隧道内轮轨清扫增粘及磁吸制动牵引机车的制作方法

1.本实用新型属于隧道施工牵引机车技术领域，具体涉及一种隧道内轮轨清扫增粘及磁吸制动牵引机车。


背景技术：

2.盾构机/tbm进行隧道施工时，牵引机车是进行隧道内物料运输的主要设备。隧道内环境恶劣，开挖的水、泥以及设备的油污极易附着在轨道面和车轮上，这会造成牵引机车在轨道上行驶时的粘着力和制动力降低，造成打滑或者溜车。
3.为保证施工安全，改善轨面以及车轮踏面条件，一些机车采取撒沙装置在轨面撒沙，撒沙可以在一定程度上改善轨面状态，但沙子质量要求高，沙箱储量有限且容易被水、泥冲散以及清理困难。cn111055857a提出一种车轮增粘块代替撒沙装置，使增粘块与车轮摩擦的磨屑附着在车轮踏面而改善粘着条件；cn215706209u提出一种车轮摩擦控制组件、踏面清扫装置，其也是撒沙装置的替代技术，也是通过摩擦块与车轮踏面摩擦而改善粘着条件。以上两种技术在轨道交通领域，即轨道面状态良好的条件下，通过改善轮踏面粘着状态能起到不错的效果，但是在隧道施工牵引机车领域，其轨道经常有水、泥、油污等，车轮通过轨道后仍会附着水、泥、油污，仅改善轮踏面粘着状态仍旧不能有效的解决。
4.为保证施工安全，防止溜车造成危害，隧道施工牵引机车一般除常规制动外还设置紧急制动装置。cn208789702u提出一种防溜车钩制动，其通过气缸、拉杆将防溜钩悬挂，紧急制动时防溜钩下落钩挂轨枕，此种紧急制动会破坏轨枕和轨道，造成其他风险。cn105818833a提出一种夹轨式紧急制动，其属于粘着制动，受到轨道水、泥、油污等影响。另外，还出现一些类似铁楔的紧急制动，即铁楔卡在轮轨之间，使车轮与轨道分离，车轮停止转动而铁楔与轨道摩擦制动，这极大可能会造成牵引机车滑溜掉轨。
5.因此，隧道内施工条件下的牵引机车，需要在清理轨道面和车轮踏面的水、泥、油污的同时进行有效的增粘，使机车保持稳定的粘着力、牵引力以及制动力。另外，还需要可靠的非破坏性的，不造成滑溜掉轨的紧急制动装置。


技术实现要素：

6.本实用新型目的是针对上述存在的问题和不足，提供一种隧道内轮轨清扫增粘及磁吸制动牵引机车，其结构设计合理，解决盾构、tbm隧道内施工轨道面和轮踏面上水、泥、油污的清理增粘问题和溜车的紧急制动问题。
7.为实现上述目的，所采取的技术方案是：
8.一种隧道内轮轨清扫增粘及磁吸制动牵引机车，包括：
9.机车底盘，在所述机车底盘下部设置有多组轨道轮，所述机车底盘通过轨道轮行走支撑在轨道上；
10.轮踏面清扫组件，各所述轨道轮对应的机车底盘上均设置有轮踏面清扫组件；
11.轨面清扫组件，在所述机车底盘上均设置有与各轨道对应的轨面清扫组件；
12.除油粉吹喷组件，多组所述除油粉吹喷组件设置在所述机车底盘上，各所述轨道均对应设置有至少一组除油粉吹喷组件，所述除油粉吹喷组件用于向轨道上吹喷除油粉；以及
13.磁轨制动组件，所述机车底盘下部设置有与各轨道对应的磁轨制动组件，当制动时，所述磁轨制动组件通电，并吸附于对应的轨道上；
14.所述轮踏面清扫组件和轨面清扫组件均包括伸缩动力推杆和设置在伸缩动力推杆端部的研磨块；清扫时，所述研磨块与相应的轨道轮的轮面或轨道的轨面匹配贴合。
15.所述伸缩动力推杆为气缸、液压缸或电动推杆。
16.所述伸缩动力推杆固定在机车底盘上，所述研磨块通过铰接轴设置在伸缩动力推杆的动作端。
17.所述轮踏面清扫组件对应设置在所述轨道轮的正上方，所述机车底盘的前后两端均设置有与各轨道对应的所述轨面清扫组件。
18.所述机车底盘的前后两端均设置有与各轨道对应的除油粉吹喷组件，位于机车底盘前端的除油粉吹喷组件设置在机车底盘前端的轨面清扫组件的前侧，位于机车底盘后端的除油粉吹喷组件设置在机车底盘后端的轨面清扫组件的后侧。
19.所述除油粉吹喷组件包括粉罐、设置在粉罐的底部的出料口的气阀和与气阀连接的喷嘴。
20.所述磁轨制动组件包括：
21.导向座，其布设在所述机车底盘上；
22.制动靴，所述制动靴的上端设置有与导向座对应的导向侧板，所述导向侧板滑动贴合设置在所述导向座上；
23.复位弹簧，多组所述复位弹簧设置在制动靴和机车底盘之间；以及
24.电磁铁，其设置在所述制动靴上。
25.所述磁轨制动组件设置在前后对应的两组轨道轮之间的机车底盘上。
26.各所述轨道轮上均设置有刹车组件。
27.所述机车底盘的前端设置有驾驶室，所述驾驶室内设置有电器柜，所述机车底盘的中部设置有电源电池箱，所述机车底盘的后部设置有配重箱、气源空压机和行走驱动电机。
28.采用上述技术方案，所取得的有益效果是：
29.1、本技术的隧道内牵引机车，通过轮踏面清扫组件和轨道面清扫组件，可以及时有效的清理附着在轨道面和轮踏面的油污、水、泥，做到实时清扫增粘，减少人工清理轨道的劳动强度，保证轮轨之间良好的粘着状态，从而保证牵引机车在盾构、tbm隧道施工物料运输时的粘着力和牵引力以及制动力，防止打滑和空转以及溜车，极大提高盾构、tbm隧道施工物料运输的安全。
30.2、本技术的隧道内牵引机车，通过磁轨制动组件与轨道间的巨大磁吸力而产生摩擦制动力，这种磁吸力而产生摩擦制动力属于非粘着力，不受轮轨之间粘着状态和运行状态的影响，同时，磁靴对轨道面的打磨也有起到清扫增粘作用；磁轨制动不会造成轨道、轨枕破坏，不会使车轮抱死产生滑溜掉轨，是一种制动力稳定的、非破坏性的紧急制动。
31.3、本技术提出的隧道内轮轨清扫增粘及磁吸制动牵引机车，可有效解决盾构、tbm
隧道内施工轨道面和轮踏面上水、泥、油污的清理增粘问题和安全紧急制动问题，减少人工劳动强度，保证牵引机车的粘着力和牵引力以及制动力，提高盾构、tbm隧道施工物料运输的安全，增强紧急制动的稳定性和可靠性，促进盾构、tbm隧道施工物料运输牵引机车的安全、高效的使用。
附图说明
32.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下文中将对本实用新型实施例的附图进行简单介绍。其中，附图仅仅用于展示本实用新型的一些实施例，而非将本实用新型的全部实施例限制于此。
33.图1为本实用新型实施例的隧道内轮轨清扫增粘及磁吸制动牵引机车的结构示意图。
34.图2为本实用新型实施例的轮踏面清扫组件的结构示意图。
35.图3为图2的侧视结构示意图。
36.图4为本实用新型实施例的轨面清扫组件的结构示意图。
37.图5为图4的侧视结构示意图。
38.图6为本实用新型实施例的磁轨制动组件的结构示意图。
39.图7为图6的侧视结构示意图。
40.图8为本实用新型实施例的除油粉吹喷组件的结构示意图。
41.图9为图8的侧视结构示意图。
42.图中序号：
43.100为机车底盘、101为轨道轮、102为驾驶室、103为电器柜、104为电源电池箱、105为配重箱、106为气源空压机、107为行走驱动电机、108为刹车组件；
44.200为轮踏面清扫组件、201为气缸、202为研磨块；
45.300为轨面清扫组件；
46.400为除油粉吹喷组件、401为粉罐、402为气阀、403为喷嘴；
47.500为磁轨制动组件、501为导向座、502为制动靴、503为复位弹簧、504为导向侧板；
48.600为轨道。
具体实施方式
49.下文中将结合本实用新型具体实施例的附图，对本实用新型实施例的示例方案进行清楚、完整地描述。除非另作定义，本实用新型使用的技术术语或者科学术语应当为所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。
50.在本实用新型的描述中，需要理解的是，“第一”、“第二”的表述用来描述本实用新型的各个元件，并不表示任何顺序、数量或者重要性的限制，而只是用来将一个部件和另一个部件区分开。
51.应注意到，当一个元件与另一元件存在“连接”、“耦合”或者“相连”的表述时，可以意味着其直接连接、耦合或相连，但应当理解的是，二者之间可能存在中间元件；即涵盖了直接连接和间接连接的位置关系。
52.应当注意到，使用“一个”或者“一”等类似词语也不必然表示数量限制。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。
53.应注意到，“上”、“下”、“左”、“右”等指示方位或位置关系的术语，仅用于表示相对位置关系，其是为了便于描述本实用新型，而不是所指装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作；当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应的改变。
54.参见图1-图9，本技术公开了一种隧道内轮轨清扫增粘及磁吸制动牵引机车，包括机车底盘100、轮踏面清扫组件200、轨面清扫组件300、除油粉吹喷组件400和磁轨制动组件500，机车底盘100的前端设置有驾驶室102，所述驾驶室后侧设置有电器柜103，所述机车底盘100的中部设置有电源电池箱104，所述机车底盘的后部设置有配重箱105、气源空压机106和行走驱动电机107。在所述机车底盘100下部设置有多组轨道轮101，所述机车底盘100通过轨道轮101行走支撑在轨道600上；各所述轨道轮上均设置有刹车组件，其为自带的刹车组件，本技术的刹车组件为气制动。
55.各所述轨道轮101对应的机车底盘100上均设置有轮踏面清扫组件200；在所述机车底盘100上均设置有与各轨道600对应的轨面清扫组件300；多组所述除油粉吹喷组件400设置在所述机车底盘100上，各所述轨道600均对应设置有至少一组除油粉吹喷组件400，所述除油粉吹喷组件400用于向轨道上吹喷除油粉；所述机车底盘100下部设置有与各轨道600对应的磁轨制动组件500，当制动时，所述磁轨制动组件500通电，并吸附于对应的轨道600上。
56.参见图2-图5，本技术的轮踏面清扫组件200和轨面清扫组件300均包括伸缩动力推杆和设置在伸缩动力推杆端部的研磨块202；清扫时，所述研磨块202与相应的轨道轮101的轮面或轨道600的轨面匹配贴合。具体地，伸缩动力推杆为气缸201、液压缸或电动推杆，本技术优选采用气缸201。在装配连接时，伸缩动力推杆固定在机车底盘100上，所述研磨块202通过铰接轴设置在伸缩动力推杆的动作端。
57.进一步地，本技术的轮踏面清扫组件200对应设置在所述轨道轮101的正上方，所述机车底盘100的前后两端均设置有与各轨道600对应的所述轨面清扫组件300。
58.所述机车底盘100的前后两端均设置有与各轨道对应的除油粉吹喷组件400，位于机车底盘100前端的除油粉吹喷组件400设置在机车底盘100前端的轨面清扫组件300的前侧，位于机车底盘100后端的除油粉吹喷组件设置在机车底盘100后端的轨面清扫组件300的后侧。
59.如图8和图9所示，所述除油粉吹喷组件包括粉罐401、设置在粉罐401的底部的出料口的气阀402和与气阀连接的喷嘴403。
60.如图6和图7所示，所述磁轨制动组件500包括导向座501、制动靴502、复位弹簧503和电磁铁，导向座501布设在所述机车底盘100上；所述制动靴502的上端设置有与导向座501对应的导向侧板504，所述导向侧板504滑动贴合设置在所述导向座501上；多组所述复位弹簧503设置在制动靴502和机车底盘100之间；电磁铁设置在所述制动靴502上。
61.如图1所示，本技术的机车底盘下部设置有前后两组轨道轮，所述磁轨制动组件500设置在前后对应的两组轨道轮101之间的机车底盘100上，每组轨道轮包括有左右对应
的两个轨道轮，即前后对应的两轨道轮之间均设置有磁轨制动组件。
62.本技术提供的牵引机车，能够清理轨面和轮踏面，能够磁吸轨道紧急制动，确保隧道施工牵引机车保持良好的粘着力和牵引力以及制动力。
63.如上所述，本发明的隧道内轮轨清扫增粘及磁吸制动牵引机车，在每个车轮的上方安装有轮踏面清扫组件用以对轮踏面清扫增粘；在每个车轮的外侧安装有轨面清扫组件和除油粉吹喷组件，除油粉吹喷组件将除油粉吹到轨道面上将油污渗透，通过轨面清扫组件将油污、水、泥等清理；在车轮中间安装有磁轨制动组件，紧急情况时控制磁轨制动组件的磁靴通磁吸附轨道进行制动。
64.根据本发明，能够清理轨道面上和轮踏面上的油污、水、泥，使轨道面和轮踏面保持良好的状态，保持牵引机车良好的粘着力和牵引力；磁轨制动属于非粘着制动且磁靴与轨道间的摩擦面远大于滚动摩擦，因此其摩擦力数倍于滚动摩擦力；磁轨制动提供大制动力的同时不会破坏轨道等其他设施，且车轮仍在轨道上滚动不会发生滑溜掉道等危险。
65.各部件具体的装配布置结构和工作原理是：
66.轮踏面清扫组件安装在机车底盘的侧板上，位于车轮上方，其可以通过伸缩气缸调整研磨块的上下位置；当轮踏面有附着有油污、水、泥时，通过控制气缸伸出将研磨块顶压在轮踏面上进行清扫；清扫后，气缸缩回使研磨块与轮踏面分离。
67.除油粉吹喷组件安装在机车底盘的侧板上，位于轨道上方，除油粉罐内装有除油粉，除油粉已广泛应用于五金、塑料、喷涂等表面的除油清洗，不再详述成分和特点。当轨道面有附着有油污、水、泥时，控制气阀将除油粉通过喷嘴吹喷到轨道面上；同时，安装在机车底盘的侧板、位于轨道上方的轨面清扫组件，通过控制气缸伸出将研磨块顶压在轨面上进行清扫；清扫后，气缸缩回使研磨块与轨道面分离。
68.磁轨制动组件安装在机车底盘上，位于轨道上方，通过复位弹簧将制动靴悬挂，当需要紧急制动时，磁轨制动组件通磁，制动靴产生磁力吸附轨道，从而产生摩擦制动力；当需要解除紧急制动时，磁轨制动组件消磁，复位弹簧将制动靴提升与轨道面分离。
69.上文已详细描述了用于实现本实用新型的较佳实施例，但应理解，这些实施例的作用仅在于举例，而不在于以任何方式限制本实用新型的范围、适用或构造。本实用新型的保护范围由所附权利要求及其等同方式限定。所属领域的普通技术人员可以在本实用新型的教导下对前述各实施例作出诸多改变，这些改变均落入本实用新型的保护范围。

技术特征：
1.一种隧道内轮轨清扫增粘及磁吸制动牵引机车，其特征在于，包括：机车底盘，在所述机车底盘下部设置有多组轨道轮，所述机车底盘通过轨道轮行走支撑在轨道上；轮踏面清扫组件，各所述轨道轮对应的机车底盘上均设置有轮踏面清扫组件；轨面清扫组件，在所述机车底盘上均设置有与各轨道对应的轨面清扫组件；除油粉吹喷组件，多组所述除油粉吹喷组件设置在所述机车底盘上，各所述轨道均对应设置有至少一组除油粉吹喷组件，所述除油粉吹喷组件用于向轨道上吹喷除油粉；以及磁轨制动组件，所述机车底盘下部设置有与各轨道对应的磁轨制动组件，当制动时，所述磁轨制动组件通电，并吸附于对应的轨道上；所述轮踏面清扫组件和轨面清扫组件均包括伸缩动力推杆和设置在伸缩动力推杆端部的研磨块；清扫时，所述研磨块与相应的轨道轮的轮面或轨道的轨面匹配贴合。2.根据权利要求1所述的隧道内轮轨清扫增粘及磁吸制动牵引机车，其特征在于，所述伸缩动力推杆为气缸、液压缸或电动推杆。3.根据权利要求1或2所述的隧道内轮轨清扫增粘及磁吸制动牵引机车，其特征在于，所述伸缩动力推杆固定在机车底盘上，所述研磨块通过铰接轴设置在伸缩动力推杆的动作端。4.根据权利要求1所述的隧道内轮轨清扫增粘及磁吸制动牵引机车，其特征在于，所述轮踏面清扫组件对应设置在所述轨道轮的正上方，所述机车底盘的前后两端均设置有与各轨道对应的所述轨面清扫组件。5.根据权利要求4所述的隧道内轮轨清扫增粘及磁吸制动牵引机车，其特征在于，所述机车底盘的前后两端均设置有与各轨道对应的除油粉吹喷组件，位于机车底盘前端的除油粉吹喷组件设置在机车底盘前端的轨面清扫组件的前侧，位于机车底盘后端的除油粉吹喷组件设置在机车底盘后端的轨面清扫组件的后侧。6.根据权利要求1或5所述的隧道内轮轨清扫增粘及磁吸制动牵引机车，其特征在于，所述除油粉吹喷组件包括粉罐、设置在粉罐的底部的出料口的气阀和与气阀连接的喷嘴。7.根据权利要求1所述的隧道内轮轨清扫增粘及磁吸制动牵引机车，其特征在于，所述磁轨制动组件包括：导向座，其布设在所述机车底盘上；制动靴，所述制动靴的上端设置有与导向座对应的导向侧板，所述导向侧板滑动贴合设置在所述导向座上；复位弹簧，多组所述复位弹簧设置在制动靴和机车底盘之间；以及电磁铁，其设置在所述制动靴上。8.根据权利要求1或7所述的隧道内轮轨清扫增粘及磁吸制动牵引机车，其特征在于，所述磁轨制动组件设置在前后对应的两组轨道轮之间的机车底盘上。9.根据权利要求1所述的隧道内轮轨清扫增粘及磁吸制动牵引机车，其特征在于，各所述轨道轮上均设置有刹车组件。10.根据权利要求1所述的隧道内轮轨清扫增粘及磁吸制动牵引机车，其特征在于，所述机车底盘的前端设置有驾驶室，所述驾驶室内设置有电器柜，所述机车底盘的中部设置有电源电池箱，所述机车底盘的后部设置有配重箱、气源空压机和行走驱动电机。

技术总结
本实用新型属于隧道施工牵引机车技术领域。一种隧道内轮轨清扫增粘及磁吸制动牵引机车，包括机车底盘、轮踏面清扫组件、轨面清扫组件、除油粉吹喷组件和磁轨制动组件，在机车底盘下部设置有多组轨道轮，机车底盘通过轨道轮行走支撑在轨道上；各轨道轮对应的机车底盘上均设置有轮踏面清扫组件；在机车底盘上均设置有与各轨道对应的轨面清扫组件；多组除油粉吹喷组件设置在机车底盘上，各轨道均对应设置有至少一组除油粉吹喷组件，除油粉吹喷组件用于向轨道上吹喷除油粉；当制动时，磁轨制动组件通电，并吸附于对应的轨道上。本申请能够解决盾构、TBM隧道内施工轨道面和轮踏面上水、泥、油污的清理增粘问题和溜车的紧急制动问题。油污的清理增粘问题和溜车的紧急制动问题。油污的清理增粘问题和溜车的紧急制动问题。


技术研发人员：左建乐 牛敏 李胜永 王耀 王鹏 王志恒
受保护的技术使用者：中铁工程装备集团隧道设备制造有限公司
技术研发日：2022.11.26
技术公布日：2023/6/14