发明内容

本发明的目的是提供一种公铁两用检测车摩擦轮驱动路轨系统，公路行驶和轨道行驶两种工作模式相对独立，互不干扰，切换过程简单，无需改变原有的车辆结构，成本低，通用性强，实用性好，水平调节机构。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种公铁两用检测车摩擦轮驱动路轨系统，包括安装在车桥上的驱动轮和从动轮，所述车桥上靠近从动轮的一侧设有用于在轨道行驶的前钢轮组件，所述车桥上靠近驱动轮的一侧设有用于在轨道行驶的后钢轮组件，所述前钢轮组件和后钢轮组件均与车桥连接，所述后钢轮组件包括用于驱动车辆沿轨道行驶的摩擦轮，所述前钢轮组件和后钢轮组件之间还设有水平调节装置。

通过采用上述技术方案，驱动轮与汽车驱动系统连接，通过汽车驱动系统控制驱动轮运动来驱动从动轮一起运动，从而实现车辆在陆地上行驶，通过前钢轮组件和后钢轮组件将车桥顶起，使得驱动轮和从动轮与地面分离，同时后钢轮组件中的摩擦轮逐渐靠近驱动轮，并与驱动轮接触，在摩擦力的作用下驱动轮的旋转动力转化为后钢轮组件行驶的动力，从而实现车辆在轨道上行驶，两种工作模式的动力来源均为汽车驱动系统，且两种工作模式相对独立，互不干扰，且切换过程简单，无需改变原有的车辆结构，成本低，通用性强，实用性好。

本发明的进一步设置为：所述前钢轮组件包括：用于在轨道行驶的前钢轮、用于将前钢轮与车桥连接的前钢轮摆臂和用于驱动前钢轮摆臂转动使前钢轮与轨道接触或分离的前钢轮驱动部，所述前钢轮通过前钢轮转轴与前钢轮摆臂连接，所述前钢轮摆臂的一端铰接在车桥上另一端铰接在前钢轮转轴上，所述前钢轮驱动部一端铰接在车桥上另一端铰接在前钢轮摆臂上。

通过采用上述技术方案，前钢轮驱动部驱动前钢轮摆臂绕其与车桥铰接的点转动，使得铰接在前钢轮摆臂的另一端的前钢轮转轴转动，当前钢轮转轴转动至最低点的过程中，安装在前钢轮转轴上的前钢轮逐渐与轨道接触后慢慢将车桥顶起，使得安装在车桥上的从动轮与地面分离，在顶起的过程中，前钢轮始终与轨道接触，不会出现脱轨的现象，且速度平缓，车体振动小，稳定性好。

本发明的进一步设置为：所述后钢轮组件包括：用于在轨道行驶的后钢轮、用于将后钢轮与车桥连接的后钢轮摆臂和用于驱动后钢轮摆臂转动使后钢轮与轨道接触或分离的后钢轮驱动部，所述后钢轮与摩擦轮同步连接，所述摩擦轮与后钢轮摆臂连接，所述后钢轮通过后钢轮转轴与后钢轮摆臂连接，所述后钢轮摆臂的一端铰接在车桥上另一端铰接在后钢轮转轴上，所述后钢轮驱动部一端铰接在车桥上另一端铰接在后钢轮摆臂上。

通过采用上述技术方案，后钢轮驱动部驱动后钢轮摆臂绕其与车桥铰接的点转动，使得铰接在后钢轮摆臂的另一端的后钢轮转轴转动，当后钢轮转轴转动至最低点的过程中，安装在后钢轮转轴上的后钢轮逐渐与轨道接触后慢慢将车桥顶起，同时，与其同步连接的摩擦轮逐渐靠近驱动轮，安装在车桥上的驱动轮与地面逐渐分离，在顶起的过程中，后钢轮始终与轨道接触，不会出现脱轨的现象，且速度平缓，车体振动小，稳定性好，当后钢轮转轴转动至最低点时驱动轮到达最高点，此时摩擦轮与驱动轮相互接触，在摩擦力的作用下，驱动轮旋转是带动摩擦轮一起旋转，从而带动与摩擦轮同步连接的后钢轮一起转动，为车辆在轨道行驶提供动力，无需额外的动力系统即可实现公铁两用的功能，适应性好，通用性强。

本发明的进一步设置为：所述后钢轮与摩擦轮同轴连接。

通过采用上述技术方案，将后钢轮与摩擦轮同轴连接使得后钢轮组件整体结构简单，体积小，便于安装，还可以有效提高动力传输的同步性，保证轨道公铁两种工作模式运行速度的同步性，无需进行速度转换，操作过程简单，同时在运动的过程中，摩擦轮所受的向下的力和后钢轮所受的向上的力均作用在后钢轮转轴上，使得后钢轮转轴的受力达到良好的平衡，后钢轮转轴不易变型，使用寿命更长。

本发明的进一步设置为：所述摩擦轮的表面设有与驱动轮外胎上纹路相匹配的凹槽或凸起，所述凹槽或凸起在摩擦轮与驱动轮外胎接触时与驱动轮外胎上的纹路相互嵌合。

通过采用上述技术方案，摩擦轮与驱动轮外胎接触时，其表面的凹槽或凸起在与驱动轮外胎上的纹路相互嵌合，使得摩擦轮与驱动轮外胎之间的接触面积大大增加，从而大大增加了得摩擦轮与驱动轮外胎之间的摩擦力，进一步提高了力的传递效果。

本发明的进一步设置为：所述水平调节装置包括固定在车桥上的固定板，所述固定板为水平状态，所述固定板的下方设有调节杆，所述调节杆设有沿轴向的内部空腔，所述调节杆的两端分别设有第一连接杆和第二连接杆，所述第一连接杆的一端与前钢轮摆臂铰接，所述第一连接杆的另一端与调节杆的内部空腔滑动连接，所述第二连接杆的一端与后钢轮摆臂铰接，所述第二连接杆的另一端与调节杆的内部空腔滑动连接，所述第一连接杆和第二连接杆位于调节杆的内部空腔的一端分别通过第一弹簧连接，所述调节杆的两端分别通过第二弹簧和第三弹簧连接，所述第二弹簧和第三弹簧与固定板之间分别设有第一压力传感器和第二压力传感器，所述第一压力传感器和第二压力传感器分别固定在固定板上，所述第二弹簧和第三弹簧的端部分别固定在第一压力传感器和第二压力传感器上，所述第一压力传感器、第二压力传感器、前钢轮驱动部和后钢轮驱动部均与控制器电连接。

通过采用上述技术方案，当前钢轮摆臂和后钢轮摆臂转动角度相同时，前钢轮组件中的前钢轮和后钢轮组件中的后钢轮高度相同，此时前钢轮和后钢轮均位于同一水平面上，此时第一连接杆、第二连接杆和调节杆连接后处于水平状态，由于固定板也为水平状态，因此调节杆与固定板相对平行，此时第二弹簧和第三弹簧所受的弹簧力相等，因此第一压力传感器和第二压力传感器上所测得的压力相等，此时车辆正常行驶，当前钢轮摆臂和后钢轮摆臂转动角度不同时，前钢轮组件中的前钢轮和后钢轮组件中的后钢轮高度不相同，此时前钢轮和后钢轮均位于不同水平面上，此时第一连接杆、第二连接杆和调节杆连接后处于倾斜状态，此时第二弹簧和第三弹簧所受的弹簧力不相同，因此第一压力传感器和第二压力传感器上所测得的压力不相等，此时控制器根据第一压力传感器、第二压力传感器所测得的压力值之差，控制前钢轮驱动部或者后钢轮驱动部开始工作，从而驱动前钢轮摆臂和后钢轮摆臂转动至相同角度，以保持前钢轮和后钢轮始终处于水平状态，避免车辆因前后钢轮高度不一致而造成车辆在轨道线上行驶时不稳定或导致安全事故发生的情况。

本发明的有益效果是：

1.本发明通过汽车驱动系统控制驱动轮运动来驱动从动轮一起运动，从而实现车辆在陆地上行驶，通过前钢轮组件和后钢轮组件将车桥顶起，使得驱动轮和从动轮与地面分离，同时后钢轮组件中的摩擦轮逐渐靠近驱动轮，并与驱动轮接触，在摩擦力的作用下驱动轮的旋转动力转化为后钢轮组件行驶的动力，从而实现车辆在轨道上行驶，两种工作模式的动力来源均为汽车驱动系统，且两种工作模式相对独立，互不干扰，且切换过程简单，无需改变原有的车辆结构，成本低，通用性强，实用性好。

2.本发明在轨道上行驶时通过前钢轮组件和后钢轮组件将车辆顶起，使得驱动轮和从动轮与轨道分离，避免在行驶过程中，驱动轮和从动轮与轨道接触而造成磨损，同时也降低了车辆运行的行驶阻力，降低了能耗，同时，在将车辆顶起的过程中，前钢轮和后钢轮始终与轨道接触，依次不容易出现脱轨的现象，且速度平缓，车体振动小，稳定性好，当后钢轮转轴转动至最低点时驱动轮到达最高点，此时摩擦轮与驱动轮相互接触，在摩擦力的作用下，驱动轮旋转是带动摩擦轮一起旋转，从而带动与摩擦轮同步连接的后钢轮一起转动，为车辆在轨道行驶提供动力，无需额外的动力系统即可实现公铁两用的功能，适应性好，通用性强。

3.本发明通过将后钢轮与摩擦轮同轴连接使得后钢轮组件整体结构简单，体积小，便于安装，还可以有效提高动力传输的同步性，保证轨道公铁两种工作模式运行速度的同步性，无需进行速度转换，操作过程简单，同时在运动的过程中，摩擦轮所受的向下的力和后钢轮所受的向上的力均作用在后钢轮转轴上，使得后钢轮转轴的受力达到良好的平衡，后钢轮转轴不易变型，使用寿命更长。

4.本发明通过在摩擦轮的表面设置与驱动轮外胎上纹路相匹配的凹槽或凸起，使得摩擦轮与驱动轮外胎接触时，其表面的凹槽或凸起在与驱动轮外胎上的纹路相互嵌合，从而使得摩擦轮与驱动轮外胎之间的接触面积大大增加，从而大大增加了得摩擦轮与驱动轮外胎之间的摩擦力，进一步提高了力的传递效果。

5.本发明通过水平调节装置实时监测并控制前钢轮组件中的前钢轮和后钢轮组件中的后刚轮的高度，使得前钢轮和后钢轮始终位于同一水平面上，使得车辆在轨道线上行驶时更稳定，安全性能更好，水平调节装置通过第一连接杆和第二连接杆分别与前钢轮摆臂和后钢轮摆臂连接，使得水平调节装置随前钢轮组件和后钢轮组件同步运动，并利用第一压力传感器和第二压力传感器实现对前钢轮和后钢轮是否位于同一水平面上的实时监控，控制器根据压力值信息控制前钢轮摆臂和后钢轮摆臂转动，从而对前钢轮和后钢轮的高度进行实时调整，实现闭环控制，控制稳定性好、精度高，控制效果好。