專利名稱：粘著力可控的軌道車輛動(dòng)力轉(zhuǎn)向架的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種軌道車輛，尤其是涉及一種車輪與鋼軌之間粘著力可控制的
軌道車輛動(dòng)力轉(zhuǎn)向架。
背景技術(shù)：
軌道車輛運(yùn)行的一個(gè)重要?jiǎng)恿ρb置是動(dòng)力轉(zhuǎn)向架，其包括若干個(gè)可在鋼軌表面滾 動(dòng)的車輪、與所述車輪固定連接的輪軸、設(shè)置在所述轉(zhuǎn)向架橫向兩側(cè)的側(cè)梁、位于所述兩側(cè) 梁之間的橫梁、與所述側(cè)梁滑動(dòng)連接的多個(gè)懸掛緩震器以及輪軸驅(qū)動(dòng)裝置，所述輪軸包括 主動(dòng)輪軸和被動(dòng)輪軸，所述主動(dòng)輪軸通過(guò)輪軸驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)；根據(jù)牽引理論，車輛的車 輪在鋼軌表面上借助輪軌之間的粘著力滾動(dòng)前行，而且粘著力的大小隨著車輛速度的提高 而迅速下降，當(dāng)車速到達(dá)一定限度后，車輪產(chǎn)生的輪周牽引力大于輪軌間的粘著力，車輪將 發(fā)生空轉(zhuǎn)打滑。空轉(zhuǎn)打滑時(shí)車輪的轉(zhuǎn)速迅速上升，并使車輛牽引力的使用效率急劇下降，另 外，高速空轉(zhuǎn)會(huì)使車輪的踏面嚴(yán)重擦傷，同時(shí)車輛的牽引電機(jī)轉(zhuǎn)子也可能因離心力過(guò)大而 飛散"掃膛"，從而引起重大事故。 為防止車輪發(fā)生空轉(zhuǎn)打滑，避免發(fā)生事故，以及為了使車輛牽引力能發(fā)揮最大的 使用效率，必須提高輪軌間的粘著力；目前，通常采取以下二種結(jié)構(gòu)方式來(lái)提高輪軌粘著 力，第一種采取增大輪軸重量，這種方式雖然對(duì)防止車輪空轉(zhuǎn)打滑的作用較大，并提高了牽 引效率，但其大大增加了轉(zhuǎn)向架整體重量，這樣對(duì)路基的要求就很高，當(dāng)路基松軟時(shí)，則會(huì) 對(duì)其造成很大損壞。第二種方式采用向軌道上撒沙來(lái)增加車輪與軌道的粘著力，沙子能改 善粘著條件，增大鋼軌踏面的摩擦系數(shù)，因此，在列車起動(dòng)、爬坡或者緊急制動(dòng)時(shí)，通過(guò)人工 操作向車輪與鋼軌之間撒下一層沙子，但是這種人工撒沙在實(shí)際操作中較難實(shí)施，既消耗 了大量的原材料，而且還很不可靠，尤其在雨雪天氣更無(wú)法操作，因此不能可靠、有效地防 止車輪空轉(zhuǎn)打滑。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種能自動(dòng)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)檢測(cè)控制并能可靠地 在發(fā)生空轉(zhuǎn)打滑前及時(shí)提高輪軌間粘著力，從而能有效防止車輪空轉(zhuǎn)打滑、保證牽引力能 發(fā)揮最大的使用效率，且對(duì)輪軌及路基不會(huì)造成損壞的粘著力可控的軌道車輛動(dòng)力轉(zhuǎn)向 架。 為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用這樣的一種粘著力可控的軌道車輛動(dòng)力轉(zhuǎn) 向架，包括若干個(gè)可在鋼軌表面滾動(dòng)的車輪、與所述車輪固定連接的輪軸、設(shè)置在所述轉(zhuǎn)向 架橫向兩側(cè)的側(cè)梁、位于所述兩側(cè)梁之間的橫梁、與所述側(cè)梁滑動(dòng)連接的多個(gè)懸掛緩震器 以及輪軸驅(qū)動(dòng)裝置；所述輪軸包括主動(dòng)輪軸和被動(dòng)輪軸，所述主動(dòng)輪軸通過(guò)輪軸驅(qū)動(dòng)裝置 驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)，該轉(zhuǎn)向架還包括監(jiān)測(cè)裝置、電力電子控制裝置和粘著力發(fā)生裝置；所述的監(jiān)測(cè)裝 置包括測(cè)速傳感器，所述主動(dòng)輪軸和被動(dòng)輪軸分別安裝有一個(gè)測(cè)速傳感器；所述的電力電 子控制裝置包括單片機(jī)控制器和IGBT模塊電路，該IGBT模塊電路與車輛主電源相連；所述的粘著力發(fā)生裝置包括具有敞開端且固定連接在所述側(cè)梁上的殼體、風(fēng)缸、鐵芯、勵(lì)磁線圈 以及復(fù)位壓簧；所述勵(lì)磁線圈套裝在鐵芯上置于所述殼體內(nèi)；所述風(fēng)缸通過(guò)管路與該軌道 車輛的氣源相連且其活塞桿固定連接在鐵芯的上端；在所述殼體的底部設(shè)有大小、形狀與 所述鐵芯相適配的通孔，所述鐵芯在風(fēng)缸接通氣源時(shí)，在風(fēng)缸活塞桿的推動(dòng)下穿過(guò)該通孔 鄰近鋼軌，且在風(fēng)缸斷開氣源時(shí)在所述復(fù)位壓簧的推動(dòng)下穿過(guò)該通孔遠(yuǎn)離鋼軌；所述單片 機(jī)控制器與所述分別安裝在主動(dòng)輪軸和被動(dòng)輪軸上的測(cè)速傳感器及IGBT模塊電路連接； 所述風(fēng)缸通過(guò)電磁閥與所述單片機(jī)控制器相連；所述測(cè)速傳感器對(duì)主動(dòng)輪軸和被動(dòng)輪軸的 轉(zhuǎn)速分別進(jìn)行檢測(cè)，并輸出電壓信號(hào)，所述單片機(jī)控制器讀取上述由測(cè)速傳感器輸出的電 壓信號(hào)并進(jìn)行運(yùn)算處理，由單片機(jī)控制器對(duì)IGBT模塊電路進(jìn)行電流控制，由IGBT模塊電路 對(duì)粘著力發(fā)生裝置中的勵(lì)磁線圈輸送勵(lì)磁電流。 所述的單片機(jī)控制器優(yōu)選為8051單片機(jī)，所述的IGBT模塊電路優(yōu)選由開關(guān)電路、 控制電路和隔離耦合電路構(gòu)成；其中，開關(guān)電路中IGBT的E極與所述勵(lì)磁線圈相連，單片機(jī) 控制器與隔離耦合電路的輸入端相連。 采用這樣的結(jié)構(gòu)后，由于轉(zhuǎn)向架設(shè)有監(jiān)測(cè)裝置、電力電子控制裝置和粘著力發(fā)生 裝置；在主動(dòng)輪軸和被動(dòng)輪軸分別安裝有一個(gè)測(cè)速傳感器；因此，當(dāng)車輪正常運(yùn)行無(wú)打滑 現(xiàn)象時(shí)，主動(dòng)輪軸和被動(dòng)輪軸的轉(zhuǎn)速相同，主動(dòng)輪軸和被動(dòng)輪軸上的測(cè)速傳感器將有相同 的電壓信號(hào)輸出，單片機(jī)控制器讀取由測(cè)速傳感器輸出的相同電壓信號(hào)并進(jìn)行運(yùn)算處理 后，單片機(jī)控制器對(duì)IGBT模塊電路無(wú)信號(hào)輸出，這樣，勵(lì)磁線圈無(wú)電流輸入，同時(shí)，單片機(jī) 控制器對(duì)電磁閥也無(wú)信號(hào)輸出，風(fēng)缸不工作；當(dāng)車輪將發(fā)生空轉(zhuǎn)打滑，即主動(dòng)輪軸和被動(dòng)輪 軸的轉(zhuǎn)速出現(xiàn)不相同現(xiàn)象，存在轉(zhuǎn)速差時(shí)，則主動(dòng)輪軸和被動(dòng)輪軸上的測(cè)速傳感器將有不 同的電壓信號(hào)輸出，單片機(jī)控制器讀取由測(cè)速傳感器輸出的不同電壓信號(hào)并進(jìn)行運(yùn)算處理 后，單片機(jī)控制器對(duì)電磁閥輸出信號(hào)使其接通，風(fēng)缸接通氣源，風(fēng)缸活塞桿將鐵芯壓向鋼軌 并與之相近，同時(shí)，單片機(jī)控制器對(duì)IGBT模塊電路輸出控制信號(hào)，并由IGBT模塊電路對(duì)粘 著力發(fā)生裝置中的勵(lì)磁線圈輸送勵(lì)磁電流，勵(lì)磁線圈通電勵(lì)磁，使鐵芯產(chǎn)生磁力，通過(guò)鐵芯 對(duì)鋼軌產(chǎn)生的電磁吸力從而提高了輪軌間粘著力，及時(shí)有效地防止了車輪空轉(zhuǎn)打滑，保證 了牽引力發(fā)揮最大的使用效率，又由于該轉(zhuǎn)向架結(jié)構(gòu)沒(méi)有增加輪軸重量，且鐵芯與鋼軌不 相接觸，因此該轉(zhuǎn)向架結(jié)構(gòu)對(duì)輪軌及路基不會(huì)造成損壞，從而節(jié)省了大量的設(shè)備制造及維 修成本。 作為本實(shí)用新型的一種改進(jìn)，所述的鐵芯呈U型，所述的勵(lì)磁線圈有二個(gè)且分別 套裝在該U型鐵芯的兩支腳上，所述風(fēng)缸有二個(gè)且分別位于U型鐵芯的兩支腳的正上方，所 述U型鐵芯的橫向兩端設(shè)有向外的沿伸部，在所述殼體內(nèi)設(shè)有臺(tái)肩，所述復(fù)位壓簧有二個(gè) 且分別設(shè)在所述沿伸部與臺(tái)肩之間。采用這樣的結(jié)構(gòu)后，一方面，當(dāng)勵(lì)磁線圈通電時(shí)，鐵芯 將產(chǎn)生更強(qiáng)的電磁吸力，從而使輪軌粘著力更大；另一方面，風(fēng)缸及復(fù)位壓簧的這種結(jié)構(gòu)， 能保證風(fēng)缸接通或斷開氣源時(shí)，鐵芯貼近及遠(yuǎn)離鋼軌的動(dòng)作更為可靠。 作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，鐵芯在風(fēng)缸接通氣源，在風(fēng)缸活塞桿的推動(dòng)下鄰 近鋼軌，其鄰近距離為鐵芯下端與鋼軌相距3 IO毫米。這樣的結(jié)構(gòu)，既能保證鐵芯與鋼 軌之間的電磁吸力效果，又能防止因鋼軌不平整而與其接觸，從而防止兩者發(fā)生摩擦或碰 撞而損壞。 作為本實(shí)用新型的另一種改進(jìn)，所述粘著力發(fā)生裝置有多個(gè)，且對(duì)稱地設(shè)置在所述轉(zhuǎn)向架橫向兩側(cè)的側(cè)梁上。這樣的結(jié)構(gòu)，使輪軌之間增加的粘著力分布更為合理，使車輛 運(yùn)行更為平穩(wěn)。 作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述殼體上具有用于封閉所述敞開端的蓋 板，所述風(fēng)缸固定安裝在該殼體內(nèi)，。這樣的結(jié)構(gòu)，能防止灰塵、雨水及其它雜質(zhì)進(jìn)入殼體 內(nèi)，從而更好地保證粘著力發(fā)生裝置可靠地工作，并延長(zhǎng)其使用壽命。 作為本實(shí)用新型的另一種優(yōu)選實(shí)施方式，在所述粘著力發(fā)生裝置的內(nèi)側(cè)設(shè)有與所 述側(cè)梁平行布置且固定連接在所述橫梁上的側(cè)板，所述粘著力發(fā)生裝置與該側(cè)板固定連 接。這樣的結(jié)構(gòu)，粘著力發(fā)生裝置能更牢靠地安裝在轉(zhuǎn)向架上，防止其在車輛運(yùn)行時(shí)松脫。 作為本實(shí)用新型的再一種改進(jìn)，所述的監(jiān)測(cè)裝置還包括測(cè)重傳感器，該測(cè)重傳感 器有多個(gè)且分別設(shè)置在所述懸掛緩震器內(nèi)，所述單片機(jī)控制器與各測(cè)重傳感器電連接。采 用這樣的結(jié)構(gòu)后，通過(guò)測(cè)重傳感器對(duì)車輛的左右搖擺狀況進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)車輛出現(xiàn)左右搖擺 狀況時(shí)，轉(zhuǎn)向架橫向兩側(cè)的側(cè)梁上分別安裝的測(cè)重傳感器將有不同的電壓信號(hào)輸出，單片 機(jī)控制器讀取由測(cè)重傳感器輸出的不同電壓信號(hào)并進(jìn)行運(yùn)算處理后，單片機(jī)控制器對(duì)電磁 閥輸出信號(hào)使其接通，風(fēng)缸接通氣源，風(fēng)缸活塞桿將鐵芯壓向鋼軌并與之相近，同時(shí)，單片 機(jī)控制器對(duì)IGBT模塊電路輸出控制信號(hào)，并由IGBT模塊電路對(duì)粘著力發(fā)生裝置中的勵(lì)磁 線圈輸送勵(lì)磁電流，勵(lì)磁線圈通電勵(lì)磁，使鐵芯產(chǎn)生磁力，通過(guò)鐵芯對(duì)鋼軌產(chǎn)生的電磁吸力 提高輪軌間粘著力，從而消除車輛左右搖擺，確保車輛的安全運(yùn)行。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。


圖1為本實(shí)用新型粘著力可控的軌道車輛動(dòng)力轉(zhuǎn)向架的一種結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2為本實(shí)用新型中鐵芯、勵(lì)磁線圈和風(fēng)缸的一種連接結(jié)構(gòu)示意圖。 圖3為本實(shí)用新型中粘著力發(fā)生裝置的一種結(jié)構(gòu)示意圖。 圖4為本實(shí)用新型中電力電子控制裝置的一種結(jié)構(gòu)示意圖。 圖5為本實(shí)用新型中粘著力發(fā)生裝置工作時(shí)磁力通路示意圖。
具體實(shí)施方式參見
圖1至5所示的一種粘著力可控的軌道車輛動(dòng)力轉(zhuǎn)向架，其包括若干個(gè)可在 鋼軌11表面滾動(dòng)的車輪1、與所述車輪1固定連接的輪軸2、設(shè)置在所述轉(zhuǎn)向架橫向兩側(cè)的 側(cè)梁3、位于所述兩側(cè)梁3之間的橫梁4、與所述側(cè)梁3滑動(dòng)連接的多個(gè)懸掛緩震器5以及 輪軸驅(qū)動(dòng)裝置6 ;所述輪軸2包括主動(dòng)輪軸2-1和被動(dòng)輪軸2-2，所述主動(dòng)輪軸2-1通過(guò)輪 軸驅(qū)動(dòng)裝置6驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)，該轉(zhuǎn)向架還包括監(jiān)測(cè)裝置7、電力電子控制裝置8和粘著力發(fā)生裝 置9 ;所述的監(jiān)測(cè)裝置7包括測(cè)速傳感器7-l，所述主動(dòng)輪軸2-1和被動(dòng)輪軸2-2分別安裝 有一個(gè)測(cè)速傳感器7-1 ;所述的電力電子控制裝置8包括單片機(jī)控制器8-l和IGBT模塊電 路8-2，該IGBT模塊電路8-2與車輛主電源相連；所述的粘著力發(fā)生裝置9包括具有敞開 端且通過(guò)螺栓固定連接在所述側(cè)梁3上的殼體9-l、風(fēng)缸9-2、鐵芯9-3、勵(lì)磁線圈9-4以及 復(fù)位壓簧9-5 ;所述勵(lì)磁線圈9-4套裝在鐵芯9-3上置于所述殼體9-1內(nèi)，在殼體9_1上還 可開設(shè)一些散熱孔9-1-3用于鐵芯及線圈等部件的散熱；所述風(fēng)缸9-2通過(guò)管路與該軌道 車輛的氣源相連且其活塞桿固定連接在鐵芯9-3的上端；在所述殼體9-l的底部設(shè)有大小、形狀與所述鐵芯9-3相適配的通孔，所述鐵芯9-3在風(fēng)缸9-2接通氣源時(shí)，在風(fēng)缸活塞桿的 推動(dòng)下穿過(guò)該通孔鄰近鋼軌ll，且在風(fēng)缸9-2斷開氣源時(shí)在所述復(fù)位壓簧9-5的推動(dòng)下穿 過(guò)該通孔遠(yuǎn)離鋼軌11 ;所述單片機(jī)控制器8-1與所述分別安裝在主動(dòng)輪軸2-1和被動(dòng)輪軸 2-2上的測(cè)速傳感器7-1及IGBT模塊電路8-2連接；所述風(fēng)缸9_2通過(guò)電磁閥與所述單片 機(jī)控制器8-1相連；所述測(cè)速傳感器7-1對(duì)主動(dòng)輪軸2-1和被動(dòng)輪軸2-2的轉(zhuǎn)速分別進(jìn)行 檢測(cè)，并輸出電壓信號(hào)，所述單片機(jī)控制器8-1讀取上述由測(cè)速傳感器7-1輸出的電壓信號(hào) 并進(jìn)行運(yùn)算處理，由單片機(jī)控制器8-l對(duì)IGBT模塊電路進(jìn)行電流控制，由IGBT模塊電路對(duì) 粘著力發(fā)生裝置9中的勵(lì)磁線圈9-4輸送勵(lì)磁電流。 如圖4所示，所述的單片機(jī)控制器8-l可為8051單片機(jī)，所述的IGBT模塊電路8-2 可由開關(guān)電路8-2-1 、控制電路8-2-2和隔離耦合電路8-2-3構(gòu)成；所述開關(guān)電路8_2_1包 括電阻Rl、絕緣柵極型功率管IGBT ;所述控制電路8-2-2包括電阻R2、 R3、電容Cl至C4、 晶體三極管Tl、 T2以及場(chǎng)效應(yīng)管K，其中，由晶體三極管Tl和T2組成推挽輸出；所述隔離 耦合電路8-2-3包括光電耦合器件D1、D2和晶體三極管T3，其中，由光電耦合器件Dl和D2 組成光電耦合；所述的開關(guān)電路8-2-1中IGBT的E極與所述勵(lì)磁線圈9-4相連，單片機(jī)控 制器8-l與隔離耦合電路8-2-3的輸入端相連，控制電路8-2-2中的推挽輸出端與開關(guān)電 路8-2-1中的柵極限流電阻R1相連，隔離耦合電路8-2-3中的晶體三極管T3的集電極與 控制電路8-2-2中的電阻R2的下電位端相連。所述測(cè)速傳感器7-l可通過(guò)比較電路與所 述單片機(jī)控制器8-1輸入回路連接。 如圖2、3所示，所述鐵芯9-3呈U型，所述的勵(lì)磁線圈9_4有二個(gè)且分別套裝在 該U型鐵芯的兩支腳9-3-l、9-3-2上，所述風(fēng)缸9-2有二個(gè)且分別位于U型鐵芯的兩支腳 9-3-l、9-3-2的正上方，所述U型鐵芯9-3的橫向兩端設(shè)有向外的沿伸部9_3_3，在所述殼 體9-1內(nèi)設(shè)有臺(tái)肩9-l-l，所述復(fù)位壓簧9-5有二個(gè)且分別設(shè)在所述沿伸部9-3-3與臺(tái)肩 9-1-1之間。本實(shí)用新型的鐵芯9-3還可呈E型等形狀，可采用軟磁電工材料制成。安裝 時(shí)，鐵芯9-3位于鋼軌11的正上方。 本實(shí)用新型動(dòng)力轉(zhuǎn)向架中的粘著力發(fā)生裝置9可有多個(gè)，
圖1所示為二個(gè)，且對(duì)稱 地設(shè)置在所述轉(zhuǎn)向架橫向兩側(cè)的側(cè)梁3上。 為防止灰塵、雨水或它雜質(zhì)進(jìn)入殼體9-1內(nèi)，可在殼體9-1上設(shè)置用于封閉敞開端 的蓋板9-1-2，同時(shí)，將風(fēng)缸9-2固定安裝在該殼體9-1內(nèi)。輸電電纜和風(fēng)缸氣源經(jīng)粘著力 發(fā)生裝置蓋板9-1-2上電纜管12和氣管接頭13進(jìn)入粘著力發(fā)生裝置9內(nèi)部。 為保證粘著力發(fā)生裝置9與轉(zhuǎn)向架的連接更為可靠，可在粘著力發(fā)生裝置9的內(nèi) 側(cè)設(shè)置與所述側(cè)梁3平行布置且固定連接在所述橫梁4上的側(cè)板IO，所述粘著力發(fā)生裝置 9通過(guò)螺栓與該側(cè)板10固定連接。 為了防止車輛因劇烈晃動(dòng)或嚴(yán)重?fù)u擺以至可能離軌，如
圖1所示，所述的監(jiān)測(cè)裝 置7還包括測(cè)重傳感器7-2，該測(cè)重傳感器7-2有多個(gè)且分別設(shè)置在所述懸掛緩震器5內(nèi)， 所述單片機(jī)控制器8-l與各測(cè)重傳感器7-2電連接。 本實(shí)用新型的工作過(guò)程如下當(dāng)車輪1正常運(yùn)行無(wú)打滑現(xiàn)象時(shí)，主動(dòng)輪軸2-1和 被動(dòng)輪軸2-2的轉(zhuǎn)速相同，主動(dòng)輪軸2-1和被動(dòng)輪軸2-2上的測(cè)速傳感器7-1將有相同的 電壓信號(hào)輸出，單片機(jī)控制器8-1讀取由測(cè)速傳感器7-1輸出的相同電壓信號(hào)并進(jìn)行運(yùn)算 處理后，單片機(jī)控制器8-1對(duì)IGBT模塊電路8-2無(wú)信號(hào)輸出，這樣，勵(lì)磁線圈9-4無(wú)電流輸入，同時(shí)，單片機(jī)控制器8-1對(duì)電磁閥也無(wú)信號(hào)輸出，風(fēng)缸9-2不工作，鐵芯9-3在復(fù)位壓簧 9-5的推力下遠(yuǎn)離鋼軌11 ;當(dāng)車輪1將發(fā)生空轉(zhuǎn)打滑，即主動(dòng)輪軸2-1和被動(dòng)輪軸2-2的 轉(zhuǎn)速出現(xiàn)不相同現(xiàn)象，存在轉(zhuǎn)速差時(shí)，則主動(dòng)輪軸2-1和被動(dòng)輪軸2-2上的測(cè)速傳感器7-1 將有不同的電壓信號(hào)輸出，單片機(jī)控制器8-l讀取由測(cè)速傳感器7-l輸出的不同電壓信號(hào) 并進(jìn)行運(yùn)算處理后，單片機(jī)控制器8-1對(duì)電磁閥輸出信號(hào)使其接通，風(fēng)缸9-2接通車輛上的 氣源，風(fēng)缸活塞桿將鐵芯9-3壓向鋼軌11并與之相近，相近距離為鐵芯9-3下端與鋼軌11 相距3 10毫米，同時(shí)，單片機(jī)控制器8-1對(duì)IGBT模塊電路8-2輸出控制信號(hào)，并由IGBT 模塊電路8-2對(duì)粘著力發(fā)生裝置9中的勵(lì)磁線圈9-4輸送勵(lì)磁電流，勵(lì)磁線圈9-4通電勵(lì) 磁，使鐵芯9-3產(chǎn)生磁力，通過(guò)鐵芯9-3對(duì)鋼軌11產(chǎn)生的電磁吸力從而提高了輪軌間粘著 力，及時(shí)有效地防止了車輪1空轉(zhuǎn)打滑，如圖5所示，其中，勵(lì)磁電流大小可根據(jù)單片機(jī)控制 器8-1輸出的控制信號(hào)而變化，鐵芯9-3產(chǎn)生的磁力隨著勵(lì)磁電流的增大而增強(qiáng)，即磁力的 大小可通過(guò)電力電子控制裝置8對(duì)勵(lì)磁線圈9-4通電流的調(diào)節(jié)來(lái)控制。當(dāng)車輛出現(xiàn)左右搖 擺狀況時(shí)，轉(zhuǎn)向架橫向兩側(cè)的側(cè)梁3上分別安裝的測(cè)重傳感器7-2將有不同的電壓信號(hào)輸 出，單片機(jī)控制器8-1讀取由測(cè)重傳感器7-2輸出的不同電壓信號(hào)并進(jìn)行運(yùn)算處理后，單片 機(jī)控制器8-l對(duì)電磁閥輸出信號(hào)使其接通，風(fēng)缸9-2接通車輛上的氣源，風(fēng)缸活塞桿將鐵芯 9-3壓向鋼軌并與之相近，相近距離為鐵芯9-3下端與鋼軌11相距3 10毫米，同時(shí)，單片 機(jī)控制器8-1對(duì)IGBT模塊電路8-2輸出控制信號(hào)，并由IGBT模塊電路8_2對(duì)粘著力發(fā)生 裝置9中的勵(lì)磁線圈9-4輸送勵(lì)磁電流，勵(lì)磁線圈9-4通電勵(lì)磁，使鐵芯9-3產(chǎn)生磁力，通 過(guò)鐵芯9-3對(duì)鋼軌產(chǎn)生的電磁吸力提高輪軌間粘著力，從而消除車輛左右搖擺，確保車輛 的安全運(yùn)行。由此可知，本實(shí)用新型是采用全自動(dòng)閉環(huán)反饋方式，即全程自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)跟 蹤、自動(dòng)反饋、自動(dòng)比較、自動(dòng)補(bǔ)償修正、自動(dòng)執(zhí)行而無(wú)需任何人為干預(yù)的過(guò)程。 以上所述的僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù) 人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以作出若干變形和改進(jìn)，這些也應(yīng)視為 屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求一種粘著力可控的軌道車輛動(dòng)力轉(zhuǎn)向架，包括若干個(gè)可在鋼軌11表面滾動(dòng)的車輪(1)、與所述車輪(1)固定連接的輪軸(2)、設(shè)置在所述轉(zhuǎn)向架橫向兩側(cè)的側(cè)梁(3)、位于所述兩側(cè)梁(3)之間的橫梁(4)、與所述側(cè)梁(3)滑動(dòng)連接的多個(gè)懸掛緩震器(5)以及輪軸驅(qū)動(dòng)裝置(6)；所述輪軸(2)包括主動(dòng)輪軸(2-1)和被動(dòng)輪軸(2-2)，所述主動(dòng)輪軸(2-1)通過(guò)輪軸驅(qū)動(dòng)裝置(6)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)，其特征在于該轉(zhuǎn)向架還包括監(jiān)測(cè)裝置(7)、電力電子控制裝置(8)和粘著力發(fā)生裝置(9)；所述的監(jiān)測(cè)裝置(7)包括測(cè)速傳感器(7-1)，所述主動(dòng)輪軸(2-1)和被動(dòng)輪軸(2-2)分別安裝有一個(gè)測(cè)速傳感器(7-1)；所述的電力電子控制裝置(8)包括單片機(jī)控制器(8-1)和IGBT模塊電路(8-2)，該IGBT模塊電路(8-2)與車輛主電源相連，所述的粘著力發(fā)生裝置(9)包括具有敞開端且固定連接在所述側(cè)梁(3)上的殼體(9-1)、風(fēng)缸(9-2)、鐵芯(9-3)、勵(lì)磁線圈(9-4)以及復(fù)位壓簧(9-5)；所述勵(lì)磁線圈(9-4)套裝在鐵芯(9-3)上置于所述殼體(9-1)內(nèi)；所述風(fēng)缸(9-2)通過(guò)管路與該軌道車輛的氣源相連且其活塞桿固定連接在鐵芯(9-3)的上端；在所述殼體(9-1)的底部設(shè)有大小、形狀與所述鐵芯(9-3)相適配的通孔，所述鐵芯(9-3)在風(fēng)缸(9-2)接通氣源時(shí)，在風(fēng)缸活塞桿的推動(dòng)下穿過(guò)該通孔鄰近鋼軌11，且在風(fēng)缸(9-2)斷開氣源時(shí)在所述復(fù)位壓簧(9-5)的推動(dòng)下穿過(guò)該通孔遠(yuǎn)離鋼軌11；所述單片機(jī)控制器(8-1)與所述分別安裝在主動(dòng)輪軸(2-1)和被動(dòng)輪軸(2-2)上的測(cè)速傳感器(7-1)及IGBT模塊電路(8-2)連接；所述風(fēng)缸(9-2)通過(guò)電磁閥與所述單片機(jī)控制器(8-1)相連；所述測(cè)速傳感器(7-1)對(duì)主動(dòng)輪軸(2-1)和被動(dòng)輪軸(2-2)的轉(zhuǎn)速分別進(jìn)行檢測(cè)，并輸出電壓信號(hào)，所述單片機(jī)控制器(8-1)讀取上述由測(cè)速傳感器(7-1)輸出的電壓信號(hào)并進(jìn)行運(yùn)算處理，由單片機(jī)控制器(8-1)對(duì)IGBT模塊電路進(jìn)行電流控制，由IGBT模塊電路對(duì)粘著力發(fā)生裝置(9)中的勵(lì)磁線圈(9-4)輸送勵(lì)磁電流。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的粘著力可控的軌道車輛動(dòng)力轉(zhuǎn)向架，其特征在于所述的單片機(jī)控制器(8-1)為8051單片機(jī)，所述的IGBT模塊電路(8-2)由開關(guān)電路(8_2_1)、控制 電路(8-2-2)和隔離耦合電路(8-2-3)構(gòu)成；其中，開關(guān)電路(8-2-1)中IGBT的E極與所 述勵(lì)磁線圈(9-4)相連，單片機(jī)控制器(8-1)與隔離耦合電路(8-2-3)的輸入端相連。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的粘著力可控的軌道車輛動(dòng)力轉(zhuǎn)向架，其特征在于所述的鐵 芯(9-3)呈U型，所述的勵(lì)磁線圈(9-4)有二個(gè)且分別套裝在該U型鐵芯的兩支腳(9-3-1、 9-3-2)上，所述風(fēng)缸(9-2)有二個(gè)且分別位于U型鐵芯的兩支腳(9-3-l、9-3-2)的正上方， 所述U型鐵芯(9-3)的橫向兩端設(shè)有向外的沿伸部(9-3-3)，在所述殼體(9-1)內(nèi)設(shè)有臺(tái) 肩(9-1-1)，所述復(fù)位壓簧(9-5)有二個(gè)且分別設(shè)在所述沿伸部(9-3-3)與臺(tái)肩(9-1-1)之 間。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的粘著力可控的軌道車輛動(dòng)力轉(zhuǎn)向架，其特征在于所述鐵芯 (9-3)在風(fēng)缸(9-2)接通氣源，在風(fēng)缸活塞桿的推動(dòng)下鄰近鋼軌ll，其鄰近距離為鐵芯下端 與鋼軌11相距3 IO毫米。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的粘著力可控的軌道車輛動(dòng)力轉(zhuǎn)向架，其特征在 于所述粘著力發(fā)生裝置(9)有多個(gè)，且對(duì)稱地設(shè)置在所述轉(zhuǎn)向架橫向兩側(cè)的側(cè)梁(3)上。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的粘著力可控的軌道車輛動(dòng)力轉(zhuǎn)向架，其特征在 于所述殼體(9-1)上還具有用于封閉所述敞開端的蓋板(9-1-2)，所述風(fēng)缸(9-2)固定安 裝在該殼體(9-1)內(nèi)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的粘著力可控的軌道車輛動(dòng)力轉(zhuǎn)向架，其特征在 于在所述粘著力發(fā)生裝置(9)的內(nèi)側(cè)還設(shè)有與所述側(cè)梁(3)平行布置且固定連接在所述 橫梁(4)上的側(cè)板(IO)，所述粘著力發(fā)生裝置(9)與該側(cè)板(10)固定連接。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的粘著力可控的軌道車輛動(dòng)力轉(zhuǎn)向架，其特征在于所述的監(jiān) 測(cè)裝置(7)還包括測(cè)重傳感器(7-2)，該測(cè)重傳感器(7-2)有多個(gè)且分別設(shè)置在所述懸掛緩 震器(5)內(nèi)，所述單片機(jī)控制器(8-1)與各測(cè)重傳感器(7-2)電連接。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種粘著力可控的軌道車輛動(dòng)力轉(zhuǎn)向架，包括車輪、輪軸、側(cè)梁、橫梁、懸掛緩震器和輪軸驅(qū)動(dòng)裝置；輪軸包括主動(dòng)和被動(dòng)輪軸，該轉(zhuǎn)向架還包括監(jiān)測(cè)裝置、電力電子控制裝置和粘著力發(fā)生裝置；監(jiān)測(cè)裝置包括測(cè)速傳感器，電力電子控制裝置包括單片機(jī)控制器和IGBT模塊電路，粘著力發(fā)生裝置包括固定在側(cè)梁上的殼體、風(fēng)缸、鐵芯、勵(lì)磁線圈以及復(fù)位壓簧；勵(lì)磁線圈套裝在鐵芯上置于殼體內(nèi)；風(fēng)缸與車輛氣源相連且其活塞桿固定連接在鐵芯的上端；單片機(jī)控制器與測(cè)速傳感器及IGBT模塊電路相連；風(fēng)缸通過(guò)電磁閥與單片機(jī)控制器相連；本實(shí)用新型能實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)控制并能在空轉(zhuǎn)打滑前及時(shí)提高輪軌粘著力，從而能防止車輪空轉(zhuǎn)打滑、保證牽引力能發(fā)揮最大的使用效率。
文檔編號(hào)B61F3/04GK201446956SQ20092004306
公開日2010年5月5日 申請(qǐng)日期2009年7月1日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月1日
發(fā)明者周原 申請(qǐng)人:周原;孫天生;關(guān)湘亭