CN102963381A - 一种h型悬浮架走行机构 - Google Patents
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Abstract
一种H型悬浮架走行机构，具有两个由悬浮摇枕结构和车体连接结构构成的悬浮架走行机构单元，悬浮摇枕结构包括：悬浮臂、弹性支撑部件、摇枕，形成轮对式H型悬浮单元，实现前后左右电磁铁阵列的间距会随曲线动态自适应变化；车体连接结构包括中心销和弧形滑动旁承。在磁悬浮车辆通过曲线时，前后悬浮架单元能随线路曲线大小变化与车体相对水平转动，左右电磁铁阵列的间距能随线路“轨距”动态变化，悬浮电磁铁能随线路超高和缓坡的扭曲较好地贴合线路，实现车辆顺利通过曲线，可见本机构既能实现前后走形单元与车体的自由摆动，又能实现悬浮电磁铁会贴合线路自适应调整，满足悬浮架走行机构完全解耦运动学要求，是真正意义上的完全解耦。
Description
技术领域
本发明涉及磁悬浮车辆或其它轨道磁浮设备的走行机构，属于磁悬浮技术领域。
背景技术
目前，国内外对节能环保便捷的城市磁悬浮交通技术研究非常热门。其中具有小型轻量、运营灵活、经济节能、综合成本低的优点的中低速轻型单永磁悬浮车辆，是未来新型城市交通。但目前工程化技术还有待突破，特别是设计一种结构简单、便于控制的完全解耦悬浮架走行机构尤为关键。
由于磁悬浮车辆过曲线时，左右电磁铁阵列的间距和前后悬浮单元会随曲线大小变化和扭曲，要实现车辆顺利通过曲线，左右电磁铁能较好地贴合线路，其走行机构必需解耦，以实现电磁铁阵列的间距会随曲线自适应变化。
美国MagneMotion公司提出了一种M3磁悬浮车辆悬浮结构，其采用大空气弹簧垂向支撑，并在垂直平面内辅助设置4个斜向安装的减震器，这一设计可以实现行走机构和车体间的相对运动，达到解耦和平稳性的目的。该方案中，左、右侧悬浮磁铁阵列可以绕横向轴上下转动，左右悬浮臂可以绕垂向轴左右转动，能很好地适应线路水平曲线、竖向曲线和超高的扭曲，较均匀的贴合线路。通过调整相应减震器参数，实现其系统控制的灵活和稳定。但通过空气弹簧传递牵引力、制动力是不合适的，安全性和可靠性不高。
但是具有这种悬浮结构的车辆通过曲线时，当曲线半径很小时，左、右侧悬浮磁铁阵列的间距h明显比直线运行时小得多，即由左、右侧悬浮电磁位置决定的所谓“轨距”比直线段显著减小。为了使车辆顺利通过，要么在曲线线路上的轨距采用按一定规律变窄，但这将导致其他车型无法运行；要么需要对该行走机构进行改进，使之适应曲线。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的上述不足，提供一种H型悬浮架走行机构，其实现了完全解耦悬。
为了解决以上技术问题，本发明提供的H型悬浮架走行机构，具有两个悬浮架走行机构单元，每个悬浮架走行机构单元组成包括：左侧悬浮臂、右侧悬浮臂、设置于悬浮臂下部的悬浮电磁铁安装架，以及安装在悬浮电磁铁安装架上的悬浮电磁铁，其特征在于：还包括横跨设置于所述左侧悬浮臂和右侧悬浮臂之上的摇枕，所述摇枕上端面的中央设置用于牵引车体的中心销，所述摇枕上端面还设置有以中心销为对称中心的用于支撑车体的一对弧形滑动旁承，所述弧形滑动旁承的弧形圆形与中心销的中心重合，所述左侧悬浮臂和右侧悬浮臂的中部设有用于支撑摇枕端部的弹性支撑部件，所述摇枕的两端落在所述弹性支撑部件上。
本发明进一步的改进在于：
（1）、所述悬浮架走行机构单元还具有对称设置的吊杆，所述悬浮臂的上端内侧固定连接有支撑板，所述吊杆两端分别与支撑板和摇枕连接。
（2）、所述支撑板下端面固定有与轨道上端面对应的用于支撑车辆在轨道上滑行的支撑轮。
（3）、所述悬浮架走行机构单元还具有对称布置的两端分别连接摇枕和悬浮臂侧面的四根水平曲线阻尼减震器。
（4）、所述悬浮电磁铁安装架通过横向销轴与悬浮臂铰接，所述悬浮电磁铁安装架与悬浮臂的两侧之间设置有竖向曲线阻尼减震器，用以增加悬浮电磁铁安装架绕横向销轴转动的阻尼。
（5）、所述摇枕两端的下端面设有与所述弹性支撑部件配合的联接座，所述联接座与弹性支撑部件的上端相接，所述弹性支撑部件为橡胶弹簧、支撑弹簧中的一种。
（6）、所述弧形滑动旁承的弧形半径为轨距的一半。
（7）、所述摇枕与弧形滑动旁承之间设有弹性支撑元件。
本发明的悬浮架走行机构单元分为悬浮摇枕结构和车体连接两部分。悬浮摇枕结构包括：摇枕、弹性支撑部件、悬浮臂、吊杆及相关的减震器组成，构成轮对式H型悬浮单元，实现前后左右电磁铁阵列的间距会随曲线动态自适应变化。车体连接则由摇枕中心上的牵引装置和摇枕上的弧形滑动旁承与车体连接。在磁悬浮车辆通过曲线时，前后悬浮架单元能随线路曲线大小变化与车体相对水平转动，左右电磁铁阵列的间距能随线路“轨距”动态变化，悬浮电磁铁能随线路超高和缓坡的扭曲较好地贴合线路，实现车辆顺利通过曲线，可见本机构既能实现前后走形单元与车体的自由摆动，又能实现悬浮电磁铁会贴合线路自适应调整，满足悬浮架走行机构完全解耦运动学要求，是真正意义上的完全解耦。
同时车体减震系统可用圆形钢簧（或橡胶弹簧）来支撑摇枕，替代传统车辆采用空气簧垂向支承的车体。这样既解决了车辆需专门配备风源系统的问题，又节约走行部悬浮结构与车体的联接空间，降低车辆高度，提高车辆运行的稳定性，减低车辆运营成本和系统工程造价。
本发明悬浮架走行机构，结构简单、工作可靠，实现悬浮电磁铁阵列随不同曲线自适应调整，满足运动学要求，是实现城市和城际磁悬浮便捷交通工程化技术的重大突破，可以在城市城际磁悬浮交通车辆和其它轨道磁浮设备中推广使用。
附图说明
图1为本实施例的悬浮架走行机构单元俯视图。
图2为本实施例的悬浮架走行机构单元与车体联接示意图。
图3为本实施例的轨旁方向视角的侧视图。
图中标号示意如下：1-悬浮电磁铁安装架；2-左侧悬浮臂；2＇-右侧悬浮臂；3-支撑弹簧；4-摇枕；5-弧形滑动旁承；6-中心销；7-车体；8-吊杆；9-支撑轮；10-轨道；11-水平曲线阻尼减震器；12-竖向曲线阻尼减震器，13-支撑板。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。需要说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率，仅用以方便、清晰地辅助说明本发明实施例的目的。
如图1至3所示为本发明实施例的悬浮架走行机构单元，本发明H型悬浮架走行机构具有两个如图1-3所示的悬浮架走行机构单元，每个悬浮架走行机构单元组成包括：左侧悬浮臂2、右侧悬浮臂2＇、设置于悬浮臂下部的悬浮电磁铁安装架1，以及安装在悬浮电磁铁安装架1上的悬浮电磁铁，其还包括横跨设置于所述左侧悬浮臂2和右侧悬浮臂2＇之上的摇枕4，摇枕4上端面的中央设置用于牵引车体7的中心销6，摇枕4上端面还设置有以中心销6为对称中心的用于支撑车体7的一对弧形滑动旁承5，弧形滑动旁承5的弧形圆形与中心销6的中心重合，左侧悬浮臂2和右侧悬浮臂2＇的中部设有用于支撑摇枕4端部的弹性支撑部件，摇枕4的两端落在所述弹性支撑部件上。悬浮车辆过曲线时，前后H型摇枕结构悬浮架单元能随线路曲线大小变化与车体之间绕中心销水平方向相对自适应转动。
如图1至3所示，悬浮架走行机构单元还具有对称设置的吊杆8，悬浮臂的上端内侧固定连接有支撑板13，吊杆8两端分别与支撑板13和摇枕4连接；支撑板13下端面固定有与轨道10上端面对应的用于支撑车辆在轨道10上滑行的支撑轮9。
本实施例中，悬浮架走行机构单元还具有对称布置的两端分别连接摇枕4和悬浮臂侧面的四根水平曲线阻尼减震器11。悬浮电磁铁安装架1通过横向销轴与悬浮臂铰接，所述悬浮电磁铁安装架1与悬浮臂的两侧之间设置有竖向曲线阻尼减震器12，用以增加悬浮电磁铁安装架1绕横向销轴转动的阻尼。
可见，本例中左右悬浮臂通过销接转轴与与左右电磁铁安装架联接，可以实现左右悬浮电磁铁阵列能够绕横轴转动。为增加稳定性，分别在左右电磁铁安装架与左右悬浮臂两侧之间设置竖曲线阻尼减震器相连，增加绕轴转动阻尼，适应竖曲线线路变化；左右悬浮臂分别用吊杆和摇枕连接，在轴向完全解耦，左右悬浮臂有一定量的位移和扭曲。为增加系统控制的稳定性，增加阻尼，在摇枕两侧设置水平曲线阻尼减震器与左右悬浮臂相连，实现前后左右电磁铁阵列会随线路超高和缓坡的扭曲动态自适应调整。较好地贴合线路，最大限度地满足车辆通过曲线运行时悬浮力和导向力的需求。
如图所示的本实施例中，摇枕4两端的下端面设有与所述弹性支撑部件配合的联接座，联接座与弹性支撑部件的上端相接，所述弹性支撑部件为支撑弹簧3，除此以外，还可以使用橡胶弹簧。弧形滑动旁承5的弧形半径为轨距的一半。摇枕4与弧形滑动旁承5之间设有弹性支撑元件。支撑弹簧替代传统二系弹簧安装在构架上与车体联接。既解决了车辆需专门配备风源系统的问题，又节约走行部悬浮结构与车体的联接空间，可降低车辆高度。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。
Claims (8)
1. 一种H型悬浮架走行机构，具有两个悬浮架走行机构单元，每个悬浮架走行机构单元组成包括：左侧悬浮臂、右侧悬浮臂、设置于悬浮臂下部的悬浮电磁铁安装架，以及安装在悬浮电磁铁安装架上的悬浮电磁铁，其特征在于：还包括横跨设置于所述左侧悬浮臂和右侧悬浮臂之上的摇枕，所述摇枕上端面的中央设置用于牵引车体的中心销，所述摇枕上端面还设置有以中心销为对称中心的用于支撑车体的一对弧形滑动旁承，所述弧形滑动旁承的弧形圆形与中心销的中心重合，所述左侧悬浮臂和右侧悬浮臂的中部设有用于支撑摇枕端部的弹性支撑部件，所述摇枕的两端落在所述弹性支撑部件上。
2. 根据权利要求1所述的H型悬浮架走行机构，其特征在于：所述悬浮架走行机构单元还具有对称设置的吊杆，所述悬浮臂的上端内侧固定连接有支撑板，所述吊杆两端分别与支撑板和摇枕连接。
3. 根据权利要求2所述的H型悬浮架走行机构，其特征在于：所述支撑板下端面固定有与轨道上端面对应的用于支撑车辆在轨道上滑行的支撑轮。
4. 根据权利要求1所述的H型悬浮架走行机构，其特征在于：所述悬浮架走行机构单元还具有对称布置的两端分别连接摇枕和悬浮臂侧面的四根水平曲线阻尼减震器。
5. 根据权利要求1所述的H型悬浮架走行机构，其特征在于：所述悬浮电磁铁安装架通过横向销轴与悬浮臂铰接，所述悬浮电磁铁安装架与悬浮臂的两侧之间设置有竖向曲线阻尼减震器，用以增加悬浮电磁铁安装架绕横向销轴转动的阻尼。
6. 根据权利要求1所述的H型悬浮架走行机构，其特征在于：所述摇枕两端的下端面设有与所述弹性支撑部件配合的联接座，所述联接座与弹性支撑部件的上端相接，所述弹性支撑部件为橡胶弹簧、支撑弹簧中的一种。
7. 根据权利要求1所述的H型悬浮架走行机构，其特征在于：所述弧形滑动旁承的弧形半径为轨距的一半。
8. 根据权利要求4所述的H型悬浮架走行机构，其特征在于：所述摇枕与弧形滑动旁承之间设有弹性支撑元件。
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| C05 | Deemed withdrawal (patent law before 1993) | ||
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