一种机车驱动装置故障救援装置及救援方法与流程

本发明涉及机车故障救援技术领域，尤其涉及一种机车驱动装置故障救援装置及救援方法。

背景技术：

目前，国内铁路跨越式发展，铁路线路繁忙运转，客货混跑，部分线路高速列车与普通列车存在混跑等现象，是我国内铁路实际状态。如果机车因故障无法运行，就需要救援，会对运输秩序造成影响，为了将影响降到最低，就必须尽快使故障机车安全驶离，快速开通占用区间，最大限度地减小对铁路运输秩序的影响。

转向架驱动装置是机车关键部件，驱动装置主要由牵引电机4、抱轴箱9、齿轮箱7、主动齿轮、从动齿轮等组成。运行途中若轮对滚动抱轴承、牵引电机轴承等部件发生烧损、固死故障，轮对固死、不能转动时，必须采取救援措施。如图1所示，驱动装置按照牵引电机在转向架上的安装方式，主要分为滚动抱轴半悬挂式和架悬式两种。半悬挂方式为：一端通过两个分别安装于抱轴箱9内的滚动轴承支承在车轴上，另一端通过电机吊杆6悬挂在转向架构架上。

针对上述半悬挂式驱动装置发生故障，目前运用救援方案概括起来有两类。

第一类是采用专业的救援小车，将故障驱动或者转向架顶起，车轮离地。可以通过机车的控制系统切除故障电机，或机车不启动、由其他机车牵引至检修地点。主要存在如下缺点：

(1)使用救援小车时，需要限制机车运行速度，正线直线区段不超过25km/h，正线弯道不超过20km/h，通过道岔时不超过15km/h。

(2)救援小车的使用安全风险主要为代用台车变形破损，车轮与台车分离、脱轨等。

(3)只适合短距离救援。

第二类是采取故障位置轮对悬空离开轨面的救援回送处置方案，方案实施技术要求较高，需专业人员指导，实施过程复杂。实现轮对悬空，一般需要先将轴箱弹簧取出或割除，然后将整个驱动装置通过轴箱体、铁链、吊具等将驱动装置捆绑到构架上。主要存在以下缺点：

(1)方案实施过程繁琐，技术要求较高，需专业人员指导；

(2)长距离运输安全风险高，仅适合短距离救援；

(3)故障机车运行速度受限制，不能超过最高运行速度30km/h的限制，不能够提高救援机车转运效率。

因此，寻求一种能够满足距离较远的救援需求的机车驱动装置故障的救援装置及救援方法，提高故障机车转运工程中运行速度，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

基于此，现有技术仍然有待改进。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本发明实施例提出一种机车驱动装置故障救援装置及救援方法，以解决现有技术无法满足距离较远的救援需求的技术问题。

一方面，本发明实施例所公开的一种机车驱动装置故障救援装置，包括牵引电机固定座、过渡支架和构架固定座，其中，

所述牵引电机固定座用于与牵引电机连接；

所述构架固定座用于与构架连接；

所述过渡支架的两端分别连接所述牵引电机固定座和所述构架固定座；

并且，当所述牵引电机固定座和所述牵引电机连接，所述构架固定座和构架连接后，所述牵引电机架悬。

进一步地，所述牵引电机固定座、所述过渡支架和所述构架固定座一体成型。

进一步地，所述电机固定座的接口与牵引电机用于连接抱轴箱的连接部相匹配，使所述牵引电机固定座的接口可与牵引电机用于连接抱轴箱的连接部进行连接，达到牵引电机与抱轴箱的连接部连接的配合精度。

进一步地，所述构架固定座搭靠在所述构架的上盖板上。

进一步地，还包括与所述构架固定座配合设置，用于将所述构架固定座柔性地限位于所述构架上的限位机构，所述限位机构安装在所述构架的上盖板上。

进一步地，所述限位机构包括用于上下限位的第一限位块和用于前后限位的第二限位块。

进一步地，所述构架固定座通过吊座组件吊挂至所述构架的下盖板上。

另一方面，本发明实施例还公开了一种机车驱动装置故障救援方法，其包括：

步骤一采用升降支撑装置抬升并支撑故障驱动装置的电机；

步骤二拆除所述故障驱动装置的齿轮箱与抱轴箱装配；

步骤三分离主动齿轮和从动齿轮的啮合关系；

步骤四将上述的机车驱动装置故障救援装置的牵引电机固定座通过螺栓固定安装在牵引电机上，并将构架固定座连接至构架；

步骤五故障机车正常运行至检修车间。

进一步地，步骤二中，

若齿轮箱为整体齿轮箱，则采用切割破坏的方式拆除；若齿轮箱使分体式，则通过拆卸紧固件的方式拆除；

抱轴箱装配采用切割方式进行拆除。

进一步地，步骤四中，构架固定座连接至构架包括：

将构架固定座搭靠在构架上盖板上，并设置限位机构对构架固定座进行上下限位和前后限位；

或者，将构架固定座通过吊座组件吊挂至所述构架的下盖板上。

采用上述技术方案，本发明至少具有如下有益效果：

本发明通过刚性结构的牵引电机固定座、过渡支架和构架固定座等组成的救援装置，将发生抱轴承故障驱动装置的牵引电机实现架悬方式，安装后，牵引电机一端靠电机吊杆固定，另一端通过救援装置连接在构架上，牵引电机与救援装置之间采用螺栓固定，固定形式为故障驱动装置的抱轴箱与电机固定形式，所用紧固件也为故障驱动装置的抱轴箱与电机连接所用的紧固件。这样，牵引电机将会与轮对之间解除关联，轮对可以独立运动，从而实现机车正常运行，达到救援的目的。

对于现有技术中发生驱动装置故障的机车所在停车位置，距离最近的具备更换驱动装置检修车间或者公司较远，需要进行长距离、长时间占用铁路线路进行救援，本发明可以提高故障机车转运过程中运行速度，大幅提高救援效率，降低对铁路运输秩序影响。能够恢复故障机车运行能力，不需要派出救援机车牵引故障机车。实现了牵引电动机的柔性连接，可以降低故障机车转运过程中的风险，具有可靠性高，运行速度高的特点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术的驱动装置的结构示意图；

图2为本发明一实施例的机车驱动装置故障救援装置的结构示意图；

图3为本发明一实施例的机车驱动装置故障救援装置组装在机车上的结构示意图；

图4为本发明一实施例的机车驱动装置故障救援装置的构架固定座和构架连接的结构示意图；

图5为本发明一实施例的机车驱动装置故障救援方法的抬升并支撑牵引电机时的状态图；

图6，图7为本发明一实施例的机车驱动装置故障救援装置的装车效果图；

图8，图9，图10为本发明一实施例的机车驱动装置故障救援装置的装车效果图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明实施例进一步详细说明。

需要说明的是，本发明实施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是为了区分两个相同名称非相同的实体或者非相同的参量，可见“第一”“第二”仅为了表述的方便，不应理解为对本发明实施例的限定，后续实施例对此不再一一说明。

如图1-图10所示，本发明一些实施例公开了一种机车驱动装置故障救援装置，其包括牵引电机固定座1、过渡支架2和构架固定座3，其中，

所述牵引电机固定座1用于与牵引电机连接；

所述构架固定座3用于与构架5连接；

所述过渡支架2的两端分别连接所述牵引电机固定座1和所述构架固定座3；

并且，当所述牵引电机固定座1和所述牵引电机连接，所述构架固定座3和构架5连接后，所述牵引电机实现架悬方式。

优选地，所述牵引电机固定座1、所述过渡支架2和所述构架固定座3一体成型，可以采用钢结构，具有合适的强度。

本实施例通过刚性结构的牵引电机固定座1、过渡支架2和构架固定座3等组成的救援装置，将发生抱轴承故障驱动装置的牵引电机实现架悬方式，安装后，牵引电机一端靠电机吊杆6固定，另一端通过救援装置连接在构架5上，牵引电机与救援装置之间采用螺栓固定，固定形式为故障驱动装置的抱轴箱9与电机固定形式，所用紧固件也为故障驱动装置的抱轴箱9与电机连接所用的紧固件。这样，牵引电机将会与轮对8之间解除关联，轮对8可以独立运动，从而实现机车正常运行，达到救援的目的。

本发明一些实施例所公开的机车驱动装置故障救援装置，在上述实施例的基础上，所述牵引电机固定座1的接口与牵引电机用于连接抱轴箱9的连接部相匹配，使所述牵引电机固定座1的接口可与连接至牵引电机用于连接抱轴箱9的连接部进行连接，达到牵引电机与抱轴箱的连接部连接的配合精度。安装后，牵引电机一端靠电机吊杆6固定，另一端通过救援装置连接在构架5上，牵引电机与救援装置之间可采用螺栓固定，固定形式为故障驱动装置的抱轴箱9与牵引电机的固定形式，所用紧固件也为故障驱动装置的抱轴箱9与牵引电机连接所用的紧固件。这样，牵引电机将会与轮对8之间解除关联，轮对8可以独立运动，从而实现机车正常运行，达到救援的目的。救援装置的牵引电机固定座1的接口可以根据不同的牵引电机接口设置不同的形式和结构，只需要救援装置与牵引电机连接的电牵引机固定座1的接口与抱轴箱9和牵引电机的接口一致，安装后需要达到抱轴箱9与牵引电机的安装精度要求即可。过渡支架2、构架固定座3的大小和结构按照驱动所处位置空间情况进行设计，保证救援装置安装后，构架固定座3可连接至构架5，且牵引电机实现架悬方式。

本发明一些实施例所公开的机车驱动装置故障救援装置，在上述实施例的基础上，所述构架固定座3搭靠在所述构架5的上盖板上。一些优选的实施例中，还包括与所述构架固定座3配合设置，用于将所述构架固定座3柔性地限位于所述构架5上的限位机构，所述限位机构安装在所述构架5的上盖板上。所述限位机构包括用于上下限位的第一限位块53和用于前后限位的第二限位块54。保证救援装置能够把牵引电机可靠固定。

本发明另外一些实施例所公开的机车驱动装置故障救援装置，如图8至图10所示，对于构架固定座3与构架5的连接可通过吊装的方式实现，即所述构架固定座3通过吊座组件吊挂至所述构架5的下盖板52上。

具体地，如图10所示，可以在构架5的下盖板52上安装一吊座31，吊座31上开设起吊孔32，吊座31可以采用焊接的方式进行固定；构架固定座3端部设置为具有销孔的双臂结构，每个臂上开设销孔，双臂结构可以由过渡支架2的两个侧壁延伸而成，安装时，将双臂结构和起吊孔通过销33连接，在销33上的开孔销35和吊座31之间还可以设置垫圈34，以实现对销的固定，完成组装。

本发明的一些实施例中，如图2所示，该救援装置的过渡支架2由两个侧板、上连接板和下连接板组成，组合成具有需要刚度和强度的支架，两个侧板靠近牵引电机的一侧设置圆弧结构，使得过渡支架2的电机侧具有上下两个连接部，分别设置第一安装座和第二安装座，两个安装座对应地通过两组固定螺栓41连接至牵引电机上。圆弧结构的设计，即方便了安装，保证了救援装置与车轴之间的安全距离，又在保证强度的同时，减小整个救援装置的重量。整个过渡支架2呈s状，沿着牵引电机端至构架5端的方向上，上连接板和下连接板之间的距离逐渐减小，构架固定座3由过渡支架2的构架5端延伸而成，使得搭靠在构架上盖板51上的构架固定座3的厚度在一定范围内，便于限位。

为进一步减小整个救援装置的质量，可在两个侧板上、上连接板和下连接板上开设窗口，四个部分可以采用一体成型结构，也可采用焊接的方式进行连接。

为了实现对构架固定座3的限位，在构架固定座3上开设第一限位块53，所述第一限位块53包括依次连接的呈l型结构的侧壁和顶壁，使用时，侧壁底端固定在构架上盖板51上，构架上盖板51、侧壁和顶壁形成一凹槽，构架固定座3的一侧边部分位于该凹槽中，从而实现对构架固定座3的上下限位。同时在构架固定座3的前端和另一侧同时设置第二限位块54，对构架固定座3的前端和另一侧起到限位作用，从而实现构架固定座3的上下、前后、左右限位。第一限位块53和第二限位块54可以通过焊接的方式连接在构架5的上盖板上。

本发明一些实施例还公开了一种机车驱动装置故障救援方法，包括：

步骤一采用升降支撑装置抬升并支撑故障驱动装置的牵引电机；

步骤二拆除所述故障驱动装置的齿轮箱与抱轴箱装配；

步骤三分离主动齿轮和从动齿轮的啮合关系；

步骤四将权利要求1-7任意一项所述的机车驱动装置故障救援装置的牵引电机固定座通过螺栓固定安装在牵引电机上，并将构架固定座连接至构架；

步骤五故障机车正常运行至检修车间。

步骤二中，若齿轮箱为整体齿轮箱，则采用切割破坏的方式拆除；若齿轮箱使分体式，则通过拆卸紧固件的方式拆除；抱轴箱装配采用切割方式进行拆除。

步骤四中，构架固定座连接至构架包括：将构架固定座搭靠在构架上盖板上，并设置限位机构对构架固定座进行上下限位和前后限位；或者，将构架固定座通过吊座组件吊挂至所述构架的下盖板上。

本发明一些实施例所公开的机车驱动装置故障救援装置及救援方法，根据牵引电机与抱轴箱、牵引电机所处位置的空间接口以及构架结构，预先设计一种专用的救援装置，救援装置的接口形式需要根据不同的牵引电机接口，进行牵引电机固定座的设计。救援装置的牵引电机固定座接口与抱轴箱与牵引电机接口一致，安装后需要达到抱轴箱与牵引电机的安装精度要求。构架侧固定座根据驱动所处位置空间情况进行设计，保证救援装置安装后，能够与构架可靠搭靠在一起。安装后，牵引电机一端靠牵引电机吊杆固定，另一端通过救援装置搭靠在构架上盖板上，牵引电机与救援装置之间采用螺栓固定。这样，牵引电机将会与轮对之间解除关联，轮对可以独立运动，从而实现机车正常运行，达到救援的目的。

实施步骤如下：

(1)救援装置安装前，如图5所示，需要将故障驱动的牵引电机下方使用千斤顶或者具备升降功能的液压装置进行支撑。

(2)确保牵引电机支撑固定到位后，拆除齿轮箱与抱轴箱装配。

如果齿轮箱7为整体式齿轮箱，采用切割破坏的方式拆除，如果齿轮箱7为分体式，可通过拆卸紧固件方式拆除。抱轴箱9装配通过切割方式进行拆除，注意拆除齿轮箱7与抱轴箱9装配过程中，不要伤害到车轴。拆除完成后，车轴上只保留从动齿轮。

(3)分离主动齿轮与从动齿轮的啮合关系。

主动齿轮一般都是过盈配合在电机轴上，可以通过专业液压工具进行拆卸。如果遇到个别情况下，小齿轮难以拆卸的情况，可以切割破坏切除。这样主从动齿轮之间就解除关联，实现轮对自由运动，达到救援的目的。

(4)救援装置组装

采用螺栓对救援装置10的牵引电机固定座1与牵引电机4进行连接固定，另一端搭靠在构架5的上盖板51上。由于牵引电机吊杆6内部有橡胶关节，属于柔性定位，因此构架侧也应能够适应这种柔性状态。在构架上设置限位机构对构架固定座进行上下前后限位，可采用第一限位块53和第二限位块54对构架侧救援装置安装座进行固定，该固定方式只是限制了救援装置位移，不传递力矩，该处的定位能够适应牵引电机这种柔性状态。

限位机构需要采用焊接或其他方式固定到构架的上盖板上进行定位，第一限位块限制救援装置上下的振动，第二限位块限制救援装置左右、前后的窜动的，保证救援装置能够把牵引电机可靠固定。

(6)救援装置完成组装效果如图6，图7所示。故障驱动装置的牵引电机悬挂方式通过专用的救援装置实现牵引电机架悬方式，齿轮箱、主动齿轮以及抱轴箱都已经拆除，轮对上只剩下从动齿轮。

上述的救援装置及救援方法可以恢复故障机车正常运行，将原机车牵引电机半悬挂方式转变为全悬挂方式，救援装置的安装接口沿用故障驱动装置牵引电机接口，借用驱动装置紧固件就能实现安装固定，采用限位块实现柔性固定，限位块安装拆卸简便。可以按照机车设计速度运行，不需要附挂于其他机车，节省格外派出担当救援任务的机车成本。特别针对于发生驱动装置故障的机车所在停车位置，距离最近的具备更换驱动装置检修车间或者公司较远，需要进行长距离、长时间占用线路救援，本发明的救援方法的优点更为突出，使用本文所述方法可以提高故障机车转运过程中运行速度，大幅提高救援效率，降低对铁路运输秩序影响。

需要特别指出的是，上述各个实施例中的各个组件或步骤均可以相互交叉、替换、增加、删减，因此，这些合理的排列组合变换形成的组合也应当属于本发明的保护范围，并且不应将本发明的保护范围局限在所述实施例之上。

以上是本发明公开的示例性实施例，上述本发明实施例公开的顺序仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。但是应当注意，以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本发明实施例公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子，在不背离权利要求限定的范围的前提下，可以进行多种改变和修改。根据这里描述的公开实施例的方法权利要求的功能、步骤和/或动作不需以任何特定顺序执行。此外，尽管本发明实施例公开的元素可以以个体形式描述或要求，但除非明确限制为单数，也可以理解为多个。所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本发明实施例公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本发明实施例的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，并存在如上所述的本发明实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。因此，凡在本发明实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明实施例的保护范围之内。

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