一种改进型的纯电动公铁两用车制造技术

本发明专利技术涉及一种改进型的纯电动公铁两用车，主要包括：可承载负载的车身，由蓄电池供电轮毂电机驱动的公路车轮，由齿轮传动的可在钢轨上行驶的轨用钢轮，用于切换公铁不同行驶状态的可旋转大臂，可自动锁定大臂的限位装置。其特征在于：在公路状态时，轮毂电机独立驱动公路车轮旋转。在铁路状态时，公路车轮同步旋转，由公路车轮内侧同轴安装的驱动齿轮传动给啮合的从动齿轮，带动同轴安装的轨用钢轮旋转。从公路向铁路状态切换时，限位装置可在断电状态自动将大臂锁定在固定位置，保证了驱动齿轮与从动齿轮的紧密啮合传动。从铁路向公路状态切换时，开关电源需给限位装置上电后大臂才能解锁，保证了车辆从铁路切换到公路状态时的可靠性和安全性。的可靠性和安全性。的可靠性和安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种改进型的纯电动公铁两用车


[0001]本专利技术涉及的是一种公铁两用多用途交通工具，尤其是一种改进型的使用纯电动力的公铁两用车，属于绿色交通设备


技术介绍

[0002]公铁两用车是一种可在公路和轨道两种运行状态之间快速切换，既可以在普通公路路面行驶也可以在轨道上运行的特种车辆。公铁两用车机动灵活、用途广泛、使用便捷，可被应用于城市轨道交通、铁路车辆段、采矿、港口、仓储物流等行业的轨道车辆牵引调车、铁路工程施工、抢险救灾、货物转运等应用领域，适用性较好。国外的公铁两用车投入研究较早，目前德国、美国、日本等国家在轨道车辆领域具有世界领先水平，所生产的公铁两用车主要用于轨道车辆的牵引和调车，以及定制少数特种公铁两用车辆。我国公铁两用车的引入和运用相对较晚，近年来研发的公铁两用车主要用于牵引调车、高空作业和消防抢险等用途。
[0003]现有的公铁两用车通常采用内燃机作为车辆驱动行驶动力，以液压系统作为动作装置来实现公路铁路两种运行状态的切换运行。随着我国高速铁路和城市轨道交通事业的快速发展，公铁两用车在未来的使用范围将变得更加广阔。近年来城市交通拥堵问题越发严峻，特别是随着我国人口老龄化的日趋严重，对绿色环保、可无障碍化便捷出行的公铁两用公共交通工具的需求日益迫切。在现有公铁两用车的基础上研发结构更为简单、环保高效、经济性好的改进型公铁两用车辆，具有重要的现实意义。
[0004]现有技术公开了专利申请号为CN201220505735的一种公铁两用高空作业车，其技术方案包括：为了使公路铁路两种行走机构结合在一起，采用“井”字型车架行走底盘系统，即公路铁路两种行走机构分别采用大车架和小车架，大车架上用于公路行驶的行走大轮与小车架上用于铁路行驶的钢轮呈十字交叉排列。具有公路铁路两套独立的行走系统，两套行走系统包括用于控制行走大轮的公路行走系统和用于控制钢轮的铁路行走系统。公路行走系统和铁路行走系统均为发动机带动液压主泵，液压主泵给液压马达提供液体压力，液压马达进而带动钢轮或行走大轮转动运行。两套行走系统共享一个液压主泵，采用双头输出变速箱，通过动力切换阀控制液压主泵给钢轮液压马达提供液压或者给行走大轮液压马达提供液压。该专利技术方案可同时满足公路及铁路上行驶，但公铁行走底盘系统分别采用大车架和小车架，底盘结构复杂。公路铁路两套行走系统均为发动机带动同一个液压主泵，为了给公铁两套行驶系统分别提供液压动力，采用了较为复杂的动力切换阀和双头输出变速箱。该专利技术方案采用传统的内燃机带动液压动力，整车的设计、生产、装配过程都比较复杂，制造成本较高，不利于后期的维修保养。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于针对上述常见公铁两用车设计方案的缺点与不足，提出一种改进型的纯电动公铁两用车技术方案，以缓解现有的几种内燃机公铁两用车动力装置单一，
底盘结构及公铁两用驱动和切换装置较为复杂，存在环境排放污染且噪音较大，日常运行和后期维修成本较高等问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术可采取下述技术方案：本专利技术所述的改进型的纯电动公铁两用车的主体结构，它主要包括可承载负载的车身，为全车提供动力源的蓄电池，配有四个轮毂电机且独立驱动的公路车轮，四个可在钢轨上行驶的由齿轮传动的轨用钢轮，用于切换公路铁路不同行驶状态的可旋转大臂，以及可自动锁定大臂在固定位置的限位装置等。
[0007]进一步地，所述的改进型的纯电动公铁两用车的车身底部中心位置布置有蓄电池，车身底部的四个角布置有四个轮毂电机舱，四台轮毂电机分别稳妥安装于四个轮毂电机舱内部，用于在公路上行驶的四个公路车轮通过安装于车身底部的避震器悬挂同轴安装于每台轮毂电机的转轴上。
[0008]进一步地，所述的改进型的纯电动公铁两用车的车身上部中心位置安装有一台步进电机，步进电机通过电机底座稳妥安装于车身上，步进电机通过驱动轴带动安装于车身两端的蜗杆旋转，蜗杆安装于蜗杆支架上，蜗杆可带动蜗轮正向或反向旋转。车身两端的两个蜗杆的螺旋角度恰好相反，大臂安装于大臂支架上，蜗轮与大臂的上端同轴安装。大臂的下端安装有可用于在钢轨上行驶的轨用钢轮，每个轨用钢轮的外侧同轴安装有从动齿轮，每个公路车轮的内侧同轴安装有驱动齿轮。每个驱动齿轮与邻近的从动齿轮恰好上下竖直对齐，且驱动齿轮与邻近的从动齿轮两者可以根据铁路公路两种不同行驶状态的驱动需要相互啮合或者脱开。
[0009]进一步地，所述的改进型的纯电动公铁两用车的车身两端共安装有四个可用于自动锁定大臂的限位装置。需要注意的是，所述的改进型的纯电动公铁两用车的四个限位装置均同步采用同步控制逻辑，也就是所述的四个限位装置的开关电源均同步供电或断电。每根大臂的两侧相应位置均设置有限位槽，在铁路行驶状态时，限位装置两侧的限位凸齿与大臂两侧的限位槽限位配合，把大臂锁定在所需的传动固定位置，即可保证驱动齿轮与从动齿轮的紧密啮合传动。
[0010]本专利技术优点在于改进型的纯电动公铁两用车技术方案设计巧妙合理。在公路行驶状态时，蓄电池供电的四个轮毂电机独立驱动四个公路车轮旋转，所述的改进型的纯电动公铁两用车即可在普通公路路面行驶。在铁路行驶状态时，由蓄电池供电的四个轮毂电机驱动公路车轮同步旋转，由公路车轮内侧同轴安装的驱动齿轮传动给啮合在一起的从动齿轮，带动同轴安装在从动齿轮内侧的轨用钢轮旋转，即可实现所述的改进型的纯电动公铁两用车在钢轨上的正常行驶。传统的公铁两用车采用较为复杂的动力切换阀和双头输出变速箱来回切换以驱动公铁两套行走系统，甚至部分传统的公铁两用车在公铁两种行驶状态下采用两套独立的动力驱动行走系统。而所述的改进型的纯电动公铁两用车在公铁两种行驶状态下均采用单一的纯电动动力驱动形式，且传动装置更加简单可靠，运行平稳。
[0011]当所述的改进型的纯电动公铁两用车从公路行驶状态向铁路行驶状态切换时，限位装置可在断电状态时自动将大臂固定保持在锁定状态，保证了驱动齿轮与从动齿轮的紧密啮合传动。当所述的改进型的纯电动公铁两用车从铁路行驶状态向公路行驶状态切换时，开关电源需要给限位装置上电后大臂才能从传动固定位置解锁，保证了车辆从铁路行驶状态切换到公路状态时的可靠性和安全性。
[0012]所述的改进型的纯电动公铁两用车公路和铁路行驶状态下全车的驱动及公铁切换装置均采用纯电动动力源，节能环保，绿色零排放，运行噪声小。解决了传统的采用内燃机作为动力的公铁两用车运行时尾气排放造成的空气污染，改善了工作环境，适合各种领域的室内外的应用。所述的改进型的纯电动公铁两用车全车结构简单紧凑，运行安全可靠、机动灵活，公路铁路行驶状态之间的切换方便快捷，经济高效，车辆维修保养简便，具有较强的适应能力。
附图说明
[0013]图1是一种改进型的纯电动公铁两用车铁路行驶状态结构示意图；图2是一种改进型的纯电动公铁两用车公路行驶状态结构示意图；图3是一种改进型的纯电动公铁两用车铁路行驶状态侧视图；图4是一种改进型的纯电动公铁两用车铁路行驶状态俯视图；图5是一种改进型的纯电动公铁两用车限位装置结构图；图6是一种改进型的纯电动公铁本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种改进型的纯电动公铁两用车，主要包括：可承载负载的车身（20），由蓄电池（16）供电且轮毂电机（18）独立驱动的公路车轮（14），由驱动齿轮（13）传动的可在钢轨（17）上行驶的轨用钢轮（10），用于切换公路铁路不同行驶状态的可旋转大臂（9），可自动锁定大臂（9）在固定位置的限位装置（11）；其特征在于：限位装置（11）的底座（116）上安装有立柱（117），立柱（117）的上端活动安装有限位杠杆（113），限位杠杆（113）右端安装有复位弹簧（115），复位弹簧（115）被装配于限位筒（114）中，复位弹簧（115）穿过限位筒（114）与限位杠杆（113）右端相连，限位杠杆（113）的左端设计有限位凸齿（112），限位凸齿（112）的下部安装有电磁铁（118）以及配套的开关电源（119）；在公路行驶状态时，车身（20）两端的大臂（9）同步处在上翻位置，可用于在钢轨（17）上行驶的四个轨用钢轮（10）被稳妥的托架于轨用钢轮支架（6）上部，使用蓄电池（16）给四台轮毂电机（18）提供电源动力，轮毂电机（18）独立驱动公路车轮（14）旋转；在铁路行驶状态时，由蓄电池（16）供电的四个轮毂电机（18）驱动公路车轮（14）同步旋转，由公路车轮（14）内侧同轴安装的驱动齿轮（13）传动给啮合在一起的从动齿轮（12），带动同轴安装在从动齿轮（12）内侧的轨用钢轮（10）旋转；从公路行驶状态向铁路行驶状态切换时，蓄电池（16）给车身（20）上部的步进电机（7）持续提供电源动力，步进电机（7）通过驱动轴（5）带动车身（20）两端的蜗杆（3）同轴旋转，蜗杆（3）带动蜗轮（2）旋转，蜗轮（2）同轴带动大臂...

【专利技术属性】
技术研发人员：张晓东，张悦航，
申请(专利权)人：河南工业大学，
类型：发明
国别省市：