一种TBM隧道电瓶牵引车轮对喷砂防滑结构的制作方法

本新型涉及电瓶牵引车防滑技术领域，具体涉及一种tbm隧道电瓶牵引车轮对喷砂防滑结构。

背景技术：

tbm隧道电瓶牵引车在上坡、或者铁轨上有冰雪、油腻等物质时，车轮容易打滑，现有的防滑装置是用压缩空气将砂箱里的砂子吹落至铁轨上，从而增加车轮的摩擦力，起到防滑作用。然而由于铁轨表面是凸起的弧形结构，洒落的砂子很容易滑落，仅有很少量的砂子附着在铁轨表面，使防滑效果大打折扣。

另外，现有技术中的tbm隧道电瓶牵引车轮对的踏面多为圆锥形结构，有助于保持牵引车在运行中恢复沿铁轨中心线方向移动，然而这种结构也是导致运行不稳、甚至蛇形移动的原因；为解决这个问题，人们减少踏面的锥度，但又造成了轮缘磨损加剧，车轮使用寿命下降的缺陷。

技术实现要素：

为解决现有技术中存在的问题，本新型提供了一种tbm隧道电瓶牵引车轮对喷砂防滑结构，该装置在降低轮缘磨损的基础上，可以使喷砂防滑的效果显著提高，降低了砂子用量，提高了防滑效率。

为实现上述目的，本新型的技术方案是：

一种tbm隧道电瓶牵引车轮对喷砂防滑结构，包括安装于牵引车悬架底部的牵引车轮对本体、及喷砂机构，所述的牵引车轮对本体包括驱动轴、轮子、轴承，所述的轮子安装于驱动轴的两侧，轴承安装于轮子外侧的驱动轴的两端，牵引车轮对本体通过轴承与牵引车悬架连接，所述的轮子包括轮缘、踏面，在踏面远离轮缘的一端还安装有可沿驱动轴的轴线移动的减震轮缘，所述的喷砂机构包括安装于牵引车悬架上的砂箱，所述的砂箱底部设有出砂管，在出砂管底端通过出砂控制机构连接有喷砂管，所述的喷砂管的下端开口与减震轮缘、及轮缘之间的踏面的顶端相对。

优选的，所述的踏面构成圆台形结构的轮体，且圆台形结构的小直径端朝外，所述的减震轮缘包括环绕于轮体外侧端、且与驱动轴同轴的环形板a，所述的环形板a通过弹性机构与圆台形结构的外端面连接。

优选的，所述的弹性机构包括设于环形板a外侧、且与环形板a一体成型的环形板b，所述的环形板b与环形板a同轴，且环形板b内孔的直径小于环形板a内孔的直径，并环绕于踏面外侧所在的驱动轴的外周，在环形板b靠近内孔的一端与轮体的外端面之间连接有弹性部件。

优选的，所述的弹性部件包括沿驱动轴的轴向设置且开口于轮体外侧端面的滑孔、滑动连接于滑孔内的滑块、固定连接于滑孔的外侧端口处的限位环，在滑块朝向滑孔开口一侧的端面上设有螺纹孔，与所述的滑孔开口相对的环形板b上设有沉头螺栓孔，在沉头螺栓孔处安装有螺栓，所述的螺栓的底端设有外螺纹，并与螺纹孔螺接，在螺栓的螺杆外周、且位于滑块和限位环之间还连接有复位弹簧。

优选的，所述的轮体的外侧端一体成型有圆柱形结构的端面，所述的滑孔开口于端面的外端表面，所述的环形板a的内孔壁表面与端面的侧壁外表面滑动连接。

优选的，所述的踏面的外壁表面上还绕驱动轴的轴线均匀开设有多个砂槽。

优选的，所述的砂槽的槽壁后端与踏面的切线平行线的夹角的度数为30～45度。

优选的，所述的砂槽的槽壁后端与踏面的切线平行线的夹角的度数为45度。

优选的，所述的出砂控制机构包括圆盘形的砂盒，所述的砂盒的厚度与出砂管的外径相同，且砂盒的上端与出砂管的下端连通，砂盒的下端与喷砂管的上端连通，在砂盒内设有辊体，辊体的外周均匀分布有多个凸齿，所述的凸齿的端部与砂盒的内壁表面滑动连接，所述的辊体的中心轴向外延伸并穿过砂盒的侧端面，在砂盒的外侧还设有电机，所述的电机与牵引车悬架固定，电机的输出轴与中心轴固定连接。

优选的，所述的电机8与牵引车的控制系统电性连接，在牵引车上还设有牵引车打滑检测系统，所述的牵引车打滑检测系统与控制系统信号连接。

本新型一种tbm隧道电瓶牵引车轮对喷砂防滑结构具有如下有益效果：

1、本新型通过技术改进，使tbm隧道电瓶牵引车喷砂防滑的效果显著提高，减少了用砂量，提高了防滑效率；

2、本新型通过设置减震轮缘，可在踏面锥度降低、tbm隧道电瓶牵引车运行平稳的情况下，减少铁轨对轮缘的磨损，延长牵引车轮对本体的使用寿命；

3、本新型通过结合牵引车打滑检测系统、控制系统、及电机，使tbm隧道电瓶牵引车喷砂防滑可自动化进行，有效提高了tbm隧道电瓶牵引车运行的安全性。

附图说明

图1：本新型的不带有减震轮缘的正面结构示意图；

图2：本新型使用时的正面结构示意图；

图3：本新型带有减震轮缘的正面结构剖视图；

图4：本新型c处的局部结构放大示意图；

图5：本新型d处的局部结构放大示意图；

图6：本新型a-a1处的剖视图；

图7：本新型b-b1处的剖视图；

图8：本新型e处的局部结构放大示意图；

图9：本新型出砂控制机构的侧视图；

1：驱动轴，2：轮子，21：轮缘，22：踏面，23：端面，24：砂槽，25：减震轮缘，251：环形板b，252：环形板a，253：沉头螺栓孔，26：滑孔，261：螺纹孔，262：滑块，263：限位环，264：复位弹簧，27：螺栓，271：螺帽，272：螺杆，273：底端，3：轴承，4：喷砂机构，41：砂箱，42：出砂管，43：喷砂管，44：砂盒，45：辊体，46：中心轴，47：凸齿，5：切线平行线，6：夹角，7：砂子，8：电机，9：控制系统，10：牵引车打滑检测系统。

具体实施方式

以下所述，是以阶梯递进的方式对本新型的实施方式详细说明，该说明仅为本新型的较佳实施例而已，并非用于限定本新型的保护范围，凡在本新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本新型的保护范围之内。

本新型的描述中，需要说明的是，术语“上”“下”“左”“右”“顶”“底”“内”“外”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，仅是为了描述本新型和简化描述，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、以及特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本新型的限制。

在一个实施例中，本新型一种tbm隧道电瓶牵引车轮对喷砂防滑结构，如图1、图2所示，包括安装于牵引车悬架(图中未画出)底部的牵引车轮对本体、及喷砂机构4，所述的牵引车轮对本体包括驱动轴1、轮子2、轴承3，所述的轮子2安装于驱动轴1的两侧，轴承3安装于轮子外侧的驱动轴1的两端，牵引车轮对本体通过轴承3与牵引车悬架连接，所述的轮子2包括轮缘21、踏面22，在踏面22远离轮缘21的一端还安装有可沿驱动轴1的轴线移动的减震轮缘25，所述的喷砂机构包括安装于牵引车悬架上的砂箱41，所述的砂箱41底部设有出砂管42，在出砂管底端通过出砂控制机构连接有喷砂管43，所述的喷砂管43的下端开口与减震轮缘25、及轮缘21之间的踏面22的顶端相对；本实施例中，当tbm隧道电瓶牵引车打滑时，通过出砂控制机构使喷砂管43与出砂管42连通，砂子从喷砂管42的下端开口喷洒在踏面22上端，在未设砂槽24时，应设于踏面22上端前侧的位置，这样砂子7会沿着踏面22下滑，在减震轮缘25、及轮缘21的限位作用下，踏面22、减震轮缘25、及轮缘21构成了溜槽结构，将砂子7导向铁轨上端面，且在砂子滑落的瞬间，轮子2驶过，大部分砂子来不及从铁轨表面滑落，即被轮子2碾过，从而提高了砂子的防滑效率。

在进一步的实施例中，如图1～4所示，所述的踏面22构成圆台形结构的轮体，且圆台形结构的小直径端朝外，所述的减震轮缘25包括环绕于轮体外侧端、且与驱动轴1同轴的环形板a252，所述的环形板a252通过弹性机构与圆台形结构的外端面连接；本实施例中，环形板a252应采用耐磨金属材料制成，在tbm隧道电瓶牵引车转弯或高速行驶时，由于踏面的锥面作用，会导致牵引车蛇形移动，导致运行不稳，而通过设置减震轮缘25，可在踏面的锥度降低，tbm隧道电瓶牵引车运行平稳的基础上，通过减震轮缘25减少铁轨对轮缘21的磨损，即，当两侧的任一轮子2的轮缘21靠近同侧的铁轨时，对侧的减震轮缘25即接近对侧的铁轨，并在位移一定距离后与铁轨相抵，从而在减震轮缘25的作用下，一方面减轻牵引车左右方向的震动，另一方面拉动靠近铁轨的轮缘21向铁道中心线方向移动，避免过度磨损，提高了牵引车轮本体的使用寿命；本实施例中的弹性机构包括但不限于弹性金属板、弹簧等结构，减震轮缘与轮缘之间的距离设定应满足于在对侧的轮缘外侧面与铁轨相抵之前先一步与同侧的铁轨相抵。

在进一步的实施例中，如图1～4所示，所述的弹性机构包括设于环形板a252外侧、且与环形板a252一体成型的环形板b251，所述的环形板b251与环形板a252同轴，且环形板b251内孔的直径小于环形板a252内孔的直径，并环绕于踏面22外侧所在的驱动轴1的外周，在环形板b251靠近内孔的一端与轮体外端面之间连接有弹性部件。

在进一步的实施例中，如图1～5所示，所述的弹性部件包括沿驱动轴1的轴向设置且开口于轮体外侧端面的滑孔26、滑动连接于滑孔26内的滑块262、固定连接于滑孔26的外侧端口处的限位环263，在滑块262朝向滑孔开口一侧的端面上设有螺纹孔261，与所述的滑孔开口相对的环形板b251上设有沉头螺栓孔253，在沉头螺栓孔253处安装有螺栓27，所述的螺栓27的底端273设有外螺纹，并与螺纹孔261螺接，在螺栓的螺杆272外周、且位于滑块262和限位环263之间还连接有复位弹簧264；本实施例给出了弹性部件的一种优选结构，如图4所示，当环形板a252的内端面受到铁轨侧面的挤压时，由于复位弹簧264的弹性力，会抵消一部分tbm隧道电瓶牵引车侧移的惯性，从而使对侧的轮缘21与铁轨之间的磨损减轻。

在进一步的实施例中，如图1～5所示，所述的轮体的外侧端一体成型有圆柱形结构的端面23，所述的滑孔26开口于端面23的外端表面，所述的环形板a252的内孔壁表面与端面23的侧壁外表面滑动连接；本实施例中，由于环形板a252的内孔壁表面与端面23的侧壁外表面滑动连接，可以阻挡砂子7从环形板a252的内孔壁表面与踏面22之间的间隙滑出。

在进一步的实施例中，如图2、6所示，所述的踏面22的外壁表面上还绕驱动轴1的轴线均匀开设有多个砂槽24；砂槽24的宽度在具体应用时，以能承接砂子为度，根据防滑所用的砂子的量，砂槽24的宽度可控制在1～3mm之内，相邻的砂槽24间隔距离根据用砂量确定，以满足防滑需求且保持轮子运行平稳为标准；需要说明的是，本新型的牵引车轮对本体在tbm隧道电瓶牵引车上应用时，仅需要作为原有牵引车轮对的补充，或作为牵引车轮对组成中的一部分使用，无需全部替换。

在进一步的实施例中，如图2、6所示，所述的砂槽24的槽壁后端与踏面22的切线平行线5的夹角6的度数为30度；本实施例中，设置倾斜的砂槽24可使砂子7在踏面22与铁轨上表面即将接触的瞬间之前滑落到铁轨上，从而使砂子的防滑效率进一步提高。

在进一步的实施例中，如图2、6所示，所述的砂槽24的槽壁后端与踏面22的切线平行线5的夹角6的度数为45度。

在进一步的实施例中，如图6、8所示，所述的出砂控制机构包括圆盘形的砂盒44，所述的砂盒44的厚度与出砂管42的外径相同，且砂盒44的上端与出砂管42的下端连通，砂盒44的下端与喷砂管43的上端连通，在砂盒44内设有辊体45，辊体45的外周均匀分布有多个凸齿47，所述的凸齿47的端部与砂盒44的内壁表面滑动连接，所述的辊体45的中心轴46向外延伸并穿过砂盒44的侧端面，在砂盒44的外侧还设有电机8，所述的电机8与牵引车悬架固定，电机8的输出轴与中心轴固定连接；本实施例中，通过电机8的旋转，可使砂子7从砂盒44中均匀分出，控制电机8的转速，使其与车轮转速配合，即可实现喷砂管43与砂槽24配合使用，在不控制电机8转速的情况下，一部分砂子7沿踏面22滑落至铁轨上，另一部分砂子7则存储在砂槽24内，在靠近铁轨时倒出。

在进一步的实施例中，如图9所示，所述的电机8与牵引车的控制系统9电性连接，在牵引车上还设有牵引车打滑检测系统10，所述的牵引车打滑检测系统10与控制系统9信号连接；本实施例中，所述的牵引车打滑检测系统10为现有技术，详见申请号为cn201611198649.4的新型专利“一种列车打滑或空转检测方法和装置”，当牵引车打滑检测系统10检测到牵引车打滑时，会向控制系统9发送信号，控制系统9则通过控制电机8实现喷砂防滑的效果。