一种蓄能混合动力观光小火车论文和设计-程晓敏

全文摘要

本实用新型公开了一种蓄能混合动力观光小火车，属于小火车技术领域，在观光小火车在需要加速或减速时，通过气流来控制固定在轮转轴上的圆环块的转动速度来控制行走轮的转动速度，从而实现观光小火车的加速前进或减速前进。包括能从触电网取电的受电弓、与受电弓电连接的变流器、与变流器电连接的电动机和设有两组轮对的转向架，每组轮对包括一个轮转轴和两个连接在轮转轴两端的行走轮，电动机的基座固定在转向架上，并且电动机能通过轮转轴驱动行走轮转动，还包括微控制器和能让轮转轴加速转动或减速转速的轴转速改变器，所述受电弓的控制端、变流器的控制端、电动机的控制端和轴转速改变器分别与微控制器连接。

主设计要求

1.一种蓄能混合动力观光小火车，包括能从触电网取电的受电弓、与受电弓电连接的变流器、与变流器电连接的电动机和设有两组轮对的转向架，每组轮对包括一个轮转轴和两个连接在轮转轴两端的行走轮，电动机的基座固定在转向架上，并且电动机能通过轮转轴驱动行走轮转动，其特征在于，还包括微控制器、能检测轮转轴转速的转速传感器和能让轮转轴加速转动或减速转速的轴转速改变器，所述受电弓的控制端、变流器的控制端、电动机的控制端、转速传感器和轴转速改变器的控制端分别与微控制器连接。

设计方案

2.根据权利要求1所述的一种蓄能混合动力观光小火车，其特征在于，所述轴转速改变器包括风源模块、圆环块、一号高压气管、二号高压气管、三号高压气管、圆环左气嘴、圆环右气嘴、一号加固杆、二号加固杆和一号气流流向换向装置，圆环块的内圈套紧固定在轮转轴上，并且圆环块内圈的孔心线落在轮转轴的轴心线上；在圆环块的左表面上设有左圆环吹气区域带，在圆环块的右表面上设有右圆环吹气区域带；在圆环块的左圆环吹气区域带上均布设有若干个与圆环块的右圆环吹气区域带相连通的风力驱动通风孔；圆环左气嘴通过一号加固杆固定连接在转向架上，并且圆环左气嘴与左圆环吹气区域为正对气闭密封滑动布置；圆环右气嘴通过二号加固杆固定连接在转向架上，并且圆环右气嘴与右圆环吹气区域为正对气闭密封滑动布置。

3.根据权利要求2所述的一种蓄能混合动力观光小火车，其特征在于，所述风源模块和一号气流流向换向装置分别固定在转向架上；在圆环左气嘴的外表面上滑动设有由一台左气缸驱动移动的左对气嘴，并且左对气嘴在左气缸的伸缩杆带动下能密封对接连接在圆环左气嘴的通气孔上；在圆环右气嘴的外表面上滑动设有由一台右气缸驱动移动的右对气嘴，并且右对气嘴在右气缸的伸缩杆带动下能密封对接连接在圆环右气嘴的通气孔上。

4.根据权利要求3所述的一种蓄能混合动力观光小火车，其特征在于，三号高压气管的两端对接连接在风源模块的出气孔上和一号气流流向换向装置的进气孔上，一号高压气管的两端对接连接在左对气嘴的通气孔上和一号气流流向换向装置的一号出气孔上，二号高压气管的两端对接连接在右对气嘴的通气孔上和一号气流流向换向装置的二号出气孔上；在一号气流流向换向装置的一号出气孔内设有一号电磁阀、在一号气流流向换向装置的二号出气孔内设有二号电磁阀；所述风源模块的控制端、左气缸控制端、右气缸控制端、一号电磁阀控制端和二号电磁阀控制端分别与微控制器连接。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及小火车技术领域，具体涉及一种蓄能混合动力观光小火车。

背景技术

观光小火车是通过驱动传动系统的驱动来实现观光小火车行走的，观光小火车由于是在景区运行，当观光小火车在下坡运行时一般都需要对观光小火车进行减速，让观光小火车缓慢下坡。现有的观光小火车在下坡需要减速前进时都是借助活塞通过闸瓦压紧在行走轮上实现机械式的硬性减速，机械式的硬性减速对行走轮的损坏较大，时间长了闸瓦和行走轮都会被磨坏。因此设计一种在观光小火车下坡需要减速前进时，闸瓦与行走轮之间不会发生摩擦就能实现观光小火车减速的驱动传动系统显得非常必要。

实用新型内容

本实用新型是为了解决现有观光小火车下坡需要减速时都是借助活塞通过闸瓦压紧在行走轮上实现机械式的硬性减速易导致闸瓦和行走轮损坏的不足，提供一种观光小火车在需要加速或减速时，通过气流来控制固定在轮转轴上的圆环块的转动速度来控制行走轮的转动速度，从而实现观光小火车的加速前进或减速前进，并且能使观光小火车的加速过程或减速过程的柔性度较好，可靠性高，能耗低的一种蓄能混合动力观光小火车。

以上技术问题是通过下列技术方案解决的：

一种蓄能混合动力观光小火车，包括能从触电网取电的受电弓、与受电弓电连接的变流器、与变流器电连接的电动机和设有两组轮对的转向架，每组轮对包括一个轮转轴和两个连接在轮转轴两端的行走轮，电动机的基座固定在转向架上，并且电动机能通过轮转轴驱动行走轮转动，还包括微控制器、能检测轮转轴转速的转速传感器和能让轮转轴加速转动或减速转速的轴转速改变器，所述受电弓的控制端、变流器的控制端、电动机的控制端、转速传感器和轴转速改变器的控制端分别与微控制器连接。

本方案的观光小火车通过受电弓从触电网为变流器取电，从变流器输出的电输送到电动机，由电动机为行走轮提供前进驱动的主要动力来源。观光小火车在需要加速或减速时，通过气流来控制固定在轮转轴上的圆环块的转动速度来控制行走轮的转动速度，从而实现观光小火车的加速前进或减速前进，并且能使观光小火车的加速过程或减速过程的柔性度较好，可靠性高，能耗低。本方案不通过闸瓦和行走轮之间的硬摩擦就能实现观光小火车的加速前进或减速前进，使得闸瓦和行走轮不易损坏，使用寿命长。转速传感器对轮转轴的转速实时进行检测，当观光小火车需要加速或减速时，轴转速改变器的作用力大小根据当前车速发出相应的作用力，易于控制，可靠性高。

作为优选，所述轴转速改变器包括风源模块、圆环块、一号高压气管、二号高压气管、三号高压气管、圆环左气嘴、圆环右气嘴、一号加固杆、二号加固杆和一号气流流向换向装置，圆环块的内圈套紧固定在轮转轴上，并且圆环块内圈的孔心线落在轮转轴的轴心线上；在圆环块的左表面上设有左圆环吹气区域带，在圆环块的右表面上设有右圆环吹气区域带；在圆环块的左圆环吹气区域带上均布设有若干个与圆环块的右圆环吹气区域带相连通的风力驱动通风孔；圆环左气嘴通过一号加固杆固定连接在转向架上，并且圆环左气嘴与左圆环吹气区域为正对气闭密封滑动布置；圆环右气嘴通过二号加固杆固定连接在转向架上，并且圆环右气嘴与右圆环吹气区域为正对气闭密封滑动布置。

作为优选，所述风源模块和一号气流流向换向装置分别固定在转向架上；在圆环左气嘴的外表面上滑动设有由一台左气缸驱动移动的左对气嘴，并且左对气嘴在左气缸的伸缩杆带动下能密封对接连接在圆环左气嘴的通气孔上；在圆环右气嘴的外表面上滑动设有由一台右气缸驱动移动的右对气嘴，并且右对气嘴在右气缸的伸缩杆带动下能密封对接连接在圆环右气嘴的通气孔上。

作为优选，三号高压气管的两端对接连接在风源模块的出气孔上和一号气流流向换向装置的进气孔上，一号高压气管的两端对接连接在左对气嘴的通气孔上和一号气流流向换向装置的一号出气孔上，二号高压气管的两端对接连接在右对气嘴的通气孔上和一号气流流向换向装置的二号出气孔上；在一号气流流向换向装置的一号出气孔内设有一号电磁阀、在一号气流流向换向装置的二号出气孔内设有二号电磁阀，所述风源模块的控制端、左气缸控制端、右气缸控制端、一号电磁阀控制端和二号电磁阀控制端分别与微控制器连接。

如果观光小火车需要减速前进时，先让左气缸的伸缩杆驱动左对气嘴密封对接连接在圆环左气嘴的通气孔上，并让右气缸的伸缩杆驱动右对气嘴从圆环右气嘴的通气孔上移开；然后让一号电磁阀打开，并让二号电磁阀关闭。然后让风源模块启动，风源模块启动后风源模块将会产生高速气流。该高速气流依次经三号高压气管、一号气流流向换向装置、一号高压气管输、左对气嘴、圆环左气嘴、圆环块上的风力驱动通风孔和圆环右气嘴的通气孔后吹出。当高速气流从风力驱动通风孔的左端孔吹进从风力驱动通风孔的右端孔吹出时，该高速气流会阻挡圆环块朝正向转动，使得圆环块的正向转动速度降低。由于圆环块的正向转动速度也反映了行走轮的正向转动速度，当圆环块正向转动速度变慢时行走轮的正向转动速度也会跟着变慢，从而实现观光小火车的减速前进，并且观光小火车减速过程的柔性度好，可靠性高，能耗低。

同理，如果观光小火车需要加速前进时，先让右气缸的伸缩杆驱动右对气嘴密封对接连接在圆环右气嘴的通气孔上，并让左气缸的伸缩杆驱动左对气嘴从圆环左气嘴的通气孔上移开；然后让一号电磁阀关闭，并让二号电磁阀打开。然后让风源模块启动，风源模块启动后风源模块将会产生高速气流。该高速气流依次经三号高压气管、一号气流流向换向装置、二号高压气管输、右对气嘴、圆环右气嘴、圆环块上的风力驱动通风孔和圆环左气嘴的通气孔后吹出。当高速气流从风力驱动通风孔的右端孔吹进从风力驱动通风孔的左端孔吹出时，该高速气流会推动圆环块朝正向转动，使得圆环块的正向转动速度加快。由于圆环块的正向转动速度也反映了行走轮的正向转动速度，当圆环块正向转动速度加快时行走轮的正向转动速度也会跟着加快，从而实现观光小火车的加速前进，并且观光小火车加速过程的柔性度好，可靠性高，能耗低。

本实用新型能够达到如下效果：

本实用新型观光小火车通过受电弓从触电网为变流器取电，从变流器输出的电输送到电动机，由电动机为行走轮提供前进驱动的主要动力来源。观光小火车在需要加速或减速时，通过气流来控制固定在轮转轴上的圆环块的转动速度来控制行走轮的转动速度，从而实现观光小火车的加速前进或减速前进，并且能使观光小火车的加速过程或减速过程的柔性度较好，可靠性高，能耗低。

附图说明

图1是本实用新型的一种使用状态连接结构示意图。

图2是本实用新型转向架处的一种连接结构示意图。

图3是本实用新型轮转轴处的一种连接结构示意图。

图4是本实用新型圆环块右表面的一种正视示意图。

图5是本实用新型轴转速改变器处的一种连接结构示意图。

图6是本实用新型的一种电路原理连接结构示意框图。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步的说明。

实施例，一种蓄能混合动力观光小火车，参见图1-图6所示，包括能从触电网取电的受电弓23、与受电弓电连接的变流器58、与变流器电连接的电动机8和设有两组轮对15的转向架1，每组轮对包括一个轮转轴9和两个连接在轮转轴两端的行走轮5，电动机的基座7固定在转向架上，并且电动机能通过轮转轴驱动行走轮转动，还包括微控制器59、能检测轮转轴转速的转速传感器60和能让轮转轴加速转动或减速转速的轴转速改变器57，所述受电弓的控制端、变流器的控制端、电动机的控制端、转速传感器和轴转速改变器的控制端分别与微控制器连接。

在转向架上还设有摇枕2和能对行走轮进行制动的制动机构6，在摇枕中心处设有星盘3，在摇枕两端分别设有垫块4，观光小火车的车头16或车厢20设置在转向架上，每节车厢设置两个转向架，与车厢对应的两个转向架分别设置在车厢下底面的前后端，观光小火车的车头也设置两个转向架，与车头对应的两个转向架也分别设置在车头下底面的前后端。车厢与车头之间用连接装置17连接，车厢与车厢之间也分别用连接装置连接。车厢包括支持车厢架18和车厢顶19，在车厢内设有座椅21。观光小火车使用时，行走轮在铁轨22上滚动，受电弓从电网的电线24上取电。

所述轴转速改变器包括风源模块52、圆环块12、一号高压气管28、二号高压气管40、三号高压气管34、圆环左气嘴13、圆环右气嘴14、一号加固杆11、二号加固杆10和一号气流流向换向装置38，圆环块的内圈套紧固定在轮转轴上，并且圆环块内圈的孔心线落在轮转轴的轴心线上；在圆环块的左表面上设有左圆环吹气区域带，在圆环块的右表面上设有右圆环吹气区域带46；在圆环块的左圆环吹气区域带上均布设有若干个与圆环块的右圆环吹气区域带相连通的风力驱动通风孔43；圆环左气嘴通过一号加固杆固定连接在转向架上，并且圆环左气嘴与左圆环吹气区域为正对气闭密封滑动布置；圆环右气嘴通过二号加固杆固定连接在转向架上，并且圆环右气嘴与右圆环吹气区域为正对气闭密封滑动布置；所述风源模块和一号气流流向换向装置分别固定在转向架上；在圆环左气嘴的外表面上滑动设有由一台左气缸27驱动移动的左对气嘴26，并且左对气嘴在左气缸的伸缩杆带动下能密封对接连接在圆环左气嘴的通气孔上；在圆环右气嘴的外表面上滑动设有由一台右气缸39驱动移动的右对气嘴41，并且右对气嘴在右气缸的伸缩杆带动下能密封对接连接在圆环右气嘴的通气孔上；三号高压气管的两端对接连接在风源模块的出气孔上和一号气流流向换向装置的进气孔上，一号高压气管的两端对接连接在左对气嘴的通气孔上和一号气流流向换向装置的一号出气孔上，二号高压气管的两端对接连接在右对气嘴的通气孔上和一号气流流向换向装置的二号出气孔上；在一号气流流向换向装置的一号出气孔内设有一号电磁阀44、在一号气流流向换向装置的二号出气孔内设有二号电磁阀45，所述风源模块的控制端、左气缸控制端、右气缸控制端、一号电磁阀控制端和二号电磁阀控制端分别与微控制器连接。

所述圆环块的风力驱动通风孔的孔心线与圆环块内圈的孔心线平行；在圆环左气嘴内设有若干个与圆环左气嘴的通气孔相连通的左喷嘴25，左喷嘴的孔心线的延长线与风力驱动通风孔的孔心线的夹角A大于90度小于180度，在风力驱动通风孔的左端口内设有从内往外朝圆环块正向转动方向倾斜的左斜口面，所述左喷嘴的孔心线与左斜口面平行；在圆环右气嘴内设有若干个与圆环右气嘴的通气孔相连通的右喷嘴42，右喷嘴的孔心线的延长线与风力驱动通风孔的孔心线的夹角等于A，在风力驱动通风孔的右端口内设有从内往外朝圆环块反向转动方向倾斜的右斜口面47，所述右喷嘴的孔心线与右斜口面平行。左斜口面和右斜口面结构一样，只是左斜口面设置在风力驱动通风孔的左端口处，左斜口面朝向圆环块正向转动方向设置，右斜口面设置在风力驱动通风孔的右端口处，右斜口面朝向圆环块反向转动方向设置。

本专利中的风流也就是气流，气流也就是风流，风速也就是气体的流速，本专利中的风和气的含义是相同的。

本实施例中的风源模块为高压吹风机54，三号高压气管的两端对接连接在高压吹风机的出气孔上和一号气流流向换向装置的进气孔上，高压吹风机的控制端与微控制器连接。

实施例的观光小火车通过受电弓从触电网为变流器取电，从变流器输出的电输送到电动机，由电动机为行走轮提供前进驱动的主要动力来源。观光小火车在需要加速或减速时，通过气流来控制固定在轮转轴上的圆环块的转动速度来控制行走轮的转动速度，从而实现观光小火车的加速前进或减速前进，并且能使观光小火车的加速过程或减速过程的柔性度较好，可靠性高，能耗低。实施例不通过闸瓦和行走轮之间的硬摩擦就能实现观光小火车的加速前进或减速前进，使得闸瓦和行走轮不易损坏，使用寿命长。在实施例中，如果观光小火车需要减速前进时，当高速气流从左喷嘴喷射进风力驱动通风孔内时，高速气流会冲击在圆环块转动方向的风力驱动通风孔的后端孔壁上从而阻挡圆环块朝正向转动，使得圆环块的正向转动速度降低，进而实现观光小火车的减速前进。反之，如果观光小火车需要加速前进时，当高速气流从右喷嘴喷射进风力驱动通风孔内时，高速气流会冲击在圆环块转动方向的风力驱动通风孔的前端孔壁上从而推动圆环块朝正向转动，使得圆环块的正向转动速度加快，进而实现观光小火车的加速前进。本实施例高压吹风机给一号气流流向换向装置提供高压气源，通过对高压吹风机转速控制即可控制高压气源的气流能量大小，从而实现对观光小火车的加速前进或减速前进。转速传感器对轮转轴的转速实时进行检测，当观光小火车需要加速或减速时，轴转速改变器的作用力大小根据当前车速发出相应的作用力，易于控制，可靠性高。

上面结合附图描述了本实用新型的实施方式，但实现时不受上述实施例限制，本领域普通技术人员可以在所附权利要求的范围内做出各种变化或修改。

设计图

一种蓄能混合动力观光小火车论文和设计

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