CN210653081U - 一种轴向防脫无差错切换的齿轨列车驱动机构及轮轨系统 - Google Patents
一种轴向防脫无差错切换的齿轨列车驱动机构及轮轨系统 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型涉及一种轴向防脫无差错切换的齿轨列车驱动机构及轮轨系统，属于列车驱动机构技术领域，它包括对称设置的两个驱动单元，驱动单元包括驱动电机、行走轮、驱动齿轮、两个离合器、横轴、竖轴、相互啮合的第一锥齿轮与第二锥齿轮，第一锥齿轮固装在横轴上，第二锥齿轮空套在竖轴上；横轴与电机连接，行走轮空套在横轴上，驱动齿轮固装在竖轴上，行走轮与横轴通过其中一个离合器传动，第二锥齿轮与竖轴通过另一个离合器传动。本实用新型中轮轨驱动和齿轨驱动共用一个动力源，通过先离后合，可在轮轨驱动与齿轨驱动间进行无差错切换，方式可靠，运行顺畅；两个驱动齿轮分别与一条齿条啮合着行走，利于爬坡；而且可防止列车脱轨，运行安全。
Description
技术领域
本实用新型涉及列车驱动机构技术领域，尤其涉及一种轴向防脫无差错切换的齿轨列车驱动机构及轮轨系统。
背景技术
齿轨铁路（Rack Railway）是一种登山铁路。齿轨铁路在普通路轨中间的轨枕上，另外放置一条特别的齿轨。行走齿轨铁路的轨道车辆，配备了多个驱动齿轮，跟齿轨啮合着行走，这样轨道车辆便能克服黏着力不足的问题。
目前，齿轨车驱动通常采用双动力源驱动，轮轨驱动与齿轨驱动采用两套动力源，运行时，其中一个动力源处于空转或闲置状态，造成浪费。
脱轨是一种铁路运输意外，是指列车行进中时脱离轨道。脱轨的主要原因有很多，包括：损坏或歪斜的铁轨、列车超速、列车或钢轮异状或是轨道上的阻碍物。
实用新型内容
本实用新型旨在提供一种轴向防脫无差错切换的齿轨列车驱动机构及轮轨系统，轮轨驱动和齿轨驱动共用一个动力源，能在轮轨驱动与齿轨驱动间进行可靠切换，利于列车运行安全。
为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：
一种轴向防脫无差错切换的齿轨列车驱动机构，包括对称设置的两个驱动单元，所述驱动单元包括驱动电机、行走轮、驱动齿轮、第一离合器、第二离合器、横轴、竖轴以及相互啮合的第一锥齿轮与第二锥齿轮，所述第一锥齿轮固定安装在横轴上，所述第二锥齿轮空套在竖轴上，横轴与驱动电机连接；
所述行走轮空套在横轴上，所述驱动齿轮固定安装在竖轴上，行走轮与横轴之间通过第一离合器传动，第二锥齿轮与竖轴之间通过第二离合器传动。
进一步的，所述横轴一端连接所述第一锥齿轮，横轴另一端连接有制动盘。
进一步的，所述竖轴下端连接所述驱动齿轮，竖轴上端连接有制动器。
优选地，驱动齿轮位于两个行走轮之间。
其中，所述第一离合器和第二离合器均为摩擦式离合器。
其中，所述摩擦式离合器为液压离合器、电磁离合器或气动离合器。
一种轴向防脫轮轨系统，除了包括上述齿轨列车驱动机构外，它还包括两条钢轨和两条齿条；两个行走轮分别行走在其中一条钢轨上，两个驱动齿轮分别与其中一条齿条啮合。
进一步的，两条齿条分别安装在工字钢腹板的两侧，工字钢位于两条钢轨之间。
进一步的，齿条的齿面不超出工字钢的上翼缘。
或者，两条齿条分别安装在其中一个钢轨的侧面。
与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
1，本实用新型中轮轨驱动和齿轨驱动共用一个动力源，通过先断开一个离合器后，再合上另一个离合器，可在轮轨驱动与齿轨驱动间进行无差错切换，方式可靠，运行顺畅且安全；
2，本实用新型中两个驱动齿轮分别与其中一条齿条啮合着行走，通过机械传力结构，极大增加了爬坡能力；工字钢的上翼缘可对驱动齿轮进行限位保护，防止驱动齿轮脱离齿轨，继而防止列车脱轨，保证运行安全。
附图说明
图1是实施例一中无齿轨路段的结构示意图；
图2是实施例一中有齿轨路段选择轮轨驱动时的结构示意图；
图3是实施例一中有齿轨路段选择齿轨驱动时的结构示意图；
图4是实施例一中齿轨的结构示意图；
图5是实施例二中轮轨驱动时的结构示意图；
图中：1-制动盘、2-横轴、3-驱动电机、4-第一离合器、5-行走轮、6-第一锥齿轮、7-制动器、8-第二离合器、9-第二锥齿轮、10-竖轴、11-驱动齿轮、12-齿轨、13-钢轨、14-轨板梁、121-齿条、122-工字钢。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本实用新型进行进一步详细说明。
实施例一
如图1、2、3所示，本实施例公开的轴向防脫无差错切换的齿轨列车驱动机构，包括对称设置的两个驱动单元，驱动单元包括驱动电机3、行走轮5、驱动齿轮11、第一离合器4、第二离合器8、横轴2、竖轴10以及相互啮合的第一锥齿轮6与第二锥齿轮9，第一锥齿轮6固定安装在横轴2的一端，横轴2另一端连接有制动盘1。
驱动齿轮11固定安装在竖轴10的下端，竖轴10上端连接有制动器7。驱动齿轮11位于两个行走轮5之间。
横轴2与驱动电机3连接。本实用新型中驱动电机3径向摆放，适用于车厢宽度较宽的车辆，如B型车；当车厢宽度不够时，例如车辆为C型车时，则将驱动电机3置于横轴2下方，驱动电机3与横轴2通过一对齿轮副传动。
行走轮5通过轴承或轴瓦空套在横轴2上，行走轮5与横轴2之间通过第一离合器4传动。第一离合器4的主体安装在横轴2上。当第一离合器4吸合时，横轴2带动行走轮5一起转动；当第一离合器4断开时，行走轮5不主动旋转。
第二锥齿轮9通过轴承或轴瓦空套在竖轴10上，第二锥齿轮9与竖轴10之间通过第二离合器8传动，第二离合器8的主体安装在竖轴10上。当第二离合器8吸合时，第二锥齿轮9带动竖轴10一起转动；当第二离合器8断开时，竖轴10不主动旋转。
本实施例中第一离合器4和第二离合器8均为摩擦式离合器。可选择液压离合器、电磁离合器或气动离合器。
本实施例公开一种轴向防脫轮轨系统，除了包括上述齿轨列车驱动机构外，它还包括两条钢轨13和一条齿轨12，齿轨12位于两条钢轨13之间的轨板梁14的中线上。
如图4所示，本实施例中齿轨12包括工字钢122和两条齿条121；两条齿条121分别安装在工字钢122腹板的两侧，工字钢122位于两条钢轨13之间的轨板梁14中线上。两个行走轮5分别行走在其中一条钢轨13上，两个驱动齿轮11分别与其中一条齿条121啮合。两个驱动齿轮11啮合着工字钢122上的齿条121行走，通过机械传力结构，极大增加了爬坡能力。
齿条121的齿面不超出工字钢122的上翼缘，可使齿轮齿被约束在工字钢122的上翼缘范围内。例如，在转弯时，如果一侧的行走轮有脱轨趋势时，该侧的驱动齿轮11可被工字钢122的上翼缘限制，防止该侧驱动齿轮11脱离齿轨，继而防止列车跳齿脱轨，保证运行安全。
下面结合图1、2、3介绍本实用新型的工作原理：
如图1所示，列车在无齿轨路段行驶。此时，需切换到轮轨驱动模式。先断开第二离合器8后，再合上第一离合器4。驱动电机3带动横轴2转动，横轴2转动带动与横轴2固接的制动盘1、第一锥齿轮6、第一离合器4同时转动，由于第一离合器4吸合，所以第一离合器4带动行走轮5旋转，实现轮轨驱动。
由于第二离合器8断开，第一锥齿轮6带动第二锥齿轮9空转，竖轴10和驱动齿轮11不转动。这一特性，使其在进入坡段时，可以顺利进入齿轨。该结构适用于平路段。
如图2所示列车在有齿轨路段行驶，选择轮轨驱动模式时，先断开第二离合器8后，再合上第一离合器4。驱动电机3带动横轴2转动，横轴2转动带动与横轴2固接的制动盘1、第一锥齿轮6、第一离合器4同时转动，由于第一离合器4吸合，所以第一离合器4带动行走轮5旋转，实现轮轨驱动；
由于第二离合器8断开，第一锥齿轮6带动第二锥齿轮9空转，此时行走轮5为主动轮，驱动齿轮11受齿轨12的摩擦力而随动，同时带动竖轴10空转。该模式适用于在平坡上运行。
如图3所示，列车在有齿轨路段行驶，需要切换为齿轨驱动模式时。先断开第一离合器4后，再合上第二离合器8。驱动电机3带动横轴2转动，横轴2转动带动与横轴2固接的制动盘1、第一锥齿轮6、第一离合器4同时转动，由于第一离合器4断开，行走轮5空套在横轴2上不主动旋转。
第一锥齿轮6与第二锥齿轮9啮合。第一锥齿轮6带动第二锥齿轮9转动，由于第二离合器8吸合，第二离合器8带动竖轴10转动，继而带动固接在横轴10上的驱动齿轮11转动。驱动齿轮11与齿轨12啮合，从而驱动整体运动，此时驱动齿轮12为主动轮，行走轮5受钢轨13的摩擦力而随动。
当然的，在实际应用中，该轴向防脫无差错切换的齿轨列车驱动机构配有控制系统，自动确保每次模式切换都先断开一个离合器，再合上另一个离合器。
本实用新型中轮轨驱动和齿轨驱动共用一个动力源，通过先断开一个离合器后，再合上另一个离合器，在任一时刻保证只有一个离合器工作，不允许两个离合器同时工作，可确保在轮轨驱动与齿轨驱动间进行无差错切换，方式可靠，运行顺畅且安全。
实施例二
本实施例与实施例一的区别在于：如图5所示，本实施例中钢轨13的侧面安装有齿条121，两个驱动单元的驱动齿轮11分别与其中一个钢轨13上的齿条121啮合。
当然，本实用新型还可有其它多种实施方式，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种轴向防脫无差错切换的齿轨列车驱动机构，其特征在于：包括对称设置的两个驱动单元，所述驱动单元包括驱动电机、行走轮、驱动齿轮、第一离合器、第二离合器、横轴、竖轴以及相互啮合的第一锥齿轮与第二锥齿轮，所述第一锥齿轮固定安装在横轴上，所述第二锥齿轮空套在竖轴上，横轴与驱动电机连接；
所述行走轮空套在横轴上，所述驱动齿轮固定安装在竖轴上，行走轮与横轴之间通过第一离合器传动，第二锥齿轮与竖轴之间通过第二离合器传动。
2.根据权利要求1所述的齿轨列车驱动机构，其特征在于：所述横轴一端连接所述第一锥齿轮，横轴另一端连接有制动盘。
3.根据权利要求1或2所述的齿轨列车驱动机构，其特征在于：所述竖轴下端连接所述驱动齿轮，竖轴上端连接有制动器。
4.根据权利要求1所述的齿轨列车驱动机构，其特征在于：驱动齿轮位于两个行走轮之间。
5.根据权利要求1所述的齿轨列车驱动机构，其特征在于：所述第一离合器和第二离合器均为摩擦式离合器。
6.根据权利要求5所述的齿轨列车驱动机构，其特征在于：所述摩擦式离合器为液压离合器、电磁离合器或气动离合器。
7.包括权利要求1-6中任一项所述的齿轨列车驱动机构的轮轨系统，其特征在于：它还包括两条钢轨和两条齿条；两个行走轮分别行走在其中一条钢轨上，两个驱动齿轮分别与其中一条齿条啮合。
8.根据权利要求7所述的轮轨系统，其特征在于：两条齿条分别安装在工字钢腹板的两侧，工字钢位于两条钢轨之间。
9.根据权利要求8所述的轮轨系统，其特征在于：齿条的齿面不超出工字钢的上翼缘。
10.根据权利要求7所述的轮轨系统，其特征在于：两条齿条分别安装在其中一个钢轨的侧面。
Priority Applications (1)
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| CN201921393135.3U CN210653081U (zh) | 2019-08-26 | 2019-08-26 | 一种轴向防脫无差错切换的齿轨列车驱动机构及轮轨系统 |
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