阅读说明：本技术 一种地铁正线轨道运输新型动力牵引车头及其使用方法 (Novel power traction vehicle head for subway main track transportation and using method thereof ) 是由 吴超 徐明发 刘习生 韩梅 赵文君 王立川 于 2020-03-16 设计创作，主要内容包括：本发明涉及城市轨道交通技术领域,具体来说是一种地铁正线轨道运输新型动力牵引车头及其使用方法,包括车架,车架采用钢板、工字钢、槽钢焊接形成凸型箱体,内藏布置主要的传动结构,两侧分别配置控制台和液压系统、气压系统,车架的后半部分作为承载平台,车架前后两端底部安装引导轮,承载平台下方安装有动力输出的驱动桥,车架前、后端焊接有牵引结构；其优点在于：动力牵引车头相比轨道车、专用运载设备而言,体型结构小巧、紧凑,拖挂安装位置低,更适合小型机具作业、物料运输；相比人力推运板车而言,采用机械化作业,自带动力拖挂运料板车,降低该工序所用的人力,降低人员作业劳动强度。(The invention relates to the technical field of urban rail transit, in particular to a novel power traction vehicle head for subway line rail transportation and a using method thereof, wherein the novel power traction vehicle head comprises a vehicle frame, the vehicle frame is a convex box body formed by welding steel plates, I-shaped steel and channel steel, a main transmission structure is arranged in the convex box body, a control console, a hydraulic system and an air pressure system are respectively configured at two sides of the vehicle frame, the rear half part of the vehicle frame is used as a bearing platform, guide wheels are installed at the bottoms of the front end and the rear end of the vehicle frame, a drive axle for power output is installed below the bearing platform, and traction structures; the advantages are that: compared with a rail car and special carrying equipment, the power traction car head has the advantages of small and compact size structure and low towing installation position, and is more suitable for operation and material transportation of small-sized machines and tools; compared with a manual plate pushing vehicle, the plate pushing vehicle adopts mechanical operation, and the plate pushing vehicle is dragged with power, so that the labor used in the process is reduced, and the labor intensity of personnel operation is reduced.)

一种地铁正线轨道运输新型动力牵引车头及其使用方法

技术领域

本发明涉及城市轨道交通技术领域，具体来说是一种地铁正线轨道运输新型动力牵引车头及其使用方法。

背景技术

目前，国内城市地铁轨道交通在地铁正线施工作业中，动力牵引方面多采用轨道车牵引或专用运载设备拖挂或人力推运板车的方式。轨道车牵引时，轨道车提供驱动力，使用车钩钩舌结构拖动被牵引设备；该种牵引方式中轨道车体型庞大，车钩钩舌安装位置较高，不适用于小型机具、物料运输，车钩钩舌拖挂位置更适用于大型轨道运输设备，作业时大量占据轨道车使用时间，轨道车利用效率不高。专用运载设备拖挂时，一般用钢板、销轴焊接成挂钩连接专用运载设备和被牵引设备，由专用运载设备提供牵引力；该种牵引方式中专用运载设备需要相应施工工序的作业点进行作业，不适合连续牵引运输，专用运载设备使用性能单一，设备通用性不够。在铺轨施工作业中，大型拖运设备常用于拖拉专用作业设备，对于钢筋、轨枕、调轨支架、支撑丝杠、水沟模板等物料短间距重复转运时，常通过人力推动板车运载机具、物料；该种作业方式需要耗费大量人员，不适合轨道车或专用运输设备长时间停留使用，人员劳动强度大，拖运机具、物料费时费力，效率不高。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术的不足，提供一种新型地铁正线轨道运输动力牵引车头，具备自主动力行走、牵引设备作业、拖挂运料板车的动力牵引结构，能够在地铁正线轨道上牵引小型作业设备，包括电磁感应正火装置、铺轨机、混凝土地泵等作业装置，能够拖挂运料板车，运载钢筋、轨枕、调轨支架、支撑丝杆、水沟模板等物料，降低劳动人员作业强度，提高施工效率。

为了实现上述目的，设计一种地铁正线轨道运输新型动力牵引车头，其特征在于包括车架，车架采用钢板、工字钢、槽钢焊接形成凸型箱体，内藏布置主要的传动结构，两侧分别配置控制台和液压系统、气压系统，车架的后半部分作为承载平台，车架前后两端底部安装引导轮，承载平台下方安装有动力输出的驱动桥，车架前、后端焊接有牵引结构；传动结构，内置在动力牵引车头中心位置，发动机的输出动力依次经过液压离合、变速器、万向节传递给驱动桥，驱动桥作为动力输出部件，布置在承载平台正下方，通过主减速器、差速器、半轴传递输出转速和输出扭矩，驱动桥的左右半轴、制动、轮毂、橡胶轮呈对称布置，整车制动时依靠安装在驱动桥壳上的气动刹车进行制动；承载平台，承载平台采用钢板、工字钢焊接而成，中间位置焊接的下心盘、中间销，承载平台两端在工字钢梁上焊接下旁承，承载平台和驱动桥通过焊接的卡板和U型卡相互固定，在卡板两侧布置的弹簧悬挂进行减振；引导轮，引导轮作为动力牵引车头在地铁正线轨道上行走轮对，分为前导轮和后导轮，前导轮通过螺栓固定在车架前端底部，后导轮通过螺栓固定安装在承载平台端部下方。其中车架前、后端的牵引结构主要由钢板和插销组成，采用低位拖挂，便于拖运其他板车运载的物料。

车架由盖板、钢架、联接梁、主梁和卡板组成，主梁由两根工字钢纵向对称布置，中间由工字钢、槽钢作为联接梁焊接连接，车架前半部分由角钢焊接形成钢架，在钢架上焊接盖板，钢架与盖板内部形成箱型空腔结构，内藏布置传动结构，两侧钢板焊接的盖板平台上分别配置控制台和液压系统、气压系统等配件，车架后半部分由槽钢、钢板和工字钢形成“目”字型结构，用于焊接安装承载平台，卡板焊接在工字钢主梁两侧，用于驱动桥限位连接，车架前后两端焊接有牵引结构。

驱动桥布置在承载平台正下方，驱动桥包括主减速器、差速器、驱动桥壳、半轴、制动刹车、轮毂和橡胶轮，传动结构的输入动力通过主减速器、差速器、半轴传递转速和输出扭矩，所述驱动桥的左右半轴、制动刹车、轮毂和橡胶轮呈对称布置，驱动桥壳上设有气动刹车用于减速制动。

承载平台焊接在车架后半部分的工字钢主梁上，主要由底板、下心盘、中心销、弹簧悬挂和下旁承组成，底板中间位置通过焊接的下心盘和中间销与运载平板进行挂接，在承载平台上增加配重块以加大橡胶轮与钢轨的摩擦力，承载平台两端在工字钢上焊接下旁承，承载平台和驱动桥通过焊接的卡板和U型卡相互固定，在卡板两侧布置的弹簧悬挂进行减振。

引导轮分为前导轮和后导轮，由固定座、连接梁、支撑肋、轮轴和钢轮组成，固定座由矩形钢管通过螺栓固定在车架的工字钢主梁上，连接梁和支撑肋由T型钢组成，固定座、连接梁、支撑肋和轮轴焊接成一体，共同作为动力牵引车头的轨行引导轮组，前导轮通过螺栓固定在车架)前端底部，后导轮通过螺栓固定安装承载平台端部下方，通过调整后导轮和车架之间的垫块来增大橡胶轮与钢轨之间接触压力。

牵引结构由上板、插销、下板和支板组成，上板、下板与支板焊接在车架上。

控制台，集成液压系统和气压系统控制开关，由仪表盘、启动钥匙孔、指示灯、备用控制手柄、离合踏板、手动挡、手刹和座椅组成，控制台布置在车架左前端。

一种地铁正线轨道运输新型动力牵引车头的使用方法，其特征在于方法如下：

A.将动力牵引车头从铺轨基地下料口吊装进入地铁正线轨道，将基地龙门吊的吊具上的钢丝绳穿过动力牵引车头上焊接的吊耳，同时进行下放，将动力牵引车头吊装至地铁正线轨道上。

B.动力牵引车头在地铁正线轨道上进行的作业包括：钢轨接头正火作业、拖运铺轨机、拖运混凝土地泵和物料运输；

B-1.当动力牵引车头在地铁正线轨道上进行钢轨接头正火作业时，将电磁感应正火电箱、冷水机和仿形支架以及辅助机具安置固定在运载板车上，将运载板车和牵引结构固定，启动动力牵引车头，将整车运行至钢轨焊缝处，使用钢轨夹持装置夹紧钢轨，抬升钢轨至水平状态，安装仿形支架及热敏电阻，操作电磁感应正火电箱进行高频电磁正火作业，待正火作业完成，拆除仿形支架，放置安装钢轨，启动动力牵引车头，运行至下一作业点位置。

B-2.当动力牵引车头在地铁正线轨道上进行拖运铺轨机时，将支腿收缩完成的铺轨机吊装至地铁正线轨道上，通用动力牵引车头将牵引结构同铺轨机支腿上的拖挂牵引结构相结合，启动动力牵引车头，将铺轨机上拖运至铺轨作业位置。

B-3.当动力牵引车头在地铁正线轨道上进行拖运混凝土地泵时，动力牵引车头将牵引结构同混凝土地泵上的拖挂牵引结构相结合，启动动力牵引车头，将混凝土地泵上拖运至混凝土浇筑作业位置。

B-4.当动力牵引车头在地铁正线轨道上进行物料运输时，基地龙门吊在下料口将钢筋、轨枕、调轨支架、支撑丝杆、水沟模板吊装运载板车上，启动动力牵引车头，将物料运输至作业点进行卸料。

本发明同现有技术相比，其优点在于：

1、动力牵引车头相比轨道车、专用运载设备而言，体型结构小巧、紧凑，拖挂安装位置低，更适合小型机具作业、物料运输；

2、相比人力推运板车而言，采用机械化作业，自带动力拖挂运料板车，降低该工序所用的人力，降低人员作业劳动强度；

3、整机可以挂载运输平板，运输大型设备作业，制造成本低，减轻轨道车、平板车使用压力。

附图说明

图1(a)为动力牵引车头正视图；

图1(b)为动力牵引车头俯视图；

图2(a)为动力牵引车头车架正视图；

图2(b)为动力牵引车头车架俯视图；

图3为动力牵引车头传动结构示意图；

图4为动力牵引车头驱动桥示意图；

图5为动力牵引车头承载平台示意图；

图6(a)为动力牵引车头引导轮主视图；

图6(b)为动力牵引车头引导轮安装示意图；

图7为动力牵引车头牵引结构示意图；

图8(a)为动力牵引车头控制台正视图；

图8(b)为动力牵引车头控制台下视图；

图9为动力牵引车头拖挂电磁感应正火装置示意图；

图10为动力牵引车头拖挂铺轨机示意图；

图11为动力牵引车头拖挂混凝土地泵示意图；

图12(a)为动力牵引车头拖挂钢筋、轨枕示意图；

图12(b)为动力牵引车头拖挂调轨支架、支撑丝杆、水沟模板示意图；

图13为动力牵引车头增加配重示意图；

图14为动力牵引车头吊装示意图；

图中：1-1车架 1-2传动结构 1-3驱动桥 1-4承载平台 1-5引导轮 1-6吊耳 1-7控制台 1-8液压系统 1-9气压系统 1-10牵引结构；

2-1盖板 2-2钢架 2-3联接梁 2-4主梁 2-5卡板；

3-1冷却风扇 3-2发动机 3-3液压离合 3-4变速器 3-5万向节；

4-1主减速器 4-2差速器 4-3驱动桥壳 4-4半轴 4-5制动刹车 4-6轮毂 4-7橡胶轮；

5-1底板 5-2下心盘 5-3中间销 5-4弹簧悬挂 5-5下旁承；

6-1前导轮 6-2后导轮 6-3固定座 6-4连接梁 6-5支撑肋 6-6轮轴 6-7钢轮；

7-1上板 7-2插销 7-3下板 7-4支板；

8-1仪表盘 8-2启动钥匙孔 8-3指示灯 8-4备用控制手柄 8-5离合踏板 8-6手动挡 8-7手刹 8-8座椅；

9-1圆形隧道区间 9-2动力牵引车头 9-3运载板车 9-4冷水机 9-5电磁感应正火电箱 9-6仿形支架；

10-1铺轨机；

11-1混凝土地泵；

12-1钢筋 12-2轨枕 12-3调轨支架 12-4支撑丝杆 12-5水沟模板；

13-1配重块 13-2垫块；

14-1基地龙门吊 14-2地铁正线轨道；

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明，这种装置的结构和原理对本专业的人来说是非常清楚的。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1：一种地铁正线轨道运输新型动力牵引车头结构组成

动力牵引车头，作为整车驱动结构，主要由车架(1-1)、传动结构(1-2)、驱动桥(1-3)、承载平台(1-4)、引导轮(1-5)、吊耳(1-6)、控制台(1-7)、液压系统(1-8)、气压系统(1-9)、牵引结构(1-10)组成，车架(1-1)作为动力牵引车头的载体，传动结构(1-2)内置在车架(1-1)内部箱型结构中，承载平台(1-4)焊接在车架(1-1)后半部分，驱动桥(1-3)安装在承载平台(1-4)下方，同传动结构(1-2)相连接输出动力，引导轮(1-5)安装在车架(1-1)前后两端下方，控制台(1-7)、液压系统(1-8)安装在传动结构(1-2)的箱型结构两侧，气压系统(1-9)配件安装在控制台(1-7)后面和车架(1-1)尾端，车架(1-1)前、后端焊接有牵引结构(1-10)。如图1所示。

其中车架(1-1)主要由盖板(2-1)、钢架(2-2)、联接梁(2-3)、主梁(2-4)、卡板(2-5)组成，主梁(2-4)由两根工字钢纵向对称布置，中间由工字钢、槽钢作为联接梁(2-3)焊接连接，车架(1-1)前半部分由角钢焊接形成钢架(2-2)，在钢架(2-2)上焊接盖板(2-1)，钢架(2-2)与盖板(2-1)内部形成箱型空腔结构，内藏布置主要的传动结构(1-2)，两侧钢板焊接的盖板(2-1)平台上分别配置控制台(1-7)和液压系统(1-8)、气压系统(1-9)等配件，车架(1-1)后半部分由槽钢、钢板和工字钢形成“目”字型结构，用于焊接安装承载平台(1-4)，卡板(2-5)焊接在工字钢主梁(2-4)两侧，用于驱动桥(1-3)限位连接，车架(1-1)前后两端焊接有牵引结构(1-10)。如图2所示。

其中传动结构(1-2)整体内置在动力牵引车头中的空腔位置，起到动力的产生和传递功能，主要包括冷却风扇(3-1)、发动机(3-2)、液压离合(3-3)、变速器(3-4)、万向节(3-5)部分，发动机(3-2)的输出动力依次经过液压离合(3-3)、变速器(3-4)、万向节(3-5)传递给驱动桥(1-3)。如图3所示。

其中驱动桥(1-3)作为动力输出部件，布置在承载平台(1-4)正下方，主要包括主减速器(4-1)、差速器(4-2)、驱动桥壳(4-3)、半轴(4-4)、制动刹车(4-5)、轮毂(4-6)、橡胶轮(4-7)组成，从传动结构(1-2)的万向节(3-5)输入动力通过主减速器(4-1)、差速器(4-2)、半轴(4-4)传递转速和输出扭矩，驱动桥(1-3)的左右半轴(4-4)、制动刹车(4-5)、轮毂(4-6)、橡胶轮(4-7)呈对称布置，整车减速时依靠安装在驱动桥(1-3)壳上的气动刹车进行制动。如图4所示。

其中承载平台(1-4)焊接在车架(1-1)后半部分的工字钢主梁(2-4)上，主要由底板(5-1)、下心盘(5-2)、中心销(5-3)、弹簧悬挂(5-4)、下旁承(5-5)组成，底板(5-1)中间位置可以通过焊接的下心盘(5-2)、中间销(5-3)，可以和运载平板进行挂接，也可以在承载平台(1-4)上通过增加配重块(13-1)来加大橡胶轮(4-7)与钢轨的摩擦力，从而提高动力牵引车头的牵引力。承载平台(1-4)两端在工字钢上焊接下旁承(5-5)，承载平台(1-4)和驱动桥(1-3)通过焊接的卡板和U型卡相互固定，在卡板两侧布置的弹簧悬挂(5-4)进行减振。如图5所示。

其中引导轮(1-5)，分为前导轮(6-1)和后导轮(6-2)，由固定座(6-3)、连接梁(6-4)、支撑肋(6-5)、轮轴(6-6)、钢轮(6-7)组成，固定座(6-3)由矩形钢管通过螺栓固定在车架(1-1)的工字钢主梁(2-4)上，连接梁(6-4)和支撑肋(6-5)由T型钢组成，固定座(6-3)、连接梁(6-4)、支撑肋(6-5)、轮轴(6-7)焊接成一体，共同作为动力牵引车头的轨行引导轮组，前导轮(6-1)通过螺栓固定在车架(1-1)前端底部，后导轮(6-2)通过螺栓固定安装承载平台(1-4)端部下方，可通过调整后导轮(6-2)和车架(1-1)之间的垫块(13-2)来增大橡胶轮(4-7)与钢轨之间接触压力，从而提高动力牵引车头的牵引力。如图6所示。

其中车架(1-1)前、后端的牵引结构(1-10)主要由上板(7-1)、插销(7-2)、下板(7-3)、支板(7-4)组成，上板(7-1)、下板(7-3)同支板(7-4)焊接在车架(1-1)上，采用低位拖挂，在车架(1-1)的前、后端两个位置分别焊接牵引结构(1-10)，便于拖运其他板车运载的物料。如图7所示。

其中控制台(1-7)，集成液压系统(1-8)和气压系统(1-9)控制开关，主要有仪表盘(8-1)、启动钥匙孔(8-2)、指示灯(8-3)、备用控制手柄(8-4)、离合踏板(8-5)、手动挡(8-6)、手刹(8-7)、座椅(8-8)，用于控制整车运行，采用左驾驶位，布置在车架(1-1)左前端，包括动力牵引车头的启动、制动、离合、换挡变速的控制，将钥匙插入启动钥匙孔(8-2)旋扭启动动力牵引车头。其中液压系统(1-8)，通过离合踏板(8-5)改变传动结构(1-2)中的液压离合(3-3)的位置，配合手动挡(8-6)进行变速换挡。其中气压系统(1-9)，通过手刹(8-7)对控制驱动桥(1-3)上安装的气动刹车进行制动。如图8所示。

实施例2：一种地铁正线轨道运输新型动力牵引车头使用方法

当动力牵引车头在地铁正线轨道上进行钢轨接头正火作业时，将电磁感应正火电箱(9-5)、冷水机(9-4)和仿形支架(9-6)以及辅助机具安置固定在运载板车(9-3)上，将运载板车(9-3)和牵引结构(1-10)固定，启动动力牵引车头，将整车运行至钢轨焊缝处，使用钢轨夹持装置夹紧钢轨，抬升钢轨至水平状态，安装仿形支架(9-6)及热敏电阻，操作电磁感应正火电箱(9-5)进行高频电磁正火作业，待正火作业完成，拆除仿形支架(9-6)，放置安装钢轨，启动动力牵引车头，运行至下一作业点位置。如图9所示。

当动力牵引车头在地铁正线轨道上进行拖运铺轨机(10-1)时，将支腿收缩完成的铺轨机(10-1)吊装至地铁正线轨道上，通用动力牵引车头将牵引结构(1-10)同铺轨机(10-1)支腿上的拖挂牵引结构(1-10)相结合，启动动力牵引车头，将铺轨机(10-1)上拖运至铺轨作业位置。如图10所示。

当动力牵引车头在地铁正线轨道上进行拖运混凝土地泵(11-1)时，动力牵引车头将牵引结构(1-10)同混凝土地泵(11-1)上的拖挂牵引结构相结合，启动动力牵引车头，将混凝土地泵(11-1)上拖运至混凝土浇筑作业位置。如图11所示。

当动力牵引车头在地铁正线轨道上进行物料运输时，基地龙门吊(14-1)在下料口将钢筋(12-1)、轨枕(12-2)、调轨支架(12-3)、支撑丝杆(12-4)、水沟模板(12-5)等物料吊装运载板车(9-3)上，启动动力牵引车头，将物料运输至作业点进行卸料。如图12所示。

当动力牵引车头牵引力不足时，可以在承载平台(1-4)上增加配重块(13-1)，配重块(13-1)穿过承载平台(1-4)上的中心销(5-3)，由下心盘(5-2)、下旁承(5-5)承载受力，同时减少后导轮(6-2)和车架(6-1)间的垫块(13-2)数量，以此增大橡胶轮(4-7)承受压力，从而改变动力牵引车头的牵引力。如图13所示。

当动力牵引车头从铺轨基地下料口吊装进入地铁正线轨道(14-2)上时，将基地龙门吊(14-1)的吊具上的钢丝绳穿过动力牵引车头上焊接的吊耳(1-6)，同时进行下放，将动力牵引车头吊装至地铁正线轨道(14-2)上。如图14所示。