一种火车牵车机的制作方法

1.本发明涉及铁路运输设备领域，特别涉及一种火车牵车机。


背景技术：

2.随着我国货物运输总量进一步提升，在火力发电、港口运输、金属冶炼和煤炭焦化等生产运输领域，都需要使用列车进行运输。在货物到达指定作业场所后，需要对车厢进行牵引。目前，现有技术中大多使用重车牵引机和空车牵引机相互配合的方式对整个作业流程中的牵车作业部分进行处理，但是上述方式对牵引车的摘钩、挂钩次数和频率要求较高，从而延长了整体作业时间，不利于生产效率的提高；另一方面，现有技术中的牵引机长期占用轨道空间，对火车车厢的运输和存放造成限制。如何实现一种牵车装置，能够减少摘钩、挂钩的次数和频率，同时又能够不占用轨道空间，进一步提高整体牵车流程的效率，是目前亟须解决的问题。


技术实现要素：

3.本发明在于提供一种牵车机，以解决目前牵车效率低下且占用轨道空间较大的技术问题。为解决上述技术问题，本发明的具体技术方案如下：
4.一种火车牵车机，包括，用于承重整体重量的主梁结构；用于传递所述牵车机牵引力至火车车厢的牵车臂；用于驱动所述牵车机行走的驱动装置；为所述驱动装置提供动力的动力装置；所述动力装置通过将动力传导给所述驱动装置从而实现所述牵车机相对于火车轨道进行至少两个方向的位移。
5.进一步地，所述牵车臂一端铰接在所述主梁结构上的铰接座上，其另一端设置有对火车进行钩取的第一牵车钩组件；
6.进一步地，还包括提供所述牵车臂进行旋转抬升的俯仰机构；所述牵车臂在所述俯仰机构的作用下，实现其绕所述铰接座进行设定角度的旋转。
7.进一步地，所述车轮装置的轮体部分与轨道靠接，使得所述火车牵车机整体贴合在轨道上进行位移。
8.再进一步地，所述动力装置8由至少两组相对设置在所述主梁结构1上的减速电机组成。
9.进一步地，所述驱动装置包括，与所述动力装置的电机传动轴啮合的旋转轴；设置于所述旋转轴下方的齿轮；固定设置于主梁结构内侧的齿条结构。
10.更进一步地，所述俯仰机构由液压油缸组成；所述液压油缸底部活动连接在所述主梁结构上，其油缸伸缩端与所述牵车臂连接。
11.进一步地，在所述主梁结构内侧下部还设置有导向轮。
12.进一步地，所述俯仰机构在收缩状态时，所述牵车机可以在待牵引火车的车厢与轨道之间的空间内穿行。
13.本发明技术方案还提供一种火车牵引方法，使用上述的牵车机对火车进行牵引作
业的方法，都应在本权利要求要求保护的技术方案所涵盖的范围之内。
14.本发明的优点及有益效果：
15.(1)通过将牵车机整体设置在轨道上，俯仰机构使得牵车臂能贴合在主梁结构上，从而牵车机能在火车车厢与轨道之间的空间内潜行穿梭，简化了整体结构；减少轨道空间占用。
16.(2)牵车机通过布置在迁车台上配合使用，能够减少火车的挂钩、摘钩流程，提高作业效率。
17.(3)通过设置伸缩牵车臂，可以实现牵车机在不同位置都能对车厢进行牵引。
附图说明
18.图1为本发明工作位立体结构示意图；
19.图2为本发明非工作位结构示意图；
20.图3为本发明驱动装置结构示意图；
21.图4为本发明主梁结构俯视图；
22.图5为本发明第二牵车钩组件结构示意图；
23.图6为本发明的第二牵车钩组件局部结构示意图；
24.图7为本发明的第二牵车钩组件的锁止块局部结构示意图；
25.图中附图标记说明：1、主梁结构；2、牵车臂；3、驱动装置；4、车轮装置；5、俯仰机构；6、第一牵车钩组件；8、动力装置；9、第二牵车钩组件；11、导向轮；205、旋转轴；306、齿轮；408、齿条结构；501、液压油缸；91、连接头；92、连杆装置；93、锁止转柄；94、锁止油缸；95、锁止块；96、固定座；97、支撑杆；98、牵车主臂；910、槽口；912、连接肋板；9101、第一铰接孔；9202、第二铰接孔；9303、第三铰接孔；9404、第四铰接孔；920、旋转轴。
具体实施方式
26.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
27.在本专利的描述中，需要理解的是，术语“中心”“上”“下”“前”“后”“左”“右”“竖直”“水平”“顶”“底”“内”“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利的限制，术语“安装”“设置”“连接”“固定”“旋接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利中的具体含义。
28.本发明提供了如图1-4所示的一种火车牵车机，包括，
29.用于承重整体重量的主梁结构1；用于传递所述牵车机牵引力至火车车厢的牵车臂2；用于驱动所述牵车机行走的驱动装置3；为所述驱动装置3提供动力的动力装置8；所述
动力装置8通过将动力传导给所述驱动装置3从而实现所述牵车机相对于火车轨道进行至少两个方向的位移。主梁结构1近似设计为长方形钢结构框体，其下端与轨道接触，传递重力；上部作为其它结构组件布置的载体。驱动装置3的主要作用是将动力装置8的动力传导，进行减速增力和改变力的作用方向。动力装置8则连接在驱动装置3上，提供持续动力。在动力装置8的输出之下，牵车机在轨道方向可以前进或者后退，从而带动车厢移动。
30.所述牵车臂2一端铰接在所述主梁结构1上的铰接座108上，其另一端设置有对火车进行钩取的第一牵车钩组件6；主梁结构1上可以通过焊接方式设置铰接座108，也可以是其他活动连接方式，例如铆接或者螺纹螺栓固定连接。
31.本发明中，还可以将牵车臂的一端连接有伸缩臂，所述伸缩臂另一端套接在固定臂体内，所述伸缩臂在所述固定臂体内可以伸缩运动在不同作业环境下，通过调节伸缩臂与固定臂体套接深度来调节整个牵车臂2的长度。
32.铰接座108上设置有铰接孔，牵车臂2与铰接座108铰接，是通过牵车臂2的端部设计铰接孔与铰接座耦合后再通过铰接销固定。牵车臂2的重要作用是传递动力，从而牵引火车车厢，故其在另一端设置有钩取火车的第一牵车钩组件6。作为更优的设计，本发明牵车臂2的另一端也可以连接第二牵车钩组件9，具体设计为：
33.第二牵车钩组件9可以设计成包括，牵车主臂98；用于钩取火车的连接头91；设置于所述牵车主臂98一端的固定座96；牵车主臂98是主要的力传递构件，牵引装置对火车车厢的牵引，主要靠牵车主臂98进行传递。固定座96的主要作用是为连杆装置92的固定锁止提供条件。
34.所述固定座96上设有供连杆装置92穿过的槽口910；固定座96整体设计为类似长方体形状，较长一边设计的槽口910，主要是为了容纳连杆装置92靠近固定座96，其设计尺寸可以根据连杆装置92的设计而改变，二者之间的配合关系为间隙配合。
35.所述固定座96上设置有供旋转轴920穿过的通孔9606；所述旋转轴920靠近所述固定座96一端设置有锁止块95，另一端设置有锁止转柄93；所述锁止转柄93一端与锁止油缸94连接，通过所述锁止油缸94的拉伸或收缩带动所述锁止转柄93、所述旋转轴920和所述锁止块95进行转动。旋转轴920穿过固定座96后，在靠近连杆装置92一端连接锁止块95，另一端连接锁止转柄93，当锁止油缸94带动旋转轴920转动时，旋转轴920也带动锁止块95进行转动。锁止块95转动至锁止位置时，锁止块95与槽口910的三个受力面形成合力，完成对连杆装置92锁止限位，从而加大连接头91整体强度，延长整体装置使用寿命。
36.所述连接头91下端设置有连接肋板912，所述连接肋板912上设有第一铰接孔9101和第二铰接孔9202。连接肋板912将牵车主臂91的牵引力传递给连接头91，连接肋板912使用高强度钢材质，设计参数满足重大负荷下对火车车厢的牵引作业需求。
37.本发明的技术方案还包括支撑杆97；所述支撑杆97上端通过铰接孔9202与所述连接肋板912铰接，下端通过第四铰接孔9404与所述牵车主臂98铰接。
38.所述连杆装置92上端与所述连接肋板912通过所述第一铰接孔9101铰接，所述连杆装置92下端通过第三铰接孔9303铰接在所述牵车主臂98上。本发明通过牵车主臂91、连接肋板912、连杆装置92、支撑杆97、组成一个类似于四边形结构，当锁止块固定连杆装置时，连接头处于工作位置；当锁止块不固定连杆装置时，连接头可以自然下落收缩至靠近牵车主臂处，能有效节省空间，同时减少整体组件受重力影响带来的应力变形及损耗。
39.本发明中，旋转轴920与所述锁止转柄93通过套接方式连接，其连接部位设置有用于增加所述锁止转柄93传递给所述旋转轴920的旋转力的装置。
40.旋转轴920与所述锁止块95通过套接方式连接，其连接部位设置有用于增大所述旋转轴920传递给所述锁止块95的旋转力的装置。在所有轴销连接方式中，都可以加入如卡槽连接、螺纹连接等方式，使得二者在转动时同步，减少能量损耗。
41.使用时，当连接头处于工作位时，连杆装置92处于固定座96的槽口中，由锁止油缸94带动锁止转柄93旋转，锁止转柄93带动旋转轴920旋转，从而旋转轴920带动锁止块95旋转至锁止位，通过固定座96的槽口910及锁止块95共同将连杆装置92固定，形成机械限位，承受牵车钩牵引火车的推拉力。当连接头需要收回时，锁止油缸94带动锁止转柄93装置旋转，从而带动旋转轴9201旋转，旋转轴920带动锁止块95至放开位，连接头即可下落至收回位。
42.本专利中，还包括提供所述牵车臂2进行旋转抬升的俯仰机构5；所述牵车臂2在所述俯仰机构5的作用下，实现其绕所述铰接座108进行设定角度的旋转。当牵车臂2一端铰接在铰接座108上，其另一端的俯仰机构5，通过提供动力至牵车臂2，使得牵车臂2以铰接座108的铰接孔为圆心进行旋转，旋转角度根据不同作业工况(或者俯仰机构力臂长度)进行设定。
43.还包括车轮装置4，车轮装置4的轮体部分与轨道靠接，使得所述火车牵车机整体贴合在轨道上进行位移。车轮装置4主要负责牵车机整体的行走支撑与导向，使得牵车机在牵引车厢时，不脱离轨道行驶。同时，车轮装置4受到轨道靠接处的反作用力，将对牵车机行进轨迹限定至与轨道布置重合。
44.动力装置8由设置在所述主梁结构1上的减速电机组成。作为更优效果的方案，可以将减速电机成组相对设置在所述主梁结构1上。本专利中，通过布置多台减速电机作为行走驱动装置，作为替代方案也可以是液压马达等技术方案。如图4所示，电机成组对称分布在主梁结构上，其在牵车时所产生的驱动力能均匀分布在主梁结构上，所产生的合力也是均匀传递至牵车臂2，从而保证牵车机整体平稳运行不偏载。
45.本专利中，驱动装置3包括与所述动力装置8的电机传动轴啮合的旋转轴205；设置于所述旋转轴205下方的齿轮306；固定设置于主梁结构1内侧的齿条结构408。电机驱动轴与旋转轴205通过斜齿轮连接，旋转轴205下方设置齿轮306，通过齿轮306与齿条结构408啮合。当动力装置8带动旋转轴转动205时，其下方的齿轮306同时转动，由于与齿轮306啮合的齿条408相对固定在轨道上，使得二者啮合时，整体牵车机相对于齿条408实现行走位移。
46.本专利中的俯仰机构5由液压油缸501组成；所述液压油缸501底部活动连接在所述主梁结构1上，其油缸伸缩端与所述牵车臂2连接。此种设计方案，在牵车臂2不需要牵引作业时，可以通过液压油缸501收缩，从而带动牵车臂2无限靠近主梁结构1。作为另一种替代方案，牵车臂2也可以直接固定连接在主梁结构上，其对于轨道空间要求稍高，但同样能实现牵引作业流程。
47.本专利方案中，在主梁结构1内侧下部还设置有导向轮11。导向轮11在行车过程中，将主梁结构1与轨道之间的滑动摩擦，改为滚动摩擦，能够保证牵车机平稳行车。
48.本专利中，所述俯仰机构5在收缩状态时，所述牵车机可以在待牵引火车的车厢与主梁结构共同形成的空间内穿行。整体牵车机的设计尺寸满足俯仰机构5的液压油缸完全
收缩时，整体高度低于火车车厢与轨道之间的纵向高度，牵车机在不工作状态时，自由潜行在火车车厢下方的轨道上。其具体设计尺寸可以通过不同工况按上述原理设计。
49.本发明还提供一种火车牵引方法，使用上述的牵车机对火车进行牵引，都应在本发明的权利要求要求保护的技术方案范围之内。
50.作为本发明的替代方案，牵车臂2与主梁结构3之间的连接形式还可以设计成为摆臂形式，或者是平行四边形杆系形式，也可以是类似于起重机臂的伸缩式升降形式；另外，驱动方式可设计成齿轮齿条、链轮链条、钢丝绳传动等方式，其具体设计思路与本发明的整体思路一致，在此不做赘述。
51.使用时，启动动力装置8的减速电机，电机传动轴通过斜齿轮将动力传输给旋转轴205，旋转轴205带动套接设置在旋转轴205下方的齿轮306转动，齿轮306与齿条408啮合，由于齿条408固定设置在轨道上，使得齿条408提供给齿轮306反向作用力，带动整体牵车机行走位移。俯仰机构5伸缩在不同程度时，带动牵车臂2进行以铰接座108的铰接孔为轴心的旋转运动，从而对不同车厢的牵车高度进行匹配，进行牵引。牵车臂2设计成为伸缩式臂体，可以对不同位置的车厢进行牵引。
52.最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种火车牵车机，包括，用于承重整体重量的主梁结构(1)；用于传递所述牵车机牵引力至火车车厢的牵车臂(2)；用于驱动所述牵车机行走的驱动装置(3)；为所述驱动装置(3)提供动力的动力装置(8)；其特征在于：所述动力装置(8)通过将动力传导给所述驱动装置(3)从而实现所述牵车机相对于火车轨道进行至少两个方向的位移。2.如权利要求1所述的一种牵车机，其特征在于：所述牵车臂(2)一端铰接在所述主梁结构(1)上的铰接座(108)上，其另一端设置有对火车进行钩取的第一牵车钩组件(6)。3.如权利要求1所述的一种牵车机，其特征在于：还包括提供所述牵车臂(2)进行旋转抬升的俯仰机构(5)；所述牵车臂(2)在所述俯仰机构(5)的作用下，实现其绕所述铰接座(108)进行设定角度的旋转。4.如权利要求1所述的一种牵车机，还包括车轮装置(4)，其特征在于：所述车轮装置(4)的轮体部分与轨道靠接，使得所述火车牵车机整体贴合在轨道上进行位移。5.如权利要求1所述的一种牵车机，其特征在于：所述动力装置(8)由设置在所述主梁结构(1)上的减速电机组成。6.如权利要求3至5所述的一种牵车机，所述驱动装置(3)包括，与所述动力装置(8)的电机传动轴啮合的旋转轴(205)；设置于所述旋转轴(205)下方的齿轮(306)；固定设置于所述主梁结构(1)内侧的与所述齿轮(306)啮合的齿条结构(408)。7.如权利要求3至6所述的一种牵车机，其特征在于：所述俯仰机构(5)由液压油缸(501)组成；所述液压油缸(501)底部活动连接在所述主梁结构(1)上，其油缸伸缩端与所述牵车臂(2)连接。8.如权利要求1所述的一种牵车机，其特征在于：在所述主梁结构(1)内侧下部还设置有导向轮(11)。9.如权利要求7至8所述的一种牵车机，其特征在于：所述俯仰机构(5)在收缩状态时，所述牵车机可以在待牵引火车的车厢与迁车台形成的空间内穿行。10.一种火车牵引方法，其特征在于：使用如权利要求1至9中任意一项所述的牵车机对火车进行牵引。

技术总结
本发明提供一种火车牵车机，包括用于承重整体重量的主梁结构；用于传递所述牵车机牵引力至火车车厢的牵车臂；用于驱动所述牵车机行走的驱动装置；为所述驱动装置提供动力的动力装置；所述动力装置通过将动力传导给所述驱动装置从而实现所述牵车机相对于火车轨道进行至少两个方向的位移。通过将牵车机整体设置在轨道上，俯仰机构使得牵车臂能贴合在主梁结构上，从而牵车机能在火车车厢与主梁结构之间的空间内潜行穿梭，简化了整体结构；减少轨道空间占用通过将牵车机整体设置在轨道上，俯仰机构使得牵车臂能贴合在主梁结构上，从而牵车机能在迁车台形成的空间内潜行穿梭，简化了整体结构；减少轨道空间占用。减少轨道空间占用。减少轨道空间占用。


技术研发人员：冯高 张占功 唐军
受保护的技术使用者：湖南盛势通科技有限公司
技术研发日：2023.04.21
技术公布日：2023/6/28