一种多功能施工车的制作方法

本发明涉及一种主要用于地铁或高铁等轨道建设的多功能施工车，属于施工车辆的优化技术。

背景技术：

在地铁建设、高铁建设过程中，施工车辆要么安装橡胶轮胎，能够在路面上行驶，要么安装轨道轮，能够在已经铺设好的轨道上行驶。

但在实际的应用中，没有铺设轨道的地方，施工车辆需要在路面上行驶，已经铺设了轨道的地方，就不能够在路面上行驶，而要改为在轨道上行驶了。道路在施工建设的过程中，必然有些路段已经铺设好轨道，而有些路段还没铺设轨道只能在路面行走。这里的路面包括普通的路面，也包括隧道的底壁。现在的处理办法是，在路面上行驶时装上橡胶轮胎，当要在轨道上行驶时，就将橡胶轮胎拆卸下来，改装上与轨道配合的轨道轮。当要由在轨道上行驶换成在路面上行驶，又需要将轨道轮更换为橡胶轮胎。

在橡胶轮胎与轨道轮之间进行更换，操作耗时费力，拆下暂时不用的橡胶轮胎或轨道轮，还需要有地方存放。通常是放在施工车辆上，以便需要更换时能够及时更换。

施工车辆不仅要施工，还要搭载施工所需要使用的物料，因此车身较宽，车身的宽度通常大于同轴的车轮之间的距离。现有的施工车辆在经过已经铺设好的地铁或高铁站台时，由于站台向轨道的方向突出，施工车辆车身都会越过轨道向外突出导致过不了站。

因此，需要寻找一种不仅能够在普通地面、隧道及轨道上行驶，还能够顺利驶站台的多功能隧道施工车。

技术实现要素：

本发明的目的是：提供一种能够在普通地面、隧道及轨道上行驶，还能够顺利驶过站台的多功能施工车。

本发明的技术方案是：一种多功能施工车，车体1上设有多组多功能轮架，每组多功能轮架通过一条固定轴2固定在车体的车体接耳12上，同组的多功能轮架能够在外力的作用下围绕同一条固定轴转动；每组多功能轮架又包括一套以上的多功能轮架；车体两侧设有向内凹陷的与站台对应的站台槽11；所述的多功能轮架包括轮架3、轴座4和行走装置，轮架3上设有向两侧突出的轮架轴，沿轮架轴中心设有孔，固定轴穿过轮架轴上的孔使轮架能够在外力作用下围绕固定轴转动；轴座4与轮架3相连，行走装置安置在轴座4上。

所述的行走装置包括主动轮5、从动轮6以及轨道轮7；轨道轮固定在主动轮朝向从动轮的一侧，链轮71固定在轨道轮远离主动轮的一侧，链条72将链轮与行走电机73的输出端相连；主动轮和轨道轮安置在轴座的一端，从动轮安置在轴座的另一端，使主动轮位于车体下方的内侧，从动轮位于车体下方的外侧；行走电机工作带动轨道轮和主动轮转动，主动轮通过轴座带动另一端的从动轮同步转动。

所述的多功能轮架还包括转向装置，所述的转向装置主要包括转向轴8、转向齿轮9，转向轴8的一端与转向电机81相连，转向轴的另一端与转向齿轮9相连。

轮架3上设有与轮架轴垂直的向外突出的中介轴31，轴座上设有轴孔，轮架上的中介轴插入轴座上的轴孔，在外力的作用下，轴座能够围绕中介轴转动。

中介轴上设有键槽32，中介轴末端设有螺纹，平面轴承33套在中介轴31上，中介轴向下穿过轴座4上的轴孔插入中介齿环34，使中介齿环34中心的齿环键插入中介轴31上对应的键槽32，中介轴末端的螺纹穿过中介齿环裸露出来，中介螺母35旋拧在中介轴末端的螺纹上，使轮架与中介齿环成为一体，中介齿环转动就会带动轮架转动；中介齿环34侧方设有向外突出的扇形棘齿36，扇形棘齿与安置在轴座4向外突出的轴座接耳41上的中介齿轮42啮合，中介齿轮42与转向齿轮9啮合；所述的中介齿轮42的中介齿轮轴穿过中介轴承43，中介轴承安置在轴座接耳的中介轴孔里，使中介齿轮轴能够在外力作用下在中介轴承里转动。

在轴座4上设有电机座44，转向电机81和行走电机73固定在电机座顶上，电机座的两条向下延伸的电机座腿分别固定在轴座的两侧，轮架3两侧向外突出的轮架轴位于两条轴座腿的同一侧，转向时，电机座的一条电机座腿抵到同侧的轮架上的轮架轴就不能够再转动，无论是左转还是右转，在水平方向上的最大偏转角度在5-15度之间；转向电机81带动转向轴8转动，转向轴带动转向齿轮9转动，转向齿轮再带动与其啮合的中介齿轮42转动，中介齿轮42带动与其啮合的中介齿环边缘上向外突出的扇形棘齿转动，从而带动与中介齿环套合的中介轴转动，从而使轮架在水平方向上转动实现转向；通过给转向电机输入正向电流或反向电流，实现轮架的右转或左转。

所述的轴座接耳41从轴座侧方向外突出后再向轨道轮的方向倾斜，所述的中介轴孔位于轴座接耳与轴座垂直的部位上，在轴座接耳远离轴座的末端设有转向孔；转向轴8的一端固定在一个斜面齿轮82上，所述的斜面齿轮与另一个固定在转向电机输出轴上的斜面齿轮啮合，转向轴的另一端穿过安置在转向孔里的承轴后固定在转向齿轮9上。

所述的轴座4的一个侧方设有向主动轮方向突出的主动轮多级塔形轴，在相对的另一个侧方设有向从动轮方向突出的从动轮多级塔形轴，主动轮多级塔形轴的末端外壁设有螺纹，从动轮多级塔形轴的末端外壁也设有螺纹；所述的主动轮5的轮毂选用对开式轮毂，轮胎固定在用螺丝锁在一起的两块对开式轮毂对接后形成的轮胎槽上，用螺丝将链轮71固定在轨道轮背对主动轮的壁面上，轨道轮远离链轮的侧方中部设有向主动轮方向突出的轮毂补心74，轮毂补心进入轮毂中心通孔并固定在轮毂上，在轮毂补心里放进补心轴承75，在轨道轮靠近链轮一端的中心孔中依次放进锥形轴承76及骨架油封77；从动轮6的轮毂中也设置了从动轮轮毂补心61。

轴座上的主动轮多级塔形轴从链轮一侧插入链轮及主动轮的中心通孔，在主动轮多级塔形轴末端依次套上主动轮垫圈、主动轮卡环51后拧上主动轮螺母，将主动轮卡环的一侧向主动轮螺母的方向弯折后压在主动轮螺母上，使主动轮卡环和主动轮螺母都不能再移动，再将主动轮油封纸52和主动轮盖板53用螺丝固定在轮毂补心74上；将轴座的从动轮多级塔形轴插入从动轮轮毂补心61后，再套上从动轮垫圈、从动轮卡环62后拧上从动轮螺母，将从动轮卡环的一侧向从动轮螺母的方向螺折后压在从动轮螺母上，使从动轮螺母及从动轮卡环都不能再移动，再将从动轮油封纸63和从动轮盖板64用螺丝固定在从动轮轮毂补心61上。

当多功能施工车行驶在具有弧度的隧道内壁，受隧道内壁的挤压作用，轮架就会自动围绕固定轴发生偏转以适应隧道内壁的弧度，固定轴中心线在地面的投影位于主动轮轮胎胎面的中心线。

有益效果

1.在车体两侧设有向内凹陷的站台槽，能够顺利地越过站台行驶；

2.采用多功能轮架，将主动轮和轨道轮连接在一起，在路面上行驶，就用主动轮，在轨道上行驶，就用轨道轮，因此，不需要更换轮胎，就能够适应路况的变化；

3.多功能轮架上设置了轮架，轮架能够围绕固定在车体上的固定轴转动，能够根据路面情况自动围绕固定轴转动以适应路面的弧度，从而不仅能够在平坦的路面行驶，也能够在具有弧度的隧道里行驶；

4.多功能轮架上设置了轴座，轮架能够在轴座上转动，通过给转向电机输入正向电流或反向电流，实现轮架的右转或左转，从而实现转向；

5.控制转向的幅度在5-15度，电机座的两条向下延伸的电机座腿分别固定在轴座的两侧，轮架3两侧向外突出的轮架轴位于两条轴座腿的同一侧，转向时，电机座的一条电机座腿抵到同侧的轮架上的轮架轴就不能够再转动，无论是左转还是右转，在水平方向上的最大偏转角度在5-15度之间。

附图说明

图1为本发明的一个实施例的立体结构示意图；

图2为图1中实施例的一组多功能轮架的示意图；

图3为图2的局部爆开示意图；

图4为图1中实施例的一套多功能轮架的示意图；

图5为图4的局部爆开示意图；

图6为图5的局部爆开示意图；

图7为图6的局部爆开示意图；

图8为图7的局部爆开示意图；

图9为图8的局部爆开示意图；

图10为图9的局部剖面示意图；

图11为图10的一个部分的局部放大图；

图12为图10的另一个部分的局部放大图；

图13为链轮、轨道轮及主动轮的爆开示意图；

图14为链轮、轨道轮及主动轮的局部剖面示意图；

图15为从动轮的局部剖面示意图；

图16为本发明的局部爆开示意图；

图17为本发明经过站台时的示意图；

图18为本发明在隧道内壁行驶时的示意图。

具体实施方式

如图1至图18所示，一种多功能施工车，以下简称施工车，车体1上设有多组多功能轮架，附图中为四组多功能轮架，多功能轮架的组数一般为偶数对。然后每组多功能轮架又包括一套以上的多功能轮架。每组多功能轮架通过一条固定轴2固定在车体的车体接耳11上，使同组的多功能轮架能够围绕同一条固定轴转动。附图的实施例中一组多功能轮架包括两套多功能轮架。

车体两侧设有向内凹陷的站台槽12，物料及施工车上配置的除多功能轮架外的主要部件安置在位于站台槽上方的物料台上，例如控制室。当多功能施工车驶过站台时，站台进入站台槽，避免了施工车与站台的碰撞。

固定轴2末端设有螺纹，固定轴穿过车体接耳和多功能轮架上预留的孔，使一套多功能轮架位于两个相邻的车体接耳之间，并在穿出车体接耳的固定轴末端拧上固定轴锁紧螺母固定，为防止固定轴锁紧螺母松脱，用固定轴插销将固定轴锁紧螺母和固定轴锁在一起，防止固定轴锁紧螺母在使用过程中转动。

所述的多功能轮架包括轮架3、轴座4和行走装置，轮架3上设有向两侧突出的轮架轴，沿轮架轴中心设有孔，固定轴穿过轮架轴上的孔使轮架能够在外力作用下围绕固定轴转动；轴座4与轮架3相连，行走装置安置在轴座4上。

所述的行走装置包括主动轮5、从动轮6以及轨道轮7；轨道轮固定在主动轮朝向从动轮的一侧，链轮71固定在轨道轮远离主动轮的一侧，链条72将链轮与行走电机73的输出端相连；主动轮和轨道轮安置在轴座的一端，从动轮安置在轴座的另一端，使主动轮位于车体下方的内侧，从动轮位于车体下方的外侧；行走电机工作带动轨道轮和主动轮转动，主动轮通过轴座带动另一端的从动轮同步转动。

多功能施工车通过轨道轮7在轨道上行驶，通过主动轮和从动轮在地面及隧道内壁行驶。

所述的多功能轮架还包括转向装置，所述的转向装置主要包括转向轴8、转向齿轮9，转向轴8的一端与转向电机81相连，转向轴的另一端与转向齿轮9相连。

轮架3上设有与轮架轴垂直的向外突出的中介轴31，轴座上设有轴孔，轮架上的中介轴插入轴座上的轴孔，在外力的作用下，轴座能够围绕中介轴转动。

中介轴上设有键槽32，中介轴末端设有螺纹，平面轴承33套在中介轴31上，中介轴向下穿过轴座4上的轴孔插入中介齿环34，使中介齿环34中心的齿环键插入中介轴31上对应的键槽32，中介轴末端的螺纹穿过中介齿环裸露出来，中介螺母35旋拧在中介轴末端的螺纹上，使轮架与中介齿环成为一体，中介齿环转动就会带动轮架转动。

中介齿环34侧方设有向外突出的扇形棘齿36，扇形棘齿与安置在轴座4向外突出的轴座接耳41上的中介齿轮42啮合，中介齿轮42与转向齿轮9啮合；所述的中介齿轮42的中介齿轮轴穿过中介轴承43，中介轴承安置在轴座接耳的中介轴孔里，使中介齿轮轴能够在外力作用下在中介轴承里转动。

为了方便定位，扩宽中介轴上的一个键槽，相应的，中介齿环内孔中的一个齿环键也相应的扩宽，要将中介轴插入中介齿环，就必须使扩宽的中介齿环内孔中的齿环键进入扩宽了的中介轴上的键槽，只要将中介轴插入中介齿环，则扇形棘齿就会与轴座接耳上的中介齿轮42啮合。

在轴座4上设有电机座44，转向电机81和行走电机73固定在电机座顶上，电机座的两条向下延伸的电机座腿分别固定在轴座的两侧，轮架3两侧向外突出的轮架轴位于两条轴座腿的同一侧，转向时，电机座的一条电机座腿抵到同侧的轮架上的轮架轴就不能够再转动，无论是左转还是右转，在水平方向上的最大偏转角度在5-15度之间。

电机座4的两条电机座腿通过螺丝固定在轮架3与轨道轮7之间的轴座两侧，电机座用于固定转向电机及行走电机的平台位于轮架上方。

转向电机81带动转向轴8转动，转向轴带动转向齿轮9转动，转向齿轮再带动与其啮合的中介齿轮42转动，中介齿轮42带动与其啮合的中介齿环边缘上向外突出的扇形棘齿转动，从而带动与中介齿环套合的中介轴转动，从而使轮架在水平方向上转动实现转向。通过给转向电机输入正向电流或反向电流，实现轮架的右转或左转。

转向电机81的输出轴通过两个互相啮合的斜面齿轮82实现动力的转向。

所述的轴座接耳41从轴座侧方向外突出后再向轨道轮的方向倾斜，所述的中介轴孔位于轴座接耳与轴座垂直的部位上，在轴座接耳远离轴座的末端设有转向孔；转向轴8的一端固定在一个斜面齿轮上，所述的斜面齿轮与另一个固定在转向电机输出轴上的斜面齿轮啮合，转向轴的另一端穿过安置在转向孔里的承轴后固定在转向齿轮9上。

在带有螺纹的中介轴末端设置销孔，相应的，在中介螺母两侧对应的边缘设有向轴座方向凹陷的销孔槽，转动中介螺母至销孔位于销孔槽内，将转向销37插入销孔槽及销孔，使中介螺母不能够发生转动。

所述的轴座4的一个侧方设有向主动轮方向突出的主动轮多级塔形轴，在相对的另一个侧方设有向从动轮方向突出的从动轮多级塔形轴，主动轮多级塔形轴的末端外壁设有螺纹，从动轮多级塔形轴的末端外壁也设有螺纹。

所述的主动轮5的轮毂选用对开式轮毂，轮胎固定在用螺丝锁在一起的两块对开式轮毂对接后形成的轮胎槽上，用螺丝将链轮71固定在轨道轮背对主动轮的壁面上，轨道轮远离链轮的侧方中部设有向主动轮方向突出的轮毂补心74，轮毂补心进入轮毂中心通孔并固定在轮毂上，在轮毂补心里放进补心轴承75，在轨道轮靠近链轮一端的中心孔中依次放进锥形轴承76及骨架油封77。

从动轮6的轮毂中也设置了从动轮轮毂补心61。

轮毂，主要包括深槽轮毂、平底轮毂以及对开式轮毂。优选对开式轮毂。

轴座上的主动轮多级塔形轴从链轮一侧插入链轮及主动轮的中心通孔，在主动轮多级塔形轴末端依次套上主动轮垫圈、主动轮卡环51后拧上主动轮螺母，将主动轮卡环的一侧向主动轮螺母的方向弯折后压在主动轮螺母上，使主动轮卡环和主动轮螺母都不能再移动，再将主动轮油封纸52和主动轮盖板53用螺丝固定在轮毂补心74上；将轴座的从动轮多级塔形轴插入从动轮轮毂补心61后，再套上从动轮垫圈、从动轮卡环62后拧上从动轮螺母，将从动轮卡环的一侧向从动轮螺母的方向螺折后压在从动轮螺母上，使从动轮螺母及从动轮卡环都不能再移动，再将从动轮油封纸63和从动轮盖板64用螺丝固定在从动轮轮毂补心61上。

在主动轮多级梯形轴的末端设有主动轮卡环槽，相应的，在主动轮卡环内壁设有向内突起的主动轮卡环键，把主动轮卡环套在主动轮多级梯形轴上时，主动轮卡环上的主动轮卡环键进入主动轮卡环槽，使主动轮卡环不会在外力的作用下围绕主动轮多级梯形轴转动。

同理，在从动轮多级梯形轴的末端设有从动轮卡环槽，相应的，在从动轮卡环内壁设有向内突起的从动轮卡环键，把从动轮卡环套在从动轮多级梯形轴上时，从动轮卡环上的从动轮卡环键进入从动轮卡环槽，使从动轮卡环不会在外力的作用下围绕从动轮多级梯形轴转动。

如图17所示，当多功能施工车行驶在隧道内壁，受隧道内壁的挤压作用，轮架就会自动围绕固定轴发生转动以适应隧道内壁的弧度。固定轴中心线在地面的投影不会越过主动轮轮胎胎面的中心线。

上述实施例仅是用来说明解释本发明的用途，而并非是对本发明的限制，本技术领域的普通技术人员，在本发明的实质范围内，做出各种变化或替代，也应属于本发明的保护范畴。