一种复古有轨蒸汽观光小火车的制作方法

本实用新型涉及蒸汽动力火车技术领域，特指一种复古有轨蒸汽观光小火车。

背景技术：

工业革命标志着社会发展史上一个全新时代的开始，拉开了整个世界向工业化社会转变的“现代化”帷幕。工业革命是一般政治革命不可比拟的巨大变革，其影响涉及人类社会生活的各个方面，使人类社会发生了巨大的变革，对人类的现代化进程推动起到不可替代的作用，把人类推向了崭新的蒸汽时代。 1952年，我国成功仿制了第一台解放型蒸汽机后，揭开了中国机车制造史上的第一页。到2005年12月，运行在内蒙古自治区集通铁路上的27台“超期服役”蒸汽机车被新型内燃机车“升级换代”，从而宣告“退役”。至此，历经两百多年，世界上最后一批蒸汽机车彻底退出了历史舞台。作为工业文明的象征-蒸汽机车，在当代有着丰富的文化特色，文化特色说到底就是竞争力，就是差异，关键是特色和差异能不能树立起来，能不能形成独特的吸引力。随着我国经济快速发展、城乡居民收入不断提高和闲暇时间大量增加，旅游消费进入一个快速发展的新阶段。我国已经成为世界上继美国、西班牙、法国之后第四大入境旅游接待国、亚洲最大的出境旅游客源国，正在形成世界上最大的国内旅游市场。我国许多地方都把旅游业作为经济发展的重要支柱产业或优势产业，提出建设“旅游大省”、“旅游强省”的目标。在旅游不断升温，旅游经济产值不断增长，竞争局面越来越激烈，如何提升特色旅游竞争力已成为景点及公园不容忽视的重大课题。特色是旅游商品的生命。蒸汽火车怀旧游是一种旅游方式，目前市面上很少有那种复古有轨蒸汽动力火车，基本都是一些仿制火车外观的电动无轨观光车，给游客带来的感观和体验不足。

技术实现要素：

针对以上问题，本实用新型提供了一种复古有轨蒸汽观光小火车，有效填补了现有旅游业的有轨蒸汽动力小火车项目的空缺和不足。

为了实现上述目的，本实用新型应用的技术方案如下：

一种复古有轨蒸汽观光小火车，包括由行走机构、底盘机构、锥齿驱动机构、汽机机构、锅炉、自动注油机构、汽包机构、沙箱机构、自动补水机构、换挡机构、排气机构、手动补水机构、控制机构、刹车机构、客座拖车机构与配电箱机构拼装而成的蒸汽火车。

进一步而言，所述行走机构包括设于蒸汽小火车底部上的多组驱动组件，驱动组件包括车轮一与车轮二，车轮一与车轮二上分别设有轴箱与轴基座，车轮一上的轴箱与车轮二上的轴箱通过下牙弓固定连接，车轮一上的轴基座与车轮二上轴基座通过上牙弓固定连接，上牙弓的两端分别与下牙弓的两端固定连接，车轮一与车轮二之间设有上支撑板与下支撑板，上支撑板固定于上牙弓上，下支撑板固定于下牙弓上，上支撑板与下支撑板之间设有减震弹簧，上牙弓的中间位置上设有用于支撑底盘机构的侧支撑板，行走机构通过锥齿驱动机构驱动行走。

进一步而言，所述底盘机构包括设于行走机构顶部上的底盘组件，底盘组件包括前牵引板、前横梁、左横梁、后横梁、后牵引板与右横梁，前横梁、左横梁、后横梁与右横梁固定连接构成矩形结构，前牵引板与前横梁固定连接，后牵引板与后横梁固定连接，左横梁与右横梁上分别设有与侧支撑板固定连接的支撑块。

进一步而言，所述锥齿驱动机构包括齿轮箱与传动箱体，齿轮箱设于车轮一与车轮二的车轮轴上，齿轮箱内设有大锥齿轮与小锥齿轮，传动箱体设于相邻两组驱动组件之间的长轴上，传动箱体内设有主轴，主轴上设有斜交错齿轮，齿轮箱与传动箱体之间通过联轴器对应连接。

进一步而言，所述汽机机构包括设于蒸汽小火车两侧的汽机组件，汽机组件包括气缸体、活塞、活塞杆、曲柄牵引杆、支架安装板、曲柄盘、气缸支架与牵引杆，气缸体固定于气缸支架上，活塞杆的一端设于气缸体内，且活塞杆上设有活塞，活塞杆的另一端连接于曲柄牵引杆的一端，曲柄牵引杆的另一端通过曲柄销轴固定于曲柄盘上，曲柄盘与支架安装板分别固定于主轴上，气缸体上设有换气组件与排气机构。

进一步而言，所述排气机构包括排气阀与排气阀手柄，排气阀手柄通过连杆连接于排气阀，换气组件包括换气块，换气块通过换气牵引杆连接于牵引杆的一端，牵引杆的另一端通过连接杆连接于换挡机构的手柄。

进一步而言，所述锅炉的一端设有火箱，且火箱上设有火箱口，锅炉的另一端设有烟室，且烟室上设有烟囱，火箱通过若干烟管连通于烟室，锅炉的顶部上设有蒸汽大小调节手柄、调节阀芯、汽包机构与沙箱机构，蒸汽大小调节手柄的一端连接于控制机构，蒸汽大小调节手柄的另一端连接于调节阀芯的一端，调节阀芯的另一端连接于汽包机构，汽包机构通过蒸汽管连通于烟室，汽包机构上设有安全阀。

进一步而言，所述自动补水机构设于底盘机构上，自动补水机构包括自动水泵活塞杆、自动水泵体、连接板、偏心摆臂与传动轴，偏心摆臂的一端设于传动轴上，偏心摆臂的另一端连接于连接板的一端，连接板的另一端连接于自动水泵活塞杆的一端，自动水泵活塞杆的另一端设于自动水泵体内，自动水泵体上设有出水口与进水口，自动水泵活塞杆控制出水口与进水口的连通与断开，出水口连接于锅炉。

进一步而言，所述刹车机构采用气动碟刹式结构设置，刹车机构包括碟刹缸、碟刹盘、刹盘安装块与安装板，碟刹盘通过刹盘安装块固定于车轮轴上，碟刹缸通过安装板上固定于齿轮箱上，碟刹缸上设有进出气口，碟刹缸内设有与碟刹盘对应设置的摩擦块、与摩擦块对应设置的活塞，与活塞对应设置的复位弹簧。

进一步而言，所述蒸汽小火车上设有运营在线监测系统，运营在线监测系统包括机车运行信息采集系统、电子支付系统与运营数据统计的综合系统。

本实用新型有益效果：

1.本实用新型采用这样的结构设置，通过使用锅炉来加热水，水经过加热后产生一定压力的燃气，然后经过管道连接来驱动汽机活塞，使活塞做往返运动，把蒸汽转换成旋转的动力能，经过齿轮传动带车轮转动，从而带动整车沿轨道行驶，在动力方面不会产生机车动力不足的情况发生；

2.蒸汽火车上设有自动补水系统起到在行驶过程的补水功能；设有自动注油机构起到在行驶过程的气缸的润滑功能；设有换挡机构起到人为操作控制车辆行驶速度功能；锅炉上设有汽包机构，且汽包机构上设有排气机构，起到自泄压功能；还设有沙箱机构、控制机构以及刹车机构，有效保证整车的行车安全；

3.在蒸汽火车上设有运营在线监测系统，通过数据直观观察整车运行情况，进一步保证行车安全；

4.为旅游业的开展、建设特色旅游项目都是非常好的项目，可以非常好的推动旅游产业的发展，提高经济产值，成为旅游产业的一个亮点，同时可以为现代化科普教育事业提供一个好的教学项目。

附图说明

图1是蒸汽火车整体结构图；

图2是蒸汽火车底部结构局部示图；

图3是行走机构示图；

图4是底盘机构示图；

图5是锥齿驱动机构与刹车机构示图；

图6是汽机机构示图；

图7是锅炉示图；

图8是自动补水机构示图。

1.行走机构；2.底盘机构；3.锥齿驱动机构；4.汽机机构；5.锅炉；6.烟室；7.自动注油机构；8.汽包机构；9.沙箱机构；10.自动补水机构；11.换挡机构；12.排气机构；13.手动补水机构；14.控制机构；15.刹车机构；16.客座拖车机构；17.配电箱机构；011.上牙弓；012.减震弹簧；013.上支撑板；014.侧支撑板；015.车轮一；016.轴箱；017.下牙弓；018.下支撑板；019.轴基座；020.车轮二；20.前牵引板；21.前横梁；22.左横梁；23.支撑块；24.后横梁；25.后牵引板；26.右横梁；110.换气块；111.换气牵引杆；112.连接杆；113.手柄；120.排气阀；121.排气阀手柄；150.碟刹缸；151. 碟刹盘；152.刹盘安装块；153.安装板；154.进出气口；32.齿轮箱；33.车轮轴；34.大锥齿轮；35.小锥齿轮；36.联轴器；37.传动箱体；38.主轴；39.斜交错齿轮；40.气缸体；41.活塞；42.活塞杆；43.曲柄牵引杆；44.支架安装板；45.曲柄盘；48.气缸支架；49.牵引杆；441.曲柄销轴；50.火箱口；51.火箱；52.蒸汽大小调节手柄；53调节阀芯；55.安全阀；57.蒸汽出口；58.烟囱；59.烟管；100.自动水泵活塞杆；101.自动水泵体；102.出水口；103.连接板；104.偏心摆臂；105.进水口；106.传动轴。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本实用新型的不同结构。为了简化本实用新型的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本实用新型。此外，本实用新型可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本实用新型提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

如图1至图8所示，本实用新型所述一种复古有轨蒸汽观光小火车，包括由行走机构1、底盘机构2、锥齿驱动机构3、汽机机构4、锅炉5、自动注油机构7、汽包机构8、沙箱机构9、自动补水机构10、换挡机构11、排气机构 12、手动补水机构13、控制机构14、刹车机构15、客座拖车机构16与配电箱机构17拼装而成的蒸汽火车。以上所述构成本实用新型基本结构。

实际应用，本实用新型所述的行走机构1用于使蒸汽火车沿轨道行驶；所述的锥齿驱动机构3用于驱动行走机构1的车轮旋转；所述的汽机机构4用于将锅炉5产生的蒸汽能转化为驱动锥齿驱动机构3的机械能；所述的锅炉5用于加热水，从而产生蒸汽，再通过汽机机构4将蒸汽能转化机械能；所述的自动注油机构7用于起到在行驶过程中为气缸体40提供润滑功能，使气缸体40平稳运行；所述的汽包机构8与沙箱机构9均设于锅炉5上，且汽包机构8上设有排气机构12，起到自泄压功能；所述的蒸汽火车上设有自动补水机构10与手动补水机构13有效起到在行驶过程的补水功能；所述的换挡机构11用于起到人为操作控制车辆行驶速度功能；所述的控制机构14通过手柄113与蒸汽大小调节手柄52进行控制；所述的刹车机构15主要用于蒸汽火车的刹车，起到安全行驶；所述的客座拖车机构16用于为乘客提供座椅；所述的配电箱机构17用于为整车提供电源。

更具体而言，所述行走机构1包括设于蒸汽小火车底部上的多组驱动组件，驱动组件包括车轮一015与车轮二020，车轮一015与车轮二020上分别设有轴箱016与轴基座019，车轮一015上的轴箱016与车轮二020上的轴箱 016通过下牙弓017固定连接，车轮一015上的轴基座019与车轮二020上轴基座019通过上牙弓011固定连接，上牙弓011的两端分别与下牙弓017 的两端固定连接，车轮一015与车轮二020之间设有上支撑板013与下支撑板018，上支撑板013固定于上牙弓011上，下支撑板018固定于下牙弓017 上，上支撑板013与下支撑板018之间设有减震弹簧012，上牙弓011的中间位置上设有用于支撑底盘机构2的侧支撑板014，行走机构1通过锥齿驱动机构3驱动行走。采用这样的结构设置，通过汽机机构4带动锥齿驱动机构3 驱动行走机构1的车轮做圆周运动，使蒸汽火车沿轨道行驶，其中，减震弹簧 012有助于乘客乘坐更舒服。其中，侧支撑板014起到顶起底盘机构2的作用。

更具体而言，所述底盘机构2包括设于行走机构1顶部上的底盘组件，底盘组件包括前牵引板20、前横梁21、左横梁22、后横梁24、后牵引板25与右横梁26，前横梁21、左横梁22、后横梁24与右横梁26固定连接构成矩形结构，前牵引板20与前横梁21固定连接，后牵引板25与后横梁24固定连接，左横梁22与右横梁26上分别设有与侧支撑板014固定连接的支撑块23。采用这样的结构设置，构成蒸汽火车牢固的底盘。

更具体而言，所述锥齿驱动机构3包括齿轮箱32与传动箱体37，齿轮箱 32设于车轮一015与车轮二020的车轮轴33上，齿轮箱32内设有大锥齿轮 34与小锥齿轮35，传动箱体37设于相邻两组驱动组件之间的长轴上，传动箱体37内设有主轴38，主轴38上设有斜交错齿轮39，齿轮箱32与传动箱体 37之间通过联轴器36对应连接。实际应用中，本实用新型所述的锥齿驱动机构3是通过锥齿轮把气缸体40内的活塞41的推理转换到车轮轴33上。

更具体而言，所述汽机机构4包括设于蒸汽小火车两侧的汽机组件，汽机组件包括气缸体40、活塞41、活塞杆42、曲柄牵引杆43、支架安装板44、曲柄盘45、气缸支架48与牵引杆49，气缸体40固定于气缸支架48上，活塞杆42的一端设于气缸体40内，且活塞杆42上设有活塞41，活塞杆42的另一端连接于曲柄牵引杆43的一端，曲柄牵引杆43的另一端通过曲柄销轴 441固定于曲柄盘45上，曲柄盘45与支架安装板44分别固定于主轴38上，气缸体40上设有换气组件与排气机构12。实际应用中，本实用新型所述的汽机机构4主要是将锅炉5产生的蒸汽转化为机械能，从而驱动锥齿驱动机构3 工作。其工作原理是通过锅炉5产生的蒸汽进入气缸体40内驱动活塞41带动活塞杆42运动，从而通过活塞杆42带动曲柄牵引杆43动作，曲柄牵引杆43 再带动主轴38动作，实现将锅炉5产生的蒸汽转化为机械能的目的。

实际应用中，过热蒸汽进入气缸体40后推动活塞41移动。活塞41位于气缸前端时，汽阀操纵蒸汽从前端汽口进入气缸体40，推动活塞41向后运动；活塞41到达后端时，蒸汽从后端汽口进入，推动活塞41向前运动，通过前后两个汽口不断地交替进汽，使活塞41持续地作往复运动。在实际运用中，活塞41从一端向另一端移动还没有到头时，汽阀就停止给汽，这样可以充分利用蒸汽的热能，节约使用蒸汽。活塞41上连着活塞杆42，把活塞杆42的往复运动变成车轮的滚动。

需要说明的是，机车前进通过回动手把和回动机来实现，机车启动时，司机操纵调整阀手把，打开调整阀，让锅炉里的蒸汽经过汽室进入汽缸，推动活塞41移动，活塞41带动活塞杆42推动主轴38滚动，主轴38一滚动，通过连杆带动其他动轮同时滚动，要停车时，司机操纵调整阀手把，关闭阀门，锅炉5内蒸汽不再进入气缸体40内，驱动机车运行的动力也就消除了。

更具体而言，所述排气机构12包括排气阀120与排气阀手柄121，排气阀手柄121通过连杆连接于排气阀120，换气组件包括换气块110，换气块110 通过换气牵引杆111连接于牵引杆49的一端，牵引杆49的另一端通过连接杆 112连接于换挡机构11的手柄113，手柄113连接于控制机构14。实际应用中，排气机构12通过牵引杆49带动连接杆112驱动手柄113进行换挡的目的。

更具体而言，所述锅炉5的一端设有火箱51，且火箱51上设有火箱口50，锅炉5的另一端设有烟室6，且烟室6上设有烟囱58，火箱51通过若干烟管 59连通于烟室6，锅炉5的顶部上设有蒸汽大小调节手柄52、调节阀芯53、汽包机构8与沙箱机构9，蒸汽大小调节手柄52的一端连接于控制机构14，蒸汽大小调节手柄52的另一端连接于调节阀芯53的一端，调节阀芯53的另一端连接于汽包机构8，汽包机构8通过蒸汽管57连通于烟室6，汽包机构8 上设有安全阀55。实际应用中，锅炉5是用来产生和贮存蒸汽的装置，是机车的“心脏”，锅炉5是通过钢板焊接而成，主要由火箱51、锅胴与烟室6组成，锅炉5是通过钢板焊接而成，火箱51分为内外层，内层叫内火箱，外层叫外火箱，两层之间充满了水，火箱51的底部是炉床和锅胴在锅炉的中部，它的后端与外火箱相连，前端与烟室6连接，内管有大烟管、小烟管，大烟管里还装有过热管，火箱51是用于燃烧天然气或碳的地方，通过内火箱板和小烟管加水，并通过大烟管对过热管里的蒸汽进一步加热，把它变成过热蒸汽，锅胴的顶部上设有汽包，用来集聚蒸汽，汽包内装有汽门和安全阀，超压自动起跳泄压，保证锅炉在使用过程中的安全。

实际应用中，烟室6是用于排烟的地方。

需要说明的是，锅炉5上还装有安全阀、注水器、水表、汽压表等必要的附属装置。安全阀是个重要部件，每台机车上一般至少装两个，当锅炉5内蒸汽压强超过规定时，安全阀自动打开放汽，降低炉内压强；注水器可随时向锅炉 5内补水；锅炉5内的水位和蒸汽压强则通过水表、汽压表观察。

更具体而言，所述自动补水机构10设于底盘机构2上，自动补水机构10 包括自动水泵活塞杆100、自动水泵体101、连接板103、偏心摆臂104与传动轴106，偏心摆臂104的一端设于传动轴106上，偏心摆臂104的另一端连接于连接板103的一端，连接板103的另一端连接于自动水泵活塞杆100 的一端，自动水泵活塞杆100的另一端设于自动水泵体101内，自动水泵体 101上设有出水口102与进水口105，自动水泵活塞杆100控制出水口102 与进水口105的连通与断开，出水口102连接于锅炉5。实际应用中，通过自动补水机构10有效起到使蒸汽火车在行驶过程的补水功能。

更具体而言，所述刹车机构15采用气动碟刹式结构设置，刹车机构15包括碟刹缸150、碟刹盘151、刹盘安装块152与安装板153，碟刹盘151通过刹盘安装块152固定于车轮轴33上，碟刹缸150通过安装板153上固定于齿轮箱32上，碟刹缸150上设有进出气口154，碟刹缸150内设有与碟刹盘151 对应设置的摩擦块、与摩擦块对应设置的活塞，与活塞对应设置的复位弹簧。采用这样的结构设置，通过刹车机构15起到对蒸汽火车的刹车，有效提高蒸汽火车行驶安全。

实际应用中，刹车机构15的工作原理是通过给碟刹缸150内输入有压力的气体，从而推动活塞做直线运动，而达到碟刹缸150内的两片摩擦块夹紧碟刹盘151从而产生摩擦力而制动，再通过复位弹簧来复位活塞，其中，碟刹盘 151采用圆盘形结构设置，且碟刹盘151上设有多个异形孔。

更具体而言，所述蒸汽小火车上设有运营在线监测系统，运营在线监测系统包括机车运行信息采集系统、电子支付系统与运营数据统计的综合系统。

实际应用中，机车运行信息采集系统是统计机车运行时长、行驶里程等数据，方便机车行驶情况分析，乘客通过手机扫码直接支付，支付完成，系统自动为支付完成的乘客开闸放行进行乘车，运营数据统计是集门票销售额、乘客人数、游客游玩高峰期和低谷期时间段统计，系统根据电子支付系统数据，经过电脑系统计算出销售额、为数统计、机车运行高峰和低谷时间段，在通过运营在线监测的后台记录，通过数据直观的观看车辆运行和营收情况。

以上对本实用新型实施例中的技术方案进行了描述，但本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本实用新型的保护范围之内。