公鐵兩用車是指可在公路行走和軌道運行的專用牽引車，主要用于軌道牽引、調(diào)車作業(yè)，也可用于軌道貨物轉(zhuǎn)運。目前國內(nèi)市場上主流產(chǎn)品為柴油機公鐵兩用車及少部分進口蓄電池公鐵兩用車。由于國家對環(huán)保、節(jié)能的大力提倡，使得客戶對環(huán)境、噪音等因素的關(guān)注也日趨密切。因此，設(shè)計制造一種新型的節(jié)能、環(huán)保、低噪音、操作便捷、性能可靠地蓄電池公鐵兩用車成為發(fā)展的必然趨勢。

一、蓄電池公鐵兩用車概述

1．1蓄電池公鐵兩用車特點
(1)蓄電池公鐵兩用車采用蓄電池做電源，通過逆變器將蓄電池直流電變?yōu)榻涣麟婒?qū)動2臺并聯(lián)的異步牽引電機。
(2)蓄電池公鐵兩用車配套固定式充電機。蓄電池充電機利用廠區(qū)、生產(chǎn)現(xiàn)場的三相交流380 V，或者單相220 V電源為蓄電池公鐵車充電。
(3)蓄電池公鐵兩用車采用微機控制技術(shù)，主要包括車輛邏輯控制、車輛液壓系統(tǒng)控制、電機控制、保護控制、無極變速控制等功能。
(4)行走機構(gòu)采用后橋驅(qū)動，驅(qū)動電機與輪邊減速機連接驅(qū)動實心橡膠輪行駛。
(5)公路、鐵路模式切換主要通過車輛前后兩端的導(dǎo)向裝置的升降實現(xiàn)，即車輛在公路行駛時導(dǎo)向裝置升起；鐵路行駛時導(dǎo)向裝置落下，實現(xiàn)對車輛鐵路導(dǎo)向。
(6)制動系統(tǒng)采用液壓、機械混合制動；行車途中采用液壓控制實現(xiàn)盤式制動；駐車制動采用機械控制盤式制動。

1．2主要技術(shù)參數(shù)
蓄電池公鐵兩用車參數(shù)如表1所示。

二、整車結(jié)構(gòu)
蓄電池公鐵兩用車三維模型如圖1所示，其主要由：升降導(dǎo)向裝置、驅(qū)動后橋、轉(zhuǎn)向前橋、司機室、車架、車鉤、電器系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)組成。車輛前后端有升降導(dǎo)向裝置；驅(qū)動后橋為車輛提供驅(qū)動力；轉(zhuǎn)向前橋控制車輛轉(zhuǎn)向行駛；司機室設(shè)計充分考慮人機工程學(xué)布置；車架為高強度鋼焊接而成；車鉤組成為含有減震機構(gòu)裝置；電器系統(tǒng)包括所有電器設(shè)備，控制系統(tǒng)；液壓系統(tǒng)為車輛轉(zhuǎn)向，為公路變鐵路時提供導(dǎo)向，為剎車等提供動力。


(1)升降導(dǎo)向裝置
升降導(dǎo)向裝置包括：導(dǎo)向輪、導(dǎo)向軸、聯(lián)接機構(gòu)、導(dǎo)向油缸等。通過液壓缸的升降實現(xiàn)公鐵兩用車公路、鐵路的模式轉(zhuǎn)換。車輛處于公路模式時導(dǎo)向油缸縮回；鐵路模式時導(dǎo)向油缸伸出將導(dǎo)向輪貼近軌道面實現(xiàn)軌道行駛時對車輛的導(dǎo)向。

(2)驅(qū)動后橋
驅(qū)動后橋包括：驅(qū)動安裝座體、連接軸、減速機、驅(qū)動電機、輪輞、實心橡膠輪等組成。其為車輛在公路、鐵路行駛時提供驅(qū)動力。驅(qū)動電機與輪邊減速機連接，并安裝于驅(qū)動安裝座體上驅(qū)動安裝座體與車架連接，此結(jié)構(gòu)簡易便于安裝維修。

(3)轉(zhuǎn)向前橋
轉(zhuǎn)向前橋有2個安裝座體、2個鋼圈、2個實心橡膠輪、轉(zhuǎn)向橫拉桿、轉(zhuǎn)向油缸及安裝座體等組成。轉(zhuǎn)向油缸和轉(zhuǎn)向橫拉桿、安裝座體等組成一套轉(zhuǎn)向梯形，通過轉(zhuǎn)向油缸的動作，實現(xiàn)對橡膠輪的轉(zhuǎn)動，最終實現(xiàn)對車輛的轉(zhuǎn)向控制。

(4)司機室
司機室配備：操作臺、1個加速踏板、1個腳剎(行車制動)、1個手剎(駐車制動)、1個座椅箱及2個座椅。駕駛室的設(shè)計制作外形采用鋼板折彎成型。駕駛室設(shè)計充分考慮人機工程學(xué)，其布置結(jié)構(gòu)合理，操作便捷。

(5)車架
車架是公鐵車的主要部件，是個零部件安裝定位的基礎(chǔ)，為車體提供足夠質(zhì)量。車體主要由優(yōu)質(zhì)鋼板、型材焊接而成。

(6)車鉤組成
公鐵車使用13號下作用式車鉤，車鉤端部安裝有蝶形彈簧，能有效緩沖車輛在連掛、牽引時引起的碰撞。

三、電器系統(tǒng)
(1)電路
公鐵車采用DC80V蓄電池供電，逆變器將蓄電池提供DC 80 V轉(zhuǎn)換為頻率可調(diào)的AC 80 V，向異步交流電機供電。蓄電池電源在DC 92 V～DC 72 V范圍內(nèi)波動系統(tǒng)能夠正常工作。蓄電池電壓低于DC 68 V時，需要行駛到固定充電點進行充電，公鐵車配備SCR一3型智能充電機。充電機可使用單相交流220 V或者三相電源交流380 V對蓄電池進行充電。

(2)控制系統(tǒng)
公鐵車采用分布采集和集成控制技術(shù)，即分布采集及執(zhí)行，中央集成控制與管理的模式。車輛配備照明系統(tǒng)、顯示儀器儀表、驅(qū)動系統(tǒng)及液壓系統(tǒng)。司機室內(nèi)有足夠的指示燈和儀表，用于指示牽引車的各種狀態(tài)。操作人員通過控制操作臺，實現(xiàn)對車輛的各種信號，模擬信號經(jīng)過PLC控制最終實現(xiàn)相應(yīng)動作。控制系統(tǒng)原理，如圖2所示。


四、液壓系統(tǒng)
液壓系統(tǒng)包括液壓泵站、儲壓系統(tǒng)、導(dǎo)向回路、制動回路和轉(zhuǎn)向回路。

(1)液壓泵站由油箱、溢流閥、液壓儀表、過濾器等組成。
(2)儲壓系統(tǒng)有車輛存儲動力、保壓等功能。
(3)導(dǎo)向回路由導(dǎo)向油缸、電磁換向閥、液壓鎖、壓力繼電器等組成，主要實現(xiàn)導(dǎo)向油缸的伸縮回路保壓，以控制車輛在軌道模式，或者在鐵路模式。
(4)制動回路由制動閥、梭閥、減壓回路及制動缸組成，其實現(xiàn)對車輛的液壓制動。
(5)轉(zhuǎn)向回路包括轉(zhuǎn)向閥、分流集流閥和轉(zhuǎn)向缸。轉(zhuǎn)向前橋有兩轉(zhuǎn)向油缸，通過液壓系統(tǒng)控制實現(xiàn)車輛的轉(zhuǎn)向行駛。

五、結(jié)束語
蓄電池公鐵車的研制、為公司提供了新的軌道交通設(shè)備，豐富了市場。公司憑借研制該車輛在公路、鐵路兩用設(shè)備上作出了相應(yīng)的衍生設(shè)備。該車輛的投入使用讓操作人員的工作環(huán)境得到改善，實現(xiàn)了設(shè)備的零排放和低噪聲。

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