一种轨道工程车转向架驱动装置的制作方法

1.本实用新型轨道交通工程车技术领域，具体涉及一种轨道工程车转向架驱动装置。


背景技术：

2.在地铁施工中需要轨道工程车，轨道工程车必须既能够在铁轨上行驶，又能够在路面或沿隧道壁行驶。当在轨道上行驶时，需要将胶轮组件升起、同时放下转向架，将轮对放到铁轨上；当在路面上行驶时，需要放下胶轮组件，使胶轮与地面接触，同时将转向架整体吊起，使转向架和轮对悬空。而且轨道工程车的转向架必须带有驱动和制动装置，使得轨道工程车能够在轨道上行驶和制动。
3.经专利检索，与本实用新型有一定关系的专利主要有以下专利：
4.1、申请号为“201510141649.x”、申请日为“2015.03.27”、公开号为“cn104787076a”、公开日为“2015.07.22”、名称为“用于地铁工程车的轻量化转向架”、申请人为“宝鸡南车时代工程机械有限公司”的中国发明专利，该发明专利提供一种用于地铁工程车的轻量化转向架，具有构架，构架主要是由鱼腹型的侧梁和横梁构成的h 型结构，侧梁和横梁均采用厚度≤12mm 的高强度合金钢板制成，构架的上端面中部设有球面心盘，构架的上端面两侧设有常接触摩擦旁承，构架通过弹性节点座与转臂式轴箱连接，转臂式轴箱上设有减振器和轴箱弹簧，轮对的两端通过轴承支撑在转臂式轴箱内部，轮对上设有车轴齿轮箱，构架上设有干式轮缘润滑器，构架内侧设有踏面单元制动器，构架两端设有连接检测装置的接口座。该发明是采用设置在转向架中间的液动马达5和齿轮箱7驱动轮对4 转动，是采用踏面制动的方式，与本实用新型的技术方案不同。
5.2、申请号为“201811447427 .0”、申请日为“2018.11.29”、公开号为“cn109398006a”、公开日为“2019.03.01”、名称为“铁路转向架驱动系统”、申请人为“高波、蔺绍麟”的中国发明专利，该发明专利涉及一种铁路转向架驱动系统，其包括转向架机构和液压驱动控制机构；转向架机构中的转向架构架整体上为呈中部区域下陷的下沉式框架结构；驱动轮对中的驱动桥具有驱动桥壳和齿轮箱；液压驱动机构中的液压驱动马达连接齿轮箱，液压泵站包括油箱和伺服变量泵，油箱通过伺服变量泵和供油管路向液压驱动马达供油，供油管路上设有电磁阀，控制器分别连接伺服变量泵和电磁阀。该铁路转向架驱动系统采用配伺服变量泵的液压泵站向液压驱动马达供油以驱动转向架沿铁轨运行，便于持续牵引，同时所需的安装空间小，可满足各种公、铁底盘的改装使用要求。该发明是采用设置在转向架中间的液动马达140带动驱动轮对121转动，是采用设置在从动轮对122中间的刹车制动装置160进行制动，与本实用新型的技术方案不同。
6.3、申请号为“202010776447.3”、申请日为“2020.08.05”、公开号为“cn111891150a”、公开日为“2020.11.06”、名称为“转向架及轨道工程车辆”、申请人为“中国铁建高新装备股份有限公司”的中国发明专利，该发明专利提供了一种转向架及轨道工程车辆，转向架包括两个轮对、构架和两个动力装置，个轮对相对设置，轮对包括车轴和固
定在车轴两侧的两个车轮；每一个轮对上设有两个轴箱，两个轴箱均设置在车轴上且位于两个车轮之间；构架包括相对设置的两个侧梁以及连接两个侧梁的横梁，侧梁垂直于车轴且连接在轴箱上；两个动力装置分别用于驱动两个轮对运动，两个动力装置相对于转向架的中心对称设置；动力装置包括牵引电机、传动机构和齿轮箱，牵引电机设置在构架上，牵引电机通过传动机构连接齿轮箱的输入端，齿轮箱的输出端连接车轴。该发明是采用设置在转向架中间的牵引电机41，通过传动机构和齿轮箱42驱动轮对10行驶；单元制动器60是采用单侧闸瓦踏面制动器；与本实用新型的技术方案不同。
7.4、申请号为“202010545564.9”、申请日为“2020.06.16”、公开号为“cn111907548a”、公开日为“2020.11.10”、名称为“一种轨道观光火车衔接式转向架”、申请人为“天津市博瑞特旅游观光火车有限公司”的中国发明专利，该发明专利公开一种轨道观光火车衔接式转向架，包括转向架体、轮对总成、轴箱、电机减速机和制动组件，所述轮对总成连接所述轴箱，所述轴箱通过弹簧与所述转向架体连接，所述电机减速机与所述轮对总成连接，所述电机减速机通过吊杆与所述转向架体连接，所述制动组件位于所述转向架体上，并与所述轮对总成连接，所述转向架体上设有芯盘总成和旁承总成，所述芯盘总成为三层结构，与两个列车单元连接。该发明采用衔接式转向架，连接两个列车单元，在保证承载能力、传递牵引力、制动力及曲线导向功能外，可大幅降低转向架的配置数量；将芯盘总成设计成三层结构，使其可以连接两个列车单元，芯盘总成内部采用推力调心滚子轴承，减小了摩擦力。该发明是采用设置在转向架中间的电机减速机4驱动轮对；制动组件5是采用常规的踏面制动方式；与本实用新型的技术方案不同。
8.5、申请号为“201720284011.6”、申请日为“2017.03.22”、公开号为“cn207000471a”、公开日为“2018.02.13”、名称为“一种工程车用液压驱动米轨转向架”、申请人为“中车太原机车车辆有限公司”的实用新型专利，该实用新型专利属于工程车设备技术领域，具体是一种工程车用液压驱动米轨转向架。包括构架、轮对、轴箱、一系悬挂、二系悬挂、牵引装置、制动系统、驱动装置、轮缘润滑装置、扫石器装置和撒砂装置，构架下侧通过轴箱与轮对连接，轮对由驱动装置驱动，轮对边缘处安装有轮缘润滑装置，轮缘润滑装置固定在构架上，轴箱与构架之间设有一系悬挂，构架顶部设有二系悬挂，构架一侧设有扫石器装置，构架另一侧设有制动系统和撒砂装置，构架底部设有牵引装置。该实用新型是采用设置在转向架中间的液压马达81和齿轮箱82带动输出轴，进而驱动车轴轮对；制动系统7是采用常规的踏面制动方式；与本实用新型的技术方案不同。
9.6、申请号为“201721077123.0”、申请日为“2017.08.26”、公开号为“cn207156865u”、公开日为“2018.03.30”、名称为“一种公铁两用洗扫车的液压驱动转向架”、申请人为“湖北时瑞达重型工程机械有限公司”的实用新型专利，该实用新型专利公开了一种公铁两用洗扫车的液压驱动转向架，安装于公铁两用洗扫车的底盘车架上，包括连接架、旋转支撑架、横梁、升降机构、轴承座、导向轮、液压马达和横拉杆，所述连接架固定于所述底盘车架上，所述旋转支撑架一端铰接于所述连接架上，另一端与所述横梁连接，所述升降机构一端设置于所述连接架上，另一端连接所述横梁，所述轴承座对称设置于所述横梁两端，所述导向轮和所述液压马达分别设置于所述轴承座两侧且相互连接，所述横拉杆设置于所述轴承座上。该实用新型的液压马达7虽然是设置在车轮的外侧，但并不是同轴设置，导致两侧的车轮可能不同步，影响转向架在轨道上行驶，造成车轮边缘磨损。与本实用
新型的技术方案不同。
10.7、申请号为“201820570282.2”、申请日为“2018.04.20”、公开号为“cn207156865u”、公开日为“2018.11.09”、名称为“轨道工程车液压驱动装置”、申请人为“苏州大方特种车股份有限公司”的实用新型专利，该实用新型专利涉及一种轨道工程车液压驱动装置，包括动力源、与所述的动力源相连接的动力驱动组件、与所述的动力驱动组件相连接的动力转向架组件，所述的动力驱动组件包括：与所述的动力源相连接的液压泵、与所述的液压泵相连接的液压马达、与所述的液压马达相连接的变速箱、设置在所述的液压泵与所述的液压马达之间的液压控制阀以及微电控制系统，所述的变速箱与所述的动力转向架组件相连接。该实用新型的液压马达4通过变速箱2和万向轴3驱动前端减速机13，前端减速机13通过传动轴15带动后端减速机14，最终传递到钢轮10上，驱动钢轮10运行。与本实用新型的技术方案不同。


技术实现要素：

11.本实用新型要解决的技术问题是针对现有技术中存在的缺陷，提供一种轨道工程车转向架驱动装置。
12.为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案为：一种轨道工程车转向架驱动装置，所述轨道工程车转向架包括：构架、轴箱及轮对，轮对包括车轴及车轮，车轮及轴箱对称设置在车轴上，轮对通过轴箱安装在构架下。轨道工程车转向架为两轴转向架，其中一根车轴为主动轴，在主动轴的两端同轴设置有驱动装置。这种同轴设置在主动轴两端的驱动装置，便于安装维护，而且两条轨道上牵引力平衡，不会产生偏转力矩。
13.进一步地，所述驱动装置为液动马达，液动马达包括：马达安装法兰及马达转轴，马达安装法兰通过螺栓安装在轴箱外侧，马达转轴上设置有外花键；主动轴端部设置有内花键，马达转轴的外花键插入主动轴端部的内花键中实现固定连接。液压传动具有无级调速、承载能力大的优点，与轨道工程车行驶速度变化范围大、载重大的特点匹配。
14.进一步地，构架为h形一体结构，构架四端的下侧设置有u形的轴箱槽。这种构架结构简单、制造简便、成本低，能够被整体吊起。
15.进一步地，所述轴箱为方形，轴箱的两侧设置有安装槽，轴箱两侧的安装槽卡在轴箱槽两侧的轴箱槽边上，使得轴箱能够在轴箱槽内滑动。
16.进一步地，轴箱槽的开口处两侧设置有锁口螺栓孔，锁口螺栓穿过锁口螺栓孔将轴箱锁在轴箱槽内。当构架被吊钩吊起时，轴箱及安装在轴箱上的轮对能够随同构架一同被吊起，能够将转向架整体吊挂在车体上。
17.进一步地，在轴箱与轴箱槽的底部之间还设置有弹性垫。这种弹性垫结构简单、需要的安装高度小、结构紧凑、成本低。
18.进一步地，轨道工程车转向架中的另一根车轴为从动轴，在从动轴的两端同轴设置有制动装置。这种同轴设置在从动轴两端的制动装置，便于安装维护，而且两条轨道上制动力平衡，不会产生偏转力矩。
19.进一步地，所述制动装置为碟刹，包括：制动盘及制动钳，制动盘安装在从动轴的两端，制动钳安装在轴箱的外侧，使得制动钳的钳脚分布在制动盘的两侧。采用标准化的碟刹能够降低成本，碟刹还具有结构简单、制动可靠的优点。
20.进一步地，构架的对称中心的上侧设置有球形芯盘。使上芯盘能够相对于下芯盘有较大的摆动幅度，使得轨道工程车能够在不平整的路面上行驶。
21.进一步地，球形芯盘包括：下芯盘及上芯盘，下芯盘与上芯盘的接触面为凸形球面，上芯盘与下芯盘的接触面为凹形球面。
22.本实用新型的有益效果为：在轨道工程车转向架的车轴两端同轴设置液动马达和碟刹，使得轨道工程车转向架能够在轨道上行驶和制动。这种设置方式，便于制动和驱动装置的安装维护，而且两条轨道上驱动力或制动力都平衡，不会产生偏转力矩。同时液压传动具有无级调速、承载能力大的优点；碟刹是标准化产品，具有结构简单、制动可靠、成本低的优点；与轨道工程车行驶速度变化范围大、载重大的特点匹配。
附图说明
23.图1为转向架立体结构示意图，
24.图2为图1 中a局部放大示意图，
25.图3为转向架正视示意图，
26.图4为转向架俯视示意图，
27.图5为转向架侧视示意图，
28.图6为图4 中c局部放大示意图，
29.图7为图4中d—d剖视示意图，
30.图8为图4中e—e剖视示意图，
31.图9为图5中f局部放大示意图，
32.图10为安装环剖视示意图，
33.图11为转向架构架立体结构示意图，
34.图12为转向架构架正视示意图，
35.图13为轴箱立体结构示意图，
36.图14为弹性垫立体结构示意图，
37.图15为液动马达立体结构示意图。
38.图中：1—构架，11—轴箱槽、111—轴箱槽边、112—锁口螺栓孔，2—球形芯盘、21—下芯盘、22—上芯盘、23—弹性环、24—中心销、25—挡盘，3—主动轴，4—从动轴，5—轴箱、51—轴箱轴孔、52—安装槽，6—液动马达、61—马达安装法兰、62—马达转轴，7—碟刹、71—制动盘、711—安装环、712—销轴孔、72—制动钳、73—安装座，8—弹性垫、81—弹性垫顶板、82—弹性垫底板、9—锁口螺栓。
具体实施方式
39.下面通过具体的实施例并结合附图对本实用新型做进一步的描述：
40.本实用新型的轨道工程车包括：车体、转向架、胶轮组件及吊挂装置。当在轨道上行驶时，采用转向架承载车体，并利用转向架上设置的驱动装置和制动装置进行行驶或制动。当在没有轨道的路面行驶时，利用设置在车体两端侧边的顶升油缸伸向地面，将车体顶起。然后将胶轮组件伸向路面，当胶轮组件接触地面后，再将顶升油缸缩回，利用胶轮组件来承载车体。
41.由于车体与转向架之间设置有吊挂装置。当车体抬升时，吊挂装置能够将转向架整体吊起，使转向架脱离轨道或路面。此时轨道工程车依靠胶轮组件在路面行驶，转向架吊挂在车体下随行。当轨道工程车行驶到设置有轨道的地段时，利用设置在车体两端侧边的顶升油缸伸向地面，将车体顶起。然后收缩胶轮组件、脱离地面，再将顶升油缸缩回，使车体下降。转向架随同车体下降，当转向架的轮对落到轨道上后，继续收缩顶升油缸，使顶升油缸脱离路面。此时轨道工程车利用转向架在轨道行驶。
42.转向架如图1至5所示，转向架包括：构架1、球形芯盘2、主动轴3、从动轴4、轴箱5、液动马达6、碟刹7、弹性垫8及锁口螺栓9。
43.球形芯盘2如图9所示，包括：下芯盘21、上芯盘22、弹性环23、中心销24和挡盘25。中心销24插在下芯盘21的中心孔内，下芯盘21通过螺栓安装在构架1对称中心的上侧，同时将中心销24固定在构架1上。上芯盘22通过螺栓安装在车体下面，通过中心销24在车体与转向架之间传递水平牵引力和制动力。车体的重量通过上芯盘22与下芯盘21之间的接触面传递到转向架上。下芯盘21与上芯盘22的接触面为凸形球面。上芯盘22与下芯盘21的接触面为凹形球面。当路面或轨道不平导致车体相对于转向架摆动时，由于上芯盘22与下芯盘21之间的接触面为球形，有利于车体的摆动，能够实现较大的摆动幅度。而且在摆动过程中始终保持球面接触，接触面积大，使得上芯盘22与下芯盘21之间压强小，可以减少上芯盘22与下芯盘21接触面的磨损。在上芯盘22与中心销24之间的间隙中设置有弹性环23，起到缓冲牵引力的作用。在中心销24安装有挡盘25，防止车体颠簸时上芯盘22脱离中心销24。
44.构架1如图11至12所示，本实用新型的构架1不同于通常采用由两个侧架和一个摇枕的三大件结构，而是采用由钢板焊接成的h形一体式结构。这种构架1的结构简单、制造简便、成本低，能够被整体吊起。在h形构架1的四端下侧设置有轴箱槽11，轴箱槽11由两侧平行的轴箱槽边111和底边组成u形，在u形的开口处设置有锁口螺栓孔112。
45.轴箱5如图13所示，轴箱5为方形，方形中心设置轴箱轴孔51，轴箱轴孔51内设置有轴承；方形的两侧设置有凹形的安装槽52，安装槽52与轴箱槽边111配合，用来安装轴箱5，使轴箱5能够在轴箱槽11上下滑动。
46.弹性垫8如图14所示，弹性垫8为方形，采用橡胶制造。包括：弹性垫顶板81及弹性垫底板82。用螺栓将弹性垫顶板81固定在轴箱槽11的u形底边上，弹性垫底板82与轴箱5接触。当轨道工程车在轨道行驶时，弹性垫8被压缩，起到减振缓冲作用。这种采用弹性垫8的减振方式，与采用弹簧减振相比，具有结构简单、需要的安装高小、结构紧凑、成本低的优点，适用于行驶速度低、载重量大的轨道工程车。
47.碟刹7如图6和图8所示，碟刹7包括：制动盘71、制动钳72及安装座73。制动盘71为圆盘形，圆盘的一侧设置有安装环711，安装环711的壁上设置有销轴孔712。安装环711的内径与从动轴4的端部外径匹配，安装环711能够套在从动轴4的端部上，并利用销轴通过销轴孔712插入到从动轴4的端部的销轴孔内，从而将制动盘71安装在从动轴4的端部。安装座73采用钢板弯成c形，用螺栓将安装座73安装在轴箱5的外侧，然后用螺栓将制动钳72安装在安装座73上，使得制动钳72的钳脚分布在制动盘71的两侧，从而将碟刹7安装在从动轴4的两端。
48.液动马达6如图15所示，包括：马达安装法兰61及马达转轴62，马达转轴62顶端设置有外花键。主动轴3的轴端设置有与马达转轴62匹配的内花键，将马达转轴62的外花键插
入主动轴3的轴端内花键中，然后用螺栓将马达安装法兰61固定在轴箱5的外侧，从而将液动马达6安装在主动轴3的两端。
49.如图1至5所示，转向架采用二轴转向架，其中一根轴为主动轴3，另一根轴为从动轴4。主动轴3的两端依次传过车轮、轴箱5，再在两端安装液动马达6，然后将主动轴3两端的轴箱5插到构架1上的轴箱座11内，利用锁口螺栓9穿传过锁口螺栓孔112，将轴箱5锁在轴箱槽11内，从而将主动轮对安装在构架1上。由于液动马达6设置在主动轴3的两端，也就是将液动马达6设置在转向架的外侧。这种设置方式，安装维修人员不需要进入到转向架进行操作，便于液动马达6的安装和维修。由于两侧的液动马达6是同轴设置，两侧液动马达6的驱动力都作用在主动轴3上，再通过主动轴3带动轮对转动，所以两侧的液动马达6始终同步转动，两侧的车轮也始终同步转动。不会出现两侧车轮不同步、而产生偏转力矩，而造成车轮边缘磨损的现象。
50.从动轴4的两端依次传过车轮、轴箱5，再在两端安装碟刹7，然后将从动轴4两端的轴箱5插到构架1上的轴箱座11内，利用锁口螺栓9穿传过锁口螺栓孔112，将轴箱5锁在轴箱槽11内，从而将从动轮对安装在构架1上。由于碟刹7设置在从动轴4的两端，也就是将碟刹7设置在转向架的外侧。这种设置方式，安装维修人员不需要进入到转向架进行操作，便于碟刹7的安装和维修。由于两侧的碟刹7是同轴设置，两侧碟刹7的制动力都作用在从动轴4上，所以两侧的车轮也始终同步转动。不会出现两侧车轮不同步、而产生偏转力矩，而造成车轮边缘磨损的现象。
51.由于转向架采用了一体式结构的构架1，而且采用锁口螺栓9将主动轮对和从动轮对固定在构架1上，因此当构架1被吊钩吊起时，轴箱5及安装在轴箱5上的轮对能够随同构架1一同被吊起，实现转向架整体吊挂在车体上。而且转向架带有液动马达6和碟刹7，能够在轨道上行驶或制动。液动马达6具有无级调速、承载能力大的优点，与轨道工程车行驶速度变化范围大、载重大的特点匹配。碟刹7为标准化产品，具有结构简单、制动可靠和成本低的优点。
52.综上所述：本实用新型的有益效果为：在轨道工程车转向架的车轴两端同轴设置液动马达和碟刹，使得轨道工程车转向架能够在轨道上行驶和制动。这种设置方式，便于制动和驱动装置的安装维护，而且两条轨道上驱动力或制动力都平衡，不会产生偏转力矩。同时液压传动具有无级调速、承载能力大的优点；碟刹是标准化产品，具有结构简单、制动可靠、成本低的优点；与轨道工程车行驶速度变化范围大、载重大的特点匹配。
53.以上实施例仅供说明本实用新型之用，而非对本实用新型的限制，有关技术领域的技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化或变换，因此所有等同的技术方案也应该属于本实用新型的保护范围，本实用新型的保护范围应该由各权利要求限定。