内燃机驱动的观光火车驱动系统的制作方法

本发明申请涉及观光火车，尤其涉及一种内燃机驱动的观光火车驱动系统。

背景技术：

观光火车是通过动力车厢驱动而实现在轨道上行走的。驱动观光火车的动力有多种，如电驱动即电机驱动，蒸汽驱动和内燃机驱动(即发动机驱动)。现有的通过内燃机驱动的观光火车存在以下不足：冷却水箱是抵接的方式固定在内燃机上的，不便于实现冷却水箱四周通透的布局以提高散热效果；不能够像蒸汽驱动的火车那样进行冒白烟而提高观光者进行观光时的视觉效果。

技术实现要素：

本发明提供了一种能够冒白烟和便于实现冷却水箱的四周通透布局的内燃机驱动的观光火车驱动系统，解决了现有的蒸汽动力火车不能够产生白烟和冷却水箱不便于实现冷却水箱四周通透布局的问题。

以上技术问题是通过下列技术方案解决的：一种内燃机驱动的观光火车驱动系统，包括车架、设置于所述车架的行走轮对和驱动行走轮对的内燃机，所述行走轮对包括轮轴和两个连接在轮轴两端的行走轮，所述内燃机设有冷却水箱，其特征在于，还包括烟雾形成机构，所述烟雾形成机构包括电蒸汽锅炉、制冷系统和烟囱，所述电蒸汽锅炉设有蒸汽出口，烟囱固定在车架上，蒸汽出口通过蒸汽输送软管同烟囱的进口端连接在一起，所述烟囱设有出口段，所述制冷系统包括冷凝器、蒸发器和驱动冷媒在冷凝器和蒸发器之间循环的压缩机，所述蒸发器包括套设在烟囱的出口段的外壳和位于外壳内的吸热管，所述外壳内设有使外壳内的空气沿烟囱的出气方向排出的风机，所述冷却水箱设有一对挂耳，所述挂耳通过悬挂销同车架连接在一起，所述冷却水箱通过冷却水循环软管同所述内燃机连接在一起实现冷却水连通。通过设置电蒸汽锅炉且将蒸汽从烟囱排出，蒸汽排出时产生冷凝而形成水汽，给人有白烟排出的错觉。当环境温度较高高，蒸汽排出不会产生冷凝会形成白烟时，通过制冷系统的蒸发器给烟囱的出口段进行降温，使得蒸汽经过出口段时能够产生部分冷凝而形成白烟，从而克服了温度高时没有白烟形成而不能够达到白烟排出的视觉效果的问题，已即白烟的形成受环境的制约小。

作为优选，所述出口段为直线形且倾斜设置，所述外壳包括沿水平方向分布在所述出口段的径向两侧的两个半管，所述两个半管的下侧通过沿出口段延伸方向延伸的半管部铰轴同出口段铰接在一起，所述两个半管的上端通过铁磁体配合吸铁石固定在一起，所述吸热管同所述外壳连接在一起。当环境温度低而不需要对出口段降温时，能够将蒸发器张开，使得出口段外露，以免蒸发器影响蒸汽的冷凝产生烟雾。

作为优选，所述两个半管的外表面设有限位块，所述两个半管开启到两个半管上的限位块抵接在一起时、两个半管在重力作用下保持为开启状态且内表面朝上。保持张开状态时方便，张开时游客不容易发现白烟为人造的。

作为优选，所述电蒸汽锅炉通过电蒸汽锅炉部铰轴同所述车架铰接在一起，所述电蒸汽锅炉还同驱动电蒸汽锅炉以电蒸汽锅炉部铰轴为轴摆动的摇摆电蒸汽锅炉机构连接在一起。摆动过程中电蒸汽锅炉内的水会产生晃动，从而起到提高蒸汽产生效率的作用。

作为优选，所述摇摆电蒸汽锅炉机构包括液压缸、驱动液压缸伸缩的液压泵和液压缸伸缩控制机构，所述液压缸包括缸体、位于缸体内的活塞和同活塞连接在一起的活塞杆，所述活塞将缸体分割为有杆腔和无杆腔，有杆腔设有有杆腔部连接口，无杆腔设有无杆腔部连接口，活塞杆同所述电蒸汽锅炉铰接在一起，缸体同所述车架铰接在一起，所述液压泵的出口端在所述液压缸伸缩控制机构的控制下同所述无杆腔部连接口或有杆腔部连接口连接在一起。

作为优选，所述液压缸伸缩控制机构包括液路切换机构、下压机构和上压机构，所述液路切换机构包括壳体、上按压杆和下按压杆，所述壳体内设有进液缸、出液缸、上进出液口和下进出液口，所述进液缸设有进液总口、上出液支口、下出液支口和沿上下方向滑动连接在进液缸内的出液堵头，所述出液堵头的上端和下端分别同所述上按压杆和下按压杆连接在一起，所述出液缸设有出液总口、上进液支口、下进液支口和沿上下方向滑动连接在出液缸内的进液堵头，所述进液堵头的上端和下端分别同所述上按压杆和下按压杆连接在一起，所述上进液支口、下出液支口和上进出液口连通，所述下进液支口、上出液支口和下进出液口连通，所述上进出液口同所述有杆腔部连接口连接在一起，所述下进出液口同所述无杆腔部连接口连接在一起；所述电蒸汽锅炉以所述电蒸汽锅炉部铰轴为轴朝一侧摆动到设定位置时驱动所述下压机构按压所述上按压杆使得所述出液堵头封堵住所述下出液支口和进液堵头封堵住所述下进液支口、所述电蒸汽锅炉以所述电蒸汽锅炉部铰轴为轴朝另一侧摆动到设定位置时驱动上压机构按压所述下按压杆使得所述出液堵头封堵住所述上出液支口和进液堵头封堵住所述上进液支口。为机械式控制，不容易产生电气故障。

作为优选，所述下压机构包括连接在所述电蒸汽锅炉上的可同所述上按压杆抵接在一起的第一压块。

作为优选，所述上压机构包括第二压块和跷跷板，所述跷跷板通过跷跷板部铰轴同所述车架铰接在一起，所述跷跷板铰轴同所述电蒸汽锅炉部铰轴平行，所述第二压块连接在所述电蒸汽锅炉上，所述第一压块和第二压块分布在所述电蒸汽锅炉部铰轴的两侧，所述跷跷板的一端位于第二压块的下方且当电蒸汽锅炉朝向第二压块所在侧倾斜后可被第二压块按压到，所述跷跷板的另一端位于所述下按压杆的下方且可以上压到所述下按压杆，所述跷跷板的重量所产生的上推上按压杆的力小于流经液路切换机构的液体产生的下推进液堵头和出液堵头的力之和。为机械式控制，不容易产生电气故障。

作为优选，所述跷跷板的自重所产生的力矩为驱动跷跷板位于第二压块的一端朝下摆动。避免跷跷板位于第二压块下方的一端在自重的作用下顶到的底部而产生卡死现象。当然，如果蒸汽发生装置底部的平整性好则也是不会产生卡死现象的，当回因为摇摆电蒸汽锅炉机构的设置对的制作提出更多的技术要求，给蒸汽发生装置的制作带来不便，本技术方案则能够克服该不便的产生。

本发明还包括悬挂销弯曲矫正机构，所述悬挂销为圆柱形且两端都同车架转动连接在一起，所述悬挂销弯曲矫正机构包括驱动悬挂销转动的悬挂销驱动电机、对射式光电开关和电机控制单元，所述悬挂销上设有沿悬挂销周向均匀分布的挡光板，所述挡光板设有透光孔，所述对射式光电开关包括开关本体和反射镜，所述开关本体和反射镜沿悬挂销轴向分布在挡光板的两侧，所述悬挂销的直线度在设定范围内时所述开关主体发出的光可以进所述透光孔射向所述反射镜，所述悬挂销的直线度超出设定范围内时所述开关主体发出的光被所述挡光板遮挡；当产生所述开关本体发射的光线从能够通过所述透光孔到被挡光板遮挡住的变化时，所述电机控制单元控制所述悬挂销驱动电机驱动所述悬挂销转动180°。悬挂销两端都同车架连接，不容易产生弯曲。设置悬挂销弯曲矫正机构，当产生弯曲后能够进行较直。本技术方案进行校直的过程为当悬挂销产生大于设定要求的弯曲时驱动悬挂销转动180°、利用冷却水箱的重量进行较直。

本发明具有下述优点：能够产生冒白烟的效果，以满足观光者体检乘坐冒白烟火车进行观光的需求；冷却水箱以悬挂方式固定在车架上，便于实现四周通透布局(及不同周边物体接触)。

附图说明

图1为本发明实施例一的示意图。

图2为出口段的横截面示意图。

图3为外管张开时的示意图。

图4为实施例二中的电蒸汽锅炉同车架的连接关系示意图。

图5为摇摆电蒸汽锅炉机构的局部放大示意图。

图6为实施例二中悬挂销和车架的连接关系示意图。

图中：车架1、悬挂缺口11、行走轮对2、轮轴21、行走轮22、电蒸汽锅炉31、蒸汽出口311、蒸汽输送软管312、电蒸汽锅炉部铰轴313、出水软管314、电蒸汽锅炉同出水软管连接的端口315、制冷系统32、冷凝器321、蒸发器322、外壳3221、半管32211、风机3222、吸热管3223、半管部铰轴3224、可拆卸固定结构3225、铁磁体32251、吸铁石32252、限位块3226、压缩机323、烟囱33、出口段331、悬挂销弯曲矫正机构4、悬挂销驱动电机41、悬挂销驱动电机的动力输出轴411、卡接头412、对射式光电开关42、开关本体421、反射镜422、电机控制单元43、内燃机6、冷却水箱61、挂耳62、冷却水循环软管63、悬挂销64、卡接孔641、挡光板642、透光孔643、液压缸71、缸体711、有杆腔7111、无杆腔7112、有杆腔部连接口7113、无杆腔部连接口7114、活塞712、活塞杆713、活塞杆部铰轴714、缸体部铰轴715、液压泵72、进水软管721、液路切换机构731、壳体7311、进液总口73111、出液总口73112、进液缸73113、上出液支口731131、下出液支口731132、出液堵头731133、出液缸73114、上进液支口731141、下进液支口731142、进液堵头731143、上进出液口73115、下进出液口73116、上按压杆7312、下按压杆7313、下压机构732、第一压块7321、第一按压杆7322、上压机构733、第二压块7331、跷跷板7332、跷跷板部铰轴7333、第二按压杆7334、第三按压杆7335、。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步的说明。

实施例一，参见图1，一种内燃机驱动的观光火车驱动系统，包括车架1和烟雾形成机构。车架1设有行走轮对2和驱动行走轮对的内燃机6。行走轮对2包括轮轴21和两个连接在轮轴两端的行走轮22。内燃机6设有冷却水箱61。冷却水箱61设有两个一对挂耳62。每一个挂耳62各通过一根悬挂销64同车架1连接在一起。悬挂销64为劲一端同车架1连接在一起的，即悬臂梁的形式。冷却水箱61通过冷却水循环软管63同内燃机6连接在一起实现冷却水连通。

烟雾形成机构包括电蒸汽锅炉31、制冷系统32和烟囱33。电蒸汽锅炉31设有蒸汽出口311。电蒸汽锅炉31固定在车架1上。烟囱33固定在车架上。蒸汽出口311通过蒸汽输送软管312同烟囱33的进口端连接在一起。烟囱33设有出口段331。制冷系统32包括冷凝器321、蒸发器322和驱动冷媒在冷凝器和蒸发器之间循环的压缩机323。蒸发器322包括套设在出口段331的外壳3221。和位于外壳内的吸热管。外壳3221内设有使外壳内的空气沿烟囱的出气方向排出的风机3222、已即使空气沿图中a向排出外壳。出口段331为直线形且倾斜设置。

参见图2，蒸发器322还包括位于外壳3221和出口段331之间的吸热管3223。吸热管3223同外壳3221固定在一起。外壳3221包括两个半管32211。两个半管32211沿水平方向分布。两个半管32211分布在出口段331的径向两侧。两个半管32211的下侧通过半管部铰轴3224同出口段331铰接在一起。半管部铰轴3224沿出口段331的延伸方向延伸。两个半管32211的上端通过可拆卸固定结构3225固定在一起而保持在合拢状态。可拆卸固定结构3225包括铁磁体32251和吸铁石32252。铁磁体32251设置在一个半管32211的上端，吸铁石32252设置在另一个半管的上端。两个半管32211的外表面都设有限位块3226。

参见图1和图2，当环境温度高导致出口段排出的蒸汽不能够形成白烟时、已即需要给出口段331制冷才能从烟囱冒出白烟时，两个半管32211合拢且在可拆卸固定结构3225的作用下保持在图2中的状态即合拢状态。制冷的过程中风机3222还朝图1中的a向吹风。

参见图3，当环境温度低而不需要给出口段制冷时。分开两个半管32211，当两个半管以半管部铰轴3224转动到两个半管上的限位块3226抵接在一起时、两个半管在重力作用下保持为开启状态且内表面朝上。

实施例二，同实施例一的不同之处为：

参见图4，还包括摇摆电蒸汽锅炉机构。电蒸汽锅炉31通过电蒸汽锅炉部铰轴313同车架1铰接在一起。摇摆电蒸汽锅炉机构包括液压缸71、液压泵72和液压缸伸缩控制机构。液压缸71包括缸体711、位于缸体内的活塞712和同活塞连接在一起的活塞杆713。活塞712将缸体711分割为有杆腔7111和无杆腔7112。有杆腔7111设有有杆腔部连接口7113。无杆腔7112设有无杆腔部连接口7114。活塞杆713通过活塞杆部铰轴714同电蒸汽锅炉31铰接在一起。缸体711通过缸体部铰轴715同车架1铰接在一起。液压泵72的进口端通过进水软管721同电蒸汽锅炉31内的水室连接在一起。

液压缸伸缩控制机构包括液路切换机构731、下压机构732和上压机构733。液路切换机构731包括壳体7311、上按压杆7312和下按压杆7313。壳体7311设有进液总口73111和出液总口73112。进液总口73111同液压泵72的出口端对接在一起。出液总口73112通过出水软管314同电蒸汽锅炉31内的水室连接在一起，电蒸汽锅炉同出水软管连接的端口315位于的水位上方。

下压机构732包括第一压块7321和第一按压杆7322。第一压块7321连接在电蒸汽锅炉31上。第一按压杆7322沿上下方向延伸。第一按压杆7322的上端同第一压块7321一体成型在一起。

上压机构733包括第二压块7331和跷跷板7332。跷跷板7332通过跷跷板部铰轴7333同车架1铰接在一起。跷跷板部铰轴7333同电蒸汽锅炉部铰轴313平行。第二压块7331连接在电蒸汽锅炉31上。第一压块7321和第二压块7331分布在电蒸汽锅炉部铰轴313的两侧。跷跷板7332的一端设有第二按压杆7334。第二按压杆7334和跷跷板7332一体成型。第二按压杆7334沿上下方向延伸。第二按压杆7334的下端同跷跷板7332连接在一起。第二按压杆7334位于第二压块7331的下方。跷跷板7332的另一端设有第三按压杆7335。第三按压杆7335和跷跷板7332一体成型。第三按压杆7335沿上下方向延伸。第三按压杆7335的下端同跷跷板7332连接在一起。第三按压杆7335位于下按压杆7313的下方。跷跷板7332的自重所产生的力矩为驱动跷跷板位于第二压块的一端朝下摆动。

参见图5，壳体7311还设有进液缸73113、出液缸73114、上进出液口73115和下进出液口73116。

进液缸73113沿上下方向延伸。进液总口73111设置在进液缸73113上。进液缸73113设有上出液支口731131、下出液支口731132和沿上下方向滑动连接在进液缸内的出液堵头731133。出液堵头731133的上端和下端分别同上按压杆7312和下按压杆7313连接在一起。

出液缸73114沿上下方向延伸。出液总口73112设置在出液缸73114上。出液缸73114设有上进液支口731141、下进液支口731142和沿上下方向滑动连接在进液缸内的进液堵头731143。进液堵头731143的上端和下端分别同上按压杆7312和下按压杆7313连接在一起。

上进出液口73115、下出液支口731132和上进出液口73115连通。上进出液口73115通过软管同有杆腔部连接口7113对接在一起。

下进液支口731142、上出液支口731131和下进出液口73116连通。下进出液口73116同无杆腔部连接口7114对接在一起。

跷跷板7332的重量所产生的上推上按压杆7313的力小于流经液路切换机构的液体产生的下推进液堵头的力+出液堵头的力的和。

参见图4和图5，摇摆电蒸汽锅炉机构驱动电蒸汽锅炉31以电蒸汽锅炉部铰轴313为轴摆动的过程为：假设首先为液压缸71收缩，液压缸收缩时驱动电蒸汽锅炉31以电蒸汽锅炉部铰轴313为轴朝一侧摆动(即图中右侧摆动、以下称为右摆)，当右摆到下压机构732同上按压杆7312接触时，驱动上按压杆7312下降而驱动出液堵头731133和进液堵头731143下滑。当滑动到出液堵头731133堵住下出液支口731132和进液堵头731143封堵住下进液支口731142时，进液总口73111同下进出液口73116连通、出液总口73112同上进出液口73115连通，液压泵输入的水进入无杆腔7112且有杆腔7111内的水被挤压出，使得液压缸71产生伸长动作，液压缸71伸长的结果为驱动电热蒸汽电蒸汽锅炉31进行左摆。

当左摆到第二压块7331同第二按压杆7334接触时驱动跷跷板7332的右端已即第三按压杆7335上跷。第三按压杆7335上跷的结果，驱动下按压杆7313上升而驱动出液堵头731133和进液堵头731143上滑。当滑动到出液堵头731133堵住上出液支口731131和进液堵头731143封堵住上进液支口731141时，进液总口73111同上进出液口73115连通、出液总口73112同下进出液口73116连通，液压泵输入的水进入有杆腔7111且无杆腔7112内的水被挤压出，使得液压缸71产生收缩动作，液压缸71伸长的结果为驱动电热蒸汽电蒸汽锅炉31进行右摆。如此反复从而实现电热蒸汽电蒸汽锅炉的摆动。

参见图6，还包括悬挂销弯曲矫正机构4。车架1设有悬挂缺口11。悬挂销64为圆柱形且两端转动连接在悬挂缺口11的两侧壁上。悬挂销弯曲矫正机构4包括悬挂销驱动电机41、对射式光电开关42和电机控制单元43。悬挂销驱动电机41固定在车架1上。悬挂销驱动电机41为步进电机。悬挂销驱动电机的动力输出轴411设有卡接头412。卡接头412为正棱柱形。卡接头412和悬挂销驱动电机的动力输出轴411同轴。悬挂销64的端面上设有卡接孔641。卡接孔641为正方形孔，卡接孔641和悬挂销64同轴。卡接头412插接在卡接孔641内将悬挂销驱动电机的动力输出轴411和悬挂销64同轴连接在一起来实现传递动力。悬挂销64上还设有沿悬挂销周向均匀分布的挡光板642。挡光板642有两块。两块挡光板642沿悬挂销64的周向均匀分布。挡光板642设有透光孔643。对射式光电开关42包括开关本体421和反射镜422。开关本体421和反射镜422分别固定在悬挂缺口11的两侧上。悬挂销64的直线度在设定范围以内时，开关本体421、反射镜422和透光孔643能够调整到位于一条直线上、即开关本体421、反射镜422和透光孔643调整到位于一条直线时开关本体421发出的光能够穿过透光孔643而射向反射镜422。电机控制单元43同对射式光电开关42和悬挂销驱动电机41电连接在一起。初始状态时，使挡光板642中的一块位于开关本体421和反射镜422之间，此时开关本体421发出的光经透光孔7543穿过而射向反射镜422。

使用过程中，当悬挂销64产生弯曲到直线度超出设定范围时，挡光板642挡住开关本体421发出的光而被对射式光电开关42检测到并反馈给电机控制单元43，电机控制单元43使悬挂销驱动电机41转动180°。后续的受力迫使悬挂销64进行较直，当较直到符合要求时，挡光板642又失去对对射式光电开关42发出的光的遮挡作用(即发出的关系又能够从透光孔穿过)，继续的受力又会使得悬挂销产生弯曲，当直线度又不符合要求时，挡光板642又挡住对射式光电开关42发出的光被对射式光电开关42检测到，电机控制单元43又使悬挂销驱动电机41转动180°，如此进行循环，防止悬挂销一直朝一个方向弯曲而影响使用。