一种卡轨车及其驱动装置

技术领域

本发明属于卡轨车技术领域，具体涉及一种卡轨车及其驱动装置。

背景技术

在国内的煤矿辅助运输方面，轨道运输越来越得到重视，其中以地轨为基础发展出的卡轨轨道系统，在国内也得到大范围的使用。齿轨机车是利用齿轮齿条传动的原理，在两根普通轨道中间加装一根与轨道平行的齿条作为齿轨，机车运行时除利用车轮与轨道的粘着力形成的牵引力外，另增加1～2套驱动齿轮(及制动装置)与齿轨啮合以增大牵引力和制动力。这样，机车在平道上仍用普通轨道，靠粘着力牵引列车运行；在坡道上则以较低的速度用齿轮齿轨形成的驱动力加粘着力牵引(实际上以前者为主)，诸如中国专利CN106627605A，进而使其具有结构紧凑，传动效率高，安全可靠，机动性好，牵引力大，运输距离长，对巷道适应性强等特点。

但是基于上述结构，目前市面上所采用的卡轨车仍具有以下缺点：

1)通过齿轨与齿轮啮合行进的制约了卡轨车运载能力的提升；2)随着卡轨车运行，齿轮和齿轨的啮合传动带来齿轮与齿轨双向消耗，进而严重影响齿轮与齿轨的使用寿命；3)齿轮在受到较大转速的旋转驱动时会相对震动，而震动会使得齿轮与齿轨相互配合时打滑，进而影响卡轨车的安全行进。

因此，针对以上不足，本发明急需提供一种卡轨车及其驱动装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种卡轨车及其驱动装置，以解决现有技术中卡轨车通过齿轮与齿轨啮合传动行进时所带来的上述问题。

本发明提供的卡轨车的驱动装置，包括：驱动架，所述驱动架上设有行走机构和连接机构，所述行走机构适于与卡轨适配；所述连接机构适于连接；驱动机构，包括动力机构和旋转机构，所述旋转机构安装于所述驱动架上，并与所述齿轨啮合；所述动力机构安装于所述驱动架上，并与所述动力机构连接，适于驱动所述旋转机构在所述齿轨上转动行进；控制机构，所述控制机构与所述动力机构连接，适于控制所述动力机构。

如上所述的卡轨车的驱动装置，进一步优选为，所述旋转机构包括：安装轴，所述安装轴架设于所述驱动架上；转动架，包括两个环形的安装盘，两个所述安装盘均套装于所述转动轴上；转动柱，所述转动柱位于两个所述安装盘之间，且两端分别与所述安装盘连接；所述转动柱的数量为多个，多个所述转动柱均匀布设于所述转动架的周沿；传动齿轮，所述传动齿轮套装于所述安装轴上，且所述传动齿轮的周沿与所述动力连接，侧边与所述转动架连接。

如上所述的卡轨车的驱动装置，进一步优选为，所述传动齿轮的数量为两个，分设于转动架的两侧，适于各对应连接一个所述安装盘。

如上所述的卡轨车的驱动装置，进一步优选为，所述动力机构包括液压马达和传动轴；所述传动轴周沿均是设有两道用于与传动齿轮啮合的齿圈，所述传动轴数量为两个，分设于安装轴的两侧；所述液压马达的数量为四个，分别与所述传动轴的端部连接。

如上所述的卡轨车的驱动装置，进一步优选为，还包括安装箱，所述安装箱固定安装于所述驱动架上，且所述安装箱的内侧架设有所述安装轴和传动轴，外侧固定安装有所述液压马达。

如上所述的卡轨车的驱动装置，进一步优选为，还包括测速组件，所述测速组件安装于所述安装箱上，且包括传动组件和速度检测仪，所述传动组件与所述转动架啮合，且输出端与所述速度检测仪连接。

如上所述的卡轨车的驱动装置，进一步优选为，所述行走机构的数量为两个，分设于所述驱动架的前后两端；所述行走机构包括连接组件和行走轮，所述连接组件包括横梁和立柱，所述立柱的一端与所述横梁连接，另一端与所述驱动架连接；所述行走轮的数量为两个，分设于所述横梁的两端。

如上所述的卡轨车的驱动装置，进一步优选为，所述行走机构还包括限位轮组，所述限位轮组的数量为两个，分设于所述横梁的两端；所述限位轮组包括安装板、限位板和限位轮；所述安装板安装于所述横梁的端部，且侧壁上设有所述限位板和所述限位轮，所述限位板和所述限位轮适于夹持所述卡轨。

本发明还公开了卡轨车，包括上述任意一项所述的卡轨车的驱动装置。

如上所述的卡轨车，进一步优选为，还包括制动车、平板车、驾驶室、能源供应装置；所述制动车、平板车和驱动装置首尾连接，适于在轨道上移动；所述驾驶室、能源供应装置设于所述制动车、平板车或驱动装置上，所述能源供应装置适于为所述驱动装置、制动车提供能源，所述驾驶室适于提供驾驶操作空间，以供驾驶员控制所述制动车和驱动装置。

本发明与现有技术相比具有以下的优点：

本发明所公开的卡轨车的驱动装置包括驱动架，所述驱动架上设有行走机构，所述行走机构适于与卡轨适配；驱动机构，包括动力机构和旋转机构，所述旋转机构安装于所述驱动架上，并与所述齿轨啮合；所述动力机构安装于所述驱动架上，且输出端与所述旋转机构连接，适于驱动所述旋转机构在所述齿轨上转动行进；控制机构，所述控制机构与所述动力机构连接，适于控制所述动力机构。上述结构中，驱动装置通过驱动架的行走机构与轨道的卡轨适配以置于轨道上，然后通过动力结构驱动与轨道中齿轨啮合的旋转机构在齿轨上行走，实现驱动装置在轨道上行进，进而带动卡轨车在轨道上行进。

本发明旋转机构包括安装轴、转动架、转动柱和传动齿轮，且转动架和传动齿轮均套装于安装轴上，并以固定的安装轴为基准进行旋转。上述结构增强了旋转结构的稳定性，降低了运转时的震动，继而提升旋转机构与齿轨的配合程度。此外，旋转结构通过设置转动架和转动柱来代替齿轮与齿轨配合，利用转动柱的转动缓冲旋转架构与齿轨配合时的摩擦，从而提升了齿轨与驱动设备的使用寿命。

此外，通过上述设置，本发明的驱动装置不仅低油耗、动力强劲，还具有无极调速、极限负荷功率限制及液压传动无减速机的特点，避免负荷突然增加发动机熄火现象，进而使得卡轨车整车布置灵活，能依据负荷自动发挥柴油机最大功率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明中卡轨车的驱动装置的主视图；

图2为图1的左视图；

图3为图1的俯视图；

图4为图1中A-A的剖面结构图；

图5为图3中B-B的剖面结构图；

图6为本发明中卡轨车的结构示意图。

附图标记说明：

1-驱动架，2-第一连接座，3-阀块组件，4-行走机构，5-防护板，6-安装箱，8-第二连接座，9-轨道，10-卡轨，11-齿轨，12-液压马达，13-液压配管，14-横梁，15-行走轮，16-安装板，17-限位轮，18-限位板，19-测速组件，20-卡板，21-减压阀组件，22-直通式油杯，23-连接销轴，24-连通管，25-安装轴，26-安装盘，27-转动柱，28-传动齿轮，29-凸孔，30-固定套，31-第一测速齿轮，32-第二测速齿轮，33-联动轴，34-第三测速齿轮，35-速度检测仪，36-加强杆，37-驱动装置，38-辅机，39-连杆，40-主机，41-驾驶室，42-平板车。

具体实施方式

如图1-5所示，本实施例公开的卡轨车的驱动装置包括：

驱动架1，所述驱动架1上设有行走机构4，所述行走机构4适于与卡轨10适配；

驱动机构，包括动力机构和旋转机构，所述旋转机构安装于所述驱动架1上，并与所述齿轨11啮合；所述动力机构安装于所述驱动架1上，且输出端与所述旋转机构连接，适于驱动所述旋转机构在所述齿轨11上转动行进；

控制机构，所述控制机构与所述动力机构连接，适于控制所述动力机构。

上述结构中，所述驱动架1通过行走机构4放置于轨道9的卡轨10上，且安装于驱动架1上的旋转机构与轨道9的齿轨11啮合；动力结构与旋转机构连接，并能够在控制机构的控制作用下驱动旋转机构转动，旋转机构转动过程中实现与齿轨11的啮合传动。进而带动驱动架1在轨道9上行进。

进一步了，为了实现与齿轨11的啮合传动，所述旋转机构包括：

安装轴25，所述安装轴25架设于所述驱动架1上；

转动架，包括两个环形的安装盘26，两个所述安装盘26均套装于所述转动轴上；

转动柱27，所述转动柱27的两端分别与两个所述安装盘26连接，且所述转动柱27的数量为多个，多个所述转动柱27均匀布设于所述转动架的周沿；

传动齿轮28，所述传动齿轮28套装于所述安装轴25上，且所述传动齿轮28的周沿与所述动力机构连接，侧边与所述转动架连接。

进一步的，所述传动齿轮28的数量为两个，分设于所述转动架的两侧，适于各对应连接一个所述安装盘26。

具体的，所述安装轴25固定安装，其上通过轴承安装有两个可相对于安装轴25转动的所述传动齿轮28；两个所述传动齿轮28的周沿即齿圈均与动力机构连接，适于在动力机构的驱动下转动；两个所述传动齿轮28之间设有所述转动架，具体的，每个所述传动齿轮28固定连接一个所述安装盘26，适于带动安装盘26转动，且两个所述安装盘26的转动速率相同。两个所述安装盘26之间连接有所述转动轴，且所述转动的数量为对个，并均匀布设于所述转动架的周沿，所述安装盘26适于在所述转动架转动时与齿轨11啮合，进而实现在齿轨11上行进。

进一步的，两个所述安装盘26之间还设有环形的固定套30，所述固定套30适于分隔两个所述安装盘26，进而使两个所述安装盘26之间的距离大于齿轨11的宽度。进一步的，所述安装轴25的两端部还设有限位件，所述限位件适于使所述传动齿轮28、所述安装架和所述固定套30在所述安装轴25的轴向固定。

进一步的，为了满足驱动装置37对驱动力的需求，本实施例中，所述动力机构包括液压马达12和传动轴；所述传动轴周沿均是设有两道用于与传动齿轮28啮合的齿圈，所述传动轴数量为两个，分设于安装轴25的两侧；所述液压马达12的数量为四个，分别与所述传动轴的端部连接。

进一步的，与同一个所述传动齿轮28连接的两个所述动力机构分设于所述传动齿轮28的两侧，且位于所述传动齿轮28同一侧的两个所述动力机构位于同一直线上，并连接于同一传动轴的两端；所述传动轴的外周设有两个齿圈，分别与两个所述传动齿轮28啮合传动。

进一步的，为了实现所述安装轴25、动力结构的安装，本实施例还包括安装箱6，所述安装箱6固定安装于所述驱动架1上，且所述安装箱6的内侧架设有所述安装轴25和传动轴，外侧固定安装有所述液压马达12。具体的，所述液压马达12通过法兰盘安装于所述安装箱6外侧面上，所述传动轴通过两个所述法兰盘架设于所述安装箱6内。且所述安装箱6的内侧面上设有柱形的凸孔29，所述凸孔29用于安装所述安装轴25。为了加强所述安装箱6的稳固性，所述安装箱6上还设有加强杆36。

进一步的，为了检测所述驱动装置37的速测，本实施例还包括测速组件19，所述测速组件19包括传动组件和速度检测仪35，所述传动组件安装于所述安装箱6的顶部，且输入端与所述转动架啮合，输出端与所述速度检测仪35连接。

具体的，所述转动架中，每个所述安装板16的外缘均设有齿圈，所述测速组件19的数量为两个，两个所述测速组件19各对应一个所述安装板16。具体的，所述传动组件的包括箱体以及安装于所述箱体内的第一测速齿轮31、第二测速齿轮32、第三测速齿轮34和联动轴33，所述第一测速齿轮31和第二测速齿轮32啮合传动，所述第二测速齿轮32和第三测速齿轮34安装于所述联动轴33上。所述第一测速齿轮31与所述安装盘26的齿圈啮合，并在所述安装盘26的带动下旋转，并将转动传递至第二测速齿轮32和第三测速齿轮34上，所述第三测速齿轮34与所述速度检测仪35连接，进而测得安装盘26的转速。本实施例中，测速组件19主要用于解决驱动结构紧凑不易检测的问题。

进一步的，为了实现在轨道9的卡轨10上行走，本实施例中所述行走机构4的数量为两个，分设于所述驱动架1的前后两端；所述行走机构4包括连接组件和行走轮15，所述连接组件包括横梁14和立柱，所述立柱的一端与所述横梁14连接，另一端与所述驱动架1连接；所述行走轮15的数量为两个，分设于所述横梁14的两端。进一步的，所述行走机构4还包括限位轮17组，所述限位轮17组的数量为两个，分设于所述横梁14的两端；所述限位轮17组包括安装板16、限位板18和限位轮17；所述安装板16安装于所述横梁14的端部，且侧壁上设有所述限位板18和所述限位轮17，所述限位板18和所述限位轮17适于夹持所述卡轨10。进一步的，所述行走轮15也安装于所述安装板16上，且每一个所述安装板16上安装有两个所述行走轮15。

具体的，所述立柱的上端通过卡板20连接于所述驱动架1上，所述卡板20位于所述驱动架1的中心线上；所述立柱的下端通过设有卡固件，所述卡固件与所述横梁14的中部连接。

进一步的，所述驱动架1上还设有第一连接座2和第二连接座8，所述第一连接座2和所述第二连接座8分设于所述驱动架1的两端，用于卡轨车的其他装置连接。

进一步的，所述驱动架1上还设有连接轴销23，所述连接轴销23的数量为四个，均匀分布所述驱动架1的四角，用于连接钢丝牵引绳。

进一步的，所述驱动装置37上还设有控制机构，具体的，所述控制机构包括阀块组件3、液压配管13、连通管24、减压阀组件21和液压油输送装置，所述液压油输送装置包括设于第一连接座2和第二连接座8上的直通式油杯22及输送通道，用于连通阀块组件3和卡轨车的液压系统。且所述阀块组件3中设有四个控制阀，每个所述控制阀控制一个柱塞油缸，具体的所述控制阀上设有两条液压配管13，两条所述液压配管13的另一端分别连接同一液压马达12的进油口和出油口。此外，四个所述液压马达12的液压腔还通过连通管24相互连通，且连通管24上还设有减压阀。

本实施例还公开了上述驱动装置的使用方法：

首先按照上述结构组装驱动装置，并置于卡轨车上，此时，所述行走轮15置于卡轨10上，所述限位轮17和限位板18夹持在卡轨10的上下两侧，所述转动柱27与齿轨11适配。能源供应装置通过液压油输送装置连接至阀块组件3，阀块组件3通过液压配管13与液压马达12连通，多个液压马达12通过连通管24连通。启动时，能源供应装置启动，阀块组件3中的控制阀打开，减压阀组件21关闭，液压油通过能源供应装置流入阀块组件3，并经阀块组件3流向液压马达12，使液压马达12启动，又多个液压马达12通过连通管24连通，继而使多个液压马达12中液压油的压力相同，进而多个液压马达12输出轴的转速也相同。液压马达12启动后带动传动轴转动，传动轴与传动齿轮啮28合传动，带动传动齿轮28转动，传动齿轮28与安装盘26固定连接，带动安装盘26一起转动。安装盘26转动时，位于安装盘26周沿的转动柱27逐一与齿轨11匹配，进而实现驱动装置在齿轨11上行走。卡轨车停止时，通过减压阀组件21降低液压马达12内液压油的压力，液压马达12驱动力不足，则停止转动。

实施例2：

如图6所示，本实施例公开了一种卡轨车，所述卡轨车包括实施例1中所述的用于卡轨车的驱动装置。进一步的，所述卡轨车包括制动车、平板车42、驾驶室41、能源供应装置；所述制动车、平板车42和驱动装置37首尾连接并置于轨道9上；所述驾驶室41、能源供应装置设于所述制动车、平板车42或驱动装置37上，所述能源供应装置适于为所述驱动装置37、制动车提供能源油，所述驾驶室41适于提供驾驶操作空间，以供驾驶员控制所述制动车、驱动装置37和能源供应装置。

所述能源供应装置包括主机40和辅机38，所述主机40架设于两个所述驱动装置37上，所述辅机架设于所述驱动装置和所述平板车42之间；且所述主机40中设有柴油机、液压泵、阀块及各种油液箱，所述辅机38内有电控箱、液压油散热器等，主机40和辅机38共同提供了卡轨车的能源供应。

制动车的作用是紧急状况下阻止机车运行，且每台卡轨车设置有两个制动车，分别位于卡轨车的两端，制动车装有离心限速装置，当机车速度超过额定速度15％时，离心装置动作，机车实现紧急停车。

卡轨车上设有两个驾驶室41，两个驾驶室41分别安装于机车的两端的平板或制动车上，作为驾驶人员操作运行和监视机车状况的工位。驾驶室41中设有座椅、操纵装置、按钮开关、显示仪表、照明信号灯具、灭火器、工具箱和接线箱等装置。且两个驾驶室41不分主次，操作权均等，哪个驾驶室41首先操作，那个驾驶室41就获得操作权，另一个驾驶室41就失去操作权，直到卡轨车停车后，两个驾驶室41又重新获得均等操作权。每个驾驶室41的总停按钮均具有同等操作权，无主次之分，任意时刻均可停止机车的运行。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。