一種兩用四輪自行車的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種兩用四輪自行車，屬于交通工具【技術(shù)領(lǐng)域】，它能有效地解決鐵路短途檢修作業(yè)交通運輸成本高問題。驅(qū)動機構(gòu)的兩組腳蹬通過鏈輪鏈條與鏈輪軸相連，鏈輪軸設(shè)有鏈輪，通過鏈條與差速器的外殼相連，電機輸出軸設(shè)有小鏈輪，通過鏈條與差速器的外殼相連，它們均通過行星齒輪與左、右后半軸嚙合。車架后部設(shè)有起升壓桿，起升壓桿旋轉(zhuǎn)軸兩端與車架的起升壓桿安裝座通過軸套固定，推桿左端與起升壓桿下端鉸接，下端與起升輪軸固定。車架中部設(shè)有導(dǎo)向桿滑套，導(dǎo)向桿通過導(dǎo)向桿滑套與車架的導(dǎo)向桿滑套安裝座固定，導(dǎo)向桿與導(dǎo)向桿滑套之間間隙配合并設(shè)有鎖定裝置，兩側(cè)的導(dǎo)向桿通過同步連桿相連。主要用于鐵路短途檢修作業(yè)。
【專利說明】—種兩用四輪自行車
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于交通工具【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及兩用四輪自行車的通用結(jié)構(gòu)設(shè)計。
【背景技術(shù)】
[0002]鐵路上現(xiàn)有的檢修工使用的交通工具是以貨運汽車為藍本，增加導(dǎo)向輪的大中型工程車，這種車輛占大多數(shù)。在接到檢修任務(wù)后，先討論需要哪些檢修工具，然后分配任務(wù)，接著工人先把所需的檢修設(shè)備裝上檢修車。由于過往列車多，為了不影響行車，檢修車通常都得提前一小時左右出動，在車站外等待作業(yè)“天窗點”的到來。直到車站調(diào)度室給了命令，再進入車站，行駛至作業(yè)地點進行檢修。完成檢修后再將檢修設(shè)備裝上檢修車，并將工人運回。還有一種是普通自行車安裝工字輪導(dǎo)向的兩用自行車，雖說結(jié)構(gòu)簡單，但是走行時工字輪和鐵軌間摩擦頻繁，阻力大。
[0003]現(xiàn)有的這種運輸鐵路檢修設(shè)備和工人的方法存在的問題是:從成本考慮，由于工程車價格較貴，一個段配備的檢修車數(shù)量有限，在搶修任務(wù)較重時顯得捉襟見肘。從作業(yè)時間考慮，由于“天窗點”的限制，檢修車在進行搶修任務(wù)的時候不夠機動，而且往往在作業(yè)后還會避讓客車和因檢修耽誤的貨車而在回程途中浪費過多時間。從實用性考慮，某些設(shè)備搶修所需工具少，距離近，不需動用大型檢修車。
[0004]另外，在我國，由于鐵路線路調(diào)整、去彎取直等因素的影響，新線建成后，一些老線便閑置不用，成了鐵路廢線。由于建造鐵路時需要巨額的成本，這些鐵路廢線放著不用不免有些浪費資源。如果拆除老線不是用于修公路或建筑，僅僅是單純的拆除回收鋼軌的目的，就太浪費廢棄鐵路的潛在價值了。在國外，如:韓國、日本、法國、德國等，都有將廢棄鐵路打造為觀光鐵路線路的成功案例。這樣既解決了廢棄鐵路的再利用問題，又能帶動當(dāng)?shù)氐穆糜螛I(yè)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種兩用四輪自行車，它能有效地解決短途檢修作業(yè)交通成本和廢棄鐵路的再利用問題。
[0006]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的:該兩用四輪自行車公路走行機構(gòu)由車架、驅(qū)動機構(gòu)和四個自行車輪組成，前輪轉(zhuǎn)向，后輪驅(qū)動。兩個前輪通過一根可以相對車體轉(zhuǎn)動的擺動梁連接，增加兩用自行車對崎嶇道路的適應(yīng)性?？梢栽诠飞闲凶?，也可以在鐵路上行走的鐵路公路兩用自行車。一種兩用四輪自行車，包括自行車輪、車架、轉(zhuǎn)向機構(gòu)和驅(qū)動機構(gòu)，方向盤及轉(zhuǎn)向軸通過轉(zhuǎn)向軸安裝座與車架上的橫梁固定；驅(qū)動機構(gòu)的兩組腳蹬通過鏈輪鏈條與鏈輪軸相連，鏈輪軸設(shè)有鏈輪，通過鏈條與差速器的外殼相連，并通過行星齒輪與左、右后半軸嚙合；電機輸出軸設(shè)有小鏈輪，通過鏈條與差速器的外殼相連，并通過行星齒與后軸的左、右后半軸嚙合。車架后部設(shè)有起升壓桿安裝座，起升壓桿與壓桿旋轉(zhuǎn)軸焊接固定，壓桿旋轉(zhuǎn)軸兩端與車架的起升壓桿安裝座通過軸套固定，推桿左端與起升壓桿下端鉸接，右端與頂桿中間偏下位置鉸接，頂桿上端與車體上起升頂桿安裝座用銷軸固定，下端與起升輪軸固定，兩端設(shè)有小型膠輪；車架中部設(shè)有導(dǎo)向桿滑套安裝座，導(dǎo)向桿通過導(dǎo)向桿滑套與車架的導(dǎo)向桿滑套安裝座固定，導(dǎo)向桿與導(dǎo)向桿滑套之間間隙配合并設(shè)有鎖定裝置，導(dǎo)向桿的自由端設(shè)有導(dǎo)向輪，兩側(cè)的導(dǎo)向桿通過同步連桿相連。
[0007]所述鎖定裝置包括設(shè)有鎖定孔的導(dǎo)向桿、導(dǎo)向桿滑套以及鎖板，導(dǎo)向桿滑套靠近車架一側(cè)的中間位置設(shè)有帶臺階的通心軸，通過軸瓦與車架上的導(dǎo)向桿滑套安裝座固定，導(dǎo)向桿滑套內(nèi)側(cè)的通心軸與鎖板的內(nèi)側(cè)設(shè)置兩根圓管間隙配合，導(dǎo)向桿鎖定裝置安裝座上的兩個帶復(fù)位彈簧圓柱銷與鎖板內(nèi)側(cè)的兩根圓管間隙配合。
[0008]所述導(dǎo)向輪上方設(shè)有預(yù)緊彈簧，其兩端分別設(shè)有剛度調(diào)節(jié)螺母和長度調(diào)節(jié)螺母。
[0009]所述導(dǎo)向輪設(shè)有踏面錐度和輪緣。
[0010]兩個座椅下均為圓形接口，裝有高度調(diào)節(jié)手柄，調(diào)節(jié)高度的時候也能將座椅方向轉(zhuǎn)向車尾。因此鐵路搶修作業(yè)完成后可以不用將車換向，改變座椅方向，利用電機反轉(zhuǎn)就可以返回。
[0011]鐵路導(dǎo)向機構(gòu)是采用帶踏面錐度的導(dǎo)向輪提供沿鋼軌運動的導(dǎo)向力，動力依然由自行車輪提供。鐵路導(dǎo)向機構(gòu)采用人字形旋轉(zhuǎn)收放機構(gòu)。導(dǎo)向輪共有四個，兩個一組，分別布置在車架的兩側(cè)。同側(cè)的兩根導(dǎo)向桿上端鉸接在一起，導(dǎo)向輪安放在單根導(dǎo)向桿的自由端，兩側(cè)的導(dǎo)向桿通過中間的一根同步連桿連接起來實現(xiàn)同步動作，并通過導(dǎo)向桿來控制導(dǎo)向輪的收放。導(dǎo)向機構(gòu)上有調(diào)節(jié)裝置，能調(diào)節(jié)導(dǎo)向桿長度和彈簧預(yù)緊力，從而調(diào)節(jié)導(dǎo)向輪與鋼軌間的接觸力，防止軌道不平順時，導(dǎo)向輪與鋼軌脫離接觸。
[0012]驅(qū)動機構(gòu)包括人力腳踏驅(qū)動和電機驅(qū)動兩種方式。兩對腳踏同時帶動鏈輪軸，鏈輪軸通過鏈條帶動差速器外殼，從而驅(qū)動后車軸轉(zhuǎn)動。電機則直接通過鏈條帶動差速器外殼并驅(qū)動后車軸。作為鐵路搶修用車時可同時使用兩套驅(qū)動機構(gòu)，電機驅(qū)動可以使搶修人員更快到達目的地，腳踏驅(qū)動則作為電力耗盡時的備用動力。
[0013]該兩用自行車車棚上安裝有太陽能電池板，當(dāng)車輛在戶外運行時，可對蓄電池充電。
[0014]起升機構(gòu)包括連桿組和一對用起升輪軸連接起來的小型膠輪。在上下軌道的時候使用這套機構(gòu)來撐起車體，旋轉(zhuǎn)和移動。
[0015]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點:1.自重較輕，結(jié)構(gòu)相對簡單，造價低；
2.自帶起升機構(gòu)，方便上下軌道；3.導(dǎo)向桿帶有預(yù)緊彈簧，可以調(diào)節(jié)預(yù)緊力；4.有電機和人力兩種驅(qū)動方式，可根據(jù)需要選擇。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)三維圖
[0017]圖2是本發(fā)明在公路使用時左視圖
[0018]圖3是本發(fā)明在鐵路使用時左視圖
[0019]圖4是本發(fā)明的車架結(jié)構(gòu)三維圖
[0020]圖5是本發(fā)明的起升機構(gòu)三維圖[0021 ]圖6是本發(fā)明的驅(qū)動機構(gòu)三維圖
[0022]圖7是本發(fā)明的導(dǎo)向機構(gòu)三維圖
[0023]圖8是本發(fā)明的導(dǎo)向桿鎖定裝置爆炸圖【具體實施方式】
[0024]下面根據(jù)附圖對本發(fā)明做進一步的描述:
[0025]本發(fā)明包括自行車輪1、車架2、轉(zhuǎn)向機構(gòu)3和驅(qū)動機構(gòu)8，方向盤及轉(zhuǎn)向軸通過轉(zhuǎn)向軸安裝座203與車架2上的橫梁固定；兩個座椅安裝座207均為圓形接口，裝有高度調(diào)節(jié)手柄，調(diào)節(jié)高度的時候也能將座椅方向轉(zhuǎn)向車尾。因此鐵路搶修作業(yè)完成后可以不用將車換向，改變座椅方向，利用電機805反轉(zhuǎn)就可以返回。
[0026]車架2后部設(shè)有起升壓桿安裝座209，起升壓桿6與壓桿旋轉(zhuǎn)軸601焊接固定，壓桿旋轉(zhuǎn)軸601兩端與車架2的起升壓桿安裝座209通過軸套固定，推桿602左端與起升壓桿6下端鉸接，右端與頂桿603中間偏下位置鉸接，頂桿603上端與車體上起升頂桿安裝座213用銷軸固定，下端與起升輪軸604固定，兩端設(shè)有小型膠輪605 ;車架2中部設(shè)有導(dǎo)向桿滑套安裝座214，導(dǎo)向桿905通過導(dǎo)向桿滑套906與車架2的導(dǎo)向桿滑套安裝座214固定，導(dǎo)向桿905與導(dǎo)向桿滑套906之間間隙配合并設(shè)有鎖定裝置，導(dǎo)向桿905的自由端設(shè)有導(dǎo)向輪901，兩側(cè)的導(dǎo)向桿905通過同步連桿9相連。
[0027]所述鎖定裝置包括設(shè)有鎖定孔的導(dǎo)向桿905、導(dǎo)向桿滑套906以及鎖板908，導(dǎo)向桿滑套906靠近車架2 —側(cè)的中間位置設(shè)有帶臺階的通心軸，通過軸瓦與車架2上的導(dǎo)向桿滑套安裝座214固定，導(dǎo)向桿滑套906內(nèi)側(cè)的通心軸與鎖板908的內(nèi)側(cè)設(shè)置兩根圓管間隙配合，導(dǎo)向桿鎖定裝置安裝座202上的兩個帶復(fù)位彈簧910圓柱銷與兩根圓管間隙配合。
[0028]所述導(dǎo)向輪901上方設(shè)有預(yù)緊彈簧903，其兩端分別設(shè)有剛度調(diào)節(jié)螺母902和長度調(diào)節(jié)螺母904。
[0029]所述導(dǎo)向輪901設(shè)有踏面錐度和輪緣。
[0030]本發(fā)明在公路上完全靠自行車輪I行走，通過轉(zhuǎn)向機構(gòu)3控制前輪轉(zhuǎn)向。擺動梁中部焊有一根圓形套筒，并通過加強筋加固。圓形套筒先塞入擺動梁安裝座201的前、后座之間，然后從車前端裝入螺栓，穿過擺動梁安裝座201和圓形套筒，用螺母擰緊。擺動梁左、右兩端各裝有一個轉(zhuǎn)向羊角，羊角和擺動梁之間通過螺栓和圓錐滾子軸承連接。帶有深溝球軸承的自行車輪I裝在轉(zhuǎn)向羊角的軸上。
[0031]在鐵路上行走時，該自行車的導(dǎo)向輪901放下，導(dǎo)向輪901帶有凸出的輪緣，導(dǎo)向輪901踏面與自行車輪I外胎面水平一致，所述轉(zhuǎn)向機構(gòu)3的方向盤帶有鎖定裝置，可防止自行車輪I在鋼軌上偏轉(zhuǎn)。該自行車輪I承擔(dān)車體2的大部分重量，導(dǎo)向輪901承擔(dān)少部分重量并提供在鋼軌上沿著鋼軌運動的導(dǎo)向力。在該自行車的車棚4與車棚安裝座205固結(jié)，其上安裝了 一塊為蓄電池7充電的太陽能電池板5。
[0032]本發(fā)明車架2上設(shè)有擺動梁安裝座201、導(dǎo)向桿鎖定裝置安裝座202、轉(zhuǎn)向軸安裝座203、操作桿安裝座204、車棚安裝座205、電機安裝座206、座椅安裝座207、差速器吊座208、起升壓桿安裝座209、后軸安裝座210、腳踏的中軸安裝座211、鏈輪軸安裝座212、起升頂桿安裝座213、導(dǎo)向桿滑套安裝座214、導(dǎo)向機構(gòu)導(dǎo)柱安裝座215。
[0033]本發(fā)明起升機構(gòu)由起升壓桿6、壓桿旋轉(zhuǎn)軸601、推桿602、頂桿603、起升輪軸604、小型膠輪605組成。起升壓桿6與壓桿旋轉(zhuǎn)軸601焊接在一起，壓桿旋轉(zhuǎn)軸601兩端卡在車架2上的起升壓桿安裝座209上，起繞軸線旋轉(zhuǎn)作用。推桿602左端與起升壓桿6下端鉸接，右端與頂桿603中間偏下位置鉸接。頂桿603上端與車體上起升頂桿安裝座213用銷軸固定，下端焊接有一根起升輪軸604，兩端安裝有可轉(zhuǎn)動的小型膠輪605。壓桿旋轉(zhuǎn)軸601與頂桿603的上端是固定在車架安裝座209上，且可以繞其固定點轉(zhuǎn)動。需要將車撐起時，手壓著起升壓桿6逆時針轉(zhuǎn)動，將推桿602向左推出，推桿602右端將頂桿603逆時針推動，小型膠輪605落下接觸地面并撐起車體。完成動作后將起升壓桿6順時針轉(zhuǎn)動即可將小型膠輪605收起，該自行車落地。上軌道時，先將導(dǎo)向輪901放下，將該自行車倒行至鋼軌處，兩后輪挨著鋼軌后靠這套裝置先將車撐起，靠小型膠輪605滾動移動車體，后輪越過第一條鋼軌后將車落下，繼續(xù)后退至兩后輪挨著第二條鋼軌，然后再次將車撐起，讓前輪也越過第一條鋼軌。然后再轉(zhuǎn)動車體，左右搖動起升壓桿6，調(diào)整車體位置，直至兩側(cè)導(dǎo)向輪901的輪緣能卡在鋼軌內(nèi)側(cè)，將車體落下并檢查自行車輪I的位置是否正常。
[0034]本發(fā)明的驅(qū)動機構(gòu)8可以提供人力腳踏驅(qū)動和電機驅(qū)動兩種驅(qū)動方式。使用人力驅(qū)動時，由設(shè)于中軸安裝座211上的腳踏中軸802的兩組腳蹬通過鏈條驅(qū)動鏈輪軸806，設(shè)于鏈輪軸安裝座212上的鏈輪軸806通過鏈輪鏈條帶動差速器807的外殼，并通過行星齒帶動后軸安裝座210上的左后半軸801和右后半軸804轉(zhuǎn)動。而使用電機805驅(qū)動時，設(shè)于車架2的電機安裝座206上配置的電機805帶動電機小鏈輪轉(zhuǎn)動并通過電機鏈條帶動電機驅(qū)動鏈輪，從而帶動設(shè)在差速器吊座208上的差速器807的外殼，并通過行星齒帶動后軸的左右半軸轉(zhuǎn)動。制動時，靠碟剎器夾住碟剎盤803。由于碟剎盤803與差速器807的外殼固定在一起同步轉(zhuǎn)動，從而抑制左、右后半軸轉(zhuǎn)動，通過后輪與地面的摩擦力來制動。
[0035]本發(fā)明的鐵路導(dǎo)向機構(gòu)的導(dǎo)向輪901是帶有踏面錐度和輪緣的，可以在鋼軌上為該自行車提供導(dǎo)向力。單個導(dǎo)向桿905自帶一套調(diào)剛調(diào)長裝置，包括剛度調(diào)節(jié)螺母902、預(yù)緊彈簧903、長度調(diào)節(jié)螺母904。預(yù)緊彈簧903的作用是使導(dǎo)向輪始終緊貼鋼軌，提供足夠的預(yù)緊力。剛度調(diào)節(jié)螺母902可根據(jù)線路和載貨量的大小來調(diào)節(jié)預(yù)緊彈簧903的剛度獲得最佳值。長度調(diào)節(jié)螺母904可以對單個導(dǎo)向桿905的長度進行微調(diào)，使得每個導(dǎo)向輪901接觸鋼軌的預(yù)緊力一致。導(dǎo)向桿905可在導(dǎo)向桿滑套906的內(nèi)方孔里滑動，而導(dǎo)向滑套906靠近車架一側(cè)焊了帶有臺階的通心軸，通過軸瓦與車架2上的安裝座214螺栓固定在車架上，導(dǎo)向桿滑套906可以繞通心軸轉(zhuǎn)動。導(dǎo)向機構(gòu)的鎖定是靠導(dǎo)向桿905上的兩個圓孔、導(dǎo)向滑套906的通孔以及鎖板908上的兩根圓管實現(xiàn)，鎖板908帶有復(fù)位彈簧910，分別套在導(dǎo)向桿鎖定裝置安裝座202上的兩個圓柱銷上。在收放導(dǎo)向輪901之前，先將鎖板908拔出，操作桿907轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)到下一位置時，在復(fù)位彈簧910的作用下鎖板908的銷子會通過導(dǎo)向滑套906的通孔穿入導(dǎo)向桿905的圓孔內(nèi)，達到鎖定的目的。兩側(cè)的導(dǎo)向桿905則通過同步連桿9相連，同步連桿9上端焊有一根加強桿，防止變形。同步連桿9下端焊有兩根圓柱型的導(dǎo)柱909，插入車架2的導(dǎo)柱安裝座215內(nèi)，使同步連桿9只能在同一豎直平面內(nèi)上下滑動。因此，轉(zhuǎn)動與車架2上的操作桿安裝座204鉸接的操作桿907，就可以帶動兩側(cè)的導(dǎo)向輪901有規(guī)律的收放。
【權(quán)利要求】
1.一種兩用四輪自行車，包括自行車輪(I)、車架(2)、轉(zhuǎn)向機構(gòu)(3)和驅(qū)動機構(gòu)(8)，方向盤及轉(zhuǎn)向軸通過轉(zhuǎn)向軸安裝座(203)與車架(2)上的橫梁固定；驅(qū)動機構(gòu)(8)的兩組腳蹬通過鏈輪鏈條與鏈輪軸(806)相連，鏈輪軸(806)設(shè)有鏈輪，通過鏈條與差速器(807)的外殼相連，并通過行星齒輪與左、右后半軸嚙合；電機(805)輸出軸設(shè)有小鏈輪，通過鏈條與差速器(807)的外殼相連，并通過行星齒與后軸的左、右后半軸嚙合，其特征在于:車架(2)后部設(shè)有起升壓桿安裝座(209)，起升壓桿(6)與壓桿旋轉(zhuǎn)軸(601)焊接固定，壓桿旋轉(zhuǎn)軸(601)兩端與車架(2)的起升壓桿安裝座(209)通過軸套固定，推桿(602)左端與起升壓桿(6)下端鉸接，右端與頂桿(603)中間偏下位置鉸接，頂桿(603)上端與車體上起升頂桿安裝座(213)用銷軸固定，下端與起升輪軸(604)固定，兩端設(shè)有小型膠輪(605)；車架(2)中部設(shè)有導(dǎo)向桿滑套安裝座(214)，導(dǎo)向桿(905)通過導(dǎo)向桿滑套(906)與車架(2)的導(dǎo)向桿滑套安裝座(214)固定，導(dǎo)向桿(905)與導(dǎo)向桿滑套(906)之間間隙配合并設(shè)有鎖定裝置，導(dǎo)向桿(905)的自由端設(shè)有導(dǎo)向輪(901)，兩側(cè)的導(dǎo)向桿(905)通過同步連桿(9)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種兩用四輪自行車，其特征在于:所述鎖定裝置包括設(shè)有鎖定孔的導(dǎo)向桿(905)、導(dǎo)向桿滑套(906)以及鎖板(908)，導(dǎo)向桿滑套(906)靠近車架(2)一側(cè)的中間位置設(shè)有帶臺階的通心軸，通過軸瓦與車架(2)上的導(dǎo)向桿滑套安裝座(214)固定，導(dǎo)向桿滑套(906)內(nèi)側(cè)的通心軸與鎖板(908)的內(nèi)側(cè)設(shè)置兩根圓管間隙配合，導(dǎo)向桿鎖定裝置安裝座(202)上的兩個帶復(fù)位彈簧(910)圓柱銷與鎖板(908)內(nèi)側(cè)的兩根圓管間隙配合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種兩用四輪自行車，其特征在于:所述導(dǎo)向輪(901)上方設(shè)有預(yù)緊彈簧(903)，其兩 端分別設(shè)有剛度調(diào)節(jié)螺母(902)和長度調(diào)節(jié)螺母(904)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種兩用四輪自行車，其特征在于:所述導(dǎo)向輪(901)設(shè)有踏面錐度和輪緣。
【文檔編號】B60F1/00GK103978858SQ201410228245
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年5月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月27日
【發(fā)明者】唐陽, 易輝, 張志晨, 羅世輝 申請人:西南交通大學(xué)