一种公路和铁路两用运载小车

技术领域

本发明涉及野外轨道交通应急救援公铁两用运输设备技术领域，尤其涉及一种公路和铁路两用运载小车。

背景技术

公路和铁铁两用车是指既能在铁路轨道上运行，又能在一般道路，甚至野外运行的特殊车辆，该类车辆主要承担铁路线路及沿线的检修、救援等应急任务。

公开号为CN112356627A的发明创造公开了公铁两用运输车，公铁两用运输车由普通运输车和轨轮行走机构及液压操控系统组成；公铁两用运输车的底盘上装有胶轮和轨轮行走机构两套行走机构，在公路上以胶轮行走，在铁路上以轨轮行走。

现有用于运载救援设备的运载小车，往往无法满足铁路轨道的轨距，车轮无法直接与铁轨接触并驱动运载小车在铁轨上移动。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种公路和铁路两用运载小车，用以解决现有运载小车的轮距与铁轨的轨距不适配的问题。

本发明提供一种公路和铁路两用运载小车，包括：

车体；

履带轮组，设置于所述车体的两侧，所述履带轮组能够驱动车体移动和转向；

伸缩组件，所述伸缩组件分别与所述履带轮组和所述车体的底盘连接，以供推动两所述履带轮组远离所述车体移动至与铁轨的轨距等宽设置；

导向组件，设置于所述车体的前后两端，所述导向组件包括轨道轮以及驱动单元，所述轨道轮通过所述驱动单元与所述车体连接，所述驱动单元能够驱动所述轨道轮移动并抵接轨道，以便顶起车体，使得所述履带轮组高于铁轨。

在一些实施例中，所述履带轮组包括轮支架以及安装于轮支架上的履带单元，所述伸缩组件的两端分别与所述轮支架和所述车体的底盘连接，所述履带单元能够驱动车体移动。

在一些实施例中，所述履带单元包括主动轮、从动轮以及三角履带，所述主动轮和从动轮均与所述轮支架连接并排布成三角形，所述三角履带套设于主动轮和从动轮上。

在一些实施例中，所述主动轮内设有轮毂电机。

在一些实施例中，其特征在于，所述伸缩组件包括两并列设置的单向驱动件，所述单向驱动件的固定端与所述车体的底盘固定连接，两所述单向驱动件的输出端相背设置且分别与两所述轮支架连接。

在一些实施例中，所述伸缩组件包括双向驱动件，所述双向驱动件的中部与所述车体的底盘固定连接，所述双向驱动件的两端分别与两所述轮支架连接。

在一些实施例中，所述伸缩组件包括可转动的齿轮以及齿条，两所述齿条设置于齿轮的两侧且垂直于轨道设置，所述齿条与所述齿轮相互啮合，两所述齿条远离车体的一端分别与两所述轮支架连接。

在一些实施例中，所述导向组件还包括架体，所述架体包括相互垂直且连接的第一支架和第二支架，所述第一支架的长度与轨道跨度一致，两所述轨道轮分别与所述第一支架的两端转动连接，所述第二支架远离所述第一支架的一端与所述车体连接。

在一些实施例中，所述驱动单元包括直线驱动件，所述第二支架远离所述第一支架的一端与所述车体铰接，所述直线驱动件的两端分别与所述车体以及第一支架铰接。

在一些实施例中，所述车体上设有载物箱。

与现有技术相比，本发明具有的有益效果为：

(1)本发明的一种公路和铁路两用运载小车，包括伸缩组件，伸缩组件的两端分别与履带轮组和车体的底盘连接，伸缩组件可以位于车体两侧的履带轮组同时靠近或者远离车体。履带轮组相对车体具有一公路行进位置和一铁路行进位置，在铁路行进位置，伸缩组件推动两履带轮组远离车体移动至与轨距等宽，伸缩组件锁死，履带轮组可以与钢轨抵压，从而借助摩擦力，驱动车体在铁轨上移动。在公路行进位置，履带轮组可以推动两履带轮组靠近车体并贴紧车体，缩短车体的宽度，可以确保车体能够通过各种狭窄位置，进一步加强运载小车的越野能力。

(2)本发明的一种公路和铁路两用运载小车，包括导向组件，导向组件设置于车体的前后两端，导向组件包括轨道轮以及驱动单元，轨道轮通过驱动单元与车体连接，驱动单元可以驱动轨道轮相对车体转动或者竖直移动，从而使得轨道轮与轨道抵接并与轨道相适配。通过进一步地做功，驱动单元可以顶起车体，使得履带轮组高于轨道，从而避免履带轮组向两侧移动时被位于车体两侧的铁轨阻挡，干扰履带轮组与铁轨的配合。

(3)本发明的一种公路和铁路两用运载小车，包括履带轮组，履带轮组设置于车体的两侧，履带轮组适应各种野外复杂恶劣环境，在恶劣环境中驱动车体移动和转向，相比于一般的橡胶轮胎，具有更广泛的使用范围，更高的负载，更强的越野能力。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明提供整体的立体结构示意图；

图2是本发明中履带轮组和伸缩组件的结构示意图；

图3是本发明中履带轮组的结构示意图；

图4是本发明整体的俯视结构示意图；

图5是本发明整体的侧视结构示意图；

图中，车体100、履带轮组200、轮支架210、履带单元220、主动轮221、从动轮222、三角履带223、伸缩组件300、单向驱动件310、导向组件400、轨道轮410、驱动单元420、直线驱动件421、架体430、第一支架431、第二支架432、载物箱500。

具体实施方式

下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理，并非用于限定本发明的范围。

本实施例中的一种公路和铁路两用运载小车，涉及野外轨道交通应急救援公铁两用运输设备技术领域，通过改变运载小车两相对履带轮组200之间的距离，来与铁轨的轨距相适配，从而可以利用履带轮与铁轨接触来驱动车体100移动。

请参阅图1至图5，本实施例中的一种公路和铁路两用运载小车，包括：车体100、履带轮组200、伸缩组件300以及导向组件400，其中：

履带轮组200设置于车体100的两侧，履带轮组200适应各种野外复杂恶劣环境，在恶劣环境中驱动车体100移动和转向，相比于一般的橡胶轮胎，具有更广泛的使用范围，更高的负载，更强的越野能力。

伸缩组件300分别与位于一侧的履带轮组200和车体100的底盘连接，伸缩组件300可以位于车体100两侧的履带轮组200同时靠近或者远离车体100。履带轮组200相对车体100具有一公路行进位置和一铁路行进位置，在铁路行进位置，伸缩组件300推动两履带轮组200远离车体100移动至与轨距等宽，伸缩组件300锁死，履带轮组200可以与钢轨抵压，从而借助摩擦力，驱动车体100在铁轨上移动。在公路行进位置，履带轮组200可以推动两相对设置的履带轮组200靠近车体100并贴紧车体100，缩短车体100的宽度，可以确保车体100能够通过各种狭窄位置，进一步加强运载小车的越野能力。

导向组件400设置于车体100的前后两端，导向组件400包括轨道轮410以及驱动单元420，轨道轮410通过驱动单元420与车体100连接，驱动单元420可以驱动轨道轮410相对车体100转动或者竖直移动，从而使得轨道轮410与轨道抵接并与轨道相适配。通过进一步地做功，驱动单元420可以顶起车体100，使得履带轮组200高于轨道，从而避免履带轮组200向两侧移动时被位于车体100两侧的铁轨阻挡，干扰履带轮组200与铁轨的配合。

在使用过程中，将公路和铁路两用运载小车行驶至两铁轨之间，调整车体100姿态，确保位于两铁轨正中间，驱动单元420带动轨道轮410移动，从而顶起车体100。伸缩组件300驱动两履带轮组200向外伸出到铁路行进位置，驱动单元420驱动轨道轮410反向移动直至履带轮组200与铁轨接触，履带轮组200可以驱动车体100相对铁轨移动，轨道轮410可以锁定铁轨，防止运载小车从铁轨上脱离。

请参阅图1至3在一些实施方式中，履带轮组200包括轮支架210以及安装于轮支架210上的履带单元220，轮支架210作为履带轮组200的支撑骨架，履带单元220安装在支撑骨架中，履带单元220可以相对骨架转动，从而为车体100的移动和转向提供动力。

伸缩组件300的两端分别与轮支架210和车体100的底盘连接，伸缩组件300自身的移动，可以带动轮支架210相对车体100移动，从而确保履带轮组200可以在一公路行进位置和一铁路行进位置间移动切换。

需要说明的是：为了保证履带轮组200和车体100之间的连接强度，减轻伸缩组件300的负载，在轮支架210和车体100之间设置有弹性单元，弹性单元包括可伸缩的多节套筒以及弹性件，多节套筒的两端分别与轮支架210和车体100铰接，弹性件套设于多节套筒上，弹性件具体为弹簧，弹簧的两端与多节套筒的端部固定连接。多节套筒和弹簧配合使用，可以进一步加强履带轮组200和车体100之间的连接强度。同时，在运载小车行进时，弹簧可以起到缓冲和减震的作用。

请参阅图3，在一些实施例中，履带单元220包括主动轮221、从动轮222以及三角履带223，主动轮221和从动轮222均与轮支架210连接并排布成三角形，三角履带223套设于主动轮221和从动轮222上。

在具体实施过程中，车体100一侧的三角履带223至少设置有两个，至少两个三角履带223的设置，可以增加主动轮221的数目，当任意一三角履带223发生故障时，运载车体100依然可以继续使用，同时多哥履带轮组200的配合使用，尤其是选用三角履带223，可以极大增强运载小车克服复杂地形的越野能力，在各种恶劣环境下，可辅助铁路的救援和维护。

需要特别说明的是：主动轮221内设有轮毂电机，由于履带轮组200整体是与车体100分开设置的，并且还需要相对车体100相对运动，各种刚性的动力传递系统都无法适用。通过轮毂电机来产生动力，既可以节约空间，还可以直接通过导线连接轮毂电机和车体100中的电源，实现对轮毂电机的供能。另外，可以通过控制器轻松调节轮毂电机的转速，实现对车体100的整体的速度精确控制，两侧履带轮组200的差速控制转向。

请参阅图2，在一些实施例中，伸缩组件300包括两并列设置的单向驱动件310，单向驱动件310的固定端与车体100的底盘固定连接，两单向驱动件310的输出端相背设置，两单向驱动件310的输出端分被与两轮支架210连接，单向驱动件310具体为液压缸、气缸或者电动推杆。单向驱动件310可以驱动轮支架210相对车体100移动，从而驱动履带轮组200可以在一公路行进位置和一铁路行进位置间移动切换。

在一些实施例中，伸缩组件300包括双向驱动件，双向驱动件的中部与车体100的底盘固定连接，双向驱动件的两端分别与两轮支架210连接。双向驱动件具体为双向气缸或者双向液压缸，双向驱动件可以同时驱动两轮支架210相向或者相背运动，从而驱动履带轮组200可以在一公路行进位置和一铁路行进位置间移动切换。

需要简单说明的是：双向驱动件的结构更加简单，控制更加方便。但是，两单向驱动件310的单侧行程范围更广，可以是两倍车体100宽度，车体100最小可以做到轨距的1/3。

作为另一种实施方式，伸缩组件300包括可转动的齿轮以及齿条，两齿条设置于齿轮的两侧且垂直于轨道设置，齿条与齿轮啮合，当齿轮往一侧转动时，两齿条相背运动。当齿轮往另一侧转动时，两齿条相向移动。两齿条远离车体100的一端分别与两轮支架210连接，通过在齿轮上设置同轴转动的伺服电机，控制两轮支架210的移动，从而驱动履带轮组200可以在一公路行进位置和一铁路行进位置间移动切换。齿轮和齿条配合，可以精确地控制齿条地伸出长度，使得履带轮组200与铁轨的重合度更高，从而提高履带轮组200与铁轨之间相对运动时的力，增大车体100负载。

请参阅图4和图5，在一些实施中，导向组件400还包括架体430，架体430包括相互垂直且连接的第一支架431和第二支架432，第一支架431的长度与轨道跨度一致，两轨道轮410分别与第一支架431的两端转动连接，第二支架432远离第一支架431的一端与车体100连接。

作为进一步的实施方式，第一支架431与第二支架432之间可拆卸式连接，第一支架431通过螺栓与第二支架432连接，在公路或者野外行进时，可以将第一支架431拆下并放置于车体100内。避免过宽的第一支架431，干扰运载小车的行进。

在一些实施例中，导向组件400还包括架体430，架体430包括相互垂直且连接的第一支架431和第二支架432，第一支架431包括两活动段以及一固定段，固定段的中部与第二支架432的一端固定连接，两活动段分别从固定段的两端插入并与固定段滑动卡接，两轨道轮410分别与两活动段远离固定段的一端转动连接，伸出的两活动段与固定段的组合长度与铁轨的轨距一致。在运载小车行驶过程中，活动段可以收回到固定段中，避免过宽的第一支架431，干扰运载小车的行进。

在一些实施例中，驱动单元420包括直线驱动件421，第二支架432远离第一支架431的一端与车体100铰接，直线驱动件421的两端分别与车体100以及第一支架431铰接，直线驱动件421具体为气缸、液压缸或者电动推杆，直线驱动件421可以驱动架体430相对车体100转动，在轨道轮410与铁轨抵接后，顶起车体100。

作为其中一种实施方式，直线驱动件421为涡轮蜗杆机构或者锥齿轮机构，第二支架432远离第一支架431的一端与涡轮蜗杆机构或者锥齿轮机构，通过电机驱动涡轮蜗杆机构或者锥齿轮机构，从而带动第二支架432相对车体100转动，从而驱动架体430相对车体100转动，在轨道轮410与铁轨抵接后，顶起车体100，防止铁轨阻碍履带轮组200的移动。

在一些实施例中，直线驱动件421竖直设置，直线驱动件421的两端分别与车体100或者第二支架432连接，直线驱动件421具体为气缸、液压缸或者电动推杆，直线驱动件421在竖直方向推动架体430移动，在公路行进位置，直线驱动件421驱动轨道轮410上行并收束于车体100中，在铁路行进位置，直线驱动件421驱动轨道轮410下行，在轨道轮410与铁轨抵接后，顶起车体100，防止铁轨阻碍履带轮组200的移动。

请参阅图1，车体100上设有载物箱500，载物箱500内可以装载各种零件和设备。车体100的前后两端设有绞盘，载物箱500设置于两绞盘之间，绞盘可以牵拉重物，还可以牵引火车车厢。

工作流程：首先将公路和铁路两用运载小车行驶至两铁轨之间，通过调节两侧履带轮组200中轮毂电机的速度差，进行转向，从而调整车体100姿态，确保位于两铁轨正中间。然后，直线驱动件421伸长带动架体430转动，在轨道轮410与铁轨抵接后，顶起车体100，使得履带轮组200的底部高于铁轨，伸缩组件300驱动两履带轮组200向外伸出到铁路行进位置，履带轮组200的正投影与铁轨重合。接下来，直线驱动件421驱动轨道轮410反向移动直至履带轮组200与铁轨接触，轨道轮410可以锁定铁轨，防止运载小车从铁轨上脱离。三角履带223直接与铁轨表面抵接，轮毂电机驱动三角履带223转动，使得运载小车在铁路上正常行进。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明之内。