【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及可用于轨道行驶、进行施工或运输的设备的驱动桥，及使用该桥的轨道行驶设备。
技术介绍
1、可在轨道行驶、进行作业的设备，种类繁多，与公路乘用车、商用车相比，批量小得多；它没有像公路作业设备开发那样：有可用的成熟的底盘及驱动桥产品，在此基础上进行改装或拼装，使能快速而经济地开发出适用的新产品。有尝试用汽车驱动桥作为轨道车辆的驱动桥的，只是将橡胶轮换成轨道所用钢轮，但是不很匹配。因为一般轨道作业车辆与汽车比，轴(或轮)承担的负荷大；而承担同样的装载量，在轨道作业机械行驶速度有限的情况下，驱动功率要小得多。因此，推出本专利技术，合理适应这种差别，充分利用已大批量生产的新技术成果，可以取得较好经济效果。
技术实现思路
1、本专利技术所设计的一种用于在轨道行驶、进行施工或运输的设备的驱动桥，其特征是，该驱动桥用于安装左右二个轨道轮的输出轴，分别是全轴支承(轮的二侧均有轴承支承)的二根短轴。
2、这样，就打破了轨道车辆通常用的、国家标准所推荐的通轴轮对(它采取半轴支承)的惯例。在尺寸类同情况下，就大大加强了驱动轮轴的承重能力；由于钢轮与钢轨摩擦系数小，要保证设备行驶有足够牵引力，驱动轮(及轴)必须分担设备承重的足够份额，因此提高驱动轮轴的承重能力很有意义；而国家标准gbt8061-2021《铁路用辗钢整体车轮》规定了货车车辆的车轮的最高等级为2级，它的“轴重25吨及以上”(指一对轮及其轴的荷重)，3级车轮的荷重指标更低，一些重载作业设备，用此加强方法，提高设备承载能力是
3、并且，汽车行驶的阻力/重量比，大大高于轨道行驶；通常的大批量生产的汽车驱动桥，与其承重对应的传动功率一定会比轨道行驶车辆，同样载重所需的功率大得多；而所述方案，为连接较小功率(或扭矩)的动力驱动部件，提供了实现的可能，为选择已大批量生产的合适动力及传动部件，提供了灵活性；比较容易从大批量生产的产品中选取合适的较小功率的部件，使驱动功率及承重能力均恰当符合轨道行走作业机械的需要。
4、比较好的是：驱动桥是一个方框结构，分上、下、左、右四边框；左、右二侧分别是由轴承座、轴承、轴等组成的总成构成左、右侧边框；下边框由差动箱(差速器总成)及二连接臂构成，差动箱居中，二连接臂分别连接差动箱及左右侧边框，差动箱的二输出分别通过传动轴与轮轴相连；上边框是连接左、右边框的结构件。
5、这样的方框结构比使用汽车驱动桥桥臂结构或火车通常用的整轴相连的轮对结构合理。这是因为，被对比的方案中，由于半轴承载，汽车驱动桥或整个轮对结构都会有较大的弯曲应力存在；而本专利技术方案的全轴承载，不仅大大消除了这应力，而且由于上下边框间距大，即使对抗同样弯矩，应力也小得多。
6、同样，用减速箱取代差动箱，仍是一个方框结构；仍是全轴承载，仍然不仅大大消除了弯曲应力，而且由于上下边框间距大，对抗同样弯矩，应力小得多。
7、只是采用差动箱方案的，对其二侧轮的输出还有差动功能，有利于设备在小转弯半径的作业轨道行驶。
8、由于一般情况下，火车轨道转弯半径很大，减速器方案的也能用；但是本专利技术的减速器方案，由于其输出轴并不与轮轴是同一轴，比起现有在用的通轴方案，容易装配及拆解，因此也有利于保养和维修。
9、本专利技术方案的驱动桥，上述差动箱或减速箱的输入端安装动力总成，所述的动力总成，其特征是，它由原动机与减速器连接组成，或只由原动机组成；该动力总成通过差动箱或减速箱提供行驶的驱动力。原动机可以是内燃机、液压马达，也可以是电机等。
10、比较好的是，永磁同步电机作为所述的原动机。这是因为它已在新能源车的大批量应用中得到了验证和发展：没有直接碳排放，与其它原动机比，效率高，功率重量比高，功率价格比高，有特别适合行驶驱动的外特性：有高出持续扭矩成倍以上的峰值扭矩，可以较快起步达到额定转速或克服短时的超常阻力，在高速行驶时，可安全地置于持续恒功率控制状态，使安全而高效地发挥电机功效；尤其在轨道行驶中，由于该电机在减速中高效馈电的性能，使充分节能，以及通常该类电机产品大多已配有反映基础信息的传感器，特别适合控制，有利于通过智能化不断优化设备性能；运营成本极低等。
11、使用上述高效、经济的永磁同步电机于轨道作业设备中，大多需要减速。而目前得到超大规模应用，从而性价比最优的永磁同步电机，往往与减速器、控制器、差动器等合在一起构成一体化总成；它们都是专门设计的。并且永磁同步电机的转速可以很高，其减速器也往往是高速减速器。
12、而行驶在轨道上的作业机械种类繁多，它们的工作要求千差万别，行驶驱动系统的参数也各别，但其生产批量均远远达不到轿车的规模，尤其在开发初期，不宜化很多开发费，采用多合一的方案。因此需要对分立的系统部件进行选用，而市场中分立的高速减速器种类很少，因此减速器选型存在困难。
13、比较可取的是，上述永磁同步电动机所连接的减速器，它是高速减速器与一般减速器串接组成的减速器组。种类为数不多的高速输入减速器解决第一级减速；从众多的常速输入的减速器中选择合适规格，与第一级减速器相配后，可适应众多的高速输入的不同速比、不同功率的减速需求。这是研发批量不大的用永磁同步电机的轨道作业设备的合理方法。
14、本专利技术公布的一种轨道行驶的设备，它使用本专利技术所述的驱动桥。
15、它因此具备了所述驱动桥给与的优点：使满足轨道设备驱动桥(驱动轮、驱动轴)的较大承载能力，及驱动功率较小的合理配合；使较少种类的永磁同步电机、减速器、差动器的不同组合可适用于广泛种类的轨道作业设备；并在新能源行走设备快速发展成果基础上达到了最新高度。
16、比较好的是，所述的轨道行驶设备，它使用直接作用于轨道的制动器：所述制动器安装于车身，依靠制动器施加于轨道的制动力进行直接制动。
17、轨道行驶的作业设备，不同于高铁，它的作业路线中较多可能出现人、物等障碍物。然而通常的制动、即使将轮抱死了，由于车轮与轨道的摩擦系数不大，制动距离较长，影响了作业安全；为此，一般的轨道行驶的作业设备，其规定的行驶速度都不大，这就影响了作业效率。依靠制动器施加于轨道的制动力进行直接制动，也就可以在(永磁同步电机驱动方案中)通常的馈电制动外，增加了制动力，并可控制在不抱死轮的范围内，以获得较优制动效果。这是轨道行驶的作业设备，比高铁更值得实现的技术措施。
18、比较好的是，所述的轨道行驶设备，其设有行驶前方障碍物测距仪，测得障碍距离；由设备系统本身能感知的转速计得的行驶速度，以及进入减速扭矩可控的减速度预期，计得减速后所需要的减速距离，并由此得出警戒距离；当障碍物进入警戒距离，自动进入减速程序。
19、这样，有益于安全作业，并减轻司机负担，充分利用减速馈电功能而节电，并减少制动，增加设备寿命。
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1.一种可用于轨道行驶的设备的驱动桥，其特征是，该驱动桥用于安装左右二个轨道轮的输出轴，分别是全轴支承(轮的二侧均有轴承支承)的二根短轴。
2.权利要求1所述的驱动桥，其特征是，该驱动桥是一个方框结构，分上、下、左、右四边框；左、右二侧分别是由轴承座、轴承、轴等组成的总成构成左、右侧边框；下边框由差动箱(差动器总成)及二连接臂构成，差动箱居中，二连接臂分别连接差动箱及左右侧边框，差动箱的二输出分别通过传动轴与轮轴相连；上边框是连接左、右边框的结构件。
3.权利要求1所述的驱动桥，其特征是，该驱动桥是一个方框结构，分上、下、左、右四边框；左、右二侧分别是由轴承座、轴承、轴等组成的总成构成左、右侧边框；下边框由减速箱及二连接臂构成，减速箱居中，二连接臂分别连接差动箱及左右侧边框，减速箱的输出轴为向左、右二侧伸出的通轴，减速箱通轴之二输出端，分别通过传动轴与轮轴相连；上边框是连接左、右边框的结构件。
4.权利要求2、或3所述的驱动桥，其差动箱或减速箱的输入端安装动力总成，所述的动力总成，其特征是，它由原动机与减速器连接组成，或只由原动机组成，通过差动
5.权利要求4所述的原动机，其特征是，它是永磁同步电机。
6.权利要求4所述的减速器，其特征是，它是高速减速器与一般减速器串接组成的减速器组。
7.一种轨道行驶的设备，其特征是，它使用权利要求1所述的驱动桥。
8.权利要求7所述的轨道行驶设备，其特征是，它使用直接作用于轨道的制动器：所述制动器安装于车身，依靠制动器施加于轨道的制动力进行直接制动。
9.权利要求7所述的轨道行驶设备，其特征是，该设备设有行驶前方障碍物测距仪，测得障碍距离；由设备系统本身能感知的转速计得的行驶速度，以及进入减速扭矩可控的减速度预期，计得减速后所需要的减速距离，并由此得出警戒距离；当障碍物进入警戒距离，自动进入减速程序。
...【技术特征摘要】
1.一种可用于轨道行驶的设备的驱动桥，其特征是，该驱动桥用于安装左右二个轨道轮的输出轴，分别是全轴支承(轮的二侧均有轴承支承)的二根短轴。
2.权利要求1所述的驱动桥，其特征是，该驱动桥是一个方框结构，分上、下、左、右四边框；左、右二侧分别是由轴承座、轴承、轴等组成的总成构成左、右侧边框；下边框由差动箱(差动器总成)及二连接臂构成，差动箱居中，二连接臂分别连接差动箱及左右侧边框，差动箱的二输出分别通过传动轴与轮轴相连；上边框是连接左、右边框的结构件。
3.权利要求1所述的驱动桥，其特征是，该驱动桥是一个方框结构，分上、下、左、右四边框；左、右二侧分别是由轴承座、轴承、轴等组成的总成构成左、右侧边框；下边框由减速箱及二连接臂构成，减速箱居中，二连接臂分别连接差动箱及左右侧边框，减速箱的输出轴为向左、右二侧伸出的通轴，减速箱通轴之二输出端，分别通过传动轴与轮轴相连；上边框是连接左、右边框的结构件。
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【专利技术属性】
技术研发人员：朱明，罗钟鸣，龚伟忠，
申请(专利权)人：上海华丰工业控制技术工程有限公司，
类型：发明
国别省市：
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