基于车辆驱动桥的大型隧道台车的制作方法

1.本实用新型涉及隧道作业台车，特别是一种基于车辆驱动桥的大型隧道台车。


背景技术：

2.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。隧道台车根据隧道断面大小不同，通常采用不同的结构型式。现有大型台车主要包括轮胎式和履带式，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臂同时作业，属于重型作业设备，结构复杂，造价昂贵，且机动性差。轮胎式台车采用汽车轮胎结构，其机动性好。但现有轮胎式台车大都采用工程车式底盘，其动力系统包括内燃机和变速箱，驱动结构复杂，操作繁琐，制造成本高。为此，需要进行改进。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的就是针对现有大型轮胎式隧道台车结构复杂的不足，提供一种基于车辆驱动桥的大型隧道台车，通过在台车骨架两侧对称设置的驱动单元，并采用驱动电机作为动力源，将车辆驱动桥作为动力传动结构，以充分利用废旧车辆的驱动桥，从而达到简化车辆结构，降低制造成本的目的。
4.为实现前述目的，本实用新型采用如下技术方案。
5.一种基于车辆驱动桥的大型隧道台车，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，每个驱动单元包括具有差减速器总成的车辆驱动桥，车辆驱动桥上设有轮胎式车轮，车辆驱动桥连接有驱动电机；所述驱动电机连接有控制系统，控制系统能够分别通过对两侧驱动电机的转速控制，使两侧车辆驱动桥的输出速度形成转速差。
6.采用前述方案的本实用新型，通过将废旧汽车的可利用驱动车桥部分作为台车的动力传动结构，并结合电机作为动力源，以在正常行驶时通过电机驱动和调速，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，且同一侧的驱动桥上两个车轮利用驱动桥的差速器形成内外轮转速差，使台车形成主动变速转向结构，相对于采用工程车底盘而言，不仅简化了结构，还可充分利用报废汽车的废旧资源，降低台车制造难度和制造成本；并且，相对于普通轮胎式台车而言，在台车宽度方向增加了两个车轮，提高了台车的稳定性和行驶安全性。其中，在驱动电机采用普通的三相异步电动机的条件下，转速差可通过两侧驱动桥的车轮反向旋转；或者，一侧驱动桥的车轮旋转，另一侧驱动桥的车轮停转。在驱动电机采用变频电机的条件下，转速差可通过两侧驱动桥的车轮反向旋转；或者，一侧驱动桥的车轮旋转，另一侧驱动桥的车轮停转；或者，通过改变变频电源的输出频率，使两侧驱动桥的的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驱动桥的车轮按前述
工作方式执行转向，其余驱动桥的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，两侧驱动桥的车轮形成转速差，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。
7.优选的，所述车辆驱动桥与所述驱动电机之间还设有减速机以利用减速机形成进一步减速，满足台车的缓慢行驶要求。
8.优选的，在单侧具有至少三根车辆驱动桥的结构中，至少有一相邻两根车辆驱动桥呈双联驱动桥结构。利用双联驱动桥中，通过过渡箱和贯通轴将动力同时传递到两个驱动桥的差减速器总成上的特点，可减少驱动电机配置数量，相应简化控制系统和降低控制难度，以在通过多个驱动桥增大承载能力的重载台车中，节省长度空间，以便报废重型载重车或拖车拖头底盘中可利用的双联驱动桥得到充分利用。
9.优选的，所述车辆驱动桥的差减速器总成通过链传动结构或具有万向节的传动轴与对应的驱动电机连接。采用链传动结构时，链传动结构的从动链轮与差减速器总成中的主动齿轮轴通过花键配合结构连接，并用于取代差减速器总成中与传动轴连接的法兰构件；采用具有万向节的传动轴连接时，传动轴的一端与差减速器总成的法兰构件连接，另一端通过联轴器与驱动电机的输出轴连接。
10.优选的，所述车辆驱动桥与台车骨架通过板簧悬架连接。以确保在坑洼路面上，所有车轮都能够着地，并具有相应的承载能力，确保台车行驶的可靠性。其中，减震悬架包括现有技术中钢板弹簧减震的板簧减震悬架，以及
11.本实用新型的有益效果是，通过在台车骨架两侧对称地设置驱动单元，并采用驱动电机作为动力源，将车辆驱动桥作为动力传动结构，以充分利用废旧车辆的驱动桥，从而达到简化车辆结构，降低制造成本的目的。
附图说明
12.图1是本实用新型实施例1结构示意图。
13.图2是本实用新型图1的左视图。
14.图3是本实用新型中驱动单元的结构示意图。
15.图4是本实用新型实施例1中驱动单元的结构示意俯视图。
16.图5是本实用新型实施例2中驱动单元的结构示意俯视图。
17.图6是本实用新型实施例3的结构示意图。
18.图7是本实用新型实施例3中双联驱动桥的驱动单元结构示意图。
具体实施方式
19.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。
20.实施例1，参见图1、图2、图3、图4，一种基于车辆驱动桥的大型隧道台车，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，每个驱动单元包括具有差减速器总成7的车辆驱动桥，车辆驱动桥上设有轮胎式车轮2，车辆驱动桥连接有驱动电机
4；所述驱动电机4连接有控制系统，控制系统能够分别通过对两侧驱动电机4的转速控制，使两侧车辆驱动桥的输出速度形成转速差。
21.其中，车辆驱动桥通过板簧悬架与台车骨架1连接，板簧悬架包括钢板弹簧8，钢板弹簧8中部固通过弹簧座8a固定连接在对应驱动桥的悬架座11上，悬架座11呈拱形，悬架座11的两端固定连接在驱动桥的桥壳板簧座12上，钢板弹簧8翘起的一端通过弹簧销9铰接在台车骨架1底部的纵梁上，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与台车骨架1底部的纵梁铰接。
22.车辆驱动桥采用与非独立悬架的板簧悬架相适应的，且具有差减速器总成7的车辆驱动桥结构，并由对应的驱动电机4驱动，差减速器总成7的减速部分构成所述减速机；每根车辆驱动桥对应一所述驱动电机4，且车辆驱动桥的差减速器总成7通过具有万向节的传动轴6与对应的驱动电机4连接。
23.其中，差减速器总成7通过两侧的半轴齿轮和半轴将驱动动力从车辆驱动桥两侧的轮毂输出，轮毂与轮胎式车轮2同轴固定连接，并可转动地设在车辆驱动桥的两端。当台车两侧的车辆驱动桥的输入动力转速相同时，台车直线行驶时，两个半轴齿轮随减速从动齿轮公转，两个半轴、轮毂接轮胎式车轮2等转速转动，台车直线行驶；在台车一侧的车辆驱动桥的输入动力转速低于另一侧时，或，两侧的输入动力转速方向相反时，台车呈转弯状态；同时，同一侧车辆驱动桥上的内侧车轮阻力增大，在差减速器总成7作用下，阻力大的一侧半轴转速降低，两个半轴对应的半轴齿轮在随减速从动齿轮公转的同时形成相对转动，另一侧转速升高，从而形成转速差，本台车中转速差具有促进加速转向的作用。
24.本实施例中的车辆驱动桥的差减速器总成7与驱动电机4还可设置减速机3，传动轴6的一端与差减速器总成7的输入端连接，另一端与链传动结构的从动链轮连接；差减速器总成7通过传动轴6、链传动结构和减速机3后，再与对应的驱动电机4间接连接。
25.实施例2，参见图5，车辆驱动桥的差减速器总成7与驱动电机4还设有减速机3，差减速器总成7通过链传动结构和减速机3后，再与对应的驱动电机4间接连接，链传动结构的从动链轮5与差减速器总成7中的主动齿轮轴通过花键配合结构连接，并可用于取代差减速器总成7中与传动轴连接的法兰构件。
26.本实施例中，车辆驱动桥的差减速器总成7也可通过链传动结构与对应的驱动电机4直接连接。
27.实施例3，参见图6、图7，一相邻的两个车辆驱动桥由双联驱动桥构成；板簧悬架包括钢板弹簧8，钢板弹簧8中部固通过弹簧座8a固定连接在悬架座连接板13上，悬架座连接板13两端分别与两个驱动桥上的悬架座11连接，悬架座11呈拱形，结合图2、图3、图4，悬架座11的两端固定连接在驱动桥的桥壳板簧座12上，钢板弹簧8翘起的一端通过弹簧销9铰接在台车骨架1底部的纵梁上，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与台车骨架1底部的纵梁铰接。
28.双联驱动桥的两根后桥上均设有一差减速器总成7，双联驱动桥通过过渡箱和贯通轴进行动力连接，两个差减速器总成7通过公用的动力输入端与具有万向节的传动轴6连接，传动轴6与驱动电机4连接。
29.本实施例的其余结构与实施例1或2相同，在此不再赘述。
30.本实施例中，公用的动力输入端也可通过链传动结构与驱动电机4连接。
31.本实施例中，公用的动力输入端与驱动电机4之间还可设置减速机。
32.前述实施例展示的台车为3根车辆驱动桥，也可根据台车重量和大小尺寸设置4根、5根或6根车辆驱动桥。
33.前述实施例中的板簧悬架中的钢板弹簧8均按单组设置，位于驱动桥中部上方，显然，板簧悬架也可采用两组钢板弹簧的双板簧悬架结构。
34.在双板簧悬架结构中，单根驱动桥的两组钢板弹簧8直接设在桥壳板簧座12上，两组钢板弹簧8端部铰接的弹簧销呈沿桥壳长度方向延伸的长轴型结构，弹簧吊耳10位于长轴型弹簧销的中间与长轴型弹簧销铰接。双联驱动桥的两组钢板弹簧8采用拱形结构，钢板弹簧8的两端直接连接在桥壳板簧座12上，两组钢板弹簧8中间的弹簧座8a分别与长轴型弹簧销铰接，长轴型弹簧销的中部与台车底部的纵梁铰接。
35.前述的双板簧悬架结构虽无附图展示，但本领域技术人员根据说明书上下文的记载，并结合现有技术中汽车、工程车等驱动桥结构，能够清楚地知晓本文件所述的双板簧悬架的具体结构。
36.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。