一种铁路工程车辆的制作方法

本发明涉及工程车辆，尤其涉及一种铁路工程车辆。

背景技术：

目前国内铁路工程车辆大多采用内燃机液力驱动技术方案，通常将内燃机、液力变矩器、散热系统及相关辅助配套系统布置在铁路工程车辆的车架上方，该布局结构一方面占用了较大的车体内空间，大幅减少了工程车辆车架上的生活区域空间及施工作业区域空间；另一方面还导致工程车辆的重心偏高，车辆整体动力学性能较差，从而对铁路工程车辆的行车速度及乘坐舒适度造成了较大的不利影响。

专利号为zl201410026909.4的中国发明专利公开了一种自带动力的铁路公务轨道车，由自带动力的公务轨道车a和自带动力的公务轨道车b通过车钩和折棚风挡连接组成车组，所述车组既能实现单机运行也能实现双机重联运行，所述公务轨道车a和公务轨道车b均采用液力传动可实现无级变速。该发明的整车组采用动力下沉式布置模式，单节车为液力传动的四轴轨道车，自运行最高速度120km/h且行驶平稳具有良好的动力学性能，完全满足高速铁路的安全运营。但该发明将动力单元、柴油箱等部件进行分散布置，不仅占有较大的安装空间，且无法实现模块化安装，维护保养不便。因此仍需改进。

专利号为zl201610569270.3的中国发明专利公开了一种用于铁路的两用型液力传动轨道车，具有车架，车架上端面设有车体，车架下部设有动力传动系统，动力传动系统包括置于车架上端面前部的发动机、置于车架下端面中部的液力变速箱以及置于车架下端面两端的走行系统，发动机输出端通过传动装置ⅰ与液力变速箱动力输入端连接，液力变速箱的两个动力输出端均通过传动装置ⅱ与走行系统连接并驱动其动作；车架下端面中部一侧设有进排气系统和电器系统，车架下端面中部另一侧设有液压系统和供油系统。该发明是一种既有高速运转性能又有低速大牵引的两用型四轴液力传动轨道车，整车动力传动系统布置合理、安全可靠，具有良好的动力学性能和牵引性能，噪音低，满足现在铁路发展要求。但该发明的发动机、液压系统、供油系统分散布置于车架上和车架下的不同位置，不仅占有了较大安装空间，且无法实现模块化安装，维护保养不便。因此仍需改进。

技术实现要素：

为了解决上述现有自带动力的铁路公务轨道车和用于铁路的两用型液力传动轨道车存在的技术缺陷，本发明采用的技术方案具体如下：

一种铁路工程车辆，包括车架和顶棚，所述车架下部安装有下挂式液力驱动装置安装框架，所述下挂式液力驱动装置安装框架顶部装有悬挂连接组件，所述悬挂连接组件通过紧固件与所述车架相连接，所述下挂式液力驱动装置安装框架内装有下挂式液力驱动装置，所述顶棚上部装有散热装置，所述散热装置通过散热器减振支座与所述顶棚相连接。

优选的是，所述下挂式液力驱动装置安装框架四周顶部装有若干悬挂连接组件，所述悬挂连接组件包括下挂式液力驱动装置吊装支座、下挂式液力驱动装置减振支座，所述下挂式液力驱动装置吊装支座与所述下挂式液力驱动装置减振支座之间通过紧固件和定位销进行安装定位，所述下挂式液力驱动装置减振支座上装有八字形橡胶减振器。

在上述任一方案中优选的是，所述下挂式液力驱动装置安装框架四周顶部装有八个所述悬挂连接组件。

在上述任一方案中优选的是，所述下挂式液力驱动装置减振支座上设置有机械止挡。

在上述任一方案中优选的是，所述下挂式液力驱动装置安装框架上装有发动机框架和液力变矩器框架，所述发动机框架上装有内燃机，所述液力变矩器框架上装有液力变矩器。

在上述任一方案中优选的是，所述下挂式液力驱动装置安装框架上装有集成液压系统及辅件，所述内燃机的飞轮端通过万向传动轴与所述液力变矩器相连接，所述内燃机的皮带轮端通过联轴器与所述集成液压系统及辅件上的液压泵相连接，所述集成液压系统及辅件集成安装在所述内燃机的皮带轮端一侧的所述发动机框架上。

在上述任一方案中优选的是，所述内燃机两侧设置有进气系统。

在上述任一方案中优选的是，所述内燃机的皮带轮端两侧布置有排气及尾气后处理系统。

在上述任一方案中优选的是，所述发动机框架上布置有供油系统，所述供油系统包括燃油粗精滤和供油电子泵。

在上述任一方案中优选的是，所述发动机框架上布置有中冷热交换器、散热水路接口及管路，所述中冷热交换器与所述散热水路接口及管路相连接，所述散热水路接口及管路用于将所有热交换后的水路输送至所述散热装置进行散热及循环。

在上述任一方案中优选的是，所述发动机框架上布置有液力油热交换器、液压油路接口及管路，所述液压油路接口及管路用于为所述散热装置的液压马达提供液压动力源。

在上述任一方案中优选的是，所述发动机框架上布置有控制系统柜，所述控制系统柜内集成有控制单元及电器系统，所述控制系统柜不仅用于与所述铁路工程车辆的控制系统进行通信及数据交换，还用于单独控制或通过整车控制系统对液力驱动装置的各项参数进行监控，亦用于对两套以上的液力驱动装置进行联合控制。

在上述任一方案中优选的是，所述车架下部和顶棚上部分别设置有两套所述下挂式液力驱动装置及散热装置，所述第一套下挂式液力驱动装置及散热装置之间通过第一水路管路相连接，所述第二套下挂式液力驱动装置及散热装置之间通过第二水路管路相连接。

在上述任一方案中优选的是，所述第一套下挂式液力驱动装置及散热装置与所述第一水路管路之间均通过过渡连接管相连接。

在上述任一方案中优选的是，所述第二套下挂式液力驱动装置及散热装置与所述第二水路管路之间均通过过渡连接管相连接。

在上述任一方案中优选的是，所述散热装置包括散热器框架，所述散热器框架上装有高温水散热器、低温水散热器、风扇及马达总成、膨胀水箱、高低温水路接口、马达油路接口、散热系统管路。

在上述任一方案中优选的是，所述风扇并列设置有四个。

在上述任一方案中优选的是，所述散热系统管路包括高低温进回水管、散热系统排气管路、液压系统进回油管路、补水溢流管路，所述散热系统管路布置在车体内。

在上述任一方案中优选的是，所述散热器框架底部开有落水孔及检修孔。

在上述任一方案中优选的是，所述散热器框架底部均布有六个散热器减振支座，所述散热器减振支座上设置有机械止挡。

在上述任一方案中优选的是，所述膨胀水箱采用分层结构，所述分层结构用于隔离高温水和低温水。

在上述任一方案中优选的是，所述散热系统管路开有若干排气点。

在上述任一方案中优选的是，将所述散热装置设置在所述车架下方。

在上述任一方案中优选的是，将所述散热装置设置在所述车架上方两侧。

本发明与现有技术相比的有益效果是：通过在车架下和顶棚上分别设置集成式液力驱动装置及散热装置，使液力驱动装置总体布局更加紧凑，有效降低车辆整体重心，进一步提高车辆整体动力学性能，最大限度压缩安装空间，同时可增加车体内的作业及生活空间，可实现模块化安装，便于维护保养，易于形成批量生产，进一步降低生产成本。可根据整车功率的实际需求，布置若干套集成式液力驱动装置及散热装置进行联合使用。

附图说明

图1为按照本发明的铁路工程车辆的一优选实施例的总体布局示意图。

图2为按照本发明的铁路工程车辆中下挂式液力驱动装置的一优选实施例的立体图。

图3为按照本发明的铁路工程车辆中散热装置的一优选实施例的立体图。

图4为按照本发明的铁路工程车辆中悬挂连接组件的一优选实施例的结构示意图。

图5为按照本发明的铁路工程车辆的如图4所示实施例中悬挂连接组件的a-a剖视图。

附图标记说明：

1下挂式液力驱动装置；2车架；3紧固件；4悬挂连接组件；5散热装置；6顶棚；7第一水路管路；8第二水路管路；9过渡连接管；10万向传动轴；11内燃机；12进气系统；13发动机框架；14液力变矩器；15液力变矩器框架；16控制系统柜；17集成液压系统及辅件；18中冷热交换器；19排气及尾气后处理系统；20供油系统；21液力油热交换器；22散热水路接口及管路；23液压油路接口及管路；24高温水散热器；25低温水散热器；26风扇及马达总成；27膨胀水箱；28散热器框架；29散热器减振支座；30高低温水路接口；31马达油路接口；32下挂式液力驱动装置减振支座；33下挂式液力驱动装置吊装支座；34定位销。

具体实施方式

下面结合图1-5详细描述所述铁路工程车辆的技术方案：

一种铁路工程车辆，包括车架2和顶棚6，车架2下部安装有下挂式液力驱动装置安装框架，所述下挂式液力驱动装置安装框架顶部装有悬挂连接组件4，悬挂连接组件4通过紧固件3与车架2相连接，所述下挂式液力驱动装置安装框架内装有下挂式液力驱动装置1，顶棚6上部装有散热装置5，散热装置5通过散热器减振支座29与顶棚6相连接。

所述下挂式液力驱动装置安装框架四周顶部装有若干悬挂连接组件4，悬挂连接组件4包括下挂式液力驱动装置吊装支座33、下挂式液力驱动装置减振支座32，下挂式液力驱动装置吊装支座33与下挂式液力驱动装置减振支座32之间通过紧固件3和定位销34进行安装定位，下挂式液力驱动装置减振支座32上装有八字形橡胶减振器，所述减震器能够有效阻隔来自竖直方向的振动、沿钢轨前进方向的振动以及垂直于钢轨方向的振动。所述减震器均按照铁路工程车辆振动标准进行设计、计算和选型。下挂式液力驱动装置1上设置有t形槽，用于所述紧固件的机械防松。下挂式液力驱动装置1的整体结构均已进行强度仿真及动态性能计算仿真的验证，均能满足本装置的可靠性及安全性。

所述下挂式液力驱动装置安装框架四周顶部优选装有八个悬挂连接组件4。下挂式液力驱动装置减振支座32上设置有机械止挡，所述机械止挡用于保证所述减震器意外断裂时的安全性。

所述下挂式液力驱动装置安装框架上装有发动机框架13和液力变矩器框架15，发动机框架13上装有内燃机11，液力变矩器框架15上装有液力变矩器14。所述下挂式液力驱动装置安装框架上装有集成液压系统及辅件17，内燃机11的飞轮端通过万向传动轴10与液力变矩器14相连接，内燃机11的皮带轮端通过联轴器与集成液压系统及辅件17上的液压泵相连接，集成液压系统及辅件17集成安装在内燃机11的皮带轮端一侧的发动机框架13上。内燃机11两侧设置有进气系统12。内燃机11的皮带轮端两侧布置有排气及尾气后处理系统19，排气及尾气后处理系统19可根据需要配置。发动机框架13上布置有供油系统20，供油系统20为内燃机提供燃油，供油系统20包括燃油粗精滤和供油电子泵，供油系统20集成布置有利于集中检修及维护保养。发动机框架13上布置有中冷热交换器18、散热水路接口及管路22，中冷热交换器18为中冷空气提供热交换，中冷热交换器18与散热水路接口及管路22相连接，散热水路接口及管路22用于将所有热交换后的水路输送至散热装置5进行散热及循环。发动机框架13上布置有液力油热交换器21、液压油路接口及管路23，液力油热交换器21为液力油提供热交换，液压油路接口及管路23用于为散热装置5的液压马达提供液压动力源。发动机框架13上布置有控制系统柜16，控制系统柜16内集成有控制单元及电器系统，控制系统柜16具备在各种紧急情况下进行互锁保护、各运行参数安全警示以及故障诊断的功能。控制系统柜16不仅用于与所述铁路工程车辆的控制系统进行通信及数据交换，还用于单独控制或通过整车控制系统对液力驱动装置的各项参数进行监控，亦用于对两套以上的液力驱动装置进行联合控制。

液力变矩器14的液力油通过管路与液力油热交换器21相连接。内燃机11的进气系统12的部件及管道、排气及尾气后处理系统19的部件及管道优选布置在所述下挂式液力驱动装置安装框架内两侧。内燃机11的中冷热交换器18及管道优选布置在皮带轮一侧的所述下挂式液力驱动装置安装框架上。液压系统的油箱及辅件优选布置在中冷器后侧的所述下挂式液力驱动装置安装框架上。内燃机11的供油系统20及控制系统柜16优选布置在所述下挂式液力驱动装置安装框架两侧。

所述下挂式液力驱动装置安装框架及其悬挂连接组件4已通过静强度分析、刚度分析、动态性能试验、强度试验等相关技术验证，下挂式液力驱动装置1整体悬挂在铁路工程车辆下方能够确保安全性。

车架2下部和顶棚6上部优选分别设置有两套下挂式液力驱动装置1及散热装置5，第一套下挂式液力驱动装置1及散热装置5之间通过第一水路管路7相连接，第二套下挂式液力驱动装置1及散热装置5之间通过第二水路管路8相连接。第一套下挂式液力驱动装置1及散热装置5与第一水路管路7之间均通过过渡连接管9相连接。第二套下挂式液力驱动装置1及散热装置5与第二水路管路8之间均通过过渡连接管9相连接，所述过渡连接管9优选采用软管，所述软管能够有效防止因车辆行驶过程中的振动而导致的管路损坏及泄露现象的发生。

散热装置5包括散热器框架28，散热器框架28上装有高温水散热器24、低温水散热器25、风扇及马达总成26、膨胀水箱27、高低温水路接口30、马达油路接口31、散热系统管路。所述风扇优选并列设置有四个。高温水散热器24为内燃机11冷却液及液力油热交换器21提供散热。低温水散热器25为中冷热交换器18及液压油提供散热。所述散热系统管路包括高低温进回水管、散热系统排气管路、液压系统进回油管路、补水溢流管路，所述散热系统管路布置在车体内。高低温水路接口30与下挂式液力驱动装置1的散热水路接口及管路22相连接。马达油路接口31与下挂式液力驱动装置1的液压油路接口及管路23相连接。散热器框架28底部开有落水孔及检修孔。散热器框架28底部优选均布有六个散热器减振支座29，散热器减振支座29上设置有机械止挡。膨胀水箱27采用分层结构，所述分层结构用于隔离高温水和低温水。所述散热系统管路开有若干排气点，目的是为了排除管路系统内产生的多余空气。可根据工程车辆的空间需求将散热装置5布置于车架2下方或车架2上方两侧。散热装置5通过风扇整体散热，既节约空间又能显著降低成本，通过散热装置5的集中散热及控制能够较好控制各个系统的散热量，从而有效保证散热效果。

散热装置5上的所有管路通过布置在车体内的管路与车架2下方的下挂式液力驱动装置1各个相应管路接口相连接。下挂式液力驱动装置1及散热装置5的补水管口、补油管口均通过管路布置在车架2下方的所述下挂式液力驱动装置安装框架上，各个补液口均设置有液位检测装置，以便于加注各类液体并监测加注液位。

本发明可根据实际需要将下挂式液力驱动装置1替换为发电机，以便提供电力源。

本发明通过在车架2下和顶棚6上分别设置集成式下挂式液力驱动装置1及散热装置5，使下挂式液力驱动装置1总体布局更加紧凑，有效降低车辆整体重心，进一步提高车辆整体动力学性能，最大限度压缩安装空间，同时可增加车体内的作业及生活空间，可实现模块化安装，便于维护保养，易于形成批量生产，进一步降低生产成本。可根据整车功率的实际需求，布置若干套集成式下挂式液力驱动装置1及散热装置5进行联合使用。

所述实施例仅为优选的技术方案，其中所涉及的各个组成部件以及连接关系并不限于所描述的以上这种实施方案，所述优选方案中的各个组成部件的设置以及连接关系可以进行任意的排列组合并形成完整的技术方案。

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