超轻型轨道电动车及超轻型连挂轨道电动车的制作方法

1.本实用新型属于铁路施工、铁路养护领域，具体涉及一种轨道电动车。


背景技术：

2.目前各铁路、地铁线路施工时，随施工线的延长，各施工点离驻地越来越远，施工人员上下班或进出施工隧道、桥梁，步行时间较长。施工过程中需要取用工具、材料等小件，来回时间较长。如使用重型轨道车来完成上述工作，又存在车辆停放、调度不方便等问题，新线施工时采用重型轨道车还存在一定的安全隐患。
3.在对既有线路的维护工作中，存在天窗时间点短，护栏开口距施工点距离远，施工点与车站距离远不方便取用物料等问题。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是克服现有技术的上述不足，而提供一种超轻型轨道电动车，可以可靠实现抬放、搬运、组装，解决铁路、地铁线路在施工、养护过程中的人员、物料转运问题。
5.本实用新型的另一目的是提供一种超轻型连挂轨道电动车。
6.本实用新型的技术方案是：一种超轻型轨道电动车，包括车架总成，车架总成包括车架，车架下部有制动轮组总成和驱动轮组总成；制动轮组总成包括两刹车轮组成的刹车轮组；驱动轮组总成包括驱动轮、驱动电机；
7.所述驱动轮的轮毂为两边支撑方式或单边支撑方式，当驱动轮的轮毂采用单边支撑方式时，驱动电机为悬臂式结构的单边轴电机；当驱动轮轮毂采用为两边支撑方式，驱动电机为两轮电动车轮毂电机；
8.车架上部可拆卸连接有乘客座椅总成、操作座椅总成。
9.所述乘客座椅总成包括乘坐座椅，操作座椅总成包括操作座椅、锂电池、电机控制器、转换开关组。
10.车辆制动方式包括电机制动、手制动；
11.车辆制动方式采用电机制动时，电机制动时产生的制动能量回收给锂电池反充电；
12.当需要驻车以及低速时辅助制动时，车辆制动方式采用手制动装置进行手制动。
13.手制动装置装在车架上，通过软轴与刹车轮组的制动器连接；所述刹车轮、驱动轮的轮胎采用充气轮胎、真空胎、尼龙轮、钢轮。
14.在车架不设导向柱结构情况下，刹车轮、驱动轮的轮毂内侧设置用于防止在刹车轮、驱动轮钢轨上平面脱轨的轮缘；
15.在车架设导向柱结构情况下，车架四角处有导向柱结构，导向柱结构包括导向柱、焊接加强套、导向支座，导向支座中部有安装孔，导向柱上部插装于导向柱加强焊接套处，导向支座焊接固定在车架四角，开口销固定于导向柱上部，开口销尾部与六角槽形螺母固
定，导向套套于导向柱下部。可以通过调整垫片位于导向柱的上下端的数量，来调节导向套处于钢轨下平面的深度。
16.当导向套采用金属材质制成时，导向套经滑动轴承间接套于导向柱下部，导向套内壁有外环凹部，导向柱下部外壁有用于内环凹部，外环凹部、内环凹部组成容置滑动轴承的环形凹部；所述滑动轴承为石墨铜衬套轴承；
17.当导向套采用含油尼龙材质制成时，导向套直接套于导向柱。铁道车辆轮对是金属结构，车辆在区间运行，两侧钢轨短接，就相当于区间闭塞，其它车辆不能进入该区间。特殊情况下，采用尼龙导向套可以避免车站的调度系统不允许其它车辆进入区间维修线路。
18.所述导向支座的安装孔处有焊接加强套，导向柱上部插装于焊接加强套内，焊接加强套上部经六角槽形螺母、开口销定位。
19.所述焊接加强套与六角槽形螺母之间、焊接加强套与导向套之间分别有调整垫片。
20.所述轮缘与轮毂为一体结构，或把轮缘栓接、焊接轮毂上。
21.包括至少两个依次连挂的超轻型轨道电动车，一超轻型轨道电动车的车架后侧经连挂装置与用于与另一超轻型轨道电动车的车架连接，前端的超轻型轨道电动车为动力车，后端的超轻型轨道电动车为乘客车，动力车的车架上部可拆卸连接有乘客座椅总成和操作座椅总成，乘客车的车架上部可拆卸连接有乘客座椅总成。
22.采用钢型材或铝型材，拼焊成框架式或平板式结构作为车架，周边组装两轮电动车电机轮毂或单边轴电机轮毂（或电动汽车悬臂式电动轮毂）、锂电池（蓄电池）、制动系统、控制系统、辅助系统（照明、喇叭），组装成超轻型轨道电动车，总重量控制在110kg（框架式结构）或130kg（平板可分解式结构）内，锂电池等部件可以进一步分解搬运组装。最大载重500kg左右，运行速度分20km/h（运载物料时）、平直线路40km/h、高铁25
‰
坡道时40km/h上坡时速几个档位。
23.用薄壁的钢型材拼焊成框架式结构可以大幅度减轻车辆的重量，铝合金平板式车架结构可以大幅度减少焊缝，增加车辆的可靠性，同时减少车辆重量。
24.驱动轴采用两个电机分两边驱动方式可以避免中间通轴，可以大幅度减轻车辆重量。
25.四个走行轮采用充气轮胎或真空胎，可以利用轮胎减震，同时保持轮胎对钢轨的摩擦力，避免金属或尼龙轮悬空打滑导致驱动电机飞车。也可以制作减轻重量的冲压或辗辊成型的钢轮或加工成型的尼龙轮。采用钢轮或尼龙轮时，电气控制系统需设制防飞车功能。
26.框架式结构四角有导向柱，外有尼龙圆柱导向套。导向套处于钢轨内侧，防止小车跑偏。采用尼龙导轮时，还可以起到防止钢轨区间闭塞的作用。也可以更换钢导向套，延长导向套使用寿命。导向套内可以采用石墨铜衬套轴承。
27.轮毂内侧周边可以焊接轮缘，可以在钢轨内侧起限位作用。采用焊接轮缘时，可以不采用导向柱方式。
28.可以在超轻型轨道电动车后面连挂平板，平板结构与超轻型轨道电动车一致，可以乘坐4人或载重500kg，只是取消了电机、蓄电池、电气控制系统。拆下平车座椅后可以当平板车转运物料。超轻型轨道电动车与平板车可以进行组合使用，中间放2个或3个平板，前
后各1台超轻型轨道电动车，一次可运输16-20人及相应物料、工具。
29.可以根据使用需要，在小车前后增加照明灯、喇叭、摄像头。可以在小车上增加手机app控制功能，利用蓝牙或手机流量连接，实现多车联动控制、车辆状态监控、利用北斗系统或gps实现车辆位置、速度监控等功能。
30.本实用新型超轻型轨道车用动力车来转运人员、物料。整个小车总重量在60-120kg，乘坐4人及工具物料，承载总重量在500kg左右的小车较为实用。特殊情况时，通过2人或1人快速拆解，减轻总重，拆下其余部件可以2人或2人以上抬起从钢轨上移至路边，或1人拆解后分步骤抬放移至路边。
31.本实用新型利用现有两轮电动车、电动三轮车、四轮轻型电动车的配件重量轻、技术成熟及种类齐全的特点，提供一种超轻型轨道电动车，可以可靠实现车辆的抬放、搬运、组装，解决铁路、地铁线路在施工、养护过程中的人员物料转运问题。
附图说明
32.图1是本实用新型电动车电机式结构及平板的连挂运行示意图；
33.图2是本实用新型单边轴电机框架式车身结构的连挂运行示意图；
34.图3是超轻型轨道电动车动力车装配示意图；
35.图4是导向柱装配示意图；
36.图5是导向柱剖视图；
37.图6是焊接式轮缘零件图；
38.图7是电动车电机框架式车身结构的连挂运行示意图。
具体实施方式
39.图1为，本实用新型包括车架1、驱动轮2、刹车轮3、锂电池4、电机控制器5、乘坐座椅6、地板7、导向装置8、手制动装置9、连挂装置10，驱动轮2的轮毂为两边支撑方式a。车架1后面的连挂装置10连接另一车架。刹车轮3、驱动轮2为橡胶轮。驱动轮采用轮毂电机的方式驱动，可以最大限度减轻重量，增大承载空间。电机功率根据需要进行选择，可以达到20km/h或40km/h以上。充气橡胶轮胎在钢轨上稳定运行需要导向装置。在车架上装配4个导向柱82，处于钢轨内侧，防止轮胎脱轨。充气橡胶轮胎根据承受重量有一定压缩量，需调整导向柱82高低，静态时，导向套83工作范围应钢轨上平面以下10-35mm之间。
40.图2中，驱动轮的轮毂为单边支撑方式b。单边轴电机是悬臂式结构，用于电动汽车轮毂上。
41.图1、图2所示结构优点是乘客座椅拆下后，可以当平板运输物料，也可以码放后用汽车运输。特殊情况下一个人也可以将小车解体或组装后，搬运离开线路或在钢轨上组装后直接使用。平车的组装、拆卸过程与超轻型轨道电动车类似。平车因为没有锂电池及控制系统，总重量只有70kg，可以不用解体，两个人抬出钢轨。可以在超轻型轨道电动车后面连挂平板，平板结构与超轻型轨道电动车一致，可以乘坐4人或载重500kg，只是取消了电机、蓄电池、电气控制系统。超轻型轨道电动车与平板车可以进行组合使用，中间放2个或3个平板，前后各1台超轻型轨道电动车，一次可运输16-20人及相应物料、工具。
42.图3中，车架1含驱动轮刹车轮总成，车架1上装乘客座椅总成60、操作座椅及控制
系统总成61，锂电池箱4 ，车架1后面有连挂装置10。
43.本实用新型可以采用宽度不大于75mm的各种外径的电动车轮胎在钢轨上行驶，利用橡胶轮胎来实现减震、增大爬坡的摩擦力，利用橡胶轮胎受力的变形来消除因钢轨起伏不平导致某个驱动轮悬空后电机飞车现象。
44.图4、5中，为确保橡胶轮在钢轨上平面不会脱轨，框架式结构小车四角采用导向柱结构，导向柱结构包括导向柱82、导向支座81，导向支座81中部有安装孔，导向柱上部插装于安装孔处，导向支座81固定在导向柱上部，导向套83套于导向柱下部。导向支座81的安装孔处有焊接加强套88，导向柱82上部插装于焊接加强套88内，焊接加强套88上部经六角槽形螺母85、开口销86定位。焊接加强套88与六角槽形螺母85之间、焊接加强套88与导向套83之间分别有调整垫片87。
45.导向柱内有石墨铜衬套轴承，外有金属或尼龙材质的导向套83。导向柱处于钢轨内侧，防止小车跑偏。采用尼龙导轮时，还可以起到防止钢轨区间闭塞的作用；也可以更换钢导轮，延长导轮使用寿命。10mm厚的调整垫片88，预留轮胎承重后高度变化太大时，可以把下面的垫片放到上面，调整导向套下端面距轨面的距离。
46.当导向套采用金属材质制成时，导向套83经滑动轴承84间接套于导向柱下部，导向套内壁有外环凹部，导向柱下部外壁有用于内环凹部，外环凹部、内环凹部组成容置滑动轴承84的环形凹部；所述滑动轴承84为石墨铜衬套轴承；
47.当导向套83采用含油尼龙材质制成时，导向套83直接套于导向柱。
48.为确保橡胶轮在钢轨上平面不会脱轨，刹车轮3、驱动轮2采用轮缘式结构，在轮毂内侧周边焊接轮缘，可以在钢轨内侧起限位作用。采用焊接轮缘结构时，可以不采用导向柱方式。可以采用冲压、辗辊方式制作图6所示的轮缘101，焊接或栓接在充气轮胎金属轮毂的侧面，对轮胎起到限位作用。
49.超轻型车架采用薄壁矩形管或方管制作，为进一步减轻重量，矩形管材料也可以采用铝合金或碳钎维。
50.不采用充气橡胶轮胎时，也可以制作减轻重量的冲压或辗辊成型的钢轮或加工成型的尼龙轮。采用钢轮或尼龙轮时，电气控制系统需设制防飞车功能。制作的钢轮或尼龙轮带轮缘式结构，能直接使用在车架上。
51.车辆制动主要是电机制动及制动能量回收给蓄电池反充电。手制动用于驻车制动，以及低速时辅助制动。
52.装配时，两个人或一个人把超轻型轨道电动车的车架总成（含制动轮组总成和驱动轮组总成）整体抬到钢轨上放好。制动轮组总成重量约50kg。具体如下：
53.1、两个人把超轻型轨道电动车的车架总成（含制动轮组总成和驱动轮组总成）整体抬到钢轨上放好。车架总成重量约50kg；
54.2、把乘客座椅总成和操作座椅总成抬到车架上。乘客座椅总成重量约8kg，操作座椅总成含电池箱、电机控制器、换挡操纵模块，总重量约18kg，如锂电池组未提前拆下来，则重量是47kg；
55.3、把2个锂电池组装在操作座椅上，并把电池组插头连上。2个锂电池组总重量约33kg，能往返运行约60km，也可以选用更大的锂电池组；
56.4、调节并连接快速锁紧卡扣，手动拧上4个连接螺母，连接操作座椅两侧的电机电
气防水插头。这时超轻型轨道电动车总重量约为105kg；
57.5、把转换开关打到前进或后退，松开手制动，挡位开关打到一挡，车辆启动，根据车速，可以把转换开关升到二挡；
58.6、车辆运行时橡胶轮胎在钢轨上平面滚动，侧向限位装置或焊接轮缘防止小车掉道；
59.7、根据需要，把挡位开关打到制动能量回收挡，实现车辆制动，并打上手制动；
60.8、停止作业需把小车移出钢轨时，两个人按组装相反的步骤解体超轻型轨道电动车，并移出钢轨。或4个人把超轻型轨道电动车抬出钢轨。整体抬出钢轨时可以取出锂电池，减轻搬运重量。取出锂电池后搬运重量约72kg.
61.本实用新型中单边轴电机式结构b总重量比电动车电机式结构a总重量轻约5kg，把乘客座椅与操作座椅拆除后，剩下平板及驱动轮、刹车轮，总重量只有45kg，可以不用解体，两个人抬出钢轨。
62.根据需要可以采用图7所示的框架式车身结构，重量略轻，动力车总重量不超过100kg，平板车不超过65kg，2个人可以分别抬放离开线路。优点是结构简单可靠，适用于新线施工，简单线上线下搬运的场所。