公铁两用牵引车论文和设计-曹留平

全文摘要

本实用新型公开了一种公铁两用牵引车，涉及牵引车技术领域，它的车架包括通过铰接转向装置相连接的前车架和后车架；转向装置包括前转向架、后转向架、转向销轴和转向油缸，前车架后部固定有向后凸出的前转向架，后车架前部固定有向前凸出的后转向架，前转向架末端和后转向架前端通过转向销轴相铰接，转向销轴位于驾驶室下方；在上下两个前转向架之间对称设置有两个转向油缸，两个转向油缸的前端通过前铰接销铰接于前转向架中后部的支撑板上，两个转向油缸的后端分别通过后铰接销铰接于两个对称设置的支耳上，两个支耳固定于后车架的内壁；前驱动桥和后驱动桥为等强度车桥。本实用新型解决了现有胶轮公铁两用牵引车故障率高以及易脱轨的问题。

主设计要求

1.一种公铁两用牵引车，包括车架以及安装在所述车架上的驾驶室、前驱动桥、后驱动桥以及轨道导向装置，所述车架连接有列车车钩，所述前驱动桥和所述后驱动桥的两端分别安装有轮胎，其特征在于：所述车架包括前车架和后车架，所述驾驶室安装于所述后车架上，所述前车架和后车架通过铰接转向装置相连接；所述转向装置包括前转向架、后转向架、转向销轴和转向油缸，所述前车架后部固定有上下两个向后凸出的前转向架，所述后车架前部固定有两个向前凸出的后转向架，所述前转向架的外轮廓宽度沿所述前车架轴线向后逐渐缩小，所述后转向架的外轮廓宽度沿所述后车架轴线向前逐渐缩小，所述前转向架末端和所述后转向架前端通过竖立设置的所述转向销轴相铰接，所述转向销轴位于所述驾驶室下方；在上下两个所述前转向架之间对称设置有两个所述转向油缸，两个所述转向油缸的前端通过前铰接销铰接于所述前转向架中后部的支撑板上，两个所述转向油缸的后端分别通过后铰接销铰接于两个对称设置的支耳上，两个所述支耳固定于所述后车架的内壁；所述前驱动桥和所述后驱动桥为等强度车桥。

设计方案

2.根据权利要求1所述的公铁两用牵引车，其特征在于：所述前驱动桥和所述后驱动桥均为加强型半轴浮动驱动桥。

3.根据权利要求2所述的公铁两用牵引车，其特征在于：两个所述转向油缸朝前向内倾斜设置，所述转向销轴轴线和所述后铰接销的轴线在同一竖立面上，所述竖立面垂直于所述后车架的轴线。

4.根据权利要求3所述的公铁两用牵引车，其特征在于：所述转向销轴与所述后转向架之间设置有关节轴承。

5.根据权利要求4所述的公铁两用牵引车，其特征在于：所述轮胎为低断面宽基工程轮胎。

6.根据权利要求1至5任一权利要求项所述的公铁两用牵引车，其特征在于：所述轨道导向装置包括前轨道导向装置和安装于所述后车架后端的后轨道导向装置，所述前轨道导向装置固定于摆臂前端，所述摆臂与所述前车架相铰接，所述前车架和所述摆臂连接有摆臂油缸。

7.根据权利要求6所述的公铁两用牵引车，其特征在于：所述前轨道导向装置包括前导向轮对、前导柱、前导向支座、第一压缩弹簧、限位杆，所述前导向轮对的轮轴上对称安装有两根竖立设置的前导向柱，所述前导向柱向上插入所述前导向支座中并与所述前导向支座滑动配合；所述前导向柱内沿轴向开设有开口朝上的第一盲孔，所述第一盲孔内固定有与所述前导向支座连接的限位竖杆，所述限位竖杆上套装有第一压缩弹簧，所述第一压缩弹簧的一端与所述第一盲孔内底面连接，另一端与所述前导向支座连接。

8.根据权利要求7所述的公铁两用牵引车，其特征在于：所述后轨道导向装置包括后导向轮对、后导柱、后导向支座、第二压缩弹簧、抬升油缸，所述后导向轮对的轮轴上对称安装有两根竖立设置的后导向柱，所述后导向柱向上插入所述后导向支座中并与所述后导向支座滑动配合；所述后导向柱内沿轴向开设有开口朝上的第二盲孔，所述导向支座的上端竖立设置有所述抬升油缸，所述抬升油缸的活塞杆伸入所述第二盲孔内，所述后导向柱具有与所述活塞杆端部相抵的限位台肩；所述第二盲孔内放置有第二压缩弹簧，所述第二压缩弹簧的两端分别与所述活塞杆和所述第二盲孔的内底面相连接。

9.根据权利要求8所述的公铁两用牵引车，其特征在于：所述前车架上设置有摆臂限位块。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及牵引车技术领域，尤其是一种公铁两用牵引车。

背景技术

公铁两用牵引车是一种广泛应用于铁路专用线和铁路车辆修造企业的专用特种车辆，主要用于轨道车辆牵引、调车作业，也可在新线建设和后期维保时作为轨道工程机械使用。

公铁两用牵引车按驱动方式分为钢轮驱动型和胶轮驱动型两种。钢轮驱动型公铁两用牵引车在轨道上运行时，钢轮既是导向轮也是驱动轮，在公路上采用胶轮行驶，它的特点是牵引质量大，轨道运行安全性高。胶轮驱动型公铁两用牵引车无论在公路上还是在铁路上行驶都由胶轮驱动，在铁路上行驶时用专用的轨道导向轮导向，保证车辆沿铁道行走，适用于中小吨位，小批量的调车作业。公铁两用车与传统轨道工程机械相比，最大优势是机动灵活，牵引车运行速度低，牵引力大，全寿命周期成本远低于传统轨道车辆，更能适应现代工业节能环保的要求，是一种经济型牵引动力。

现有的一种胶轮驱动型公铁两用牵引车，采用的是叉车底盘架构方案，转向方式为前轮转向，底盘低，传动系统过于紧凑，公铁车采取四驱方式时，前桥采用转向驱动桥，前后桥为非等强度车桥，前桥极易损坏，故障率高；零部件的维修与更换困难，后期维修成本高。行走驱动轮是斜帘线汽车轮胎，存在轮胎在钢轨上磨损快的缺点。为了延长橡胶轮胎的寿命，减轻后橡胶轮胎驱动轮在轨道上的负担，必须适当地分配后橡胶轮胎驱动轮与后导向轮的载重，才能确保后橡胶轮胎驱动轮的驱动性能和后导向轮的钢轨跟踪性能。而行走部轨道导向轮机构属于定轴轮系，前后轴距不变，在曲线导道上行走，特别是过道岔时易出现脱轨现象。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种公铁两用牵引车，这种牵引车可以解决现有胶轮驱动型公铁两用四驱牵引车故障率高以及易脱轨的问题。

为了解决上述问题，本实用新型采用的技术方案是：这种公铁两用牵引车包括车架以及安装在所述车架上的驾驶室、前驱动桥、后驱动桥以及轨道导向装置，所述车架连接有列车车钩，所述前驱动桥和所述后驱动桥的两端分别安装有轮胎，所述车架包括前车架和后车架，所述驾驶室安装于所述后车架上，所述前车架和后车架通过铰接转向装置相连接；所述转向装置包括前转向架、后转向架、转向销轴和转向油缸，所述前车架后部固定有上下两个向后凸出的前转向架，所述后车架前部固定有两个向前凸出的后转向架，所述前转向架的外轮廓宽度沿所述前车架轴线向后逐渐缩小，所述后转向架的外轮廓宽度沿所述后车架轴线向前逐渐缩小，所述前转向架末端和所述后转向架前端通过竖立设置的所述转向销轴相铰接，所述转向销轴位于所述驾驶室下方；在上下两个所述前转向架之间对称设置有两个所述转向油缸，两个所述转向油缸的前端通过前铰接销铰接于所述前转向架中后部的支撑板上，两个所述转向油缸的后端分别通过后铰接销铰接于两个对称设置的支耳上，两个所述支耳固定于所述后车架的内壁；所述前驱动桥和所述后驱动桥为等强度车桥。

上述公铁两用牵引车的技术方案中，更具体的技术方案还可以是：所述前驱动桥和所述后驱动桥均为加强型半轴浮动驱动桥。

进一步的，两个所述转向油缸朝前向内倾斜设置，所述转向销轴轴线和所述后铰接销的轴线在同一竖立面上，所述竖立面垂直于所述后车架的轴线。

进一步的，所述转向销轴与所述后转向架之间设置有关节轴承。

进一步的，所述轮胎为低断面宽基工程轮胎。

进一步的，所述轨道导向装置包括前轨道导向装置和安装于所述后车架后端的后轨道导向装置，所述前轨道导向装置固定于摆臂前端，所述摆臂与所述前车架相铰接，所述前车架和所述摆臂连接有摆臂油缸。

进一步的，所述前轨道导向装置包括前导向轮对、前导柱、前导向支座、第一压缩弹簧、限位杆，所述前导向轮对的轮轴上对称安装有两根竖立设置的所述前导向柱，所述前导向柱向上插入所述前导向支座中并与所述前导向支座滑动配合；所述前导向柱内沿轴向开设有开口朝上的第一盲孔，所述第一盲孔内固定有与所述前导向支座连接的限位竖杆，所述限位竖杆上套装有第一压缩弹簧，所述第一压缩弹簧的一端与所述第一盲孔内底面连接，另一端与所述前导向支座连接。

进一步的，所述后轨道导向装置包括后导向轮对、后导柱、后导向支座、第二压缩弹簧、抬升油缸，所述后导向轮对的轮轴上对称安装有两根竖立设置的所述后导向柱，所述后导向柱向上插入所述后导向支座中并与所述后导向支座滑动配合；所述后导向柱内沿轴向开设有开口朝上的第二盲孔，所述导向支座的上端竖立设置有所述抬升油缸，所述抬升油缸的活塞杆伸入所述第二盲孔内，所述后导向柱具有与所述活塞杆端部相抵的限位台肩；所述第二盲孔内放置有第二压缩弹簧，所述第二压缩弹簧的两端分别与所述活塞杆和所述第二盲孔的内底面相连接。

进一步的，所述前车架上设置有摆臂限位块。

由于采用了上述技术方案，本实用新型与现有技术相比具有如下有益效果：

1、车架采用前车架铰接转向形式，前车架和后车架之用铰接装置连接，液压助力转向，转向油缸分布在铰接销左右，以推动前车架绕铰接销转动，实现折腰转向；铰接转向车架能采用等强度的前后驱动桥，桥不容易被杂物碰损，从而降低故障率；过岔道时，可以根据岔道弯度来改变前后轮轴距，降低了脱轨的可能性。

2、前后驱动桥为加强型半轴浮动驱动桥，可承受扭矩大，强度好，不易损坏。

3、转向油缸的位置和连接关系的设置，用更少的力就能完成转向。

4、设置关节轴承，能提高转向的顺畅性，并提高部件的使用寿命。

5、轮胎为型低断面宽基工程轮胎，抓地面积大，牵引力可达60KN。

6、前后轨道导向装置采用弹性随动结构，能保证导向轮与轨道稳定接触，引导车辆沿铁路行走；导向装置由油缸带动实现升降，在铁路上行走时落下，在路面上行走时升起。

7、配件耐用，维修性好，市场供应充分，价格适中，可以降低制造成本；牵引能力强，油耗低，驾驶操作简便、灵活，适合厂区内各种气候、环境下运行，节能环保。

8、车辆操纵性好，上下铁道轻松，对道容易，故障少，使用费用更低，取得了很好的效益。

9、该型公铁两用牵引车在铁路修造企业、铁路车辆段、地铁检修企业的有推广价值。

附图说明

图1是本公铁两用牵引车实施例的结构示意图。

图2是图1的俯视图。

图3是图1的左视图。

图4是铰接转向装置的安装结构示意图。

图5是图4的俯视图。

图6是前轨道导向装置的安装结构示意图。

图7是图6的左视图。

图8是后轨道导向装置的结构示意图。

附图中的序号说明：1、前轨道导向装置；1-1、前导向轮对；1-2、前导向柱；1-3、前导向支座；1-4、第一压缩弹簧；1-5、限位竖杆；1-6、防护罩；2、轮胎；3、前驱动桥；4、前车架；4-1、前端板；5、铰接转向装置；5-1、前铰接销；5-2、转向油缸；5-3、前转向架；5-4、后转向架；5-5、后铰接销；5-6、转向销轴；5-7、关节轴承；6、变速箱；7、变矩器；8、后驱动桥；9、后车架；9-1、后端板；10、发动机；11、后轨道导向装置；11-1、后导向轮对；11-2、后导向支座；11-3、抬升油缸；11-4、后导向柱；11-5、第二压缩弹簧；12、列车车钩；13、驾驶室；14、摆臂；15、摆臂油缸；16、摆臂限位块。

具体实施方式

下面结合附图实施例对本实用新型作进一步详述：

图1至图3所示的公铁两用牵引车包括车架、驾驶室13、发动机10、变速箱6、变矩器7、前驱动桥3、后驱动桥8、前轨道导向装置1、后轨道导向装置11、列车车钩12、轮胎2等，前驱动桥3和后驱动桥8的两端分别安装有轮胎2，本实施例的轮胎2为 16\/70-20 型低断面宽基工程轮胎，前驱动桥3和后驱动桥8为等强度的加强型半轴浮动驱动桥，其动力系统由一台柴油发动机10提供动力，通过变速箱6、变矩器7、传动轴、前驱动桥3和后驱动桥8驱动车辆行走。车架包括前车架4和后车架9，前车架4和后车架9通过铰接转向装置5相连接，前车架4下部装前驱动桥3，后车架9下面装后驱动桥8；驾驶室13内装有操纵系统，驾驶室13安装于后车架9前部之上，位置较高，视野开阔，方便观察，操作舒适；发动机10装在后车架9后部，液力变矩器7用法兰与发动机10联接，置于后车架9中部，变速箱6安装在后车架9前端，发动机10动力通过齿轮联轴器传给液力变矩器7，液力变矩器7变矩后通过十字轴万向节传动轴传给变速箱6，变速箱6前后两端输出轴通过十字轴万向节传动轴传把动力传给前、后驱动桥8，驱动车轮转动，实现车辆行走。

如图4和图5所示，连接前车架4和后车架9的转向装置主要包括前转向架5-3、后转向架5-4、转向销轴5-6、关节轴承5-7、转向油缸5-2、前铰接销5-1和后铰接销5-5，在前车架4后部固定有呈上下布置的两个向后凸出的前转向架5-3，前转向架5-3为外轮廓宽度沿前车架4轴线向后逐渐缩小的V形架，在后车架9的前部对应于两个前转向架5-3的位置处固定有两个向前凸出的后转向架5-4，后转向架5-4为外轮廓宽度沿后车架9轴线向前逐渐缩小的V形架，前转向架5-3的夹角小于后转向架5-4的夹角，前转向架5-3末端和后转向架5-4前端通过竖立设置的转向销轴5-6相铰接，转向销轴5-6位于驾驶室13下方，转向销轴5-6与后转向架5-4之间设置有关节轴承5-7；在上下两个前转向架5-3之间对称设置有两个转向油缸5-2，两个转向油缸5-2的前端通过前铰接销5-1铰接于前转向架5-3中后部的支撑板上，两个转向油缸5-2的后端分别通过后铰接销5-5铰接于两个固定于后车架9的内壁的支耳上，两个支耳向内向前对称设置。转向销轴5-6轴线和后铰接销5-5的轴线在同一竖立面上，该竖立面垂直于后车架9的轴线，两个转向油缸5-2由后朝前向内倾斜设置。

如图1所示的公铁两用牵引车的轨道导向装置包括前轨道导向装置1和安装于后车架9后端的后轨道导向装置11，前车架4的前端板4-1和后车架9的后端板9-1均安装有用于连接列车的列车车钩12，可以快捷的与铁路车辆连接或脱开。如图6和图7所示，前轨道导向装置1安装于摆臂14前端，摆臂14的另一端与前车架4相铰接，前车架4和摆臂14连接有摆臂油缸15，前车架4上设置有摆臂限位块16，摆臂14在摆臂限位块16和前车架4围合的空间内上下摆动；前轨道导向装置1包括前导向轮对1-1、前导柱、前导向支座1-3、第一压缩弹簧1-4、限位杆，前导向轮对1-1的轮轴上对称安装有两根竖立设置的前导向柱1-2，两根前导向柱1-2向上插入前导向支座1-3中，并与前导向支座1-3滑动配合，前导向支座1-3用螺栓固定于摆臂14上；前导向轮对1-1与前导柱连成一体，可相对前导向支座1-3滑动；前导向柱1-2内沿轴向开设有开口朝上的第一盲孔，第一盲孔内固定有与前导向支座1-3连接的限位竖杆1-5，限位竖杆1-5的底端固定于第一盲孔底面，其上端穿过前导向支座1-3上端的限位台阶与锁紧螺母螺纹连接锁紧，在前导向支座1-3的上端对应于导向柱的位置处安装有防护罩1-6；限位竖杆1-5上套装有第一压缩弹簧1-4，第一压缩弹簧1-4的一端与第一盲孔内底面连接，另一端与前导向支座1-3的限位台阶下端面连接。

如图8所示，后轨道导向装置11包括后导向轮对11-1、后导柱、后导向支座11-2、第二压缩弹簧11-5、抬升油缸11-3，后导向轮对11-1的轮轴上对称安装有两根竖立设置的后导向柱11-4，后导向柱11-4向上插入后导向支座11-2中，并与后导向支座11-2滑动配合，后导向座通过螺栓固定于后车架9尾部的后端板9-1上；后导向柱11-4内沿轴向开设有开口朝上的第二盲孔，导向支座的上端竖立设置有抬升油缸11-3，抬升油缸11-3的活塞杆竖立向下伸入第二盲孔内，后导向柱11-4具有与活塞杆端部相抵的限位台肩；第二盲孔内放置有第二压缩弹簧11-5，第二压缩弹簧11-5的两端分别与活塞杆和第二盲孔的内底面相连接。

本公铁两用牵引车在路面上作业时，启动摆臂油缸15，将摆臂14抬起，前轨道导向装置1随之升起至与路面保持一段距离，同时，启动抬升油缸11-3，驱动后轨道导向装置11升起至与路面保持一段距离，即可在路面进行常规的路面行走牵引作业。在轨道上作业时，使车轮在轨道上，反向驱动摆臂油缸15，将摆臂14放下，使前导向轮对1-1降落至轨道上，在前导向柱1-2和第一压缩弹簧1-4的共同作用下，使前导向轮对1-1始终压靠在轨道上；同时，反向驱动抬升油缸11-3，使后导向轮对11-1降落至轨道上，在后导向柱11-4和第二压缩弹簧11-5的共同作用下，使后导向轮对11-1始终压靠在轨道上，即可在轨道上进行牵引作业。需要转向时，两个转向油缸5-2同时作用，当一侧转向油缸活塞杆伸长时，另一侧转向油缸活塞杆同时收回缩短，前车架4即可通过前转向架5-3绕转向销轴5-6转向。

设计图

公铁两用牵引车论文和设计

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