[发明专利]一种提升齿轨列车牵引力的非完全荷载动力轴

说明书

本发明关于一种提升齿轨列车牵引力的非完全荷载动力轴，包括动力轴构架，动力轴构架的一端通过多连杆牵引机构能够连接于转向架的转向架构架，动力轴构架的另一端通过二系弹簧能够连接于齿轨列车车体底部，动力轴构架上设有单轴齿轨驱动装置，单轴齿轨驱动装置能够在线路齿轨段提供牵引力，多连杆牵引机构使动力轴构架在垂直方向仅能够相对转向架构架平动。本发明的动力轴连接于转向架的一侧，在大坡度路段，动力轴与地面齿轨作用产生牵引力，通过多连杆牵引机构将牵引力传递到转向架，从而牵引列车在更大坡度上运行，在小坡度及轮轨地段，动力轴不参与驱动，仅作为随动部件，同时多连杆牵引机构有效抑制了动力轴自身的点头运动。

技术领域

本发明涉及齿轨铁路技术领域，特别是一种提升齿轨列车牵引力的非完全荷载动力轴。

背景技术

目前世界上的齿轨铁路主要分为两类，一类是全线均为齿轨线路的纯齿轨铁路，适合景区内短距离运输。另一类齿轨铁路为车辆既能运行于齿轨线路，又能不换乘运行于常规钢轨线路的混合齿轨铁路。

目前，国内山地齿轨铁路系统尚处于起步阶段，规划线路均为齿轨线路与钢轨线路混合的齿轨铁路，适应该类型齿轨铁路的车辆主要有两种形式：

第一种是列车同时设置黏着转向架和齿轨转向架，在黏着段和齿轨段分别驱动，该类型车辆受制于轮轴驱动系统功率和齿轨转向架装车比例限制，导致这类齿轨车辆在常规钢轨线路上运行的最大坡度一般不超过40‰，齿轨线路上运行的坡度一般不超过160‰，造成山区齿轨线路规划难度增大、基建成本高和建造经济性差，该类型车辆结构相对简单，技术相对成熟。

第二种列车型式是在转向架上安装离合装置，通过离合装置分别向驱动齿轮和钢轮输出动力，该种类型转向架结构极其复杂，风险点较多，由于两种驱动模式转速相差较大，对电机及牵引变电装置都提出了极高的要求，该种类型车辆虽然能够达到更大的坡度和更高的运行速度，但国内外均没有应用案例，研发难度较大，可靠性及稳定性需要长期的验证。

因此，如图1所示，对于第一种同时设置黏着转向架和齿轨转向架的列车，转向架总量有限，粘着运行能力和齿轨运行能力无法兼顾。

发明内容

本发明的目的在于：针对现有技术存在的现有同时设置黏着转向架和齿轨转向架的齿轨列车，转向架总量有限，粘着运行能力和齿轨运行能力无法兼顾的问题，提供一种提升齿轨列车牵引力的非完全荷载动力轴。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种提升齿轨列车牵引力的非完全荷载动力轴，包括动力轴构架，所述动力轴构架的一端通过多连杆牵引机构能够连接于转向架的转向架构架，所述动力轴构架的另一端通过二系弹簧能够连接于齿轨列车车体底部，所述动力轴构架上设有单轴齿轨驱动装置，所述单轴齿轨驱动装置能够在线路齿轨段提供牵引力，所述多连杆牵引机构使所述动力轴构架在垂直方向仅能够相对所述转向架构架平动。

其中，所述转向架为粘着转向架或齿轨转向架。

现有齿轨列车单节车体仅有两台转向架，当线路齿轨段坡度增大时，需增加齿轨转向架数量，相应地需要减少粘着转向架数量，这将导致列车在粘着段的运行性能下降，本发明所述的一种提升齿轨列车牵引力的非完全荷载动力轴，连接于所述转向架的一侧，在大坡度路段，所述动力轴与地面齿轨作用产生牵引力，通过所述多连杆牵引机构将牵引力传递到所述转向架，从而牵引列车在更大坡度上运行，在小坡度及轮轨地段，所述动力轴不参与驱动，仅作为随动部件，即在增大列车齿轨爬坡能力的同时，不影响其粘着运行性能，同时所述多连杆牵引机构使所述动力轴构架在垂直方向仅能够相对所述转向架构架平动，使得所述动力轴构架不能绕水平轴向转动，有效抑制了所述动力轴自身的点头运动，保证所述单轴齿轨驱动装置能够与齿轨精准啮合，该动力轴结构简单，使用方便，效果良好。