应用于公铁车的驱动轮对设计

应用于公铁车的驱动轮对设计

赵磊,赵峰强,粘世昌

青岛中车四方轨道车辆有限公司  山东省青岛市  266000

摘要:目前国内公铁两用工程车大多是胶轮驱动，本文设计了一种新型的驱动轮对机构。此机构在每根车轴上都装有齿轮箱和驱动马达，车辆可以通过更换不同功率的驱动马达来实现高低速切换。

关键词:公秩车；驱动轮对；高低双速

1引言

目前国内公铁两用工程车的研制起步较晚，大多数都是在汽车底部加装导向机构来实现铁路工况的运行。这种结构特点一般都为胶轮驱动，走行部只起到导向的作用，故很难实现高速运行工况的需求。

随着铁路工程需求的不断增加，对公铁两用工程车也提出了更高的要求，公铁两用车的成本低、针对性强、方便快捷等优点日益受到人们的重视，新型公铁两用工程车的研发也迫在眉睫。

针对这一需求，本文设计了一种新型的驱动轮对机构。该机构每个轮对上都装有驱动装置将整个轮对进行了模块化设计、该驱动轮对机构可以根据不同的工况选择不同的驱动马达来驱动，这样在提高工作效率的同时也大大节约了能源

2设计要求及设计方案

2.1 设计要求

设计参数如下表 1所示:

表1 走行部设计参数

2.2设计方案

本文针对公铁两用工程车可以在高速和低速两种运行工况间相互切换这一特点，设计了一种新型的轮对驱动机构，分别安装于前走行部和后走行部上，再经过连杆装置与副车架相连，通过油缸的伸缩控制驱动轮对的升降。

其中前走行部中的驱动轮对机构安装低速马达，后走行部中的驱动轮对机构安装高速马达。

公路运行工况时，油缸通过连杆装置将前后走行部抬起，此时由胶轮驱动车辆前进，铁路运行工况时，汕缸将走行部放下，从而将车辆顶起，此时胶轮离地，由钢轮驱动车辆前进。

该驱动轮对的模块化设计不仅可以实现单轴驱动，还可以实现高低速转换。当公铁两用工程车处于低速作业工况时，后走行驱动轮对上的高速马达停止工作，由前走行驱动轮对上的低速马达驱动车辆前进；当车辆处于高速行进工况时，低速马达停止工作，由后走行驱动轮对上的高述马达驱动车辆前进，前后走行的驱动轮对机构分别如下图1和图 2所示

图1前走行驱动轮对机构

图2后走行驱动轮对机构

由于公铁两用工程车有时需要进行高空作业，为了保证安全和扩展公铁两用工程车的应用范围，该走行机构上还加装了接地装置，接地装置固定于齿轮箱一侧的端盖上。

3驱动轮对机构原理

该驱动轮对机构主要由纶对组成、辅箱组成、制动钳盘组成、驱动马达、齿轮箱、齿轮箱接地装置等组成，车轮和制动盘通过胀紧套紧圈到车轴上，制动钳固定于轴箱一侧的端盖上。由于轴箱内置，空间紧凑，故将接地装置安装于齿轮箱端盖上，其体结构如下图3所示。

1-轮对组成；2-轴箱组成；3-制动钳盘组成；4-驱动马达；5齿轮箱

图3 驱动轮对机构

当公铁两用工程车低速运行时，后驱动轮对上齿轮箱中的电磁离合器断电，从而切断动力输入，此时后驱动轮对处于从动状态；前驱动轮对上齿轮箱中的电磁离合器带电，液压泵驱动低速马达通过齿轮箱驱动轮对转动，从而使车辆低速行进。

当公铁两用工程车高速运行时，前驱动轮对上齿轮箱中的电磁离合器断电，后驱动轮对上齿轮箱中的电磁离合器带电，从而驱动车辆高速行进。

液压马达上装有速度传感器，通过速度传感器可以保证同一走行部中的两个驱动轮对转速相同，从而控制车辆平稳前进。

当车辆处于刺动工况时，动力源被切断，风缸控制制动钳夹紧制动盘，从而实现车辆的制动功能。

结构特点:

I该驱动轮对机构采用轴箱内置的方法，这种结构设计使整个走行机构更加的紧凑，便于安装在车辆的底盘上，大大提高了该机构的应用性

2）每个轮对都装有驱动装置，根据需要可以更换不同功率的马达，以实现高低速切换。这种方式不紧驱动力强，而且又节省能源，延长了马达的使用寿命。

3)齿轮箱中安装了电磁离合器，这样可以方便动力源的切断。

4 结论

此驱动轮对机构的设计可进行动力切换，通过更换马达可以实现车辆的高低速转换，这既能满足车辆不同工况的需求又节省能源。

参考文献

[1]许基清,陈景刚。公铁两用牵引车导向装置结构设计及导向力分析[.青岛科技大学 自然利学版》.2003,06.537-539.

[2]刘立峰,廖自力高速铁路综合接地特殊工点技术方案U].铁路技术创新.2010.05:48-51