CN215663131U - 一种隧道施工胶轮机车 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种隧道施工胶轮机车，用于隧道工程领域。该胶轮机车包括车架、车轮、转向机构、电气系统、驾驶室、动力系统和制动系统；所述车架和车轮之间连接有悬挂油缸，通过悬挂油缸的伸缩调整车轮倾角，使两边车轮呈竖直状态或“八”字形状态；电气系统包括角度编码器、平衡仪、测重仪和显示器，用于监测车轮状态及物料装载的情况；转向机构有斜行功能；在车架两端各有一个驾驶室，用于胶轮机车在隧道内的前后行进；动力系统、制动系统性能可靠、优越。本实用新型通过改变车轮倾角并采取一系列措施，实现了胶轮机车的车轮在不同工况下都能垂直于接触面，解决胶轮机车在弧面上运行时车轮磨损严重、驾驶员难于操控的问题。

Description

一种隧道施工胶轮机车

技术领域

本实用新型涉及隧道施工领域，具体是一种隧道施工胶轮机车。

背景技术

在传统的地铁隧道施工中，有轨机车为主要的运输方式，近年来也有少量项目采用无轨的胶轮机车运送施工材料。相对于有轨机车，胶轮机车的抓地力更强，更适于大坡度的洞内运输；且因为无需铺设轨道等原因，在短距离运输中更有经济优势。可见，胶轮机车是隧道工程运输的重要发展方向。然而，在以往运用到胶轮机车的案例中，胶轮机车大多是在管片弧面上运行的，车轮在弧面上运行时受力不均，存在车轮磨损严重、故障率高以及对驾驶员操控要求高的问题。为此，希望有一种适于在管片弧面上运行的胶轮机车。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种隧道施工胶轮机车，通过改变车轮倾角等一系列措施，解决胶轮机车在运行于管片弧面过程中车轮磨损严重的问题，同时增强胶轮机车运行的稳定性和可操控性。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种隧道施工胶轮机车，包括车架、设于所述车架的驾驶室和位于所述车架两侧的车轮，在所述车架和车轮之间连接有悬挂机构，其特征在于：所述悬挂机构包括悬挂油缸，所述悬挂油缸能够通过其伸缩而带动所述车架两侧的车轮相对于水平面改变倾角，从而使得所述车架两侧的车轮在竖直状态和“八”字形状态之间切换；其中，在竖直状态下，所述车架两侧的车轮均与水平地面垂直接触；在“八”字形状态，所述车架两侧的车轮均与隧道的管片弧面垂直接触。

优选地，所述悬挂机构包括与所述车架连接的悬挂支架，所述悬挂油缸设置有两个且分别安装于所述悬挂支架的两侧，所述车轮的轮轴铰接于所述悬挂支架，所述悬挂油缸的伸缩杆与所述车轮的轮轴连接。

优选地，所述车架包括用于装载物料的载重段和与所述载重段连接的至少一个工作段，所述工作段设有所述驾驶室。

优选地，所述工作段具有两个，分别连接在所述载重段的两端，并且两个工作段都设有所述驾驶室。

优选地，至少一个工作段是高于载重段的平台。

优选地，还包括设置在所述工作段的动力系统，所述动力系统包括发动机以及置于发动机一侧的油箱散热器和液压管路系统集成。

优选地，在胶轮机车同一侧，紧邻的两个所述车轮通过集成驱动桥和制动桥的中间梁连接为一个车轮组。

优选地，还包括安装在所述车轮上的角度编码器和安装在驾驶室内的显示器，所述角度编码器和显示器信号连接，所述角度编码器用于监测所述车轮的倾角并将数据传输至显示器进行显示。

优选地，还包括安装在所述车架上的平衡仪、测重仪，和安装在驾驶室内的显示器，所述平衡仪和测重仪分别与显示器信号连接，所述平衡仪和测重仪用于监测所述车架的平衡度和载重量并将数据传输至显示器进行显示。

优选地，还包括用于制动所述车轮的制动系统，所述制动系统包括液压盘式制动器和用于紧急情况和驻车制动的弹簧空气制动器。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果有：悬挂油缸能够通过其伸缩而带动车架两侧的车轮相对于水平面改变倾角，从而使得车架两侧的车轮在竖直状态和“八”字形状态之间切换。其中在“八”字形状态下，能够方便胶轮机车在隧道的管片弧面上行进，车架两侧的车轮均与隧道的管片弧面垂直接触，使得车轮受力均匀，可以降低车轮的磨损。

附图说明

以下借助附图示出和阐释本实用新型的实施例。其中：

图1是本公开提供的一种隧道施工胶轮机车示意图；

图2是图1的隧道施工胶轮机车装载物料的示意图；

图3是车轮的“八”字形状态示意图；

图4是车轮和悬挂机构的结构示意图；

图5是在“八”字形下的一个车轮与管片弧面垂直接触的示意图；

图6是驾驶室的示意图；

图7是车轮组示意图；

图8是动力系统示意图。

附图标号说明：1、驾驶室；2、车架；21、工作段；22、载重段；3、车轮组；31、车轮；32、集成驱动桥和制动桥的中间梁；4、动力系统；41、发动机；42、油箱散热器和液压管路系统集成；5、物料；6、管片弧面；7、悬挂油缸；8、电气系统；81、显示器；9、转向机构；71、悬挂支架；33、轮轴；72、伸缩杆。

具体实施方式

为便于更好地理解本实用新型的目的、结构、特征以及功效等，现结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明。应注意的是，图中示出的特征不是必须按照比例绘制。此外，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“连接”或者“相连”等类似的词语既可以表示直接的连接，也可以表示间接的连接。“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。此外，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

本实用新型的一种较佳的实施例公开了一种隧道施工胶轮机车，包括车架2、设于车架2的驾驶室1、位于车架2两侧的车轮31、设于车架2并用于驱动胶轮机车前进的动力系统4、用于监控车轮的倾斜角度和物料的装载情况的电气系统8、用于使胶轮机车转向的转向机构9和用于制动车轮的制动系统。

如图1、图2所示，本胶轮机车的车架2包括用于装载物料的载重段21和分别连接在载重段两端的两个工作段22。载重段21可以用于装载预制管片、砂浆罐、渣土箱等物料5。工作段22可以用于设置车轮31、驾驶室1和车载设备等。由于有两个工作段，因此对应的，本胶轮机车有两个驾驶室1，分别设置在车架2的两个个工作段的端部，实现本胶轮机车在隧道内无需掉头地前后运行。车架2的载重段21和工作段22之间可以采取分体设计，可以通过替换规格适应不同的作业需要。工作段22可以是高于载重段21的平台，平台侧壁可以对装载的物料起到限位作用，防止物料偏载对车载设备甚至驾驶室造成损害。

在胶轮机车同一侧，紧邻的两个车轮31通过集成驱动桥和制动桥的中间梁连接为一个车轮组3。以车轮组3代替单个车轮31，能够分担单个车轮31的受力。本胶轮机车有四个车轮组3，四个车轮组3设置在车架2的工作段22的下方，并分布在车架2的四角。

如图3、4所示，在车架2与车轮31之间连接有悬挂机构，悬挂机构包括悬挂油缸7，悬挂油缸7能够通过其伸缩而带动车架2两侧的车轮31相对于水平面改变倾角，从而使得车架2两侧的车轮31在竖直状态和“八”字形状态之间切换；其中，在竖直状态下，车架2两侧的车轮31均与水平地面垂直接触；在“八”字形状态，车架2两侧的车轮31均与隧道的管片弧面6垂直接触。其中在“八”字形状态下，能够方便胶轮机车在隧道的管片弧面6上行进，由于车架2两侧的车轮31均与隧道的管片弧面6垂直接触，使得车轮31在行进过程中受力均匀，可以降低车轮的磨损。因此，胶轮机车具有两种行进模式，在车轮竖直状态下，胶轮机车能够在水平的地面行进，而在车轮“八”字形状态下，胶轮机车能够在隧道的管片弧面6上行进。

悬挂机构可以有多种实施方式来实现对于车轮31的倾角的控制。例如，图4示出了悬挂机构的一个实施例，悬挂机构包括与车架2连接的悬挂支架71，悬挂油缸7设置有两个且分别安装于悬挂支架71的两侧，车轮31的轮轴33铰接于悬挂支架71，悬挂油缸7的伸缩杆72与车轮31的轮轴33连接。当悬挂油缸7的伸缩杆72伸展或收缩时，可以带动轮轴33绕着悬挂支架71进行转动，从而带动车轮31转动，进而改变车轮31相对于竖直平面的倾角θ。通过悬挂油缸的伸缩调整车轮31的倾角θ，实现该胶轮机车两侧车轮31能够在竖直状态与“八”字形状态之间转换。该“八”字形状态适用于在隧道的管片弧面6上运行。根据管片弧面半径以及胶轮机车两侧轮距等条件，确定车轮31在“八”字形状态中的倾角θ，使车轮31与隧道的管片弧面6垂直接触。

如图5所示，当车轮31与隧道的管片弧面6垂直接触时，车轮31受到的正压力F均匀分布在车轮31与管片弧面6的接触面上，且F＝重力G×cosθ。在本实施例中，车轮31的“八”字形状态倾角θ为8°

，此时车轮31受到的正压力F＝G×cos8°。

在悬挂油缸7改变所述车轮31的倾角时，车架2的高度会随之改变。当车轮31处于竖直状态时，车架2的高度最高。而当车轮31最大限度地倾斜时，车架2的高度最低。本实施例中，车架2的高度变动的范围是100^～350mm。

电气系统8包括安装在各车轮31上的角度编码器(未图示)和安装在驾驶室1内安装的显示器81，如图6所示。角度编码器与显示器81信号连接，角度编码器监测车轮31的倾角并将数据传输至显示器，显示器81显示该数据。驾驶员在驾驶的过程中，可以实时查看各个车轮的倾角，从而确认本胶轮机车的运行状态是否正常，防止车轮31在运行过程中跑偏。

该电气系统8还包括在车架2上安装的平衡仪(未图示)和测重仪(未图示)，平衡仪和测重仪分别与显示器81信号连接。所述平衡仪与测重仪用于监测车架2是否水平以及物料的载重情况，并将水平度、载重等数据传输至显示器81。显示器81显示该数据供驾驶员查看，防止物料偏载。

本胶轮机车的转向机构9设于车轮组3与车架2之间，采用目前应用在特种车辆上的全轮独立转向机构，该转向机构9能够驱动各个车轮31同步转向，实现直线行进方向与车架2的长度方向不同的斜行效果，保证机车在隧道内运行机动灵活。

本胶轮机车还包括作用于车轮31的制动系统(未图示)，包括液压盘式制动器和用于紧急情况及驻车制动的弹簧空气制动器。采取两种制动机制可以确保制动的可靠性。

如图1和图8所示，动力系统4设置在车架2一侧的工作段22上。本胶轮机车的动力系统4具有发动机41、油箱散热器和液压管路系统集成42。发动机41可以是柴油发动机，尾气符合国V标准。

虽然以上实施例给出了对本实用新型的举例说明，但是本实用新型的保护范围不限于该具体实施例，而是仅由权利要求限制。对于本领域技术人员而言显而易见的修改或替换，这里不再赘述。

Claims (10)

1.一种隧道施工胶轮机车，包括车架、设于所述车架的驾驶室和位于所述车架两侧的车轮，在所述车架和车轮之间连接有悬挂机构，其特征在于：所述悬挂机构包括悬挂油缸，所述悬挂油缸能够通过其伸缩而带动所述车架两侧的车轮改变倾角，从而使得所述车架两侧的车轮在竖直状态和“八”字形状态之间切换；其中，在竖直状态下，所述车架两侧的车轮均与水平地面垂直接触；在“八”字形状态，所述车架两侧的车轮均与隧道的管片弧面垂直接触。

2.根据权利要求1所述的隧道施工胶轮机车，其特征在于：所述悬挂机构包括与所述车架连接的悬挂支架，所述悬挂油缸设置有两个且分别安装于所述悬挂支架的两侧，所述车轮的轮轴铰接于所述悬挂支架，所述悬挂油缸的伸缩杆与所述车轮的轮轴连接。

3.根据权利要求1所述的隧道施工胶轮机车，其特征在于：所述车架包括用于装载物料的载重段和与所述载重段连接的至少一个工作段，所述工作段设有所述驾驶室。

4.根据权利要求3所述的隧道施工胶轮机车，其特征在于：所述工作段具有两个，分别连接在所述载重段的两端，并且两个工作段都设有所述驾驶室。

5.根据权利要求3所述的隧道施工胶轮机车，其特征在于：至少一个工作段是高于载重段的平台。

6.根据权利要求3所述的隧道施工胶轮机车，其特征在于：还包括设置在所述工作段的动力系统，所述动力系统包括发动机以及置于发动机一侧的油箱散热器和液压管路系统集成。

7.根据权利要求1所述的隧道施工胶轮机车，其特征在于：在胶轮机车同一侧，紧邻的两个所述车轮通过集成驱动桥和制动桥的中间梁连接为一个车轮组。

8.根据权利要求1所述的隧道施工胶轮机车，其特征在于：还包括安装在所述车轮上的角度编码器和安装在驾驶室内的显示器，所述角度编码器和显示器信号连接，所述角度编码器用于监测所述车轮的倾角并将数据传输至显示器进行显示。

9.根据权利要求1所述的隧道施工胶轮机车，其特征在于：还包括安装在所述车架上的平衡仪、测重仪，和安装在驾驶室内的显示器，所述平衡仪和测重仪分别与显示器信号连接，所述平衡仪和测重仪用于监测所述车架的平衡度和载重量并将数据传输至显示器进行显示。

10.根据权利要求1所述的隧道施工胶轮机车，其特征在于：还包括用于制动所述车轮的制动系统，所述制动系统包括液压盘式制动器和用于紧急情况和驻车制动的弹簧空气制动器。

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