CN214533002U - 基于驱动速差转向的全驱式隧道台车 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于驱动速差转向的全驱式隧道台车，包括台车骨架，所述台车骨架包括两根平行设置的纵梁，两根纵梁上固定连接有沿纵梁纵向分布的多个门式框架主骨架，台车骨架通过纵梁设有多个驱动单元，每个驱动单元均包括轮胎式车轮、减速机、驱动电机，驱动电机连接有控制系统，控制系统能够分别通过对两侧轮胎式车轮的转速控制，使两侧轮胎式车轮的旋转速度形成转速差。本实用新型的有益效果是，通过将所有车轮设置成驱动轮，以提高台车在隧道内的脱困能力；并将每个驱动轮或驱动轮组均按独立驱动结构设置，利用控制系统和驱动电机进行两侧车轮转速调节，通过主动控制使两个车轮转速形成转速差，达到台车转向目的，从而无需设置专门的液压转向构件，简化车辆结构，并降低转向难度。

Description

基于驱动速差转向的全驱式隧道台车

技术领域

本实用新型涉及隧道作业台车，特别是一种基于驱动速差转向的全驱式隧道台车。

背景技术

在铁路或公路的隧道作业中，包括多种施工作业台车，施工作业台车主要用于隧道掘进、隧道壁防水板和加固施工过程中。现有台车包括轮轨式、轮胎式和履带式。轮轨式台车在轨道上运行，因此，需要铺设专用轨道，一般用于拱架铺设、二衬钢筋铺设、防水板铺设等，也可用于隧道掘进人工开挖、掘进钻孔等操作平台；履带式台车主要用于机械化作业的凿岩钻孔，其一般包括多个作业壁同时作业，属于重型作业设备，结构复杂，造价昂贵。轮胎式台车大多用于取代轮轨式台车，以避免铺设和拆除钢轨等辅助性工作，相应可缩短准备时间，提高作业效率。现有轮胎式作业台车的驱动方式都用电机驱动，以减少燃油废气排放，改善作业环境，确保人员健康。由于中间必须预留除渣行车通道，导致台车宽度尺寸大，转向困难。现有台车主要通过液压转向系统驱使车轮偏摆实现转向，或者，利用千斤顶抵靠隧道壁推动台车整体转向，要么存在结构复杂，制造成本高的不足，要么存在转向操作繁琐，具有损伤隧道壁隐患的缺陷。另外，由于台车使用条件的特殊性，特别是开挖台车，其行驶地面大多坑洼不平，导致其行驶困难，如仅仅在台车的一端设置一对驱动轮，必然导致其脱困能力差。为此，需要进行改进。

发明内容

本实用新型的目的就是针对现有隧道台车转向困难和脱困能力差的不足，提供一种基于驱动速差转向的全驱式隧道台车，通过将所有车轮设置成驱动轮，以提高台车在隧道内的脱困能力；并将每个驱动轮或驱动轮组均按独立驱动结构设置，利用控制系统进行车轮驱动启停控制或车轮转速调节，以通过主动控制使两个车轮转速形成转速差，达到台车转向目的，从而无需设置专门的液压转向构件，简化车辆结构，并降低转向难度。

为实现前述目的，本实用新型采用如下技术方案。

一种基于驱动速差转向的全驱式隧道台车，包括台车骨架，所述台车骨架包括两根平行设置的纵梁，两根纵梁上固定连接有沿纵梁纵向分布的多个门式框架主骨架，台车骨架通过纵梁设有多个驱动单元，每个驱动单元均包括轮胎式车轮、减速机、驱动电机，驱动电机连接有控制系统，控制系统能够分别通过对两侧轮胎式车轮的转速控制，使两侧轮胎式车轮的旋转速度形成转速差。

采用前述方案的本实用新型，台车骨架通过设置多个驱动单元，且每个驱动单元均包括轮胎式车轮、减速机、驱动电机，使台车的全部车轮都形成独立驱动的驱动轮，不仅可提高台车在隧道内的脱困能力，避免出现车辆既无法前进也不能后退的窘境；同时，由于每个驱动轮都采用独立驱动的驱动结构结构，以在车辆需要转弯时，利用控制系统对驱动电机的控制功能，使台车左右两侧车轮形成转速差，使台车形成主动变速转向结构，从而无需设置专门的液压转向构件，简化了车辆结构，降低了难度。其中，在驱动电机采用普通的三相异步电动机的条件下，转速差可通过两侧车轮反向旋转；或者，一侧车轮旋转，另一侧车轮停转。在驱动电机采用变频电机的条件下，转速差可通过两侧车轮反向旋转；或者，一侧车轮旋转，另一侧车轮停转；或者，通过改变变频电源的输出频率，使两侧车轮按不同转速的同向旋转等控制方式获得。本台车也可在控制系统的控制下，按非全驱的节能工况运行，接通电源的至少一组车轮按前述工作方式执行转向，其余车轮在控制系统的控制下与电源断开，在隧道地面摩擦阻力作用下，两侧车轮形成转速差，呈跟随转向状态。前述的普通三相异步电机和变频调速电机的正反转和启停控制，以及变频调速电机通过变频器改变输出电源频率，变频电机的速度控制技术都属于现有技术中成熟的电机控制技术，无需赘述。

优选的，所述减速机与所述轮胎式车轮之间通过链传动结构连接。以利用链传动的柔性传动特点，在减速机与台车骨架固定，且车轮通过悬架设置的情况下，确保动力传动可靠。

优选的，所述轮胎式车轮采用双轮结构，每侧的两个轮胎式车轮连接在轮毂的两端；所述轮毂上固定连接有用于链传动的从动链轮，或者，轮毂上一体形成有用于链传动的从动链轮结构。以通过双车轮结构增加台车的稳定性和承载能力，轮毂可转动地设在车轴上。

优选的，所述轮胎式车轮与台车骨架通过板簧悬架连接。以确保在隧道的坑洼地面上，所有车轮都能够着地承载台车，减少台车骨架局部载荷，降低变形隐患，提高台车行驶稳定性。

本实用新型的有益效果是，通过将所有车轮设置成驱动轮，以提高台车在隧道内的脱困能力；并将每个驱动轮或驱动轮组均按独立驱动结构设置，利用控制系统和驱动电机进行两侧车轮转速调节，通过主动控制使两个车轮转速形成转速差，达到台车转向目的，从而无需设置专门的液压转向构件，简化车辆结构，并降低转向难度。

附图说明

图1是本实用新型实施例1结构示意图。

图2是本实用新型图1的A向视图。

图3是本实用新型实施例2的结构示意图。

图4是本实用新型图3的左视图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明，但并不因此将本实用新型限制在所述的实施例范围之中。

实施例1，参见图1、图2，一种基于驱动速差转向的全驱式隧道台车，包括台车骨架1，所述台车骨架1包括两根平行设置的纵梁，两根纵梁上固定连接有沿纵梁纵向分布的多个门式框架主骨架，台车骨架1通过纵梁设有多个驱动单元，每个驱动单元均包括轮胎式车轮2、减速机3、驱动电机4，驱动电机4连接有控制系统，控制系统能够分别通过对两侧轮胎式车轮2的转速控制，使两侧轮胎式车轮2的旋转速度形成转速差。

其中，所述减速机3与所述轮胎式车轮2之间通过链传动结构连接。所述轮胎式车轮2采用双轮结构，每侧的两个轮胎式车轮2连接在轮毂5的两端；所述轮毂5上固定连接有用于链传动的从动链轮，或者，轮毂5上一体形成有用于链传动的从动链轮结构。

本实施例中，轮毂5可转动地设在车轴6上，车轴6设在车轴支架7上，车轴支架7固定在台车骨架1底端的纵梁上；图中所示的车轴支架7呈分体结构，每个驱动单元对应两个车轴支架7，每个车轴支架7分别位于车轴6的两端。

本实施例中，车轴支架7也可采用开口朝下的U形叉式整体结构，每个驱动单元对应一个车轴支架7，车轴支架7的U形叉两侧臂分别位于车轴6的两端。

本实施例的台车主要用于截面尺寸相对较小，且地面相对平坦的施工环境，其中，驱动单元按左右对称设置，具体数量可根据台车总向长度选择4个、6个或8个等等偶数个。

实施例2，参见图3、图4，轮毂5可转动地设在车轴6上，车轴6设在车轴支架7上，车轴支架7呈开口朝下的U形叉式整体结构，每个驱动单元对应一个车轴支架7，车轴支架7的U形叉两侧臂分别位于车轴6的两端。车轴支架7通过减震悬架与台车骨架1连接，减震悬架包括钢板弹簧8，钢板弹簧8中部固通过弹簧座固定和U形螺栓连接在车轴支架7上，钢板弹簧8翘起的一端通过弹簧销9铰接在弹簧销座上，弹簧销座固定在台车骨架1底端的纵梁上，钢板弹簧8翘起的的另一端铰接有弹簧吊耳10，弹簧吊耳10铰接在吊耳座上，吊耳座固定在台车骨架1底端的纵梁上。

本实施例的其余结构与实施例1相同，在此不再赘述。

本实施例的台车可用于截面尺寸相对较大的坑洼地面施工环境，其中，驱动单元按左右对称设置，具体数量可根据台车总向长度选择4个、6个、8个或10个等偶数个。

以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (4)

1.一种基于驱动速差转向的全驱式隧道台车，包括台车骨架(1)，其特征在于，所述台车骨架(1)包括两根平行设置的纵梁，两根纵梁上固定连接有沿纵梁纵向分布的多个门式框架主骨架，台车骨架(1)通过纵梁设有多个驱动单元，每个驱动单元均包括轮胎式车轮(2)、减速机(3)、驱动电机(4)，驱动电机(4)连接有控制系统，控制系统能够分别通过对两侧轮胎式车轮(2)的转速控制，使两侧轮胎式车轮(2)的旋转速度形成转速差。

2.根据权利要求1所述的全驱式隧道台车，其特征在于，所述减速机(3)与所述轮胎式车轮(2)之间通过链传动结构连接。

3.根据权利要求1或2所述的全驱式隧道台车，其特征在于，所述轮胎式车轮(2)采用双轮结构，每侧的两个轮胎式车轮(2)连接在轮毂(5)的两端；所述轮毂(5)上固定连接有用于链传动的从动链轮，或者，轮毂(5)上一体形成有用于链传动的从动链轮结构。

4.根据权利要求1或2所述的全驱式隧道台车，其特征在于，所述轮胎式车轮(2)与台车骨架(1)通过板簧悬架连接。

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