基本信息
- 项目名称：
- 铁路机车维护专用助推车
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 机械与控制
- 大类：
- 科技发明制作A类
- 简介：
- 列车在维修时工作人员往往需要移动列车，而移动列车需要开动列车机车或其它大型牵引装置，不仅浪费能源还造成许多不便。而本作品能很好地解决这一问题，它通过主动轮与机车轮之间的摩擦力带动机车轮旋转，从而将所需维修的机车移到指定位置。该铁路机车维护专用助推车设计巧妙、机构合理、推力足够，既节省能源，且成本低、维修方便，是铁路机车检修维护便携的、理想的、快捷的牵车装置。
- 详细介绍：
- 铁路机车维护专用助推车由车架、减速装置、高分子聚合胶轮组、动力装置和电气控制装置等组成。 车架是板架结构，满足强度和减轻重量的要求，从而使助推车更趋稳定、安全、便于装运。 减速装置的减速机为摆线针轮减速机，置于助推车的前端，便于装拆和检修。 高分子聚合胶论组是助推车的关键部件之一，由于特定的工作环境，主动轮和被动轮之间不能采用齿轮传动，依靠轮距的配合与胶轮的弹性，提供足够的转矩使机车车轮转动起来，从而使机车运动起来。 动力装置采用48V直流电机驱动，直流电瓶供电，电瓶采用20AH铅酸电池，性能稳定，电机输出扭矩满足高分子聚合胶轮组驱动机车所需要求。 电气控制装置安全可靠，采用高智能软件控制，以最优越的算法及硬件设计使控制器，使控制功能达到最优化。 铁路机车维护专用助推车结构简单，使用方便，性能稳定，属于一种便携式装备，可以代替人工或牵引机车把机车牵引到指定位置，大大降低了工人的劳动强度，极大的提高了工作效率。
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作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 产品设计：铁路机车维护专用助推车由车架、减速装置、高分子聚合胶轮组、动力装置和电气控制装置等组成。本装置的主要工作原理是将直流电机的转矩经过针轮减速器放大后，再通过高分子聚合胶轮组传到机车的一个车轮踏面上，依靠摩擦力使其转动，从而带动整个机车运动。 发明目的：为铁路机车维修工作带来便利，降低工人劳动强度和铁路机车维修成本。 基本思路和创新点：将直流电机的转矩经过针轮减速器放大后，再通过高分子聚合胶轮组传到机车的一个车轮踏面上，依靠摩擦力使其转动，从而带动整个机车运动。 1、运用高分子聚合胶轮组的摩擦和其弹性将转矩准确无误的传给机车的“主动轮”。 2、电控装置。 3、高分子聚合胶轮组通过一定的组合角度形成“自锁”特性，有助于传递转矩。 主要技术指标： 1、型 号：HX－190型铁路机车维护专用助推车 2、助推机车： ≤190T 3、外形尺寸： 830×600×335mm（长×宽×高） 4、行走速度：0～15 m / min（无级调速） 5、电机功率：1.5KW 6、供电方式：直流48V电瓶供电 7、操作方式：手动操作 8、工作频率：10～16KHz 9、绝缘电阻：各端子对外壳>100MΩ 10、环境温度：-10～45℃ 11、过载能力：额定电流的2倍（1S） 12、工作电压：12～600VDC 13、静态电流: 60mA 14、调速控制信号电压范围：1.2～4.2V
科学性、先进性
- 铁路机车或车辆检修维护时的移动一直采用牵引机车或牵车机构牵引，而牵引机车一般为内燃机车，不适合在机车或车辆检修要求越来越高的库内牵引机车用，而牵车机构一般为链式传输机构，其安装空间需要利用轨道中间的部分空间，且建造成本高、运行不稳定、维护成本较高和驱动电机的防水防潮功能要求较高，使用效果一直不理想。在新建或改造的铁路机车检修基地，急需一种便携式的机车牵车装置，为机车检修时方便进出检修库用。 该铁路机车维护专用助推车为国内首创、替代进口的产品，使用电瓶作为动力源，充电方便、使用环保；采用大输出扭矩的直流电机驱动，驱动力可靠；采用高耐磨的高分子材料的驱动轮与车轮滚动摩擦推动机车，可以使重量在190吨内的机车、在轨道不平度在千分之一以内的工况下每分钟移动15米；采用可调节走行轮机构，方便铁路机车维护专用助推车在非使用状况下的快速移动。 该铁路机车维护专用助推车设计巧妙、机构合理、推力足够，是铁路机车检修维护的便携式的、理想的、快捷的牵车装置。
获奖情况及鉴定结果
- 无
作品所处阶段
- 实验室阶段
技术转让方式
- 无
作品可展示的形式
- 实物
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 使用说明： 1、使用时用手把将牵引车移到机车轨道上， 2、根据机车牵引方向确定转动方向，启动电机， 3、机车运行后根据需要调整速度； 4、快到位后逐渐减速直到停止。 5、使用完成后注意断开电源。 技术特点及优势： 该铁路机车维护专用助推车具有制造成本低、操作简单、维护便捷、充电快捷、推力大、结构简单和使用维护成本低廉等显著特点，是铁路机车检修牵车用最理想的替代装置。能适用于所有铁路机车或车辆检修时的移动用，既可以牵引重量达到190吨的机车，也可以牵引重量在几吨的转向架，使用对象十分广泛。 市场前景和经济效益预测： 该铁路机车维护专用助推车根据机车或车辆的不同质量和转向架轮径，设计成系列产品，适应铁路所有机车或车辆的牵引用。目前，国内铁路机车或车辆检修基地在100家左右，加上铁路制造工厂大约50家，按每家配备两台计算，国内市场需求量在300太左右。按每台市场销售价格平均5万元计算，潜在市场在1500万元左右。潜在的市场前景十分广阔、经济效益良好。
同类课题研究水平概述
- 铁路机车维护专用助推车在国外的使用已经十分普遍，一般采用直流电机驱动，电瓶为动力源，但进口价格十分昂贵，报价一般在5万美金以上，由于采购成本过高，维护成本不低，该铁路机车维护专用助推车在国内铁路市场的推广为零。 铁路机车维护专用助推车属于国内首创产品，目前还没有国内的研究机构研制该产品。该课题小组在借鉴国外设计思路的情况下，力求使用最小功率的直流电机和最小体积的减速机构，通过多次模拟工况下的动力学试验，有效的解决了驱动轮与机车轮饼踏面的摩擦力的难题，采用摩擦系数较高的高分子材料作为驱动轮，较好的避免了机车在轨道状况不理想情况下的牵引难题（轨道水平度不超过1:1000），大大缩减了机构的结构尺寸，使系列化的产品的最大质量控制在75Kg以内，使操作简便、使用维护方便。 铁路机车维护专用助推车采用大输出扭矩的直流电机驱动，设计上利用主动轮的推力保证被动轮始终与机车轨道紧密贴合并保持与机车移动方向一致的运动或运动趋势，主动轮推力可以满足机车移动所需推力要求。 电机控制器、减速机和驱动电机等配件全部采用国内知名品牌产品，性能稳定、维护便捷、维护成本较低、维护周期短。 高分子聚合胶轮组为定制产品，价格低廉。 铁路机车维护专用助推车具有制造成本低、操作简单、维护便捷、充电快捷、推力大、结构简单和使用维护成本低廉等显著特点，是铁路机车牵引的理想的便携式电动装置，是铁路机车检修牵车用最理想的替代装置。
