一种铁水联运齿轨牵引车及作业系统的制作方法

1.本实用新型涉及铁水交通运输技术领域，具体而言，涉及一种铁水联运齿轨牵引车及作业系统。


背景技术：

2.铁水联运新模式以水路代替公路接驳、以铁水联运代替公路长途运输，大幅减少了公路货运的周转量，有效缓解了因大量公路运输所带来的道路交通安全隐患、道路损坏、尾气污染、扬尘污染、噪声污染等问题。利用调车机牵引铁路列车进入码头，齿轨牵引车带动铁路列车在码头栈桥上装卸作业，现有的齿轨牵引车由于运行轨道与普通铁路无法通用，不能利用普通铁路，导致齿轨牵引车运行通用性差。


技术实现要素：

3.本实用新型旨在提出一种铁水联运齿轨牵引车，以解决现有齿轨牵引车运行通用性差的技术问题。
4.为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样的：
5.一种铁水联运齿轨牵引车，包括车体、轮对、至少一个驱动组件及传动齿条，所述轮对安装在所述车体上，所述轮对适于在所述铁路轨道上走行，所述传动齿条适于铺设在铁路轨道之间，所述驱动组件安装在所述车体上，所述驱动组件包括减速电机及销轮，所述减速电机与所述销轮驱动连接，所述销轮适于与所述传动齿条啮合，所述减速电机适于驱动所述销轮沿所述传动齿条长度方向移动。
6.本实用新型所述的铁水联运齿轨牵引车，车体通过驱动组件与传动齿条啮合传动，传动齿条设置在铁路轨道之间，以实现带动轮对在铁路轨道上移动；具体地，减速电机驱动销轮转动，销轮沿着传动齿条的长度方向移动以实现带动车体的行进，本技术的铁水联运齿轨牵引车可实现在铁路轨道上移动，通用性强，适用范围广。
7.可选地，该铁水联运齿轨牵引车还包括传动安装梁，所述传动安装梁适于安装在所述车体上，所述驱动组件通过所述传动安装梁与所述车体连接。
8.可选地，所述驱动组件还包括中间齿轮、中间齿轮轴、销轮轴、第一轴承座及第二轴承座，所述减速电机适于通过所述中间齿轮所述销轮驱动连接，所述中间齿轮轴穿过所述中间齿轮并通过所述第一轴承座与所述传动安装梁连接，所述销轮轴穿过所述销轮并通过所述第二轴承座与所述传动安装梁连接。
9.可选地，所述驱动组件还包括弹性扭力臂，所述弹性扭力臂的一端与所述减速电机的壳体固定连接，所述弹性扭力臂的另一端与所述传动安装梁铰接。
10.可选地，该铁水联运齿轨牵引车还包括定位机构，所述定位机构适于安装在所述车体上，所述定位机构适于监测所述车体在所述铁路轨道上的位置；
11.所述定位机构包括开关支架、磁性接近开关及校正磁铁，所述磁性接近开关适于通过所述开关支架与所述车体连接，所述校正磁铁位于所述磁性接近开关的下方，多个所
述校正磁铁适于间隔设置在所述传动齿条两侧的路面上，所述磁性接近开关适于感应所述校正磁铁。
12.可选地，该铁水联运齿轨牵引车还包括限位梁，所述限位梁适于安装在所述车体沿长度方向的两端，所述驱动组件适于位于两所述限位梁之间。
13.可选地，还包括锚固件，所述锚固件适于安装在所述车体宽度方向的两侧，当所述车体停车时，所述车体通过所述锚固件与路面锚固连接。
14.可选地，该铁水联运齿轨牵引车还包括润滑系统，所述润滑系统安装在所述车体上，所述润滑系统适于对所述驱动组件供油以对其进行润滑。
15.可选地，所述轮对可设置两个，所述车体底部的前后端分别设有一个所述轮对，所述轮对位于所述销轮的外侧。
16.本实用新型的另一目的是提供一种铁水联运齿轨牵引车作业系统，包括调车机、铁路列车、岸桥及所述的铁水联运齿轨牵引车，所述铁路列车用于运货物，所述调车机适于带动所述铁路列车在铁路轨道与港口的接驳停车位之间移动，所述铁水联运齿轨牵引车适于带动所述铁路列车在所述接驳停车位与港口的装卸作业区之间移动，所述岸桥适于对所述铁路列车装卸货物。
附图说明
17.图1为本实用新型实施例的铁水联运齿轨牵引车的第一种视角的结构示意图；
18.图2为本实用新型实施例的铁水联运齿轨牵引车的第二种视角的结构示意图；
19.图3为本实用新型实施例的铁水联运齿轨牵引车的第三种视角的结构示意图；
20.图4为本实用新型实施例的驱动组件的结构示意图；
21.图5为本实用新型实施例的驱动组件的剖视图；
22.图6为本实用新型实施例的定位机构的安装结构示意图；
23.图7为本实用新型实施例的铁水联运齿轨牵引车与调车机的接驳装卸流程中s11所对应的状态示意图；
24.图8为本实用新型实施例的铁水联运齿轨牵引车与调车机的接驳装卸流程中s121所对应的状态示意图；
25.图9为本实用新型实施例的铁水联运齿轨牵引车与调车机的接驳装卸流程中s122所对应的状态示意图；
26.图10为本实用新型实施例的铁水联运齿轨牵引车与调车机的接驳装卸流程中s123所对应的状态示意图；
27.图11为本实用新型实施例的铁水联运齿轨牵引车与调车机的接驳装卸流程中s13所对应的状态示意图；
28.图12为本实用新型实施例的铁水联运齿轨牵引车与调车机的接驳装卸流程中s141所对应的状态示意图；
29.图13为本实用新型实施例的铁水联运齿轨牵引车与调车机的接驳装卸流程中s142所对应的状态示意图；
30.图14为本实用新型实施例的铁水联运齿轨牵引车作业方法的流程图。
31.附图标记说明：
32.1、车体；2、驱动组件；201、减速电机；202、中间齿轮；203、销轮；204、中间齿轮轴；205、销轮轴；206、第一轴承座；207、第二轴承座；208、弹性扭力臂；3、传动齿条；4、传动安装梁；5、轮对；6、定位机构；601、开关支架；602、磁性接近开关；603、校正磁铁；7、限位梁；8、锚固件；9、铁路轨道；10、润滑系统；11、车钩；12、清障器；13、制动器；14、司机室；15、车棚；16、气动控制系统；17、电缆卷筒；18、调车机；19、铁路列车；20、信号灯；21、铁水联运齿轨牵引车；22、接驳停车位；23、安全区域。
具体实施方式
33.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施例做详细的说明。
34.在本实用新型的描述中，应当说明的是，各实施例中的术语名词例如“上”、“下”、“前”、“后”等指示方位的词语，只是为了简化描述基于说明书附图的位置关系，并不代表所指的元件和装置等必须按照说明书中特定的方位和限定的操作及方法、构造进行操作，该类方位名词不构成对本实用新型的限制。
35.本文中设置有坐标系xyz，其中x轴的正向代表左方向，x轴的反向代表右方向，y轴的正向代表前方向，y轴的反向代表后方向，z轴的正向代表上方，z轴的反向代表下方。
36.如图1-5所示，本实用新型实施例的一种铁水联运齿轨牵引车21，包括车体1、轮对5、至少一个驱动组件2及传动齿条3，所述轮对5安装在所述车体1上，所述轮对5适于在所述铁路轨道9上走行，所述传动齿条3适于铺设在铁路轨道9之间，所述驱动组件2安装在所述车体1上，所述驱动组件2包括减速电机201及销轮203，所述减速电机201与所述销轮203驱动连接，所述销轮203适于与所述传动齿条3啮合，所述减速电机201适于驱动所述销轮203沿所述传动齿条3长度方向移动。
37.在本实施例中，如图1-3所示，车体1的上部前方设有司机室14，司机室14的后方设有车棚15，车体1的下方设有车钩11、清障器12及制动器13，车体1的后方设有气动控制系统16，车体1的右侧设有电缆卷筒17，司机室14、车棚15、车钩11、清障器12、制动器13、气动控制系统16及电缆卷筒17可焊接或螺栓连接在车体1上。车钩11用作轨道车辆的连接部件，在车辆运行过程中，尤其是车辆发生碰撞过程中具有缓冲、吸能的作用，最大程度保护车辆运行及乘客的安全；清障器12用于清除行驶路面上的障碍物；制动器13用于控制铁水联运齿轨牵引车整体的启停；气动控制系统16实现对整车气源的控制；所述车体1通过电缆卷筒17从港口取电。
38.铁路轨道9沿y轴所示方向设置，沿铁路轨道9的长度方向铺设有传动齿条3，传动齿条3的安装高度可视啮合传动要求而定，铁水联运齿轨牵引车的驱动组件2沿y轴所示方向与传动齿条3啮合。驱动组件2可设置一个、两个或多个，示例性地，设置有四个所述驱动组件2。如图4-5所示，驱动组件2包括减速电机201及销轮203，减速电机201的输出端驱动销轮203转动，销轮203适于与传动齿条3啮合，减速电机201驱动销轮203在传动齿条3上移动，以实现铁水联运齿轨牵引车整体在铁路轨道9上的走行，通用性强，适用范围广，解决现有铁水联运齿轨牵引车无法在既有轨道上行走，需要铺设专用的行走轨道，通用性差的技术问题。
39.本实施例采用销齿传动，销轮203作为主动件，齿条3(硬度高于销轮轴205)固定在
铁路轨道9上，后期仅用更换销轮203上的销轮轴、销套；若采用齿轮齿条传动，则齿轮作为主动件，齿条固定，如果轮齿损坏则需要整体加工齿轮或单独更换高精度活动齿块，采用销齿传动更有优势。
40.所述轮对5可设置两个，所述车体1底部的前后端分别设有一个所述轮对5，所述轮对5位于所述销轮203的外侧，当所述铁水联运齿轨牵引车在既有的普通轨道上行走时，驱动组件2收起，通过轮对5实现行走；当所述铁水联运齿轨牵引车在码头栈桥上进行运输、对位、装卸作业时，为了防止仅通过车轮闸瓦制动会发生打滑现象，通过驱动组件2与传动齿条3的啮合传动来实现驱动车体1行走，此时轮对5作为从动行驶。
41.可选地，如图4所示，该铁水联运齿轨牵引车还包括传动安装梁4，所述传动安装梁4适于安装在所述车体1上，所述驱动组件2通过所述传动安装梁4与所述车体1连接。
42.在本实施例中，所述传动安装梁4沿y轴所示方向设置，各所述驱动组件2间隔设置在所述传动安装梁4，以通过所述传动安装梁4安装到所述车体1上。通过多个所述驱动组件2带动所述车体1移动，可分散动力并提高车体1运行的稳定性。当所述铁水联运齿轨牵引车在既有的普通轨道上行走时，传动安装梁4升起，通过轮对5实现行走。
43.可选地，如图5所示，所述驱动组件2还包括中间齿轮202、中间齿轮轴204、销轮轴205、第一轴承座206及第二轴承座207，所述减速电机201适于通过所述中间齿轮202与所述销轮203驱动连接，所述中间齿轮轴204穿过所述中间齿轮202并通过所述第一轴承座206与所述传动安装梁4连接，所述销轮轴205穿过所述销轮203并通过所述第二轴承座207与所述传动安装梁4连接。
44.在本实施例中，所述减速电机201的输出端驱动所述中间齿轮202转动，所述中间齿轮202与销轮203啮合传动。所述中间齿轮轴204、销轮轴205相对平行，且均沿x轴所示方向设置，所述中间齿轮202绕中间齿轮轴204转动，所述销轮203绕销轮轴205转动。中间齿轮轴204通过第一轴承座206安装在传动安装梁4上，销轮轴205通过第二轴承座207安装在传动安装梁4上，以实现将中间齿轮202、销轮203安装在传动安装梁4上。
45.所述销轮203上可安装旋转编码器，旋转编码器连接plc的计数器输入口，通过销轮203的啮合直径，即可计算出该铁水联运齿轨牵引车的行驶距离，得到铁水联运齿轨牵引车在铁路轨道9上的具体位置和当前的行驶速度。
46.可选地，如图4所示，所述驱动组件2还包括弹性扭力臂208，所述弹性扭力臂208的一端与所述减速电机201的壳体固定连接，所述弹性扭力臂208的另一端与所述传动安装梁4铰接。
47.在本实施例中，当驱动组件2设有多个时，各减速电机201分别通过弹性扭力臂208将安装在传动安装梁4上，减速电机201的弹性安装方式可提升各销轮203之间驱动的同步性，保证车体1运行的稳定性。
48.可选地，如图6所示，该铁水联运齿轨牵引车还包括定位机构6，所述定位机构6适于安装在所述车体1上，所述定位机构6适于监测所述车体1在所述铁路轨道9上的位置；
49.所述定位机构6包括开关支架601、磁性接近开关602及校正磁铁603，所述磁性接近开关602适于通过所述开关支架601与所述车体1连接，所述校正磁铁603位于所述磁性接近开关602的下方，多个所述校正磁铁603适于间隔设置在所述传动齿条3两侧的路面上，所述磁性接近开关602适于感应所述校正磁铁603。
50.在本实施例中，所述车体1的左右两侧可分别设置清障器12，所述开关支架601安装在所述清障器12上，所述开关支架601可为l型，所述开关支架601的水平部安装有磁性接近开关602，所述磁性接近开关602朝向z轴负向所示方向，所述磁性接近开关602下方的路面上设有校正磁铁603，一般来讲，校正磁铁603位于传动齿条3两侧的路面上，所述校正磁铁603沿y轴所示方向间隔设置，在行驶时，通过磁性接近开关602与校正磁铁603之间的感应，可实现对车辆行驶距离的校正，消除旋转编码器的累计误差，使得所述铁水联运齿轨牵引车能够在停车位精确停车。
51.可选地，如图1所示，该铁水联运齿轨牵引车还包括限位梁7和锚固件8，所述限位梁7适于安装在所述车体1沿长度方向的两端，所述驱动组件2适于位于两所述限位梁7之间；
52.所述锚固件8适于安装在所述车体1宽度方向的两侧，当所述车体停车时，所述车体1通过所述锚固件8与路面锚固连接。
53.在本实施例中，所述限位梁7向下开设有c型槽，所述传动齿条3适于从c型槽内穿过，当车体1行走到道路尽头时，限位梁7与道路尽头刚性接触，驱动组件2停止运动，避免车体1失控冲出轨道，以初步缓冲对车体1的碰撞伤害，防止车辆失控冲出轨道，为了提高限位效果，所述限位梁7可设置在车体1底部前后端位置。
54.为了使得车体1的停靠更加稳定，可在车体1的左右侧分别设置锚固件8，当车体1停止时，车体1通过锚固件8与路面锚固锁定。
55.可选地，如图2所示，该铁水联运齿轨牵引车还包括润滑系统10，所述润滑系统10安装在所述车体1上，所述润滑系统10适于对所述驱动组件2供油以对其进行润滑。
56.在本实施例中，所述润滑系统10主要是对驱动组件2中的各个轴承进行供油润滑，所述润滑系统10包括多根油脂输送管路，分别对各个润滑点供油，油脂输送管路上设有递进式分配器、油脂泵、过滤器，还能监测油压、液位、温度等，同时润滑系统10还具有故障报警功能，实现了车辆在行进过程中适时加脂润滑和对润滑状态实时监控，使用安全，控制方便，延长车辆使用寿命。
57.本实用新型的另一实施例提供一种铁水联运齿轨牵引车作业系统，包括调车机18、铁路列车19、岸桥及所述的铁水联运齿轨牵引车21，所述铁路列车19用于运货物，所述调车机18适于带动所述铁路列车19在所述铁路轨道9与港口的接驳停车位22之间移动，所述铁水联运齿轨牵引车适于带动所述铁路列车19在所述接驳停车位22与港口的装卸作业区之间移动，所述岸桥适于对所述铁路列车19装卸货物。
58.在本实施例中，通过所述铁水联运齿轨牵引车21与调车机18之间接驳实现将铁路列车19牵引至港口作业区，铁水联运齿轨牵引车21与岸桥之间接驳可实现岸桥对集装箱的装卸作业，整个过程可采用合理的调度方式，提高港口装卸箱效率，降低港口运作成本，提高竞争力。
59.采用上述的铁水联运齿轨牵引车作业系统，可以进行铁水联运齿轨牵引车作业，示例性地，具体地作业过程包括铁水联运齿轨牵引车21与调车机18间的接驳调度过程和铁水联运齿轨牵引车21与岸桥间的接驳调度过程；
60.铁水联运齿轨牵引车与调车机18间的接驳调度过程包括以下步骤：
61.s11：当检测到所述铁水联运齿轨牵引车作业系统的调车机18取送铁路列车19向
港口装卸作业区驶入时，所述铁水联运齿轨牵引车作业系统的铁水联运齿轨牵引车从接驳停车位22移动到安全区域23，如图7所示。
62.在本步骤中，铁水联运齿轨牵引车初始停在接驳停车位22处，控制信号灯20亮蓝灯禁止调车机18进入。当调车机18取送铁路列车19出发，此时，铁水联运齿轨牵引车向安全区域23移动，直至到达安全区域23处。
63.s12：当检测到所述铁水联运齿轨牵引车到达所述安全区域23，所述调车机18驶到所述接驳停车位22，与所述铁路列车19摘钩并返回，所述铁水联运齿轨牵引车进入所述接驳停车位22并与所述铁路列车19连接。
64.示例性地，其中，所述步骤12包括：
65.s121：当所述铁水联运齿轨牵引车到达安全区域23后，控制信号灯20亮白灯，如图8所示；
66.s122：调车机18推送铁路列车19到接驳停车位22，停车，如图9所示；
67.s123：调车机18与铁路列车19摘钩后返回待命，所述铁水联运齿轨牵引车到接驳停车位22并与铁路列车19连接，所述铁水联运齿轨牵引车牵引或推送所述铁路列车19在港口作业区进行装卸作业，此时信号灯20亮蓝灯，禁止调车机18进入，如图10所示。
68.s13:当检测到装卸作业完成，所述铁水联运齿轨牵引车将所述铁路列车19送至所述接驳停车位22并与其摘钩，所述铁水联运齿轨牵引车移动至所述安全区域23，如图11所示。
69.在本步骤中，装卸完成后，所述铁水联运齿轨牵引车将铁路列车19送至接驳停车位22后，回到安全区域23，此时控制信号灯20亮白灯，调车机18可驶入港口。
70.s14：所述调车机18驶向所述接驳停车位22并与所述铁路列车19挂钩，所述调车机18牵引所述铁路列车19返回，所述铁水联运齿轨牵引车从所述安全区域23返回至所述接驳停车位22。
71.s141：所述调车机18进入接驳停车位22与所述铁路列车19挂钩，所述调车机18牵引所述铁路列车19返回，直至调车机18及所有铁路列车19驶出接驳停车位22，如图12所示。
72.s142：所述铁水联运齿轨牵引车从所述安全区域23返回至所述接驳停车位22，以让出安全区域23，等待下一次作业，此时控制信号灯20亮蓝灯；或者在保证栈桥现场具备安全作业条件前提下，铁水联运齿轨牵引车也可直接在安全区域23等待下一次作业。注意：在装卸作业的整个过程中，铁路列车19都不可进入安全区域23，如图13所示。
73.铁水联运齿轨牵引车与岸桥间的接驳调度过程包括以下步骤，如图14所示：
74.s21：所述铁水联运齿轨牵引车与所述接驳停车位22(图中所示的信标a)处的所述铁路列车19连接；
75.s22：确认具体作业岸桥(码头上有多个岸桥)，作业岸桥移动到集装箱装卸作业位，准备装/卸箱。
76.s23：根据指定作业岸桥具体位置计算出铁水联运齿轨牵引车与岸桥的接驳目标位，铁水联运齿轨牵引车移动到接驳目标位，岸桥准备装卸箱作业。
77.s24：岸桥根据集装箱装卸序列清单，进行顺序装卸，每完成一箱装卸任务，等待下一集装箱装卸指令；判断铁路列车19整列编组装卸是否完成，如整列装卸未完成则计算下一装卸箱位置，当铁水联运齿轨牵引车带动铁路列车19移动到位后，岸桥继续下一集装箱
的装卸作业；如整列装卸完成则控制铁水联运齿轨牵引车将铁路列车19推送到接驳停车位22。
78.s25：铁水联运齿轨牵引车解开与铁路列车19的连接，驶向安全区域23，待调车机18将铁路列车19整列编组牵出港口栈桥，铁水联运齿轨牵引车从安全区域23返回与铁路列车19的接驳停车位22，等待下一列车次的装卸作业。如果后续仍需进行铁路列车19装卸作业，在保证栈桥现场具备安全作业条件前提下，铁水联运齿轨牵引车可以继续在安全区域23待命，等待下一次作业。
79.虽然本公开披露如上，但本公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员在不脱离本公开的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本实用新型的保护范围。