公路铁路两用车辆的制作方法

专利名称：公路铁路两用车辆的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种交通运输用车辆，特别是涉及一种公路铁路两用车辆。
背景技术：
国内外公路铁路两用车主要分为两大类， 一类为在普通车辆上加装铁路行走系统， 实现公路铁路两用功能； 一类为分动式公路铁路两用车，该车具有自行走的液压驱动 的动力转向架，在铁路和公路上分别采用不同的驱动方式驱动车辆。国内现主要为第 一类车辆，均是在现有的各种公路使用的车辆上，加装铁路行走系统，采用原有公路 橡胶驱动轮直接在导轨上行走。
从上世纪五十年代开始，西方国家为节省能源，合理使用运力，公路铁路的救抢险 及有关施工作业，研制了不少有不同用途的公路铁路两用车。
德国兹维丰格一法赫佐格公司生产了几十种公路铁路两用车，美国的费厄蒙特铁路 电机厂，日本的轨道为株式会社，瑞典的SRS公司也生产了多种公路铁路两用汽车，爱 尔兰由尼洛克机车公司在二十五年中生产了 2000多台公路铁路两用车，销售到世界各 地；英国的布格夫公司也生产了一定批量的公路铁路两用救护车。
据网上査阅，目前世界上比较著名的公路铁路两用车的生产厂商有-美国公路铁路车TRACKMOBILE公司，FAIRMONT铁路汽车公司，KERSHAW制造公司。 德国公路铁路车ZWEIWEG公司，NEWAG公司，ZAGR0公司。 爱尔兰公路铁路车UNIL0K0M0TIVE公司。 意大利公路铁路车ZEPHIR公司。
以上厂家所有生产的公路铁路两用车产品有两种牵引结构方式， 一种是以ZWEIWEG 公司生产的胶轮牵引式公路铁路两用车产品；另一种是以TRACKMOBILE公司生产的钢轮 牵引、重量转移式公路铁路两用车产品。
其中比较著名的有德国ZWEIWEG公司生产的铁路、公路两用车系列产品，该系列产 品的技术特点是在现有的各种公路使用的车辆上，加装铁路行走系统和铁路制动系统，
4采用原有公路驱动轮直接在导轨上行走，实现由公路运行向铁路运行的快速转换，广泛 用于高空作业、起吊安装、电力作业、消防急救、牵引和道渣摊铺等公路铁路两用车辆。
该公司用德国奔驰乌尼莫克(Unimog) U400底盘改制的公路-铁路两用车是现今较 为先进的公路铁路两用车。该车轨距1435mm，最小转弯半径60m (铁路)，最高公路时 速85km/h，最高铁路时速80km/h，最大牵引力重量1， 000， OOOkg，最大爬坡度8%(铁 路)。铁路驱动采用公路行驶的胶轮驱动。
我国第一台公路铁路两用车是1964年由铁道兵科研所设计，北京消防器材厂用南 京跃进汽车改进的，由于当时国内液压技术不过关，液压系统漏油问题比较严重，工作 可靠性差。1984年，哈铁工业分所、唐山机车车辆厂、北京二七车辆厂，根据厂区内用 车的需求，用汽车改装了两台公路铁路两用牵引车，用于厂内调车，但由于动力性差， 轮机附着力小，经常出现脱轨故障而报废，后未再生产。1986年，沈阳铁路局与吉林通 用机械厂研制了救援用公路铁路两用车，用于探险队救灾和牵引，由于液压支撑系统可 靠性差，运行速度低，原铁道部不准进入运营线路，未形成批量生产。
1992年，铁道部战备局委托石家庄铁道学院国防交通研究所研制公路铁路两用桥梁 探险车，样车于1994年在江苏新沂河大桥工地进行试用，完成了 48孔32业混凝土T 梁的运输服务业，由于受当时控制技术和液压系统的限制，车辆工作性能较差，经常出 现牵引车脱轨、制动汽缸储气不足、制动失灵等问题。公路铁路两用桥梁抢修车主要技 术与德国的乌克莫克(Unimog/U400)公路铁路两用车基本一致，两车导向轮与轨面间 的接触方式相同，用于制动汽缸的储气方式也相同。
近年来， 一些铁路系统的企业陆续开发出公路铁路两用特种车，如哈尔滨润力铁 道科技开发有限公司生产的TGQ系列铁路、公路两用牵引车、TGQD型铁路公路两用牵引 吊车；四方机车车辆厂青岛英科铁道机械有限公司开发的TGC系列铁路公路两用车等。 其中青岛英科铁道机械有限公司研发的TGC系列铁路公路两用车，已经在全国40多 个企业中得到应用。尤其是1999年以来，该公司生产的公路铁路两用车在国家粮食储 备库的建设中，发挥作用明显。例如，TGC-1型铁路公路两用车，由重型卡车改装而成， 除完全保留了公路行驶功能外，另设置了适应铁路运行的导向装置，设置了完善的铁路 制动系统，使其具备了铁路、公路两栖的工程作业和牵引作业能力。TGC-3/6D-3型铁路 公路两用车为液力机械传动，前后桥驱动，可牵引600t铁路车辆。
由于第一类公路铁路两用车结构简单、成本低廉，仅有一套驱动系统，所以以上国内产品的技术特点也和德国ZWEIWEG公司一样，均是在现有的各种公路使用的车辆上， 加装铁路行走系统和铁路制动系统，采用原有公路驱动轮直接在导轨上行走，属于第一 类公路铁路两用车。目前世界上采用的在普通车辆上加装铁路行走系统的这类公路铁路 两用车，受其结构影响，在现有的各种公路使用的车辆上，加装铁路行走系统，由于导 向装置没有与车辆进行较好的匹配，造成在铁路上行驶时车辆的附着力无法随负载的变 化而进行较大的调整，即若车辆在满载时，铁路行驶是安全的，空载时就可能不安全(脱 轨)，若空载时行驶是安全的(不脱轨)，又有可能造成驱动胶轮上的附着力不够，车辆 无法行走一般被作为非装载的专用车辆使用，如用作铁路维护车辆、车站调车、导轨
牵引车、各种吨位的吊车等，但均无法被当作载货车辆使用。即使现今较为先进的公路
铁路两用车如德国奔驰乌尼莫克(Unimog) U400底盘改制的公路-铁路两用车也只能 做铁路牵引车用，不能当做铁路载货车使用。
本实用新型就是针对上述技术问题，设计出的一种既能在铁路上行驶又能在公路上 行驶、既能装载又能加装专用装置的公路铁路两用车。

实用新型内容
本实用新型的公路铁路两用车辆主要需解决下列技术问题
第一、解决在任何载荷下，使公路铁路两用车辆的导向装置与车辆的驱动桥的载荷 进行合理分配。
第二、解决车辆在铁路上的双向驾驶问题，其中包括加速机构、制动、换档等的 双向操纵及驾驶室布置问题。
为解决上述问题，所述技术方案具体如下
本实用新型的公路铁路两用车辆，包括驾驶室、车架、变速箱、加速机构、制动机 构、转向桥、驱动桥；还包括驱动桥悬架、后导向装置；所述驱动桥通过所述驱动桥悬 架固定在所述车架上；所述后导向装置包括后单轴转向架、后导向机构悬架以及后提 升装置；所述后单轴转向架通过所述后导向机构悬架安装在所述车架上；所述驱动桥悬 架和所述后导向机构悬架均采用刚度可调机构对所述驱动桥悬架和所述后导向机构悬 架的承载力进行配置；所述后提升机构与所述后单轴转向架相连接。
本实用新型的公路铁路两用车辆，所述车辆还包括前导向装置；所述前导向装置安 装在转向桥内侧；所述前导向装置与所述后导向装置结构相同，包括、前单轴转向架、
6前导向机构悬架以及前提升装置；所述前单轴转向架通过所述前导向机构悬架安装在所 述车架上；所述前提升机构与所述前单轴转向架相连接。
本实用新型的公路铁路两用车辆，所述刚度可调机构为空气弹簧；所述驱动桥悬架 的空气弹簧与所述后导向机构悬架的空气弹簧的气室连通，两空气弹簧的气压相等。
本实用新型的公路铁路两用车辆，所述变速箱为液压电控变速箱；所述液压电控变 速箱的倒挡数量与前进挡数量相同。
本实用新型的公路铁路两用车辆，所述车辆还包括副驾驶室；所述副驾驶室设置在 与所述主驾驶室方向相反的车辆另一端。
本实用新型的公路铁路两用车辆，所述加速机构包括主驾驶室油门踏板、加速梭阀、 油门汽缸；所述主驾驶室油门踏板通过所述加速梭阀作用于所述油门气缸上；所述制动 机构包括制动气室、主驾驶室制动踏板、制动梭阀；所述主驾驶室制动踏板通过所述制 动梭阀作用于所述制动气室上。
本实用新型的公路铁路两用车辆，所述加速机构包括主驾驶室油门踏板、加速梭阀、 油门汽缸以及副驾驶室油门踏板；所述主驾驶室油门踏板和所述副驾驶室油门踏板通过 所述加速梭阀作用于所述油门气缸上；所述制动机构包括制动气室、主驾驶室制动踏板、 制动梭阔以及副驾驶室制动踏板，所述主驾驶室制动踏板和所述副驾驶室制动踏板通过 所述制动梭阔作用于所述制动气室上。
本实用新型提供的技术方案的有益效果是通过增加由刚度可调机构控制的驱动桥 悬架和导向机构悬架，使本实用新型的公路铁路两用车辆既能在铁路上行驶又能在公路 上行驶、既能装载又能加装专用装置，能够满足铁路行驶时在不同载荷下车辆不脱轨的 安全性要求，其可靠性有很大的提高。本实用新型由于采用了空气悬架，按空气弹簧优 良的性能，既可提高车辆的舒适性，又可避免车辆超运输，保护车辆安全，保护公路不 受超载损坏。将现有公路铁路两用车的应用范围由不载货的专用车扩大至几乎覆盖整个 公路、铁路专用车范围，既可载货、又可安装专用装置。同时，与现有公路铁路两用车 相比，由于没有液压系统，本实用新型的车辆成本有较大的降低，便于普及使用。
增加了副驾驶室以及相应的加速和制动装置，可以实现在铁路上的双向驾驶，使本 实用新型的公路铁路两用车辆在铁路行驶时可以方便掉头，而不需要再为调转行驶方向 绕道转弯。

图l是本实用新型的公路铁路两用车结构示意图； 图2是本实用新型的公路铁路两用车加速及制动机构结构示意图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本实用新型实施方式作 进一步地详细描述。
本实用新型的公路铁路两用车，是在普通车辆上加装铁路行走系统，即导向装置， 来实现公路铁路两用功能的。本实用新型在车辆的转向桥、驱动桥后各加装一个导向装 置前导向装置和后导向装置，公路行驶时，利用前、后导向装置的提升机构将前导向 桥和后导向桥提升离开地面，行驶状态与普通公路用车一样。铁路行驶时，将前、后导向 桥放下，使车辆的转向桥支取、离开地面并锁死转向，由前、后导向桥和车辆驱动桥一 起将车辆在铁轨上支起和行驶。车辆的驱动力和制动力仍由车辆驱动桥的橡胶轮在铁轨
上摩擦提供。
本实用新型并不仅是直接在普通车辆上加装导向装置，而是将刚度可调机构应用于 后导向装置悬架和车辆驱动桥悬架，并对后导向装置悬架和车辆驱动桥悬架的承载力进 行耦合设计，使车辆驱动桥悬架与后导向装置悬架成为有机整体。
另外，为实现铁路上的双向驾驶，在本实用新型中首先对普通汽车底盘的变速箱进 行更换，由单向行驶的机械变速箱更换为双向行驶的液压电控变速箱，即变速箱的倒挡 增加到与前进挡相同的数量，并使其速比也与前进挡相同；同时由于将机械操纵改变成 电控操纵，则可方便的进行双向控制。其次，将加速机构由机械操纵改进为气控操纵， 通过梭阔实现双向操纵，在制动系统中同样增加梭阀实现双向操纵。第三，在车辆的后 方增加副驾驶室，便于铁路行驶时的反向驾驶，车辆的中部用于装载；或将驾驶室变小， 前后同侧各布置一个小驾驶室，扩大车辆的装载空间，车辆中部和侧面均可用于装载货 物。
为更详尽地说明本实用新型的技术方案，
以下结合附图做具体说明 在本实用新型中后导向桥与车辆驱动桥的悬架采用了悬架刚度可受控制的同一类 悬架，来满足承载质量按比例的自动分配。如图1所示，本实用新型的公路铁路两用车 辆包括汽车车架l、驱动桥2、驱动桥悬架3、后单轴转向架4、后导向机构悬架5、 后减振器6、后提升机构7。本实用新型是对普通汽车的驱动桥悬架与导向装置悬架进行耦合设计后，并将普通汽车的悬架进行优化后，加装导向装置，满足铁路行驶的需要。 导向装置包括驱动桥与后导向装置配合，驱动桥2通过驱动桥悬架3安装在汽车车架1 上；后单轴转向架4通过后导向装置悬架5安装在汽车车架1上；后减振器6与后单轴
转向架4和汽车车架分别绞接，起缓冲、减振作用；后提升机构7通过提升气囊安装在
后单轴转向架4和汽车车架1之间，通过充放气提升和放下导向装置。驱动桥悬架3和 导向装置悬架5均采用刚度可调机构，在本实施例中刚度可调机构选用空气弹簧悬架， 将驱动桥悬架3、后导向装置悬架5的空气弹簧气室直接连通，可使两悬架空气弹簧的 气压始终相等，两空气弹簧的作用面积根据需要按一定的比例进行匹配，可以实现承载 力的不同。为了实现上述功能，也可以将空气弹簧变为液压装置等刚度可调机构，这样， 在任何载荷下，公路铁路两用车的导向装置与车辆的驱动桥的载荷能够进行合理分配。
为了满足车辆在铁路行驶时的双向行驶或双轮驱动的需要，还应在车辆的转向桥内
侧安装一套导向装置即前导向装置。前导向装置的结构和参数与后导向装置相同，包
括前导向轮、前单轴转向架、前导向机构悬架以及前提升机构。如图1所示，前单轴转
向架通过前导向机构悬架安装在车架上；前提升机构与前单轴转向架相连接，通过对前 单轴转向架位置的控制改变车辆行驶用途。前导向装置悬架不需与转向桥的悬架进行耦 合，该导向装置直接在底盘上加装即可，铁路行驶时前导向装置将转向桥支取，公路行 驶时通过提升机构将前导向装置和后导向装置分别提取，转向桥自动下放，与驱动桥共 同承载。
为了便于铁路双向驾驶，本实用新型还在车辆后端增加了副驾室10。在公路行驶时， 仍在主驾驶室8中进行驾驶，操纵方式与公路车辆一致，在铁路上行驶时，可在两个驾 驶室中操作，由于铁路行驶时车辆的转向是通过导向装置由铁轨控制的，所以不需要原 汽车的转向系统，在副驾驶室IO仅需布置加速机构、制动系统、换挡机构及汽车必需的 各种仪器仪表即可，且为防止误操作影响铁路行驶的安全性，在主驾驶室8中，铁路行 驶时，需将转向锁住，使方向盘不能转动。
为实现双向行驶，本实用新型将普通车辆底盘的汽车变速装置也进行了改进，由单 向行驶的机械变速箱更换为双向行驶的液压电控变速箱，即变速箱的倒挡增加到与前进 挡相同的数量，并使其速比也与前进挡相同，同时由于将机械操纵改变成电控操纵，则 可方便的进行双向控制，即为实现双向驾驶，对汽车的传动系进行了改造。
9本实用新型对汽车底盘的加速机构、制动系统等也进行了改造，加速机构由机械操 纵改进为气控操纵，通过梭阀实现双向操纵，在制动系统中同样增加梭阔实现双向操纵。 如图2所示，主驾驶室油门踏板12与副驾驶室油门踏板15通过加速梭阀13、可分别作 用于油门气缸14上，油门气缸14直接安装在发动机油门推杆，通过油门气缸14实现车 辆的加速或减速；主驾驶室制动踏板17与副驾驶室制动踏板19通过制动梭阀18，可分 别作用于制动气室16上，对车辆进行制动。
本实用新型的公路铁路两用车的总体布置除了在底盘上增加导向装置和铁轨上前 后双向行驶的驾驶室外，其它与公路普通车辆无太大的差别。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新 型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的 保护范围之内。
权利要求1、一种公路铁路两用车辆，包括驾驶室、车架、变速箱、加速机构、制动机构、转向桥和驱动桥；其特征在于，还包括驱动桥悬架和后导向装置；所述驱动桥通过所述驱动桥悬架固定在所述车架上；所述后导向装置包括后单轴转向架、后导向机构悬架以及后提升装置；所述后单轴转向架通过所述后导向机构悬架安装在所述车架上；所述驱动桥悬架和所述后导向机构悬架均采用刚度可调机构对所述驱动桥悬架和所述后导向机构悬架的承载力进行配置；所述后提升机构与所述后单轴转向架相连接。
2、 根据权利要求1所述的公路铁路两用车辆，其特征在于，所述车 辆还包括前导向装置；所述前导向装置安装在转向桥内侧；所述前导向装 置与所述后导向装置结构相同，包括前单轴转向架、前导向机构悬架以 及前提升装置；所述前单轴转向架通过所述前导向机构悬架安装在所述车 架上；所述前提升机构与所述前单轴转向架相连接。
3、 根据权利要求1所述的公路铁路两用车辆，其特征在于，所述刚 度可调机构为空气弹簧；所述驱动桥悬架的空气弹簧与所述后导向机构悬 架的空气弹簧的气室连通，两空气弹簧的气压相等。
4、 根据权利要求1所述的公路铁路两用车辆，其特征在于，所述变 速箱为液压电控变速箱；所述液压电控变速箱的倒挡数量与前进挡数量相 同。
5、 根据权利要求1所述的公路铁路两用车辆，其特征在于，所述车辆 还包括副驾驶室；所述副驾驶室设置在与所述主驾驶室方向相反的车辆另一端。
6、 根据权利要求1所述的公路铁路两用车辆，其特征在于，所述加速 机构包括主驾驶室油门踏板、加速梭阀、油门汽缸；所述主驾驶室油门踏 板通过所述加速梭阀作用于所述油门气缸上；所述制动机构包括制动气室、 主驾驶室制动踏板、制动梭阀；所述主驾驶室制动踏板通过所述制动梭阀 作用于所述制动气室上。
7、 根据权利要求5所述的公路铁路两用车辆，其特征在于，所述加 速机构包括主驾驶室油门踏板、加速梭阀、油门汽缸以及副驾驶室油门踏板；所述主驾驶室油门踏板和所述副驾驶室油门踏板通过所述加速梭阀作 用于所述油门气缸上；所述制动机构包括制动气室、主驾驶室制动踏板、 制动梭阀以及副驾驶室制动踏板，所述主驾驶室制动踏板和所述副驾驶室 制动踏板通过所述制动梭阀作用于所述制动气室上。
专利摘要本实用新型公开了一种公路铁路两用车辆，属于交通运输机械领域。车辆的提升机构与所述单轴转向架相连接，通过对单轴转向架位置的控制改变车辆行驶用途。导向装置和驱动桥都安装有刚度可调机构，并且通过刚度可调机构对驱动桥悬架和导向机构悬架的承载力自动进行配置；此外，在转向桥内侧还可以另外安装一套前导向装置。为便于铁路运行的双向运行，可以将变速箱变更为液压电控变速箱；液压变速箱的倒挡数量与前进挡数量相同；还可以在车辆主驾驶室的另一端设置副驾驶室。本实用新型的车辆既可以应用于公路行驶，还可以用于铁路运输，能够满足铁路行驶时不同载荷下车辆不脱轨的安全性要求，还可以在铁路实现双向行驶。
文档编号B60F1/00GK201280036SQ20082019088
公开日2009年7月29日 申请日期2008年9月18日 优先权日2008年9月18日
发明者俊 万, 勇 万, 林 丛, 磊 周, 详 周, 周昌盛, 唐先兵, 彭泽用, 胜 朱, 萍 李, 霞 杨, 林朝凤, 熊德顺, 蒋兴萍, 谭学位 申请人:湖北三江航天万山特种车辆有限公司