用于非动力齿轨转向架的制动轮对和非动力齿轨转向架的制作方法

1.本发明齿轨车驱动和制动技术领域，尤其是涉及一种用于非动力齿轨转向架的制动轮对和非动力齿轨转向架。


背景技术：

2.齿轨铁路是在普通铁路中间加设一条带“齿”的钢轨，通过配备在齿轨车上的转向架的齿轨轮与线路上的齿条的啮合，从而实现齿轨车的牵引与制动。
3.现有的齿轨车一般包括具有驱动装置的动力转向架和不带驱动装置的非动力转向架。由于非动力转向架没有动力，仅设置有从动轮对，在一些坡度较大的下坡路段，仅有黏着制动不能够提供足够的制动力，从而影响行车安全。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种用于非动力齿轨转向架的制动轮对和非动力齿轨转向架，以解决现有齿轨车在下坡路段制动力不足的技术问题。
5.第一个方面，本发明实施例提供了一种用于非动力齿轨转向架的制动轮对，包括：轮轴和安装在所述轮轴上的齿轨轮；所述齿轨轮通过滚动轴承与所述轮轴可转动连接；所述滚动轴承包括可相对转动的内圈和外圈，所述外圈上套设有齿毂，所述齿轨轮安装在所述齿毂上，所述内圈与所述轮轴固定连接；所述齿轨轮的至少一侧设置有制动组件，所述制动组件安装在所述齿毂上，用于限制所述齿轨轮的转动。
6.可选地，所述制动组件为带式制动机构；所述带式制动机构包括制动鼓和带式制动结构；所述制动鼓与所述齿毂固定连接，所述带式制动结构用于限制所述制动鼓的转动。
7.可选地，所述带式制动结构包括：制动风缸、制动杆和制动带；所述制动风缸的输出端与所述制动杆的一端铰接，所述制动带的两端分别与所述制动杆的另一端铰接，所述制动带绕设在所述制动鼓的周向外围。
8.可选地，所述齿毂包括安装部和位于所述安装部两侧的限位部；所述制动鼓与所述限位部固定连接，所述限位部用于所述制动鼓的径向限位；所述安装部相对于所述限位部朝着远离所述内圈的方向凸起，用于与所述齿轨轮固定连接。
9.可选地，所述制动鼓内沿轴向设置有圆孔，所述安装部上设置有安装孔；所述圆孔通过连接件与所述安装孔对位连接，以实现所述制动鼓与所述安装部的固定连接。
10.可选地，所述制动组件为盘式制动机构；所述盘式制动机构包括制动盘和制动卡钳；所述制动盘安装在所述齿毂上，用于限制所述齿轨轮的转动。
11.第二个方面，本发明实施例提供了一种非动力齿轨转向架，包括：构架和至少一组如第一个方面所述的用于非动力齿轨转向架的制动轮对；所述用于非动力齿轨转向架的制动轮对安装在所述构架上。
12.可选地，所述用于非动力齿轨转向架的制动轮对与所述构架连接，所述制动轮对上设置有两个行车轮，所述行车轮位于所述齿轨轮的两侧，用于与对应的轨道配合。
13.可选地，所述用于非动力齿轨转向架还包括：踏面制动结构；所述踏面制动结构与所述构架沿行进方向的端部外侧可拆卸连接；所述踏面制动结构包括两个踏面制动器，所述踏面制动器与所述行车轮一一对应设置，用于对所述行车轮进行制动。
14.可选地，所述用于非动力齿轨转向架还包括：至少一组从动轮对；所述从动轮对包括从动轮轴和从动行车轮；所述从动轮轴与所述构架可转动连接；所述从动轮对与所述用于非动力齿轨转向架的制动轮对沿行进方向交替设置。
15.本发明实施例至少具有以下技术效果：
16.本发明实施例提供的用于非动力齿轨转向架的制动轮对，通过在轮轴上设置与齿轨铁路相配合的齿轨轮，提高了整个非动力转向架的运行稳定性，并且利用制动组件限制齿轨轮的转动，可在坡度较大的下坡路段直接将制动力作用在与轮轴相连的齿轨轮上，使得行车轮无法继续前行，从而避免了因制动力不足造成的惯性冲击，提高了齿轨车的安全性；该制动轮对结构紧凑，布局更加灵活，在有限的空间内可设置多组制动轮对，可进一步提高非动力齿轨转向架的制动能力。
附图说明
17.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
18.图1为本发明实施例提供的一种用于非动力齿轨转向架的制动轮对的结构示意图；
19.图2为本发明实施例提供的图1的爆炸示意图；
20.图3为本发明实施例提供的图1中沿a-a的剖面示意图；
21.图4为本发明实施例提供的图3中i的放大示意图；
22.图5为本发明实施例提供的一种非动力齿轨转向架的结构示意图；
23.图6为本发明实施例提供的另一种非动力齿轨转向架的结构示意图。
24.图标：100-制动轮对；110-轮轴；120-齿轨轮；130-制动组件；131-圆孔；140-行车轮；150-滚动轴承；150a-外圈；150b-内圈；150c-滚珠；160-齿毂；161-限位部；162-安装部；200-构架；300-踏面制动结构；400-从动轮对。
具体实施方式
25.下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
26.本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义
来解释。
27.本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。
28.结合图1至图4所示，为本发明实施例提供了一种用于非动力齿轨转向架的制动轮对100，包括：轮轴110和安装在轮轴110上的齿轨轮120，齿轨轮120通过滚动轴承150与轮轴110可转动连接。本实施例中的齿轨轮120与齿轨铁路啮合，一方面可增加拖车在行进过程中与轨道的接触稳定性，另一方面可在制动时通过限制齿轨轮120的转动来实现拖车的制动。
29.具体地，滚动轴承150包括可相对转动的内圈150b和外圈150a，内圈150b和外圈150a之间设置有滚珠150c，通过滚珠150c实现内圈150b和外圈150a之间的相对转动。其中，内圈150b与轮轴110通过过渡配合或者过盈配合实现固定连接。
30.需要说明的是，由于本发明实施例中的转向架为非动力转向架，将齿轨轮120通过齿毂160安装在外圈150a上，在正常行驶过程中齿轨轮120与轮轴110之间可相对转动。
31.进一步地，齿轨轮120的至少一侧设置有制动组件130，根据制动组件130的类型不同，制动组件130可安装在齿毂160上，其目的是能够保证限制齿轨轮120的转动即可。
32.本实施例提供的用于非动力齿轨转向架的制动轮对100，通过在轮轴110上设置与齿轨铁路相配合的齿轨轮120，提高了整个非动力转向架的运行稳定性，并且利用制动组件130限制齿轨轮120的转动，可在坡度较大的下坡路段直接将制动力作用在与轮轴110相连的齿轨轮120上，使得行车轮140无法继续前行，从而避免了因制动力不足造成的惯性冲击，提高了齿轨车的安全性；该制动轮对100结构紧凑，布局更加灵活，在有限的空间内可设置多组制动轮对100，可进一步提高非动力齿轨转向架的制动能力。
33.在一个可选的实施例中，继续参阅图3和图4，本实施例中的制动组件130为带式制动机构；带式制动机构包括制动鼓和带式制动结构；制动鼓与齿毂160固定连接，带式制动结构用于限制制动鼓的转动。需要说明的是，图3和图4中仅示意出了制动组件130中制动鼓的结构。
34.可选地，带式制动结构包括：制动风缸、制动杆和制动带。其中，制动风缸的输出端与制动杆的一端铰接，制动带的两端分别与制动杆的另一端铰接，制动带绕设在制动鼓的周向外围，制动风缸可以安装在构架200上的支座上。
35.需要说明的是，在不需要制动时，制动带与制动鼓不接触，仅套在制动鼓的外部。在非动力转向架制动时，制动风缸动作带动制动杆运动，制动杆使制动带收紧，并紧贴合在制动鼓表面，从而阻止制动鼓转动；由于制动鼓和齿轨轮120都安装在齿毂160上，相当于间接限制了齿轨轮120的转动，即拖车继续行进需要克服制动组件130的制动力，从而为非动力转向架提供了制动力。
36.在一个可选的实施例中，继续参阅图2和图4，本实施例中齿毂160具体包括：安装部162和位于安装部162两侧的限位部161。
37.具体地，制动鼓与限位固定连接，利用限位部161对制动鼓进行径向限位。安装部
162相对于限位部161朝着远离内圈150b的方向凸起，齿轨轮120套设在其中一侧的限位部161的外侧，并且通过连接件与安装部162的一侧固定连接。
38.需要说明的是，162套设有齿轨轮120一侧的限位部161的宽度要大于另一侧的限位部161的宽度，这样便于在安装部162两侧的限位部161上都预留出安装制动鼓的空间
39.可选地，继续参阅图4，本实施例中的制动鼓内沿轴向设置有多个圆孔131，安装部162上设置有多个安装孔；圆孔131通过连接件与安装孔一一对位连接。其中，根据连接方式的不同，连接件可以包括螺栓和定位销，对应的安装孔可以包括螺纹孔和定位销孔。
40.当制动鼓套套接在轮轴100上时，限位部161的侧壁与制动鼓的轮辐抵接，制动鼓的轮辐上设置的圆孔131通过连接件与限位部161上的安装孔固定连接，可提高制动鼓的安装稳定性。
41.在另一个可选的实施例中，制动组件130还可以为盘式制动机构，盘式制动机构包括可以实现制动配合的制动盘和制动卡钳。其中，制动盘安装在滚动轴承150的齿毂160上，具体可以采用与制动鼓类似的结构，使得制动盘与齿毂160的限位部161进行固定连接，这样在需要制动时即可通过制动卡钳实现对制动盘的制动，进而限制齿轨轮120的转动。
42.基于同一发明构思，继续参阅图5，本发明实施例还提供了一种非动力齿轨转向架，包括：构架200和至少一组前述实施例中的用于非动力齿轨转向架的制动轮对100；制动轮对100安装在构架200上，从而实现转向架的行进和制动。
43.本实施例提供的非动力齿轨转向架，包括了前述实施例中用于非动力齿轨转向架的制动轮对100，该制动轮对100通过在轮轴110上设置与齿轨铁路相配合的齿轨轮120，提高了整个非动力转向架的运行稳定性，并且利用制动组件130限制齿轨轮120的转动，可在坡度较大的下坡路段直接将制动力作用在与轮轴110相连的齿轨轮120上，使得行车轮140无法继续前行，从而避免了因制动力不足造成的惯性冲击，提高了齿轨车的安全性；该制动轮对100结构紧凑，布局更加灵活，在有限的空间内可设置多组制动轮对100，可进一步提高非动力齿轨转向架的制动能力。
44.在一个可选的实施例中，继续参阅图1和图5，本实施例提供的非动力齿轨转向架中，制动轮对100的轮轴110与构架200连接，轮轴110上设置有两个行车轮140，两个行车轮140分别位于齿轨轮120的两侧，用于与对应的轨道配合，在动力转向架的带动下即可沿着轨道行进。
45.可选地，继续参阅图5，本实施例提供的非动力齿轨转向架还包括：踏面制动结构300；踏面制动结构300安装在构架200沿行进方向的端部外侧，踏面制动结构300与构架200可拆卸连接，便于后续的维修和更换。
46.具体地，踏面制动结构300包括两个踏面制动器，踏面制动器与行车轮140一一对应设置，用于对行车轮140进行制动。
47.本实施例中，通过在非动力转向架的构架200上设置踏面制动结构300，可对行车轮140进行制动，同时配合制动组件130的制动力，进一步提升了制动效果。
48.需要说明的是，本实施例中的非动力转向架上的踏面制动或者制动轮对100上的制动组件130都需要跟动力转向架上的制动装置保持一致，一方面保证制动效果，另一方面也是保证整个齿轨车的行车安全，避免出现翻车或者脱轨的问题。
49.可选地，如图6所示，对于尺寸较长的拖车而言，可设置多组轮对以保证行车稳定。
为此，本实施例的非动力齿轨转向架还包括：至少一组从动轮对400；从动轮对400包括从动轮轴110和从动行车轮140，由于从动轮对400没有设置齿轨轮120和制动组件130，其占用的安装空间较小，可以为制动轮对100的安装预留出较大的安装空间，从而在有限的空间内在保证制动力的基础上提高拖车的运行稳定性。
50.具体地，从动轮对400与制动轮对100沿着行进方向间隔交替设置，例如：第一组为制动轮对100，第二组为从动轮对400，第三组为制动轮对100，第四组为从动轮对400，
……
，依次类推(图6中仅示意出两组制动轮对和两组从动轮对)。
51.本实施例提供的非动力齿轨转向架，通过沿行进方向交替设置制动轮对100和从动轮对400，可以在保证制动能力的前提下，可以提高对拖车的支撑能力，从而提高拖车在轨道上的运行稳定性。
52.当然，从动轮对400与制动轮对100的数量和布置方式还可以根据制动力的需求进行设置(例如：两个制动轮对100之间设置一个从动轮对400)，只要能够保证制动效果即可，本实施例中对其他的实施方式不作具体说明。
53.基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种齿轨车，该齿轨车包括至少一个前述实施例中的非动力齿轨转向架，各非动力齿轨转向架通过各自的制动装置实现辅助制动，可与动力齿轨车的制动保持一致，从而提高整个齿轨车的制动能力。
54.本技术领域技术人员可以理解，本发明中已经讨论过的各种操作、方法、流程中的步骤、措施、方案可以被交替、更改、组合或删除。进一步地，具有本发明中已经讨论过的各种操作、方法、流程中的其他步骤、措施、方案也可以被交替、更改、重排、分解、组合或删除。进一步地，现有技术中的具有与本发明中公开的各种操作、方法、流程中的步骤、措施、方案也可以被交替、更改、重排、分解、组合或删除。
55.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
56.术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
57.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体状况理解上述术语在本发明中的具体含义。
58.在本说明书的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
59.应该理解的是，虽然附图的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，其可以以其他的顺序执行。而且，附图的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻
执行完成，而是可以在不同的时刻执行，其执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其他步骤或者其他步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
60.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。