齿轨列车车轮的液压切换控制系统及齿轨列车的制作方法

本发明涉及齿轨列车领域，尤其涉及一种齿轨列车车轮的液压切换控制系统及齿轨列车。

背景技术：

1、齿轨铁路是一种大坡度登山铁路，齿轨列车的两侧与普通列车一般类似，均是又一对钢轮沿着铁路轨道滚动前进，然而与普通列车不同的是，齿轨列车底部的一对钢轮之间还具有一列齿轮，相应地，齿轨列车所使用的轨道中部位置一般设置一道带有啮合齿的轨道(简称齿轨)，齿轨列车爬坡或者下坡时，除了两侧的钢轮沿着铁轨滚动外，钢轮之间的齿轮也会沿着齿轨滚动，从而保证齿轨列车在坡路前行时的稳定性。可以理解，齿轨列车在坡路行走时，其前进的动力主要来源于齿轮，而齿轨列车在平直铁路前行时，其前进的动力来源主要靠钢轮，因此，当齿轨列车从平直铁路驶往坡路或者从坡路驶往平直铁路时需要进行钢轮和齿轮之间的动力切换。

2、现有技术中，完成研究齿轮与钢轮动力切换主要是通过机械传动，例如，专利公开号为cn208024791u和cn209634473u的方案中都是通过离合器完成齿轮与钢轮的动力切换，这种齿轮与钢轮的动力切换方式在切换时一般需要先进行停车，待切换完成后再重新启动列车，因而，比较耗时，且在切换过程中往往会产生比较大的震动。

技术实现思路

1、为了解决背景技术中提到的至少一个问题，本发明提供一种齿轨列车车轮的液压切换控制系统及齿轨列车，可以在齿轨列车运行过程中进行滚动钢轮和啮合齿轮之间动力切换，且切换过程平稳。

2、为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、第一方面，本发明提供一种齿轨列车车轮的液压切换控制系统，包括第一液压泵、滚轮控制阀组、齿轮控制阀组和两个液压马达；滚轮控制阀组和齿轮控制阀组均包括第一阀组和第二阀组，第一阀组连接在第一液压泵的油口与两个液压马达的一者之间，以通过第一阀组控制液压马达的两个油口与第一液压泵的油口的通断；第二阀组连接在液压马达的两个油口之间，以通过第二阀组控制液压马达的两个油口之间的通断连接；两个液压马达中的一者与齿轨列车的滚动钢轮传动连接，另一者与齿轨列车的啮合齿轮传动连接。

4、作为一种可选的实施方式，第一液压泵为闭式泵，第一阀组包括第一换向阀、第一插装阀以及第二插装阀，第一换向阀的进油口与第一液压泵的油口连接，第一换向阀的工作油口分别与第一插装阀、第二插装阀的控制油口连接，液压切换控制系统还包括油箱，第一换向阀的回油口连接至油箱；液压马达的两个油口分别为第一油口和第二油口，第一插装阀的第一主油口与第一液压泵的油口连接，第一插装阀的第二主油口连接至第一油口；第二插装阀的第一主油口与第一液压泵的油口连接，第二插装阀的第二主油口连接至第二油口。

5、作为一种可选的实施方式，第二阀组包括第二换向阀和第三插装阀，第二换向阀的进油口与第一液压泵的油口连接，第二换向阀的工作油口与第三插装阀的控制油口连接，第二换向阀的回油口连接至油箱，第三插装阀的第一主油口与第一插装阀的第二主油口连接，第三插装阀的第二主油口与第二插装阀的第二主油口连接。

6、作为一种可选的实施方式，液压切换控制系统还包括多个梭阀，梭阀包括两个进油口和一个出油口，梭阀的两个进油口连接在第一液压泵的两个油口之间，梭阀的出油口连接至第一换向阀或者第二换向阀的进油口。

7、作为一种可选的实施方式，还包括第一溢流阀和第二溢流阀，第一溢流阀的进油口连接至第三插装阀的第一主油口，第一溢流阀的回油口连接至油箱，第二溢流阀的进油口连接至第三插装阀的第二主油口，第二溢流阀的回油口连接至油箱。

8、作为一种可选的实施方式，第一换向阀为二位三通的常开电磁阀，第二换向阀为二位三通常闭电磁阀。

9、作为一种可选的实施方式，还包括发动机、第二液压泵和第三溢流阀，第一液压泵、第二液压泵均与发动机传动连接，第二液压泵的吸油口连接至油箱，第三溢流阀的进油口连接至第二液压泵的出油口，第三溢流阀的回油口与油箱连接。

10、作为一种可选的实施方式，还包括第三换向阀，第三换向阀的进油口连接至第二液压泵的出油口，第三换向阀的回油口与油箱连接。

11、作为一种可选的实施方式，还包括第四溢流阀，第二液压泵为双联式液压泵，第二液压泵包括进油口、第一出油口以及第二出油口，第二液压泵的吸油口连接至油箱，第三换向阀的进油口和第三溢流阀的进油口均连接至第二液压泵的第一出油口，第四溢流阀的进油口连接至第二液压泵的第二出油口，第四溢流阀的回油口与油箱连接。

12、第二方面，本发明还提供一种齿轨列车，包括第一方面中的任意一种液压切换控制系统。

13、本发明提供的齿轨列车车轮的液压切换控制系统包括第一液压泵、滚轮控制阀组、齿轮控制阀组和两个液压马达；滚轮控制阀组和齿轮控制阀组均包括第一阀组和第二阀组，第一阀组连接在第一液压泵的油口与两个液压马达的一者之间，以通过第一阀组控制液压马达的两个油口与第一液压泵的油口的通断；第二阀组连接在液压马达的两个油口之间，以通过第二阀组控制液压马达的两个油口之间的通断连接；两个液压马达中的一者与齿轨列车的滚动钢轮传动连接，另一者与齿轨列车的啮合齿轮传动连接。本发明提供的齿轨列车车轮的液压切换控制系统在进行齿轨列车的滚动钢轮和啮合齿轮的动力切换时，可以通过第一阀组控制液压马达的两个油口与第一液压泵的油口的通断，以及可以通过第二阀组控制液压马达的两个油口之间的通断连接，以此来通过第一液压泵给不同的液压马达提供转动的动力，液压马达驱动滚动钢轮或者啮合齿轮转动，从而完成动力切换，具体地，例如，当第一阀组控制与滚动钢轮传动连接的液压马达的两个油口与第一液压泵断开，同时，第二阀组控制该液压马达的两个油口连通时，由于该液压马达两个油口处的液压压力大小相同，自身将无法为滚动钢轮提供动力，但由于该液压马达的两个油口从外部连通，该液压马达自身可以形成闭合的液压循环通路，该液压马达可以自由转动；当需要通过液压马达给滚动钢轮提供动力时，可以通过第一阀组控制液压马达的进油口与第一液压泵的出油口连通，同时，通过第二阀组控制液压马达的进油口和出油口之间断开，则第一液压泵的高压油可以进入液压马达，从而驱动液压马达转动，液压马达带动滚动钢轮沿铁轨滚动，同理，如果需要为啮合齿轮提供动力，可以采用与控制滚动钢轮类似的操作方法，此处不再赘述，如此，不需要停车，即可完成齿轨列车的滚动钢轮和啮合齿轮之间的动力切换，且由于通过液压系统进行切换，切换过程相比现有的机械切换更为平稳。

技术特征：

1.一种齿轨列车车轮的液压切换控制系统，其特征在于，包括第一液压泵、滚轮控制阀组、齿轮控制阀组和两个液压马达；所述滚轮控制阀组和所述齿轮控制阀组均包括第一阀组和第二阀组，所述第一阀组连接在所述第一液压泵的油口与两个所述液压马达的一者之间，以通过所述第一阀组控制所述液压马达的两个油口与所述第一液压泵的油口的通断；所述第二阀组连接在所述液压马达的两个油口之间，以通过所述第二阀组控制所述液压马达的两个油口之间的通断连接；两个所述液压马达中的一者与所述齿轨列车的滚动钢轮传动连接，另一者与所述齿轨列车的啮合齿轮传动连接。

2.根据权利要求1所述的液压切换控制系统，其特征在于，所述第一液压泵为闭式泵，所述第一阀组包括第一换向阀、第一插装阀以及第二插装阀，所述第一换向阀的进油口与所述第一液压泵的油口连接，所述第一换向阀的工作油口分别与所述第一插装阀、所述第二插装阀的控制油口连接，所述液压切换控制系统还包括油箱，所述第一换向阀的回油口连接至所述油箱；所述液压马达的两个所述油口分别为第一油口和第二油口，所述第一插装阀的第一主油口与所述第一液压泵的油口连接，所述第一插装阀的第二主油口连接至所述第一油口；所述第二插装阀的第一主油口与所述第一液压泵的油口连接，所述第二插装阀的第二主油口连接至所述第二油口。

3.根据权利要求2所述的液压切换控制系统，其特征在于，所述第二阀组包括第二换向阀和第三插装阀，所述第二换向阀的进油口与所述第一液压泵的油口连接，所述第二换向阀的工作油口与所述第三插装阀的控制油口连接，所述第二换向阀的回油口连接至所述油箱，所述第三插装阀的第一主油口与所述第一插装阀的第二主油口连接，所述第三插装阀的第二主油口与所述第二插装阀的第二主油口连接。

4.根据权利要求3所述的液压切换控制系统，其特征在于，所述液压切换控制系统还包括多个梭阀，所述梭阀包括两个进油口和一个出油口，所述梭阀的两个进油口连接在所述第一液压泵的两个油口之间，所述梭阀的出油口连接至所述第一换向阀或者所述第二换向阀的进油口。

5.根据权利要求4所述的液压切换控制系统，其特征在于，还包括第一溢流阀和第二溢流阀，所述第一溢流阀的进油口连接至所述第三插装阀的第一主油口，所述第一溢流阀的回油口连接至所述油箱，所述第二溢流阀的进油口连接至所述第三插装阀的第二主油口，所述第二溢流阀的回油口连接至所述油箱。

6.根据权利要求5所述的液压切换控制系统，其特征在于，所述第一换向阀为二位三通的常开电磁阀，所述第二换向阀为二位三通常闭电磁阀。

7.根据权利要求6所述的液压切换控制系统，其特征在于，还包括发动机、第二液压泵和第三溢流阀，所述第一液压泵、所述第二液压泵均与所述发动机传动连接，所述第二液压泵的吸油口连接至所述油箱，所述第三溢流阀的进油口连接至所述第二液压泵的出油口，所述第三溢流阀的回油口与所述油箱连接。

8.根据权利要求7所述的液压切换控制系统，其特征在于，还包括第三换向阀，所述第三换向阀的进油口连接至所述第二液压泵的出油口，所述第三换向阀的回油口与所述油箱连接。

9.根据权利要求8所述的液压切换控制系统，其特征在于，还包括第四溢流阀，所述第二液压泵为双联式液压泵，所述第二液压泵包括进油口、第一出油口以及第二出油口，所述第二液压泵的吸油口连接至所述油箱，所述第三换向阀的进油口和所述第三溢流阀的进油口均连接至所述第二液压泵的第一出油口，所述第四溢流阀的进油口连接至所述第二液压泵的第二出油口，所述第四溢流阀的回油口与所述油箱连接。

10.一种齿轨列车，其特征在于，包括权利要求1-9中的任意一种液压切换控制系统。

技术总结
本发明提供一种齿轨列车车轮的液压切换控制系统及齿轨列车。本发明提供的齿轨列车车轮的液压切换控制系统包括第一液压泵、滚轮控制阀组、齿轮控制阀组和两个液压马达；滚轮控制阀组和齿轮控制阀组均包括第一阀组和第二阀组，第一阀组连接在第一液压泵的油口与两个液压马达的一者之间，以通过第一阀组控制液压马达的两个油口与第一液压泵的油口的通断；第二阀组连接在液压马达的两个油口之间，以通过第二阀组控制液压马达的两个油口之间的通断连接；两个液压马达分别与齿轨列车的滚动钢轮和啮合齿轮传动连接。本发明提供一种齿轨列车车轮的液压切换控制系统及齿轨列车，可以在齿轨列车运行过程中进行滚动钢轮和啮合齿轮之间动力的平稳切换。

技术研发人员：郑开柳,左佳玉,周小科,李平材,万里鹏,丁鹏
受保护的技术使用者：中国铁建重工集团股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15