在电机支撑(8)上面，所述转向齿轮(9)安装在电机支撑(8)下面，所述电机支撑(8)前后两侧与连杆固定架(7)焊接在一起；

所述驱动电机(3)通过减速机(10)与驱动轮(11)连接，所述转向电机(4)连接于驱动轮(11)相连的转向齿轮(9)。

2.根据权利要求1所述的一种公铁两用牵引车的四轮独立悬挂装置及交流驱动系统，其特征在于：所述电气控制系统中的电源通过逆变器把蓄电池组的直流电转变为交流电，通过交流电驱动器控制驱动电机(3)及转向电机(4)；

3.根据权利要求1所述的一种公铁两用牵引车的四轮独立悬挂装置及交流驱动系统，其特征在于：所述电气控制系统中的中央处理器对牵引车的控制包括行走和转向模式。

4.根据权利要求3所述的一种公铁两用牵引车的四轮独立悬挂装置及交流驱动系统，其特征在于：所述的行走和转向模式包含直行、转弯、横移、斜行、原地回转、定点转弯、小角度转弯。