阅读说明：本技术 集钢轨装运与货物吊装为一体的电传动重型轨道车 (Electric drive heavy rail car integrating steel rail loading and transporting and cargo hoisting ) 是由 王秀波 魏峰 宋伟 屈东 文亚龙 李永哲 孟刚刚 王亚莉 赵敏敏 张永超 顾俊 于 2019-11-26 设计创作，主要内容包括：提供一种集钢轨装运与货物吊装为一体的电传动重型轨道车,在车棚两端设有流线型玻璃钢车头,车棚为整体式结构,车棚与车架共同组成的设备安装载体的中部设有设施设备区,车棚两侧中部设有启闭式装载口,启闭式装载口处的车棚两侧墙骨架上均设有便于设备或物料装卸的转向式悬臂吊具,车架底面中部两侧均设有两组用于轨道装载固定的钢轨装卸固定装置。本发明通过在长大坡道运输的电传动重型轨道车上设置便于设备或物料装卸的转向式悬臂吊具和用于轨道装载固定的钢轨装卸固定装置,提高了设备、货物以及轨道运输前后的装卸效率,具有较高的作业人员运输能力,可快速运输作业人员到达故障现场,解决了作业设备和物料以及轨道运输效率低、天窗利用率低的问题。(The utility model provides an collect rail shipment and goods hoist and mount heavy railcar of electric drive as an organic whole, be equipped with streamlined glass steel locomotive at the bicycle shed both ends, the bicycle shed is monolithic structure, the middle part of the common equipment fixing carrier who constitutes of bicycle shed and frame is equipped with the facility equipment district, bicycle shed both sides middle part is equipped with the formula loading port that opens and shuts, all be equipped with the steering type cantilever hoist of the equipment of being convenient for or material handling on the bicycle shed both sides wall skeleton of formula loading port department that opens and shuts, frame bottom surface middle part both sides all are equipped with two sets of rail loading and unloading fixing device that are used for the track loading to fix. According to the invention, the steering type cantilever lifting appliance convenient for loading and unloading equipment or materials and the steel rail loading and unloading fixing device for loading and fixing the rail are arranged on the electric drive heavy rail car transported on the long and large ramp, so that the loading and unloading efficiency before and after transportation of the equipment, the goods and the rail is improved, the transportation capability of operators is higher, the operators can be rapidly transported to a fault site, and the problems of low transportation efficiency of the operation equipment, the materials and the rail and low utilization rate of a skylight are solved.)

集钢轨装运与货物吊装为一体的电传动重型轨道车

技术领域

本发明属于铁路工程车辆技术领域，具体涉及一种集钢轨装运与货物吊装为一体的电传动重型轨道车。

背景技术

随着我国铁路建设的持续快速发展，逐步已向西部地区覆盖，由于我国地理环境因素的限制，含有长大坡道的线路逐渐增多，如西成客专25‰坡道连续长达45公里有余，目前配属于铁路工务、供电、电务系统的维修、维护的重型轨道车上坡时动力不足，运行速度慢，天窗利用效率低，减速制动是仅采用单一的空气制动系统，在长大坡道下坡制动时，制动距离长，制动时间间隔短，闸瓦热量散发不及时，引起闸瓦温度过高，磨耗快，存在严重的安全隐患，无法满足正常使用和更好的保障线路运营车辆的安全；同时，重型轨道车运输能力不足，无法运输所需钢轨和小型作业设备的问题，而且重型轨道车在运输作业设备、物料以及钢轨时，装卸难度大，人工劳动强度大，作业设备、物料以及钢轨的运输效率，使得天窗利用效率低，针对上述问题，有必要进行改进。

发明内容

本发明解决的技术问题：提供一种集钢轨装运与货物吊装为一体的电传动重型轨道车，通过在长大坡道运输的电传动重型轨道车上设置便于设备或物料装卸的转向式悬臂吊具和用于轨道装载固定的钢轨装卸固定装置，大大提高了设备、货物以及轨道运输前后的装卸效率，具有较高的作业人员运输能力，可快速运输作业人员到达故障现场，解决了作业设备和物料以及轨道运输效率低、天窗利用率低的问题。

本发明采用的技术方案：集钢轨装运与货物吊装为一体的电传动重型轨道车，包括车架和车棚，所述车棚前后两端设有流线型玻璃钢车头，所述车棚为整体式结构，且车棚与车架共同组成的设备安装载体的中部设有设施设备区，所述车棚两侧中部设有启闭式装载口，且启闭式装载口处的车棚两侧墙骨架上均设有便于设备或物料装卸的转向式悬臂吊具，所述车架底面中部两侧均设有两组用于钢轨装载固定的钢轨装卸固定装置。

其中，所述转向式悬臂吊具包括L型悬臂、卷扬电机、卷筒、悬臂转轴和吊钩，所述悬臂转轴两端部转动安装于安装架上，且安装架固定于启闭式装载口处的车棚侧墙骨架上，与车棚长度方向平行的L型悬臂的短臂固连于悬臂转轴上，所述卷筒通过支架安装于L型悬臂拐角处的短臂上，所述卷筒上的钢丝绳绕经L型悬臂长臂上的导向轮与位于L型悬臂长臂端部下方的吊钩固连，所述卷扬电机安装于支架上端且卷扬电机输出轴与卷筒轴端部固连，并通过卷扬电机驱动卷筒收放钢丝绳实现钩挂于吊钩上的设备或物料的升降，所述安装架上转动安装有蜗杆且蜗杆与固定于旋转杆一端部的蜗轮啮合，所述旋转杆与悬臂转轴平行设置并转动安装于安装架上，所述旋转杆另一端的主动直齿轮与设于悬臂转轴上的从动直齿轮啮合，并由动力源驱动蜗杆转动后实现悬臂转轴带动L型悬臂的长臂由启闭式装载口转出或转入。

进一步地，所述动力源为与蜗杆端部连接的手动摇臂或电机。

进一步地，所述钢轨装卸固定装置包括卷筒Ⅰ、钢轨夹持机构、钢轨支撑臂和导杆，所述卷筒Ⅰ转动安装于车架底部的支撑架上，所述卷筒Ⅰ上的钢丝绳Ⅰ经设于支撑架上的导向轮导向后与钢轨夹持机构固连，所述钢轨支撑臂位于卷筒Ⅰ下方并固定于支撑架底部，所述钢轨支撑臂两侧壁上固定有连接柱，所述导杆下端置于地面上且设于导杆上端两侧的挂钩钩挂于对应侧的连接柱上，所述卷筒Ⅰ端部的蜗轮Ⅰ与转动安装于支撑架上的蜗杆Ⅰ啮合，并通过动力源Ⅰ驱动蜗轮Ⅰ使卷筒Ⅰ收放钢丝绳Ⅰ实现由钢轨夹持机构夹持的钢轨沿导杆的升降，所述钢轨支撑臂内侧转动安装有定位钩，所述钢丝绳Ⅰ将钢轨上拉至钢轨支撑臂上使定位钩钩挂于钢轨底部，并由穿过钢轨支撑臂和定位钩的定位销将定位钩固定后实现钢轨的定位固定。

进一步地，所述动力源Ⅰ为与蜗杆Ⅰ端部连接的手动摇臂Ⅰ或电机，所述导杆上均布有多个便于钢轨上下移动的滚轮。

进一步地，所述钢轨夹持机构由左半钩和右半钩组成，所述钢丝绳Ⅰ端部经左半钩和右半钩上端重合孔与左半钩和右半钩连接，所述左半钩下端夹持槽和右半钩中部的夹持槽分别与钢轨上端对应侧适配，所述右半钩下端与右半钩上端呈角度设置且右半钩下端抵于钢轨翼缘板上。

进一步地，所述启闭式装载口为便于转向式悬臂吊具以及由转向式悬臂吊具吊起的设备或物料转进转出的窗户或大门。

进一步地，所述设施设备区设置的室内设备可根据使用对象的不同进行变换。

进一步地，所述车架底部前后端均设有车钩及缓冲装置、排障器、转向架、牵引通风机、鼠笼式异步牵引电动机，所述车架底部设有辅助发电机组、空气制动系统、柴油箱、变流装置、复轨器箱，所述车棚顶部前后两端均设有制动电阻和空调，所述车棚内部前后两端均设有司机室，且车棚两侧前后端均设有车体门，所述牵引通风机与变流装置和辅助发电机组连接并通过供电模式的切换由变流装置或辅助发电机组择一的供电方式为牵引通风机供电，所述变流装置中发热器件的冷却方式采用水冷或风冷或油冷，所述车架底部的动力系统设有两套，且动力系统包括柴油机和发电机。

本发明与现有技术相比的优点：

1、本技术方案通过在长大坡道运输的电传动重型轨道车上设置便于设备或物料装卸的转向式悬臂吊具和用于钢轨装载固定的钢轨装卸固定装置，大大提高了设备、货物以及钢轨运输前后的装卸效率，具有较高的作业人员运输能力，可快速运输作业人员到达故障现场，解决了作业设备和物料以及钢轨运输效率低、天窗利用率低的问题；

2、本技术方案车棚与车架共同组成的设备安装载体的中部的设施设备区设置的室内设备，可根据使用对象的不同进行变换，使电传动重型轨道车既具有小型设备和货物的运输能力，又具备较高的作业人员运输能力；

3、本技术方案采用柴油机+发电机两套动力源，可同时运行使用，也可单独运行使用，工况使用灵活，采用交流电驱动整车运行，运用效率高，相对常规液力介质传动或机械传动减少了液力油液使用量，节能环保；

4、本技术方案采用转向式悬臂吊具，解决了小型作业设备无法运输且上下车困难的问题，大大降低了作业人员的劳动强度，转向式悬臂吊具可根据情况在使用时转出或使用完后转入存放，占用空间小，调节方便，车棚为整体式承载结构，提高了整车的承载性能；

5、本技术方案配置的钢轨装卸固定装置，可携带钢轨快速送往施工现场方便作业，增加了轨道车的功能，解决了现场作业钢轨物料需求的问题，提高作业效率。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明车下布置示意图；

图3为本发明运输作业人员时设施设备区的布置示意图；

图4为本发明运输设备或物料时设施设备区的布置示意图；

图5为本发明安装于车棚侧墙骨架上的转向式悬臂吊具主视图；

图6为本发明转向式悬臂吊具俯视图；

图7为本发明钢轨装卸固定装置结构示意图；

图8为本发明钢轨夹持机构结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图1-8描述本发明的一种实施例，从而对技术方案进行清楚、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。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“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发明和简化描述，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，不能理解为对本发明的限制。

集钢轨装运与货物吊装为一体的电传动重型轨道车，包括车架1和车棚3，所述车棚3前后两端设有流线型玻璃钢车头4，所述车棚3为整体式结构，且车棚3与车架1共同组成的设备安装载体的中部设有设施设备区16，所述车棚3两侧中部设有启闭式装载口11，且启闭式装载口11处的车棚3两侧墙骨架上均设有便于设备或物料装卸的转向式悬臂吊具13，所述车架1底面中部两侧均设有两组用于钢轨14装载固定的钢轨装卸固定装置15。

所述转向式悬臂吊具13包括L型悬臂13-1、卷扬电机13-2、卷筒13-3、悬臂转轴13-4和吊钩13-5，所述悬臂转轴13-4两端部转动安装于安装架13-7上，且安装架13-7固定于启闭式装载口11处的车棚3侧墙骨架上，与车棚3长度方向平行的L型悬臂13-1的短臂固连于悬臂转轴13-4上，所述卷筒13-3通过支架安装于L型悬臂13-1拐角处的短臂上，所述卷筒13-3上的钢丝绳13-6绕经L型悬臂13-1长臂上的导向轮与位于L型悬臂13-1长臂端部下方的吊钩13-5固连，所述卷扬电机13-2安装于支架上端且卷扬电机13-2输出轴与卷筒13-3轴端部固连，并通过卷扬电机13-2驱动卷筒13-3收放钢丝绳13-6实现钩挂于吊钩13-5上的设备或物料的升降，所述安装架13-7上转动安装有蜗杆13-8且蜗杆13-8与固定于旋转杆13-9一端部的蜗轮13-10啮合，所述旋转杆13-9与悬臂转轴13-4平行设置并转动安装于安装架13-7上，所述旋转杆13-9另一端的主动直齿轮13-11与设于悬臂转轴13-4上的从动直齿轮13-12啮合，并由动力源驱动蜗杆13-8转动后实现悬臂转轴13-4带动L型悬臂13-1的长臂由启闭式装载口11转出或转入；具体的，所述动力源为与蜗杆13-8端部连接的手动摇臂13-13或电机，本实施例中，动力源为与蜗杆13-8端部连接的手动摇臂13-13。

所述钢轨装卸固定装置15包括卷筒Ⅰ15-1、钢轨夹持机构15-2、钢轨支撑臂15-3和导杆15-4，所述卷筒Ⅰ15-1转动安装于车架1底部的支撑架15-7上，所述卷筒Ⅰ15-1上的钢丝绳Ⅰ15-5经设于支撑架15-7上的导向轮15-6导向后与钢轨夹持机构15-2固连，所述钢轨支撑臂15-3位于卷筒Ⅰ15-1下方并固定于支撑架15-7底部，所述钢轨支撑臂15-3两侧壁上固定有连接柱15-8，所述导杆15-4下端置于地面上且设于导杆15-4上端两侧的挂钩钩挂于对应侧的连接柱15-8上，所述卷筒Ⅰ15-1端部的蜗轮Ⅰ与转动安装于支撑架15-7上的蜗杆Ⅰ啮合，并通过动力源Ⅰ驱动蜗轮Ⅰ使卷筒Ⅰ15-1收放钢丝绳Ⅰ15-5实现由钢轨夹持机构15-2夹持的钢轨14沿导杆15-4的升降，所述钢轨支撑臂15-3内侧转动安装有定位钩15-9，所述钢丝绳Ⅰ15-5将钢轨14上拉至钢轨支撑臂15-3上使定位钩15-9钩挂于钢轨14底部，并由穿过钢轨支撑臂15-3和定位钩15-9的定位销15-10将定位钩15-9固定后实现钢轨14的定位固定；具体的，所述动力源Ⅰ为与蜗杆Ⅰ端部连接的手动摇臂Ⅰ15-11或电机，本实施例中，动力源Ⅰ为与蜗杆Ⅰ端部连接的手动摇臂Ⅰ15-11，所述导杆15-4上均布有多个便于钢轨14上下移动的滚轮15-12。

所述钢轨夹持机构15-2由左半钩15-2-1和右半钩15-2-2组成，所述钢丝绳Ⅰ15-5端部经左半钩15-2-1和右半钩15-2-2上端重合孔与左半钩15-2-1和右半钩15-2-2连接，所述左半钩15-2-1下端夹持槽和右半钩15-2-2中部的夹持槽分别与钢轨14上端对应侧适配，所述右半钩15-2-2下端与右半钩15-2-2上端呈角度设置且右半钩15-2-2下端抵于钢轨14翼缘板上；具体的，所述启闭式装载口11为便于转向式悬臂吊具13以及由转向式悬臂吊具13吊起的设备或物料转进转出的窗户或大门，本实施例中，启闭式装载口11为可开启或关闭的大门。

所述设施设备区16设置的室内设备可根据使用对象的不同进行变换；

所述车架1底部前后端均设有车钩及缓冲装置17、排障器18、转向架2、牵引通风机6、鼠笼式异步牵引电动机5，所述车架1底部设有辅助发电机组12、空气制动系统20、柴油箱9、变流装置8、复轨器箱21，所述车棚3顶部前后两端均设有制动电阻22和空调23，所述车棚3内部前后两端均设有司机室24，且车棚3两侧前后端均设有车体门10，所述牵引通风机6与变流装置8和辅助发电机组12连接并通过供电模式的切换由变流装置8或辅助发电机组12择一的供电方式为牵引通风机6供电，所述变流装置8中发热器件的冷却方式采用水冷或风冷或油冷，所述车架1底部的动力系统7设有两套，且动力系统7包括柴油机和发电机19。

本技术方案中，动力源和动力源Ⅰ可采用分别与与蜗杆13-8和蜗杆Ⅰ端部连接的电机，从而可对转向式悬臂吊具13和钢轨装卸固定装置15进行远程控制，本结构中，车架1底面中部两侧均设有两组用于钢轨14装载固定的钢轨装卸固定装置15，每组均可装运一根钢轨14，其不局限用于铁路线路维修作业中钢轨14物料的快速运输；所述设施设备区16在车体门10之间室内区域可设置为乘员区，也可设置为物料或小型作业设备放置区，设置为乘员区可满足一次性至少36名作业人员的运输，所述牵引通风机6具有两种供电模式，可由变流装置8或辅助发电机组12任一一种方式供电工作，在不停车的条件下可相互切换，为该车运行提供了安全保障；所述转向架2的每根车轴上均设有一个鼠笼式异步牵引电动机5，所述鼠笼式异步牵引电动机5采用架悬方式安装在转向架2的每根车轴上，其架悬方式为鼠笼式异步牵引电动机5与转向架2通过各自支座上的螺栓连接固定，不涉及与车轴的轴体的配合，方便拆卸检修；制动电阻22自带强制通风散热功能，制动电阻22也可替换配置为不强制通风散热的结构；本技术方案可以通过设在所述车棚3内部前后的司机操纵台任意一端操纵行车；两套动力系统7前有各一套作为动力源，其每套动力源可同时运行使用，也可单独运行使用，其动力源工作共有两套控制系统，任选其一运行，可相互切换；所述变流装置8内部集成了整流、逆变、冷却等功能，其变流装置8发热器件冷却可采用水冷、风冷、油冷等方式；本车在平直道牵引50t，最高运行速度120km/h；在25‰长大坡道牵引50t可以最高运行速度70km/h持续上下坡；本车设置有无线wifi、无线重联、防碰撞预警系统等功能，车辆前后两端预留也设有有线重联接口，便与连挂车辆进行实时通讯，保障车辆运行安全，解决了车辆连挂因线束过长造成的信号衰减、安装固定困难等问题。

本车配置双套柴油机+发电机作为动力源，将柴油机输出的机械能转换为电能，其电能形式为不稳定的三相交流电，通过变流装置8中的整流模块转换为中间直流电，再由变流装置8中的逆变模块输出三相可调的交流电，传递给走行部的牵引电机以实现整车运行，在平直道牵引50t，最高运行速度可达120km/h，在25‰长大坡道牵引50t可达到最高运行速度70km/h持续上下坡，解决了现有车辆长大坡道运行速度低、天窗利用效率低等问题；在长大坡道下坡制动时，将主牵引电气系统供给牵引电动机的三相可调交流电断开，通过车辆惯性车轮转动带动牵引电动机转子继续旋转，根据三相交流牵引电动机结构和电磁感应原理，在定子上产生与转子相反的旋转磁场，形成给转子加以反向的力矩，从而达到减速，同时转子绕组线圈中产生的交流电反向供给逆变器转换为脉动直流电，最终传递给制动电阻22转换为热能消耗，从而减少空气制动系统20使用频次，解决了空气制动时闸瓦温度高、凉闸频繁、闸瓦磨损严重等问题，解决了在长大坡道下坡制动时频繁停车凉闸的问题，提升了天窗利用效率，具有空气制动和电阻制动两种方式，可选择任一单独使用，也可相互辅助使用；电阻制动过程是由机械能转换为电能最后转换成热能消耗的过程，热量是通过制动电阻22自带的通风机散发的，电阻制动具有四个档位，在不同档位下，微机控制系统对应赋予变流装置8不同的制动功率，通过调整系统参数来控制在长大坡道下坡时电阻制动能力，以达到适用的运行速度；牵引通风机6具有两种供电模式，即可由变流装置8或辅助发电机组12任一一种方式供电工作，在不停车相互切换，保障了车辆的运行安全；变流装置8是将整流模块、逆变模块及冷却模块等集成在一起设计，具有与同类车辆的互换性，装置两侧设有各个模块的检修窗，便于维护及安装，同时，变流装置8发热器件冷却具有多种冷却方式，改善设备运用的经济性；配置有两套动力内燃交-直-交电传动系统和运行控制系统，其每套动力系统可同时运行，也可单独运行使用，同时，两套运行控制系统相互备份，任选其一工作，可相互切换，为车辆安全运行“保驾护航”。

本技术方案通过在长大坡道运输的电传动重型轨道车上设置便于设备或物料装卸的转向式悬臂吊具13和用于轨道装载固定的钢轨装卸固定装置15，大大提高了设备、货物以及轨道运输前后的装卸效率，具有较高的作业人员运输能力，可快速运输作业人员到达故障现场，解决了作业设备和物料以及轨道运输效率低、天窗利用率低的问题，车棚3与车架1共同组成的设备安装载体的中部的设施设备区16设置的室内设备，可根据使用对象的不同进行变换，使电传动重型轨道车既具有小型设备和货物的运输能力，又具备较高的作业人员运输能力，采用柴油机+发电机两套动力源，可同时运行使用，也可单独运行使用，工况使用灵活，采用交流电驱动整车运行，运用效率高，相对常规液力介质传动或机械传动减少了液力油液使用量，节能环保，采用转向式悬臂吊具13，解决了小型作业设备无法运输且上下车困难的问题，大大降低了作业人员的劳动强度，转向式悬臂吊具13可根据情况在使用时转出或使用完后转入存放，占用空间小，调节方便，配置的钢轨装卸固定装置15，可携带钢轨14快速送往施工现场方便作业，增加了轨道车的功能，解决了现场作业钢轨14物料需求的问题，提高作业效率。

上述实施例，只是本发明的较佳实施例，并非用来限制本发明实施范围，故凡以本发明权利要求所述内容所做的等效变化，均应包括在本发明权利要求范围之内。