一种普轨地轨与齿轨卡轨混合驱动装置的制作方法

本发明属于辅助运输领域，尤其涉及一种普轨地轨与齿轨卡轨混合驱动装置。

背景技术：

1、在地轨轨道系统中，分为普轨地轨运输系统和带有齿条轨道的齿轨卡轨运输系统。在普轨地轨运输系统中的驱动装置类似地面火车，采用钢轮与轨道的粘着力，实现机车的牵引与运输，具有速度快、运量大、轨道成本低等特点，在国内地轨轨道系统中占极高的比例，但它的缺陷是爬坡能力弱，最大爬坡能力只有2度，无法满足爬坡巷道运输环境。

2、齿轨卡轨运输系统中的驱动装置通过一组齿轮与轨道中间的齿条啮合，实现更大牵引力的输出，同时轨道两侧具有翻边的卡板，实现在爬坡过程中防止机车脱轨，具有爬坡角度大、负载能力强等特点，但它的缺点是在长距离运输过程中，速度较慢（主要是工况环境中齿轮与齿条啮合的精度不高），无法满足井下超长距离连续运输，且更换轨道成本高。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种普轨地轨与齿轨卡轨混合驱动装置，解决普轨地轨驱动装置爬坡能力弱和齿轨卡轨驱动装置速度慢、更换轨道成本高的问题。

2、为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、一种普轨地轨与齿轨卡轨混合驱动装置，包括驱动电机和减速机，所述减速机包括输入轴、输入法兰、输出轴和传动块，所述驱动电机的输出内花键与减速机输入轴的外花键啮合，减速机的输入法兰与驱动电机的输出侧法兰连接，实现驱动电机与减速机的动力传动；减速机输出轴两端均连接传动块，传动块与减速机输出轴相同角速度旋转，传动块外围均通过花键连接离合滑块，所述离合滑块设内花键，与传动块的外花键啮合，并且沿花键方向滑动，在输出轴上且在传动块内侧均通过轴承连接大链轮和小链轮，两个链轮均设外花键结构，并且外花键结构尺寸与传动块尺寸相同，所述大链轮和小链轮均通过滚子链与轮系组件连接，所述输出轴两侧于传动块的外侧均固定限位板，所述减速机输出端上方两端均固定摆轴支撑座和油缸，摆轴支撑座上滑动连接摆轴的中部，所述摆轴的一端与油缸的缸杆连接，另一端与离合滑块固定，离合滑块在滑动过程中，可分别与大链轮、小链轮的外花键结构实现分离与啮合，在减速机输出端一侧安装控制器，控制器控制不同的运行模式。

4、所述减速机还包括箱体和伞齿轮，所述减速机输入轴一端为外花键，一端为伞形齿，输入轴采用轴承与输入法兰安装固定，使输入轴能够自由旋转，并且外花键位于输入法兰外，所述箱体包括减速机整体的固定安装位及其它部件的安装位，箱体与输入法兰通过螺栓连接，形成一个整体。

5、所述减速机还包括传动一轴、传动二轴、二轴大齿轮和输出大齿轮，所述传动一轴通过轴承与箱体连接，传动一轴可自由旋转，传动一轴中间一侧为小齿轮，另一侧有单键槽，并且通过单键与伞齿轮连接，在传动一轴旋转过程中伞齿轮能同角速度旋转，现时伞齿轮与输入轴的伞形齿啮合，所述传动二轴通过轴承固定在箱体上，能够自由旋转，传动二轴中间一侧为小齿轮，另一侧有单键槽，并且通过单键与二轴大齿轮连接，在传动二轴旋转过程中二轴大齿轮能同角速度旋转，同时二轴大齿轮与传动一轴上的小齿轮啮合。

6、所述输出轴通过轴承固定在箱体上，能够自由旋转，输出轴两端分别伸出箱体，并通过两端的键槽实现扭矩与转速的输出，输出轴中间设单键槽，通过单键与输出大齿轮连接，在输出轴旋转过程中，输出大齿轮能够同角速度旋转，同时输出大齿轮与传动二轴上的小齿轮啮合。

7、所述轮系组件包括驱动轴、钢轮轮对和驱动齿轮，所述驱动轴两端通过轴承连接钢轮轮对，同轴通过轴承连接驱动齿轮，且驱动齿轮置于钢轮轮对中间，钢轮轮对和驱动齿轮均可绕驱动轴旋转；所述驱动齿轮一侧同轴承集成大滚子链轮，另一侧的驱动轴上固定小滚子链轮齿，分别与减速机输出轴上的小链轮和大链轮对齐，所述大滚子链轮通过滚子链与小链轮连接，所述小滚子链轮齿通过滚子链与大链轮连接，实现动力的传动；钢轮轮对的轴两端分别通过轴承连接在两个安装座内，实现整个轮系组件的固定。

8、两个所述安装座上均连接卡轨轮组件。

9、所述卡轨轮组件包括安装架和油缸，安装架两侧竖直方向穿入轮轴，轮轴可上下滑动，两轮轴顶端通过销轴安装连接桥，两轮轴底端均滑动连接卡轨轮，卡轨轮可绕轮轴旋转，所述安装架中间固定油缸，油缸的缸杆朝上与连接桥固定。

10、所述减速机输出的小链轮与轮系组件的大滚子链轮中心线重合，减速机输出的大链轮与轮系组件的滚子链轮齿中心线重合。

11、所述驱动电机为矿用防爆变频三相异步电动机，该电机采用内花键轴输出，固定方式为输出侧法兰固定。

12、所述链轮均为双排，所述滚子链为两条，实现稳定的动力传输，两条滚子链条的长度一致，可以更好的减少配件种类。

13、两组滚子链传动有两种特性，当小链轮传动大滚子链轮时，为减速特性，扭矩会增大，此时为齿轮运行状态；当大链轮传动滚子链轮齿时，为增速特性，转速会增大，此时为钢轮驱动状态。

14、工作原理：根据需要，通过控制器控制驱动装置的运行模式。

15、在平缓路面行驶，采用普轨轨道运行模式，通过驱动电机与减速机的动力传输，减速机输出端大链轮侧的油缸收缩，离合滑块滑动，与大链轮的外花键结构和传动块同时啮合，动力传输到大链轮，大链轮通过滚子链带动小滚子链轮齿，小滚子链轮齿带动驱动轴转动，驱动轴带动钢轮轮对转动，钢轮轮对与路面粘着，同时卡轨轮的油缸的缸杆下降，带动卡轨轮下降，卡轨轮自由转动，不在卡轨状态，完成普轨轨道运行。

16、在坡道面行驶，采用齿轨卡轨轨道运行模式，通过驱动电机与减速机的动力传输，减速机输出端小链轮侧的油缸收缩，离合滑块滑动，与小链轮的外花键结构和传动块同时啮合，动力传输到小链轮，小链轮通过滚子链带动大滚子链轮，大滚子链轮带动驱动齿轮转动，驱动齿轮与齿轨卡轨轨道啮合，同时卡轨轮的油缸的缸杆上升，带动卡轨轮上升，卡轨轮与齿轨卡轨轨道的异形轨卡接，完成齿轨卡轨轨道运行。

17、与现有技术相比，本发明取得的有益效果：

18、（1）通过驱动齿轮与钢轮轮对同轴，结合大滚子链轮与驱动齿轮同轴承固定，以及驱动轴上固定小滚子链轮齿，采用滚子链连接减速机，实现齿轨卡轨轨道和普轨轨道的混合驱动；

19、（2）通过相同长度的滚子链传动，配合大链轮和小链轮的主从不同布置，实现不同的动力输出特性，一个为增速设计，实现高速特性；一个为减速设计，实现大扭矩特性；

20、（3）配合卡轨轮组件的使用，实现卡轨轮在不同驱动模式下的不同状态，防止齿轮运行时掉道。

技术特征：

1.一种普轨地轨与齿轨卡轨混合驱动装置，包括驱动电机（1）和减速机（3），所述减速机（2）包括输入轴（7）、输入法兰（8）和输出轴（9），所述驱动电机（1）的输出内花键与减速机（2）的输入轴（7）的外花键啮合，减速机（2）的输入法兰（8）与驱动电机（1）的输出侧法兰连接，其特征在于，所述减速机（2）还包括传动块（10），所述减速机（2）的输出轴（9）两端均连接传动块（10），所述传动块（10）外围均通过花键连接离合滑块（12），所述离合滑块（12）设内花键，与传动块（10）的外花键啮合，并且沿花键方向滑动，在输出轴（9）上且在传动块（10）内侧均通过轴承连接大链轮（13）和小链轮（14），大链轮（13）和小链轮（14）均设外花键结构（15），并且外花键结构（15）尺寸与传动块（10）的尺寸相同，所述大链轮（13）通过滚子链二（4）与轮系组件（5）连接，所述小链轮（14）通过滚子链一（3）与轮系组件（5）连接，所述减速机（2）输出端上方两端均固定摆轴支撑座（16）和油缸一（17），摆轴支撑座（16）上滑动连接摆轴（18）的中部，所述摆轴（18）的一端与油缸一（17）的缸杆连接，另一端与离合滑块（12）固定，在减速机（2）输出端一侧安装控制器，控制器控制不同的运行模式。

2.根据权利要求1所述的一种普轨地轨与齿轨卡轨混合驱动装置，其特征在于，所述输出轴（9）两侧于传动块（10）的外侧均固定限位板（11）。

3.根据权利要求1或2任一项所述的一种普轨地轨与齿轨卡轨混合驱动装置，其特征在于，所述减速机（2）还包括箱体（25）和伞齿轮（26），所述减速机（2）的输入轴（7）一端为外花键，一端为伞形齿，输入轴采用轴承与输入法兰（8）安装固定，输入轴（7）可自由旋转，并且外花键位于输入法兰（8）外，所述箱体（25）包括减速机整体的固定安装位及其它部件的安装位（36），箱体（25）与输入法兰（8）通过螺栓连接形成一个整体。

4.根据权利要求3所述的一种普轨地轨与齿轨卡轨混合驱动装置，其特征在于，所述减速机（2）还包括传动一轴（27）、传动二轴（28）、二轴大齿轮（29）和输出大齿轮（30），所述传动一轴（27）通过轴承与箱体（25）连接，传动一轴（27）可自由旋转，传动一轴（27）中间一侧为小齿轮，另一侧有单键槽，并且通过单键与伞齿轮（26）连接，所述传动二轴（28）通过轴承固定在箱体（25）上，传动二轴（28）中间一侧为小齿轮，另一侧有单键槽，并且通过单键与二轴大齿轮（29）连接。

5.根据权利要求4所述的一种普轨地轨与齿轨卡轨混合驱动装置，其特征在于，所述输出轴（9）通过轴承固定在箱体（25）上，且两端分别伸出箱体（25），输出轴（9）中间设单键槽，通过单键与输出大齿轮（30）连接。

6.根据权利要求1或5任一项所述的一种普轨地轨与齿轨卡轨混合驱动装置，其特征在于，所述轮系组件（6）包括驱动轴（19）、钢轮轮对（20）和驱动齿轮（21），所述驱动轴（19）两端通过轴承连接钢轮轮对（20），同轴通过轴承连接驱动齿轮（21），且驱动齿轮（21）置于钢轮轮对（20）中间，所述驱动齿轮（21）一侧同轴承集成大滚子链轮（22），另一侧的驱动轴（19）上固定小滚子链轮齿（23），分别与减速机（2）的输出轴（10）上的小链轮（14）和大链轮（13）对齐，所述大滚子链轮（22）通过滚子链一（3）与小链轮（14）连接，所述小滚子链轮齿（23）通过滚子链二（4）与大链轮（13）连接；钢轮轮对（20）的轴两端分别通过轴承连接在两个安装座（24）内。

7.根据权利要求6所述的一种普轨地轨与齿轨卡轨混合驱动装置，其特征在于，两个所述安装座（24）上均连接卡轨轮组件（5）。

8.根据权利要求7所述的一种普轨地轨与齿轨卡轨混合驱动装置，其特征在于，所述卡轨轮组件（5）包括安装架（31），安装架（31）两侧竖直方向穿入轮轴（33），所述轮轴（33）可上下滑动，两轮轴（33）顶端通过销轴安装连接桥（32），两轮轴（33）底端均滑动连接卡轨轮（35），所述卡轨轮（35）可绕轮轴（33）旋转，所述安装架（31）中间固定油缸二（34），油缸二（34）的缸杆朝上与连接桥（32）固定。

9.根据权利要求6所述的一种普轨地轨与齿轨卡轨混合驱动装置，其特征在于，所述小链轮（14）与大滚子链轮（22）的中心线重合，所述大链轮（13）与小滚子链轮齿（23）中心线重合。

10.根据权利要求9所述的一种普轨地轨与齿轨卡轨混合驱动装置，其特征在于，所述大链轮（13）、小链轮（14）、大滚子链轮（22）和小滚子链轮齿（23）均为双排，所述滚子链一（3）和滚子链二（4）均为两条。

技术总结本发明属于辅助运输领域，尤其涉及一种普轨地轨与齿轨卡轨混合驱动装置，包括驱动电机，所述驱动电机与减速机输入轴的外花键啮合，减速机输出轴两端均连接传动块，传动块外围均通过花键连接离合滑块，且沿花键方向滑动，在输出轴上且在传动块内侧均通过轴承连接大链轮和小链轮，大链轮和小链轮均通过滚子链与轮系组件连接，减速机输出端上方两端均固定摆轴支撑座和油缸，摆轴支撑座上滑动连接摆轴的中部，摆轴的一端与油缸的缸杆连接，另一端与离合滑块固定，在减速机输出端一侧安装控制器，控制器控制不同的运行模式。通过轮系组件与链轮、减速机结合，实现齿轨卡轨轨道和普轨轨道的混合驱动。技术研发人员：宁振兵,师勇,李亭洁,马晓奇,闫峰,赵冀保,赵姣红,王明勇,任俊峄受保护的技术使用者：太原矿机电气股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/20