CN210941742U - 一种齿轨车辆系统 - Google Patents

Abstract

本方案公开了一种齿轨车辆系统，包括轨道、车辆，所述轨道包括平轨和坡路钢轨；所述车辆包括转向架；所述坡路钢轨包括齿轨和坡轨；所述转向架包括本体，以及分别与本体轴接的驱动车轴和从动车轴；驱动车轴，轴接在本体上并与设置在驱动车轴上的减速机相配合，在驱动车轴上设置有与齿轨相啮合的齿轮，在驱动车轴的两侧设置有一组驱动车轮和一组活动车轮；驱动车轮与平轨相配合，活动车轮与坡轨相配合；在从动车轴的两侧设置有两组固定车轮，分别与平轨和坡轨相配合。本方案能满足列车同时在平路段和坡路段轨道线路行驶，极大地节约了项目的轨道施工成本。在坡路段行驶时，驱动车轮脱离轨道，不会对车辆和轨道造成磨损，也不会影响车辆运行。

Description

一种齿轨车辆系统

技术领域

本实用新型属于轨道交通领域，具体涉及一种齿轨车辆系统。

背景技术

传统轨道技术由于仅仅依靠列车的车轮与轨道之间的摩擦来提供动力，一般铁路可以攀爬的斜坡坡度为小于40‰，不能攀爬陡坡，已不能满足当前需求，列车难以更好的在具有大坡度区段的线路上运行。在这种情况下，齿轨车大大解决了上述问题。齿轨铁路是在普通铁路中间再加设一条带“齿”的钢轨，在普通路轨中间的轨枕，另外放置一条特别的齿轨。走行齿轨铁路的机车，配备了齿轮，跟齿轨啮合着行走，配备在齿轨车上的转向架的齿轨轮与线路上的齿条的啮合，从而实现机车车辆的牵引与制动，其最大爬坡坡度可以达到200‰。

目前，齿轨驱动装置一般为轮轨与齿轨混合驱动型式，其主要缺陷表现在：采用平轨和齿轨分别驱动，两组轮对上分别设有相应的驱动装置，转向架上安装的设备繁多，结构复杂，且驱动装置的结构复杂，需要配备特殊的离合器切换装置，其体形和重量很大，导致转向架过重，可靠性差。

综上，现有齿轨转向架四个车轮均为活动车轮（车轮内镶嵌轴承），由电机驱动，经减速机变速，带动驱动车轴旋转，驱动车轴带动轴上的齿轮旋转，齿轮沿齿轨滚动，车轮沿轨道自由滚动。采用该转向架，项目全程均需要铺设齿轨，对于局部坡路的项目来说，全程铺设齿轨造价高。市面上另一种转向架电车也能实现同时在平路，和齿轨坡路上行走，但是其采用的是双驱动系统，即平路段采用一套驱动系统，齿轨坡路段采用另一套驱动系统，该种转向架制造成本高。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种齿轨车辆系统，以解决现有技术中的问题。

本实用新型是通过如下技术方案实现的：一种齿轨车辆系统，包括轨道、车辆，所述轨道包括平轨和坡路钢轨；所述车辆包括转向架；平轨，设置在水平路面上的轨道；坡路钢轨，设置在坡路上的轨道，包括齿轨和坡轨；转向架，设置在车辆下方，其包括本体，以及分别与本体轴接的驱动车轴和从动车轴；驱动车轴，轴接在本体上并与设置在驱动车轴上的减速机相配合，在驱动车轴上设置有与齿轨相啮合的齿轮，在驱动车轴的两侧设置有一组驱动车轮和一组活动车轮；驱动车轮与平轨相配合，活动车轮与坡轨相配合；在从动车轴的两侧设置有两组固定车轮，分别与平轨和坡轨相配合。

进一步的：在齿轨的端部设置有引导轨，所述引导轨一端与齿轨铰接连接，另一端与限位块相配合，引导轨的上部设置有与齿轮相啮合的齿，下部设置有弹簧。

进一步的：所述弹簧和限位块分别设置在路基或轨枕上。

进一步的：所述齿轮与驱动轴过盈配合。

本实用新型的有益效果是：本方案能满足列车同时在平路段和坡路段轨道线路行驶，在局部坡路上，能满足仅在局部坡路段上铺设齿轨，其余平路段上正常铺设钢轨，且能实现坡路段与平路段的平稳过渡，极大地节约了项目的轨道施工成本。在坡路段行驶时，驱动车轮脱离轨道，不会对车辆和轨道造成磨损，也不会影响车辆运行。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图；

图2是本实用新型的轨道结构示意图；

图3是图1的侧视图；

图4是引导轨部分结构示意图。

图中序号说明：轨道100、平轨110、坡路钢轨120、齿轨121、坡轨122、引导轨123、限位块124、弹簧125；转向架300、本体301、驱动车轴302、从动车轴303、减速机304、齿轮305、驱动车轮306、活动车轮307、固定车轮308。

具体实施方式

如图1-4所示为本实用新型一种齿轨车辆系统，包括轨道100和在轨道上行走的车辆。所述轨道100包括设置在水平路段的平轨110部分和设置在陡坡路段的坡路钢轨120；其中，水平路段指的是坡度较小的路段，如坡度小于40‰的路段，其余则为陡坡路段。其中，平轨110，即设置在平路面上的轨道；在此阶段利用车轮与钢轨间的摩擦力来前行；坡路钢轨120，设置在陡坡路段上的轨道，包括齿轨121和坡轨122，在此路段内依靠齿轮与齿轨间的啮合力前行；所述车辆包括转向架300等；所述转向架300包括本体301，以及分别与本体通过轴承连接的驱动车轴302和从动车轴303；轴接指的是通过轴承等的连接，可以使驱动车轴等与本体可旋转的连接；驱动车轴302轴接在本体上并与设置在本体上的减速机304相配合，减速机与电机相配合，将电机的输出转矩放大后传递给驱动车轴；在驱动车轴上设置有与齿轨相啮合的齿轮305，在驱动车轴的两侧设置有一组驱动车轮306和一组活动车轮307，每组车轮有两个，沿中线对称分布；驱动车轮与平轨相配合，活动车轮与坡轨相配合；在从动车轴的两侧设置有两组固定车轮308，两组固定车轮分别与平轨和坡轨相配合，固定车轮固定在从动车轴上，随从动车轴而旋转，依靠车轮与轨道的摩擦力跟随驱动车轮旋转；固定车轮设置在从动车轴上，与车轴共同转动；驱动车轮设置在驱动车轴上，而活动车轮与驱动车轴通过滚动轴承配合旋转连接，活动车轮相对驱动车轴自由转动。活动车轮与驱动车轴接触部位镶嵌滚动轴承，故活动车轮能相对车轴自由旋转，固定车轮固定在从动车轴上。

优选的：在齿轨121的端部设置有引导轨123，所述引导轨一端与齿轨铰接连接，另一端与限位块124相配合，引导轨的上部设置有与齿轮相啮合的齿，下部设置有弹簧125。

优选的：所述弹簧和限位块分别通过螺栓固定设置在路基或轨枕上。

优选的：所述齿轮与驱动轴通过键连接或过盈配合连接。

优选的：在平轨和坡轨之间设置有过渡段。所述过程段为向相对邻的平轨和坡轨之间方向设置的弧形轨道。

本实用新型中，采用驱动电机向驱动车轴提供动力，通过驱动车轴驱动车辆前进。具体的，在平路段行驶时，车辆由电机驱动，经减速机变速，带动驱动车轴旋转，与驱动车轴固定连接的驱动车轮转动，通过与平轨的摩擦带动车辆前进，在平轨路段的运行方式与现有技术大致相同。在坡路时，平轨断开，坡轨接入，驱动车轴通过与其固定的齿轮旋转，并通过齿轮与齿轨的啮合，带动车辆前进；此时，驱动车轮与平轨分离、空转，从而实现了单一驱动。在整个过程中，从动轴始终在车辆前进过程中从动转动，在不同位置分别通过两组固定轮与平轨或坡轨配合，只提供支撑力，不提供驱动力。上述平轨和坡轨均为普通轨道，只是设置在不同的路段，各车轮也是普通的车轮。

本实用新型中，在驱动车轴上增设一对活动车轮，在从动车轴上增设一对固定车轮。这样，在平路行驶时使用驱动车轮提供动力和支撑，在坡路行驶时，利用齿轮提供动力，利用活动车轮提供支撑。电车在坡路段行驶时，在平路段轨道即平轨外侧（在内侧也可以）铺设坡路钢轨，（平轨与坡轨均）使新增活动车轮及固定车轮在坡路段钢轨上滚动，驱动时由电机驱动，经减速机变速，带动驱动车轴旋转，驱动车轴带动轴上的齿轮旋转；齿轮沿齿轨滚动，此时新增活动车轮及固定车轮沿坡路段轨道自由滚动。因为活动车轮与驱动车轴之间通过轴承连接，所以配合方便。否则，若是采用驱动车轮提供支撑的话，可能由于驱动车轮的磨损等原因产生外径变化，而齿轮是通过恒定的角速度配合，所以就可能使驱动车轮的旋转线速度与车辆的行驶速度不一致，导致车轮和轨道磨损。

本方案能满足在平路段和坡路段轨道线路行驶，在局部坡路项目上，能满足仅在局部坡路段上铺设齿轨，其余平路段上正常铺设钢轨，且能实现坡路段与平路段的平稳过渡，极大地节约了项目的轨道施工成本。此外，本方案中，驱动轴上的驱动轮和齿轮交替起到驱动作用，防止了驱动轮由于磨损等外径变化的情况下，与齿轮运行不同步，从而造成的磨损等。

Claims (4)

1.一种齿轨车辆系统，包括轨道、车辆，其特征在于：所述轨道包括平轨和坡路钢轨，

平轨，设置在水平路面上的轨道；

坡路钢轨，设置在坡路上的轨道，包括齿轨和坡轨；

所述车辆包括转向架；

所述转向架包括本体，以及分别与本体轴接的驱动车轴和从动车轴；

驱动车轴轴接在本体上并与设置在驱动车轴上的减速机相配合，在驱动车轴上设置有与齿轨相啮合的齿轮，在驱动车轴的两侧设置有一组驱动车轮和一组活动车轮；驱动车轮与 平轨相配合，活动车轮与坡轨相配合；在从动车轴的两侧设置有两组固定车轮，分别与平轨和坡轨相配合；驱动车轮固定在驱动车轴上，活动车轮与驱动车轴旋转连接，固定车轮固定在从动车轴上。

2.根据权利要求1所述的齿轨车辆系统，其特征在于：在齿轨的端部设置有引导轨，所述引导轨一端与齿轨铰接连接，另一端与限位块相配合，引导轨的上部设置有与齿轮相啮合的齿，下部设置有弹簧。

3.根据权利要求2所述的齿轨车辆系统，其特征在于：所述弹簧和限位块分别设置在路基上。

4.根据权利要求1所述的齿轨车辆系统，其特征在于：所述齿轮与驱动轴通过键连接或过盈配合连接。

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