折叠式铁轮行驶装置的制作方法

本发明涉及车辆领域，特别是涉及一种大型特种车辆公路铁路两用的行驶装置。

背景技术：

目前我国大型公路运输车辆，需要利用铁道进行长距离行驶时，一般采用将车辆装载至铁道平板车的办法进行运输。对于质量大、结构大的车辆，在装载至铁道车辆进行运输的时候，存在因超重、超高等问题引起的装卸车保障要求复杂、运输组织困难、限制运行速度、限制通行区域等问题，同时，装载状态的车辆在遇到轨道损坏、铁路车辆损坏或缺乏卸车条件等问题时，也存在离开铁路困难等问题。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种折叠式铁轮行驶装置，该装置能够安装于公路车辆底盘下方，使车辆实现公路铁路两用行驶。

本发明折叠式铁轮行驶装置，包括下芯盘安装座，所述下芯盘安装座的相对两侧各固定设有两个垂直梁，每个所述垂直梁的下端均铰接有L形梁，所述L形梁的另一端朝上方布置并铰接有拉压梁，所述拉压梁上可转动地安装有驱动臂，所述驱动臂的另一端通过减速器与电机连接，所述电机固定设在所述垂直梁上，所述L形梁的下方安装有悬架和适于铁路行驶的轮对。

本发明折叠式铁轮行驶装置，其中每个所述垂直梁的上端均固定设有一拉压梁挤压座。

本发明折叠式铁轮行驶装置，其中所述垂直梁呈盒型结构，所述垂直梁沿竖直方向固定在所述下芯盘安装座上，所述电机固定设在垂直梁的盒型结构内。

本发明折叠式铁轮行驶装置，其中所述拉压梁上可转动地安装驱动臂的方式为，所述拉压梁上通过轴承可转动地安装有一转轴，所述驱动臂固定套装在所述转轴上。

本发明折叠式铁轮行驶装置，其中位于所述下芯盘安装座同一侧的两个拉压梁之间设有拉压梁横梁。

本发明折叠式铁轮行驶装置，其中位于所述下芯盘安装座同一侧的两个L形梁之间设有端部横梁。

本发明折叠式铁轮行驶装置，其中所述L形梁上设有抗侧滚扭杆座，位于所述下芯盘安装座同一侧的两个L形梁上的抗侧滚扭杆座之间安装有抗侧滚扭杆装置。

本发明折叠式铁轮行驶装置与现有技术不同之处在于本发明在使用的时候，通过下芯盘安装座固定在公路车辆的底盘下方，与公路行驶装置并存，当车辆沿公路行驶时，本发明折叠于底盘下，不影响公路车辆行驶运行；当需要利用铁道系统运输时，本发明可自动展开至钢轨上，并通过折叠变形抬高公路轮组，满足铁路行驶要求，进而形成铁道行驶能力，使车辆可以单独或组列沿轨道行驶。

下面结合附图对本发明作进一步说明。

附图说明

图1为本发明折叠式铁轮行驶装置在铁路行驶模式下的状态图；

图2为本发明折叠式铁轮行驶装置在公路行驶模式下的状态图；

图3为本发明折叠式铁轮行驶装置同一侧的两个L形梁的安装状态图；

图4为本发明折叠式铁轮行驶装置中L形梁的转动原理图。

具体实施方式

如图1所示，并结合图2、3所示，本发明折叠式铁轮行驶装置包括下芯盘安装座11，所述下芯盘安装座11的相对两侧各固定设有两个垂直梁10，每个所述垂直梁10的下端均铰接有L形梁1，所述L形梁1的另一端朝上方布置并铰接有拉压梁3，所述拉压梁3上可转动地安装有驱动臂8，所述驱动臂8的另一端通过减速器与电机连接，所述电机固定设在所述垂直梁10上，所述L形梁1的下方安装有悬架和适于铁路行驶的轮对17，以及与轮对17配套使用的利诺尔减振器12、制动盘14、轴箱15和基础制动装置18。为了附图的清楚，图中未示出电机和减速器。

如图4所示，本发明在使用的时候，通过下芯盘安装座11将本发明固定设在公路车辆的车底盘下方，当车辆在公路上行驶时，启动电机，电机带动驱动臂8(相当于图中的CD、C′D′)向上方摆动(从图中的C′D′摆动到C″D′)，驱动臂8带动拉压梁3(相当于图中的BE、B′E′)向上方运动，拉压梁3带动L形梁1(相当于图中的AB、A′B′)向上方运动(从图中的A′B′运动到A′B″)，于是安装在L形梁1下方的适于铁路行驶的轮对17也随着L形梁1向上方运动。当适于铁路行驶的轮对17向上方运动后，公路车辆上的公路行驶装置与公路面接触(此时公路车辆上的适于铁路行驶的轮对17不与公路面接触)，公路车辆通过自身的公路行驶装置在公路上行驶。当车辆在铁路上行驶时，启动电机，电机带动驱动臂8向下方摆动，驱动臂8带动拉压梁3向下方运动，拉压梁3带动L形梁1向下方运动，于是安装在L形梁1下方的适于铁路行驶的轮对17也随着L形梁1向下方运动。当适于铁路行驶的轮对17向下方运动后与铁路接触(此时公路车辆上的公路行驶装置不与铁路面接触)，公路车辆通过安装在其底盘上的适于铁路行驶的轮对17在铁路上行驶。

本发明折叠式铁轮行驶装置，其中每个所述垂直梁10的上端均固定设有一拉压梁挤压座9。设置拉压梁挤压座9的目的是，当车辆在铁路上行驶时，拉压梁3处于水平位置，此时拉压梁3与拉压梁挤压座9相互贴紧并锁紧，使拉压梁3不发生摆动，以使车辆平稳行驶。

所述垂直梁10呈盒型结构，所述垂直梁10沿竖直方向固定在所述下芯盘安装座11上，所述电机固定设在垂直梁10的盒型结构内。下芯盘安装座11呈方形结构，4个垂直梁10分别固设在下芯盘安装座的4个角处。本发明中的电机选用伺服电机。

所述拉压梁3上可转动地安装驱动臂8的方式为：所述拉压梁3上通过轴承可转动地安装有一转轴7，所述驱动臂8固定套装在所述转轴7上。

本发明折叠式铁轮行驶装置，其中位于所述下芯盘安装座11同一侧的两个拉压梁3之间设有拉压梁横梁6；位于所述下芯盘安装座11同一侧的两个L形梁1之间设有端部横梁4；所述L形梁1上设有抗侧滚扭杆座2，位于所述下芯盘安装座11同一侧的两个L形梁1上的抗侧滚扭杆座2之间安装有抗侧滚扭杆装置13。设置拉压梁横梁6、端部横梁4以及抗侧滚扭杆装置13的目的均是为了使同一侧的拉压梁3和L形梁1能够同时动作，且其在动作过程中不发生侧滚。

所述L形梁1上还设有制动吊座5，制动吊座5用来安装制动装置。所述垂直梁10的外侧还固定设有下旁承座16。

本发明在使用的时候，通过下芯盘安装座11固定在公路车辆的底盘下方，与公路行驶装置并存，当车辆沿公路行驶时，本发明折叠于底盘下，不影响公路车辆行驶运行；当需要利用铁道系统运输时，本发明可自动展开至钢轨上，并通过折叠变形抬高公路轮组，满足铁路行驶要求，进而形成铁道行驶能力，使车辆可以单独或组列沿轨道行驶。

本发明通过设计一种可折叠的构架，优化公路车辆底盘下部空间利用效率，同时通过悬架内置与新材料的应用，减小铁轮转向行驶装置的结构空间、重量，进而实现铁路行驶装置在公路车辆底盘下安装的可行性。

本发明主要用于克服公铁两用车辆底盘下两种行驶装置造成的空间和自重负荷矛盾，具体方案为：

1、悬架从车轮外侧移动至车轮内侧，实现转向架横向宽度的减少，同时由于跨距减小，同等构架刚度下，结构重量得到减轻。

2、构架纵梁采用两段式设计，即固定构架(包括下芯盘安装座11和垂直梁10)和摆动构架(包括驱动臂8、拉压梁3和L形梁1)，两段构架可折叠并在两种状态(即折叠和展开)下锁闭。可折叠的摆动构架，在公路行驶时可带动轮对17在底盘向上转动并紧贴在底盘纵梁下部锁闭，可为公路行驶状态提供较大的离地间隙；当铁路行驶时，可折叠的摆动构架，在推杆作用下向下摆动至支撑铁轨并对正、支承稳固。

3、横向刚度的控制优化：由于行驶装置采用了“悬挂内置、折叠式构架结构”等技术措施，车辆高速行驶时“侧向稳定力矩变小、构架横向刚度下降较多”，因此行驶装置的动力学特性与传统车辆相比有较大恶化，针对这一特性，在系统设计中采用多耳片交叉对接形式抑制结构间隙；同时在设计中采用垂向减振装置和抗侧滚装置、弹性旁承装置构成梯形组合型悬架系统以增大横向刚度和阻尼。

本发明的有益效果如下：

本发明充分利用了底盘的下部空间，使铁轮行驶装置安装在6轴或8轴的公路车辆底盘下从不可能变成为可能，进而开拓了公路车辆行驶机动的新模式。

其中：

采用折叠式结构的铁轮行驶装置所需结构空间远远小于传统的固定式构架，解决了公路底盘下部空间狭小与传统转向架体积大的矛盾。

采用固定构架与摆动构架结合的构架行驶，即保留了铁路行驶时的转向架行驶优势，又可以通过摆动构架的摆动，实现自主式的公铁两种道路转换功能。

在系统设计中采用多耳片交叉对接形式，行驶状态下耳片之间的结构间隙形相抑制，可以有效减少铰接部分的结构间隙，进而增加了铰接部分的横向刚度；垂向减振装置和抗侧滚装置、弹性旁承装置构成的梯形组合型悬架系统丰富了各项动力学性能的设计控制能力，经动力学仿真验证，通过调整各弹性单元的刚度参数，可以根据需要调整行驶过程中的横向刚度和阻尼，以满足行驶需要。

以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。