CN103332197A - 一种悬挂式独轨车辆转向架 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种悬挂式独轨车辆转向架，属于轨道交通技术领域。悬挂式列车转向架存在结构复杂，安全性差、曲线通过能力差、列车运行时噪声大等问题。本发明构架的两端设有电机安装座，牵引电动机通过螺栓固定在电机安装座上，联轴节两端分别与牵引电动机输出轴和齿轮箱输入轴相连；走行轮通过空心轴与构架相连，牵引电机的下方两侧设有导向轮，通过螺栓与构架相连，与走行轮和导向轮相对应的分别设有走行轮安全轮和导向轮安全轮。主要用于城轨列车驱动。

Description

一种悬挂式独轨车辆转向架

技术领域

本发明属于轨道交通技术领域，特别涉及悬挂式独轨交通的驱动技术。

背景技术

随着我国城市化进程的快速推进，越来越多的人涌入到城市之中。随着城市人口数量爆炸式的增长，城市的交通问题越来越严重。为了解决城市的交通问题，已经有各种各样的交通系统投入使用，比如地铁系统、快速公交系统等等。这两种交通系统作为城市公共交通的主力，仍难以解决城市上下班高峰时期交通拥堵问题。尤其在我国一些地势起伏较大，道路狭窄，转弯半径条件有限，城市人口相对密集的城市，地铁系统的建设成本比较高，不利于推广与运营。

悬挂式独轨（Suspended Monorail）交通系统是一种轨道为箱型梁体，车辆悬挂于其下行驶的交通系统。其运量在地铁与地面公交系统之间，是一种中等运量的交通系统。悬挂式独轨列车的轨道由钢铁或水泥立柱支撑在空中。它将地面交通移至空中，在无需扩展城市现有公路设施的基础上解决城市交通问题，对于城市交通系统而言是一种很好的补充。悬挂式公共交通系统在世界上商业运用比较成熟的国家主要有德国和日本。

国外悬挂式独轨列车的设计，有诸多缺点，比如悬挂结构复杂、安全性差、曲线通过能力差、列车运行时噪声大。尤其是德国早期的悬挂式列车，转向架结构复杂，安装与维修极不方便，遇到突发状况无法快速处理，本设计克服了这些缺点，采用更加新型的悬挂方式、驱动装置、走行和导向装置以及基础制动装置等。

发明内容

本发明的目的是提供一种悬挂式独轨车辆转向架，它能有效地解决悬挂式独轨车辆运行时噪声大和曲线通过能力差等问题。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

该转向架包括：行走机构和悬吊装置，构架的两端设有电机安装座，牵引电动机通过螺栓固定在电机安装座上，齿轮箱固定在构架上，联轴节两端分别与牵引电动机输出轴和齿轮箱输入轴相连；走行轮通过空心轴与构架相连，制动盘固定在走行轮内侧的驱动轴上；牵引电机的下方两侧设有导向轮，通过螺栓与构架相连，与走行轮和导向轮相对应的分别设有走行轮安全轮和导向轮安全轮；梯形悬挂杆的上端通过销子与中心销下端连接，中心销的上端穿过构架与枕梁连接，其间设有垫块，梯形悬挂杆的下端与车体通过销子连接；枕梁与构架之间设有空气弹簧和横向拉杆，中心销与构架之间设有牵引座。

具体的说:

（1）悬挂式列车车体与转向架之间的悬吊装置。悬吊装置主要包括：车体与中心销间之间梯形悬挂杆、梯形悬挂杆与车体之间设有减振器、（安装于车体与梯形悬挂杆装置之间）、中心销与摇枕之间的连接装置、摇枕与构架的连杆、中心销与构架间的牵引座。

（2）转向架的驱动装置包括牵引电动机、联轴节和齿轮箱，为了适应小半径曲线线路的要求，将差速器结构设计到传统齿轮箱中。因此齿轮箱可以起到两方面的作用：一是通过主减速器降低转速、增大转矩并改变旋转方向；二是通过差速器使左右两侧车轮以不同的转速转动，以适应转向的要求。

（3）悬挂式独轨列车的走行轮和导向轮都采用橡胶充气轮胎，其中导向轮主要包括轮胎、轮辋、安全轮、轮芯、轮轴、连接件等，导向轮通过螺栓将其连接件与构架相连。走行轮主要包括轮胎、轮毂、轮辋、驱动轴等。它主要通过空心轴与构架相连。

（4）悬挂式独轨列车采用油压卡钳式盘形制动装置，该装置体积小，重量轻，制动倍率大，工作可靠。制动盘安装在车轮轮毂内侧的驱动轴上，并且每根驱动轴有一个制动盘。

本发明与现有技术相比的优点在于：

（1）采用橡胶轮胎作为驱动走行轮，与传统钢轮钢轨相比，大大降低了运行时的噪声，同时也降低了轨道梁的振动，车辆行驶振动激发梁柱形成的二次辐射噪声也很小，减少了对周围居民的噪声污染；橡胶轮胎有很强的爬坡能力，最大坡度可以达到10％，适合在坡道较多较陡的地区行驶。

（2）设置了安全保护结构，保证行车安全。在纵向方向，走行轮侧安装有走行安全轮，当胶轮破裂时，可以保证列车行驶一段距离后安全停车；在横向方向，导向轮侧安装有导向安全轮，起到同样的保护作用；在垂向方向，安装有安全钢索，当悬吊装置损坏后保障车辆安全。

（3）驱动系统采用差速器装置，在车辆转弯时，可以使内外侧车轮以不同速度转动，适应转向的要求，减少橡胶轮胎的磨损。最终降低了弯道的最小曲线半径，适合城市小半径线路，从而避免许多房屋的拆迁，减少了工程费用。

附图说明

图1为本发明的主视图

图2为本发明的俯视图

图3为本发明的左视图

图4为本发明的构架立体图

图5为本发明的悬挂装置立体图

实施例

下面通过附图对本发明做进一步描述：

（1）悬挂式独轨列车轨道梁和传统铁路道床不同，前者的轨道梁在车体1上方并用立柱支撑，转向架位于车体1上方行驶在轨道梁中，所以转向架与车体1的连接不能按照常规的方法来设计。本方案中，通过悬吊装置连接车体1和转向架，悬吊装置包括：中心销2、梯形悬挂杆3、液压减振器4、中心销2与枕梁5之间的垫块6、枕梁5与构架7的横向拉杆8、中心销2与构架7之间的牵引座9。

梯形悬挂杆3上端通过销子与中心销2下端连接，悬挂杆3的下端与车体1通过销子连接。梯形悬挂杆3与车体1之间还安装有减振器4。这种悬挂方式允许车体1相对于转向架有一定摆动，曲线通过能力强。这种连接方式安装拆解方便，在实际运用中可以方便的将车体1与转向架分离，便于检修工作的进行。

中心销2下端与梯形悬挂杆3通过销子连接，上端通过垫块6与枕梁5连接。枕梁5与构架7之间通过空气弹簧10和横向拉杆8连接。这种结构可以实现梯形悬挂杆3相对于中心销2的相对运动，同时也实现了车体1与转向架之间的连接。中心销2与摇枕5通过垫块6连接的方式相对于现有的连接方式具有无磨耗、安装拆解方便等优点。

中心销2与构架7之间通过牵引座9传递牵引力。同时采用牵引座9的传力方式可以实现车体1与转向架之间的相对回转。车体1和转向架之间还安装有安全钢索11，以保证悬挂装置失效时车辆的安全。

（2）所述转向架的驱动装置中，牵引电动机12通过螺栓固定在电机安装座13上，电机安装座13焊接在构架7上。联轴节14两端分别与牵引电动机输出轴和齿轮箱15输入轴相连。

齿轮箱15固定在构架7上，齿轮箱15带动车轴16旋转。齿轮箱15由主减速器、差速器和半桥构成。主减速器采用锥齿轮传动，既可降低转速和增大转矩，又可以改变旋转方向。差速器的结构原理同汽车差速器，当车辆通过曲线时，差速器使左右走行轮17的转速不同，以适应转向的要求。

（3）所述转向架的走行轮17和导向轮18都采用充气橡胶轮胎，爬坡能力和曲线通过能力强。走行轮17通过空心轴与构架7相连，由空心轴传递来自构架的垂向力，而驱动轴只传递来自的牵引电机12的转矩。导向轮18安装在牵引电机12的下方，通过螺栓与构架7相连。构架7上与走形轮17和导向轮18相对应的分别安装有走行轮安全轮19和导向轮安全轮20。当橡胶轮胎破裂时，走行轮安全轮19与轨道21接触。

（4）所述转向架的基础制动装置采用油压卡钳式盘形制动，制动盘22安装在走行轮17内侧，并且每根车轴16上安装有一个制动盘22。

Claims (3)

1.一种悬挂式独轨车辆转向架，包括：行走机构和悬吊装置，其特征在于：构架（7）的两端设有电机安装座（13），牵引电动机（12）通过螺栓固定在电机安装座（13）上，齿轮箱（15）固定在构架（7）上，联轴节（14）两端分别与牵引电动机输出轴和齿轮箱（15）输入轴相连；走行轮（17）通过空心轴（16）与构架（7）相连，制动盘（22）固定在走行轮（17）内侧的驱动轴上；牵引电机（12）的下方两侧设有导向轮（18），通过螺栓与构架（7）相连，与走行轮（17）和导向轮（18）相对应的分别设有走行轮安全轮（19）和导向轮安全轮（20）；梯形悬挂杆（3）的上端通过销子与中心销（2）下端连接，中心销（2）的上端穿过构架（7）与枕梁（5）连接，其间设有垫块（6），梯形悬挂杆（3）的下端与车体（1）通过销子连接；枕梁（5）与构架（7）之间设有空气弹簧（10）和横向拉杆（8），中心销（2）与构架（7）之间设有牵引座（9）。

2.根据权利要求1所述的一种悬挂式独轨车辆转向架，其特征在于：梯形悬挂杆（3）与车体（1）之间设有减振器（4）。

3.根据权利要求1所述的一种悬挂式独轨车辆转向架，其特征在于：车体（1）和构架（7）之间设有安全钢索（11）。

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