本发明专利技术关于一种提升齿轨列车牵引力的非完全荷载动力轴，包括动力轴构架，动力轴构架的一端通过多连杆牵引机构能够连接于转向架的转向架构架，动力轴构架的另一端通过二系弹簧能够连接于齿轨列车车体底部，动力轴构架上设有单轴齿轨驱动装置，单轴齿轨驱动装置能够在线路齿轨段提供牵引力，多连杆牵引机构使动力轴构架在垂直方向仅能够相对转向架构架平动。本发明专利技术的动力轴连接于转向架的一侧，在大坡度路段，动力轴与地面齿轨作用产生牵引力，通过多连杆牵引机构将牵引力传递到转向架，从而牵引列车在更大坡度上运行，在小坡度及轮轨地段，动力轴不参与驱动，仅作为随动部件，同时多连杆牵引机构有效抑制了动力轴自身的点头运动。运动。运动。
【技术实现步骤摘要】
一种提升齿轨列车牵引力的非完全荷载动力轴
[0001]本专利技术涉及齿轨铁路
，特别是一种提升齿轨列车牵引力的非完全荷载动力轴。
技术介绍
[0002]目前世界上的齿轨铁路主要分为两类，一类是全线均为齿轨线路的纯齿轨铁路，适合景区内短距离运输。另一类齿轨铁路为车辆既能运行于齿轨线路，又能不换乘运行于常规钢轨线路的混合齿轨铁路。
[0003]目前，国内山地齿轨铁路系统尚处于起步阶段，规划线路均为齿轨线路与钢轨线路混合的齿轨铁路，适应该类型齿轨铁路的车辆主要有两种形式：
[0004]第一种是列车同时设置黏着转向架和齿轨转向架，在黏着段和齿轨段分别驱动，该类型车辆受制于轮轴驱动系统功率和齿轨转向架装车比例限制，导致这类齿轨车辆在常规钢轨线路上运行的最大坡度一般不超过40
‰
，齿轨线路上运行的坡度一般不超过160
‰
，造成山区齿轨线路规划难度增大、基建成本高和建造经济性差，该类型车辆结构相对简单，技术相对成熟。
[0005]第二种列车型式是在转向架上安装离合装置，通过离合装置分别向驱动齿轮和钢轮输出动力，该种类型转向架结构极其复杂，风险点较多，由于两种驱动模式转速相差较大，对电机及牵引变电装置都提出了极高的要求，该种类型车辆虽然能够达到更大的坡度和更高的运行速度，但国内外均没有应用案例，研发难度较大，可靠性及稳定性需要长期的验证。
[0006]因此，如图1所示，对于第一种同时设置黏着转向架和齿轨转向架的列车，转向架总量有限，粘着运行能力和齿轨运行能力无法兼顾。
技术实现思路
[0007]本专利技术的目的在于：针对现有技术存在的现有同时设置黏着转向架和齿轨转向架的齿轨列车，转向架总量有限，粘着运行能力和齿轨运行能力无法兼顾的问题，提供一种提升齿轨列车牵引力的非完全荷载动力轴。
[0008]为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：
[0009]一种提升齿轨列车牵引力的非完全荷载动力轴，包括动力轴构架，所述动力轴构架的一端通过多连杆牵引机构能够连接于转向架的转向架构架，所述动力轴构架的另一端通过二系弹簧能够连接于齿轨列车车体底部，所述动力轴构架上设有单轴齿轨驱动装置，所述单轴齿轨驱动装置能够在线路齿轨段提供牵引力，所述多连杆牵引机构使所述动力轴构架在垂直方向仅能够相对所述转向架构架平动。
[0010]其中，所述转向架为粘着转向架或齿轨转向架。
[0011]现有齿轨列车单节车体仅有两台转向架，当线路齿轨段坡度增大时，需增加齿轨转向架数量，相应地需要减少粘着转向架数量，这将导致列车在粘着段的运行性能下降，本
专利技术所述的一种提升齿轨列车牵引力的非完全荷载动力轴，连接于所述转向架的一侧，在大坡度路段，所述动力轴与地面齿轨作用产生牵引力，通过所述多连杆牵引机构将牵引力传递到所述转向架，从而牵引列车在更大坡度上运行，在小坡度及轮轨地段，所述动力轴不参与驱动，仅作为随动部件，即在增大列车齿轨爬坡能力的同时，不影响其粘着运行性能，同时所述多连杆牵引机构使所述动力轴构架在垂直方向仅能够相对所述转向架构架平动，使得所述动力轴构架不能绕水平轴向转动，有效抑制了所述动力轴自身的点头运动，保证所述单轴齿轨驱动装置能够与齿轨精准啮合，该动力轴结构简单，使用方便，效果良好。
[0012]优选地，所述多连杆牵引机构包括若干根连杆，所述连杆的两端分别设有转动节点，一端的所述转动节点连接所述动力轴构架，另一端的所述转动节点用于连接于所述转向架构架，所有所述连杆沿竖向间隔设置成一列。
[0013]采用这种结构，所述动力轴构架和所述转向架构架通过所述多连杆牵引机构在垂直方向形成平行四边形运动副，使得所述动力轴构架在垂直方向仅能够相对所述转向架构架平动，不能绕水平轴向转动。
[0014]进一步优选地，所述转动节点为橡胶节点，所述橡胶节点能够缓冲牵引过程中的振动和冲击。
[0015]优选地，所述单轴齿轨驱动装置包括一系弹簧、一系垂向减振器、悬挂架、动力车轮轴、齿轮轴，所述悬挂架分别与所述动力车轮轴和所述转向架构架连接，所述动力车轮轴上设有车轮，所述车轮用于设于钢轨上，所述齿轮轴上设有驱动齿轮，所述驱动齿轮用于啮合齿轨。
[0016]进一步优选地，所述车轮为环状，且通过滚动轴承与偏心盘连接，所述车轮能够绕所述偏心盘自由转动，所述动力车轮轴与所述偏心盘为一体成型构件或者过盈配合连接，所述偏心盘上设有若干个定位孔，所述偏心盘通过所述定位孔与车轮轴箱连接，所述车轮轴箱与所述偏心盘之间无相对运动，即所述动力车轮轴与所述动力轴构架之间相对固定。
[0017]采用这种结构，当所述车轮直径减小后，通过转动所述偏心盘角度，改变所述动力车轮轴中心位置，即可调整所述动力车轮轴的高度，从而避免所述车轮磨耗对齿轮齿轨啮合的影响。
[0018]进一步优选地，所述单轴齿轨驱动装置还包括齿轨制动装置、齿轨箱安装架、齿轮箱、联轴器、驱动电机，所述悬挂架上设置所述齿轨制动装置、所述齿轮箱和所述驱动电机，所述齿轨制动装置和所述齿轮箱之间设置所述齿轮轴，所述齿轮箱和所述驱动电机通过所述联轴器连接，所述齿轨箱安装架和所述动力车轮轴连接，所述齿轮箱和所述齿轨箱安装架连接。
[0019]进一步优选地，所述齿轮箱和所述齿轨箱安装架通过吊杆连接或者柔性连接。
[0020]进一步优选地，所述转向架构架上设有上下设置的双层架，所述悬挂架上设有连接板，所述双层架之间的空腔设置所述连接板，上下的所述双层架上均设有螺纹孔，所述螺纹孔螺纹连接有螺栓，所述连接板的顶部和底部均设有螺栓定位孔，所述螺栓的端部抵紧于所述螺栓定位孔中。
[0021]采用这种结构，通过旋转所述螺栓即可调整所述连接板在所述双层架之间空腔内的高度，从而调节所述转向架构架和所述悬挂架的相对高度，而上下均设置所述螺栓是由于所述螺栓紧固需要一定的预紧力，上下的所述螺栓同时作用可以紧固定位所述连接板的
位置。
[0022]进一步优选地，所述单轴齿轨驱动装置还包括齿轨制动装置、齿轨箱安装架、齿轮箱、联轴器、驱动电机，所述悬挂架上设置所述齿轨制动装置和所述驱动电机，所述悬挂架分别与所述动力车轮轴和所述转向架构架连接，且至少一处为柔性连接，所述齿轨制动装置和所述齿轮箱之间设置所述齿轮轴，所述齿轮箱和所述驱动电机通过所述联轴器连接，所述齿轨箱安装架和所述动力车轮轴连接，所述齿轮箱分别与所述齿轨箱安装架和所述转向架构架连接，且至少一处为柔性连接。
[0023]采用这种结构，所述悬挂架分别与所述动力车轮轴和所述转向架构架的连接中至少一处为柔性连接，所述齿轮箱分别与所述齿轨箱安装架和所述转向架构架的连接中至少一处为柔性连接，来释放所述动力轴与所述转向架构架之间的相对运动。
[0024]进一步优选地，所述单轴齿轨驱动装置还包括齿轨制动装置、齿轮箱、联轴器、驱动电机，所述齿轮轴替换为空心轴，所述空心轴套设于所述动力车轮轴外，所述齿轨制动装置、所述驱动齿轮、所述齿轮箱连接于所述空心轴，所述齿轨本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种提升齿轨列车牵引力的非完全荷载动力轴(1)，其特征在于，包括动力轴构架(102)，所述动力轴构架(102)的一端通过多连杆牵引机构(101)能够连接于转向架(2)的转向架构架(201)，所述动力轴构架(102)的另一端通过二系弹簧(105)能够连接于齿轨列车车体底部，所述动力轴构架(102)上设有单轴齿轨驱动装置，所述单轴齿轨驱动装置能够在线路齿轨段提供牵引力，所述多连杆牵引机构(101)使所述动力轴构架(102)在垂直方向仅能够相对所述转向架构架(201)平动。2.根据权利要求1所述的提升齿轨列车牵引力的非完全荷载动力轴(1)，其特征在于，所述多连杆牵引机构(101)包括若干根连杆(1011)，所述连杆(1011)的两端分别设有转动节点(1012)，一端的所述转动节点(1012)连接所述动力轴构架(102)，另一端的所述转动节点(1012)用于连接于所述转向架构架(201)，所有所述连杆(1011)沿竖向间隔设置成一列。3.根据权利要求2所述的提升齿轨列车牵引力的非完全荷载动力轴(1)，其特征在于，所述转动节点(1012)为橡胶节点。4.根据权利要求1所述的提升齿轨列车牵引力的非完全荷载动力轴(1)，其特征在于，所述单轴齿轨驱动装置包括一系弹簧(103)、一系垂向减振器(104)、悬挂架(107)、动力车轮轴(109)、齿轮轴(113)，所述悬挂架(107)分别与所述动力车轮轴(109)和所述转向架构架(201)连接，所述动力车轮轴(109)上设有车轮(111)，所述齿轮轴(113)上设有驱动齿轮(108)。5.根据权利要求4所述的提升齿轨列车牵引力的非完全荷载动力轴(1)，其特征在于，所述车轮(111)为环状，且通过滚动轴承(116)与偏心盘(117)连接，所述动力车轮轴(109)与所述偏心盘(117)为一体成型构件或者过盈配合连接，所述偏心盘(117)上设有若干个定位孔(118)，所述偏心盘(117)通过所述定位孔(118)与车轮轴箱连接。6.根据权利要求4
‑
5任一项所述的提升齿轨列车牵引力的非完全荷载动力轴(1)，其特征在于，所述单轴齿轨驱动装置还包括齿轨制动装置(106)、齿轨箱安装架(110)、齿轮箱(112)、联轴器(114)、驱动电机(115)，所述悬挂架(107)上设置所述齿轨制动装置(106)、所述齿轮箱(112)和所述驱动电机(115)，所述齿轨制动装置(106)和所述齿轮箱(112)之间设置所述齿轮轴(113)，所述齿轮箱(112)和所述驱动电机(115)通过所述联轴器(114)连接，所述齿轨箱安装架(110)和所述动力车轮轴(109)连接，所述齿轮箱(11...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐银光，杨阳，温炎丰，魏德豪，张茂帆，余浩伟，沈健，高柏松，姜梅，鄢红英，
申请(专利权)人：中铁二院工程集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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