CN106004912A - 一种减少悬挂式单轨交通横向晃动的转向架 - Google Patents

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朱尔玉
尚龙飞
王宏亮
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Abstract

本专利公开了一种减小悬挂式单轨交通列车横向晃动的转向架，分为“单川字型”转向架和“双川字型”转向架。具体形式是在“单川字型”转向架和“双川字型”转向架的纵梁上增设侧臂，侧臂上设置稳定轮，从受力方面增大转向架的力臂、平衡列车运行中产生的扭转力。通过转向架纵梁、侧臂、悬挂装置相互作用形成抗扭的框架系统和走行轮、导向轮、稳定轮形成抗扭的空间受力系统来增大列车与转向架系统的横向刚度，达到了平衡列车、减小横向晃动的目的。

Description

一种减少悬挂式单轨交通横向晃动的转向架
技术领域
本专利涉及单轨交通领域，具体地说是在悬挂式单轨交通列车转向架中增加侧臂，其上设置稳定轮，以改善转向架使用中的受力状态，减小悬挂式单轨交通列车的横向晃动，提高列车的平稳性和乘客的舒适度。
背景技术
悬挂式单轨交通系统采用的是底部开口的箱形截面轨道梁，列车在轨道梁下方运行，车厢和轨道梁之间依靠转向架连接。所以悬挂式单轨列车的平稳性和乘客的舒适度很大程度取决于转向架运行时的稳定性。
目前运营悬挂式单轨交通系统的国家主要是德国和日本，它们列车的转向架都为SAFEGE型，其轮对系统由走行轮和导向轮组成。不同之处在于导向轮材料和数目的区别，德国的转向架共设置两层导向轮，每层八个，采用尺寸较小的实心橡胶轮；而日本的转向架只设置一层导向轮，采用充气橡胶轮胎。这两种转向架在使用过程中都会产生较大的晃动，运行的平稳性和舒适性都不尽如人意，影响了悬挂式单轨交通的推广。
专利内容
本专利所要解决的技术问题是：
提供一种减小悬挂式单轨交通列车横向晃动的转向架，需要在悬挂式单轨列车转向架上增设稳定轮，通过转向架纵梁、侧臂、悬挂装置相互组合形成传递抗扭作用的框架系统和走行轮、导向轮、稳定轮形成抗扭的空间受力系统来增大列车与转向架系统的横向刚度，减小列车运行过程中的晃动，以增强悬挂式单轨列车运行中的稳定性和舒适性。
本专利解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种减小悬挂式单轨交通列车横向晃动的转向架，分为“单川字型”转向架和“双川字型”转向架，其中“单川字型”转向架包括转向架纵梁2a、侧臂3a、悬挂装置4a、走行轮5a-1、走行轮5a-2、走行轮5a-3、走行轮5a-4、导向轮6a-1、导向轮6a-2、导向轮6a-3、导向轮6a-4、稳定轮7a-1、稳定轮7a-2，共计4个走行轮、4个导向轮和2个稳定轮，其中车厢1a和转向架纵梁2a之间通过悬挂装置4a连接成一个整体；“双川字型”转向架包括转向架纵梁2b、侧臂3b-1、侧臂3b-2、悬挂装置4b-1、悬挂装置4b-2、走行轮5b-1、走行轮5b-2、走行轮5b-3、走行轮5b-4、导向轮6b-1、导向轮6b-2、导向轮6b-3、导向轮6b-4、稳定轮7b-1、稳定轮7b-2、稳定轮7b-3、稳定轮7b-4，共计4个走行轮、4个导向轮和4个稳定轮，其中车厢1b和转向架纵梁2b之间通过悬挂装置4b-1和悬挂装置4b-2连接成一个整体；其特征在于：在“单川字型”转向架中，转向架纵梁2a上设置侧臂3a，在侧臂3a上对称布置稳定轮7a-1、稳定轮7a-2；在“双川字型”转向架中，转向架纵梁2b上设置侧臂3b-1、侧臂3b-2，在侧臂3b-1、侧臂3b-2上对称布置稳定轮7b-1、稳定轮7b-2、稳定轮7b-3、稳定轮7b-4；通过以上设置，达到增大悬挂式单轨列车横向刚度、减小横向晃动的目的；
应用“单川字型”转向架的列车系统中，车厢1a抵抗横向晃动的刚度来自于车厢1a内部的框架系统，“单川字型”转向架抵抗横向晃动的刚度来自于转向架纵梁2a、侧臂3a、悬挂装置4a相互作用形成抗扭的框架系统，以及车厢1a、转向架纵梁2a、侧臂3a、悬挂装置4a、走行轮5a-1、走行轮5a-2、走行轮5a-3、走行轮5a-4、导向轮6a-1、导向轮6a-2、导向轮6a-3、导向轮6a-4、稳定轮7a-1、稳定轮7a-2共同形成抗扭的空间受力系统；应用“双川字型”转向架的列车系统中，车厢1b抵抗横向晃动的刚度来自于车厢1b内部的框架系统，“双川字型”转向架抵抗横向晃动的刚度来自于转向架纵梁2b、侧臂3b-1、侧臂3b-2、悬挂装置4b-1和悬挂装置4b-2相互作用形成抗扭的框架系统，以及车厢1b、转向架纵梁2b、侧臂3b-1、侧臂3b-2、悬挂装置4b-1、悬挂装置4b-2、走行轮5b-1、走行轮5b-2、走行轮5b-3、走行轮5b-4、导向轮6b-1、导向轮6b-2、导向轮6b-3、导向轮6b-4、稳定轮7b-1、稳定轮7b-2、稳定轮7b-3、稳定轮7b-4共同形成抗扭的空间受力系统；
“单川字型”转向架中转向架纵梁2a的尺寸L1×W1＝2400mm×1100mm～3000mm×1500mm，侧臂3a的高度H1＝1000mm～1300mm，悬挂装置4a的尺寸A1×B1×C1＝1400mm×500mm×1500mm～1600mm×800mm×1800mm，同一侧走行轮的中心距D1＝800mm～1200mm，同一侧导向轮的中心距E1＝2000mm～2400mm，两侧导向轮的中心距F1＝1200mm～1400mm，两侧稳定轮的中心距G1＝1200mm～1400mm；
“双川字型”转向架中转向架纵梁2b的尺寸L2×W2＝2400mm×1100mm～3000mm×1500mm，侧臂3b-1的高度H2＝1000mm～1300mm，侧臂3b-2的高度H3＝1000mm～1300mm，悬挂装置4b-1的具体尺寸为A2×B2×C2＝1400mm×500mm×1500mm～1600mm×800mm×1800mm，悬挂装置4b-2的B3＝500mm～800mm，同一侧的走行轮的中心距D2＝800mm～1200mm，同一侧的导向轮中心距E2＝2000mm～2400mm，两侧导向轮的中心距F2＝1200mm～1400mm，同一侧稳定轮的中心距I＝2000mm～2400mm，两侧稳定轮的中心距G2＝1200mm～1400mm，悬挂装置4b-1和悬挂装置4b-2的间距J＝1400mm～1700mm。
本专利的有益效果是：
在悬挂式单轨交通列车转向架上增设侧臂，其上设置稳定轮，通过不同的布置方式，从受力方面增大了转向架的力臂、平衡了列车运行中产生的扭转力，通过转向架纵梁、侧臂、悬挂装置相互组合形成传递抗扭作用的框架系统和走行轮、导向轮、稳定轮形成抗扭的空间受力系统来增大列车与转向架系统的横向刚度，达到了平衡列车、减小横向晃动的目的。
附图说明
图1“单川字型”转向架、车厢和轨道梁的位置关系示意图
图2“单川字型”转向架整体示意图
图3“单川字型”转向架正面示意图
图4“单川字型”转向架侧面示意图
图5“双川字型”转向架、车厢和轨道梁的位置关系示意图
图6“双川字型”转向架整体示意图
图7“双川字型”转向架正面示意图
图8“双川字型”转向架侧面示意图
图中符号：1a-车厢；1b-车厢；2a-转向架纵梁；2b-转向架纵梁；3a-侧臂；3b-1—侧臂；3b-2—侧臂；4a—悬挂装置；4b-1—悬挂装置；4b-2—悬挂装置；5a-1—走行轮；5a-2—走行轮；5a-3—走行轮；5a-4—走行轮；5b-1—走行轮；5b-2—走行轮；5b-3—走行轮；5b-4—走行轮；6a-1—导向轮；6a-2—导向轮；6a-3—导向轮；6a-4—导向轮；6b-1—导向轮；6b-2—导向轮；6b-3—导向轮；6b-4-导向轮；7a-1-稳定轮；7a-2-稳定轮；7b-1-稳定轮；7b-2-稳定轮；7b-3-稳定轮；7b-4-稳定轮；8a-轨道梁；8b-轨道梁；9a-悬挂锚固体系；9b-悬挂锚固体系；10a-桥墩；10b-桥墩；L1-“单川字型”转向架纵梁的长度；L2-“双川字型”转向架纵梁的长度；W1-“单川字型”转向架纵梁的宽度；W2-“双川字型”转向架纵梁2b的宽度；H1-“单川字型”转向架侧臂的高度；H2—“双川字型”转向架侧臂3b-1的高度；H3—“双川字型”转向架侧臂3b-2的高度；A1—“单川字型”转向架悬挂装置的长度；A2—“双川字型”转向架悬挂装置4b-1和悬挂装置4b-2的长度；B1—“单川字型”转向架悬挂装置的宽度；B2—“双川字型”转向架悬挂装置4b-1的宽度；B3—“双川字型”转向架悬挂装置4b-2的宽度；C1—“单川字型”转向架悬挂装置的高度；C2—“双川字型”转向架悬挂装置4b-1和悬挂装置4b-2的高度；D1—“单川字型”转向架同一侧走形轮的中心距；D2—“双川字型”转向架同一侧走形轮的中心距；E1—“单川字型”转向架同一侧导向轮的中心距；E2—“双川字型”转向架同一侧导向轮的中心距；F1—“单川字型”转向架两侧导向轮的中心距；F2—“双川字型”转向架两侧导向轮的中心距；G1—“单川字型”转向架两侧稳定轮的中心距；G2—“双川字型”转向架两侧稳定轮的中心距；I—“双川字型”转向架同一侧稳定轮的中心距；J—“双川字型”转向架悬挂装置4b-1和悬挂装置4b-2的间距。
具体实施方式
结合附图对本专利做进一步说明：
实例一 某悬挂式单轨交通系统，使用了“单川字型”转向架，具体包括车厢1a、转向架纵梁2a、侧臂3a、悬挂装置4a、走行轮5a-1、走行轮5a-2、走行轮5a-3、走行轮5a-4、导向轮6a-1、导向轮6a-2、导向轮6a-3、导向轮6a-4、稳定轮7a-1、稳定轮7a-2、轨道梁8a、悬挂锚固体系9a和桥墩10a。在“单川字型”转向架中的转向架纵梁2a上增加侧臂3a，在侧臂3a上设置稳定轮7a-1和稳定轮7a-2，以改善“单川字型”转向架使用中的受力状态，减小悬挂式单轨交通列车的横向晃动，提高列车的平稳性和乘客的舒适度。
步骤一 在悬挂式单轨交通列车“单川字型”转向架的转向架纵梁2a上设置侧臂3a，其中转向架纵梁2a的尺寸L1×W1＝2400mm×1100mm，侧臂3a的高度H1＝1000mm，如图1、图2、图3和图4；
步骤二 在侧臂3a上对称设置稳定轮7a-1和稳定轮7a-2，两侧稳定轮的中心距G1＝1200mm，并使其紧贴轨道梁8a内表面，这样就能改善悬挂式单轨交通列车转向架运行时的受力状态，如图1、图2、图3和图4；
步骤三 通过悬挂装置4a将车厢1a和转向架纵梁2a连接成一个整体，转向架纵梁2a、侧臂3a、悬挂装置4a相互组合形成传递抗扭作用的框架系统，以及车厢1a、转向架纵梁2a、侧臂3a、悬挂装置4a、走行轮5a-1、走行轮5a-2、走行轮5a-3、走行轮5a-4、导向轮6a-1、导向轮6a-2、导向轮6a-3、导向轮6a-4、稳定轮7a-1、稳定轮7a-2共同形成抗扭的空间受力系统，起到增大力臂、抵抗扭矩、增强稳定性的作用，最终达到减小悬挂式单轨交通列车横向晃动的目的，其中悬挂装置4a的尺寸A1×B1×C1＝1400mm×500mm×1500mm，同一侧走行轮的中心距D1＝800mm，同一侧导向轮的中心距E1＝2000mm，两侧导向轮的中心距F1＝1200mm，两侧稳定轮的中心距G1＝1200mm，如图1、图2、图3和图4。
实例二 某悬挂式单轨交通系统，使用了“双川字型”转向架，具体包括车厢1b、转向架纵梁2b、侧臂3b-1、侧臂3b-2、悬挂装置4b-1、悬挂装置4b-2、走行轮5b-1、走行轮5b-2、走行轮5b-3、走行轮5b-4、导向轮6b-1、导向轮6b-2、导向轮6b-3、导向轮6b-4、稳定轮7b-1、稳定轮7b-2、稳定轮7b-3、稳定轮7b-4、轨道梁8b、悬挂锚固体系9b和桥墩10b。具体是在“双川字型”转向架的转向架纵梁2b上增加侧臂3b-1和侧臂3b-2，在侧臂3b-1上设置稳定轮7b-1和稳定轮7b-2，在侧臂3b-2上设置稳定轮7b-3和稳定轮7b-4，以改善转向架使用中的受力状态，减小悬挂式单轨交通列车的横向晃动，提高列车的平稳性和乘客的舒适度。
步骤一 在悬挂式单轨交通列车“双川字型”转向架的转向架纵梁2b上设置侧臂3b-1和侧臂3b-2，其中转向架纵梁2a的尺寸L1×W1＝2400mm×1100mm，侧臂3b-1的高度H2＝1000mm，侧臂3b-2的高度H3＝1000mm，如图5、图6、图7和图8；
步骤二 在侧臂3b-1上对称设置稳定轮7a-1和稳定轮7a-2，在侧臂3b-2上对称设置稳定轮7a-3和稳定轮7a-4，两侧稳定轮的中心距G2＝1200mm，同一侧稳定轮的中心距I＝2000mm，并使其紧贴轨道梁8b内表面，这样就能改善悬挂式单轨交通列车转向架运行时的受力状态，如图5、图6、图7和图8；
步骤三 通过悬挂装置4b-1和悬挂装置4b-2将车厢1b和转向架纵梁2b连接成一个整体，转向架纵梁2b、侧臂3b-1、侧臂3b-2、悬挂装置4b-1、悬挂装置4b-2相互组合形成传递抗扭作用的框架系统，以及车厢1b、转向架纵梁2b、侧臂3b-1、侧臂3b-2、悬挂装置4b-1、悬挂装置4b-2、走行轮5a-1、走行轮5a-2、走行轮5a-3、走行轮5a-4、导向轮6a-1、导向轮6a-2、导向轮6a-3、导向轮6a-4、稳定轮7a-1、稳定轮7a-2、稳定轮7a-3、稳定轮7a-4共同形成抗扭的空间受力系统，起到增大力臂、抵抗扭矩、增强稳定性的作用，最终达到减小悬挂式单轨交通列车横向晃动的目的，其中悬挂装置4b-1的尺寸A2×B2×C2＝1400mm×500mm×1500mm，同一侧走行轮的中心距D2＝800mm，同一侧导向轮的中心距E2＝2000mm，两侧导向轮的中心距F2＝1200mm，两侧稳定轮的中心距G2＝1200mm，同一侧稳定轮的中心距I＝2000mm，悬挂装置4b-1和悬挂装置4b-2的间距J＝1400mm，如图5、图6、图7和图8。
以上所述，仅是本专利的较佳实施例而已，并非对本专利作任何形式上的限制，凡是依据本专利的技术实质对以上实施例作出的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本专利技术方案的范围内。本专利具有新颖性、实用性，符合要求，故依法提出专利申请。

Claims (4)

1.一种减小悬挂式单轨交通列车横向晃动的转向架，分为“单川字型”转向架和“双川字型”转向架，其中“单川字型”转向架包括转向架纵梁(2a)、侧臂(3a)、悬挂装置(4a)、走行轮(5a-1)、走行轮(5a-2)、走行轮(5a-3)、走行轮(5a-4)、导向轮(6a-1)、导向轮(6a-2)、导向轮(6a-3)、导向轮(6a-4)、稳定轮(7a-1)、稳定轮(7a-2)，共计4个走行轮、4个导向轮和2个稳定轮，其中车厢(1a)和转向架纵梁(2a)之间通过悬挂装置(4a)连接成一个整体；“双川字型”转向架包括转向架纵梁(2b)、侧臂(3b-1)、侧臂(3b-2)、悬挂装置(4b-1)、悬挂装置(4b-2)、走行轮(5b-1)、走行轮(5b-2)、走行轮(5b-3)、走行轮(5b-4)、导向轮(6b-1)、导向轮(6b-2)、导向轮(6b-3)、导向轮(6b-4)、稳定轮(7b-1)、稳定轮(7b-2)、稳定轮(7b-3)、稳定轮(7b-4)，共计4个走行轮、4个导向轮和4个稳定轮，其中车厢(1b)和转向架纵梁(2b)之间通过悬挂装置(4b-1)和悬挂装置(4b-2)连接成一个整体；其特征在于：在“单川字型”转向架中，转向架纵梁(2a)上设置侧臂(3a)，在侧臂(3a)上对称布置稳定轮(7a-1)、稳定轮(7a-2)；在“双川字型”转向架中，转向架纵梁(2b)上设置侧臂(3b-1)、侧臂(3b-2)，在侧臂(3b-1)、侧臂(3b-2)上对称布置稳定轮(7b-1)、稳定轮(7b-2)、稳定轮(7b-3)、稳定轮(7b-4)；通过以上设置，达到增大悬挂式单轨列车横向刚度、减小横向晃动的目的。
2.根据权利要求1所述的一种减小悬挂式单轨交通列车横向晃动的转向架，其特征在于：应用“单川字型”转向架的列车系统中，车厢(1a)抵抗横向晃动的刚度来自于车厢(1a)内部的框架系统，“单川字型”转向架抵抗横向晃动的刚度来自于转向架纵梁(2a)、侧臂(3a)、悬挂装置(4a)相互作用形成抗扭的框架系统，以及车厢(1a)、转向架纵梁(2a)、侧臂(3a)、悬挂装置(4a)、走行轮(5a-1)、走行轮(5a-2)、走行轮(5a-3)、走行轮(5a-4)、导向轮(6a-1)、导 向轮(6a-2)、导向轮(6a-3)、导向轮(6a-4)、稳定轮(7a-1)、稳定轮(7a-2)共同形成抗扭的空间受力系统；应用“双川字型”转向架的列车系统中，车厢(1b)抵抗横向晃动的刚度来自于车厢(1b)内部的框架系统，“双川字型”转向架抵抗横向晃动的刚度来自于转向架纵梁(2b)、侧臂(3b-1)、侧臂(3b-2)、悬挂装置(4b-1)和悬挂装置(4b-2)相互作用形成抗扭的框架系统，以及车厢(1b)、转向架纵梁(2b)、侧臂(3b-1)、侧臂(3b-2)、悬挂装置(4b-1)、悬挂装置(4b-2)、走行轮(5b-1)、走行轮(5b-2)、走行轮(5b-3)、走行轮(5b-4)、导向轮(6b-1)、导向轮(6b-2)、导向轮(6b-3)、导向轮(6b-4)、稳定轮(7b-1)、稳定轮(7b-2)、稳定轮(7b-3)、稳定轮(7b-4)共同形成抗扭的空间受力系统。
3.根据权利要求1所述的一种减小悬挂式单轨交通列车横向晃动的转向架，其特征在于：“单川字型”转向架中转向架纵梁(2a)的尺寸L1×W1＝2400mm×1100mm～3000mm×1500mm，侧臂(3a)的高度H1＝1000mm～1300mm，悬挂装置(4a)的尺寸A1×B1×C1＝1400mm×500mm×1500mm～1600mm×800mm×1800mm，同一侧走行轮的中心距D1＝800mm～1200mm，同一侧导向轮的中心距E1＝2000mm～2400mm，两侧导向轮的中心距F1＝1200mm～1400mm，两侧稳定轮的中心距G1＝1200mm～1400mm。
4.根据权利要求1所述的一种减小悬挂式单轨交通列车横向晃动的转向架，其特征在于：“双川字型”转向架中转向架纵梁(2b)的尺寸L2×W2＝2400mm×1100mm～3000mm×1500mm，侧臂(3b-1)的高度H2＝1000mm～1300mm，侧臂(3b-2)的高度H3＝1000mm～1300mm，悬挂装置(4b-1)的具体尺寸为A2×B2×C2＝1400mm×500mm×1500mm～1600mm×800mm×1800mm，悬挂装置(4b-2)的B3＝500mm～800mm，同一侧的走行轮的中心距D2＝800mm～1200mm，同一侧的导向轮中心距E2＝2000mm～ 2400mm，两侧导向轮的中心距F2＝1200mm～1400mm，同一侧稳定轮的中心距I＝2000mm～2400mm，两侧稳定轮的中心距G2＝1200mm～1400mm，悬挂装置(4b-1)和悬挂装置(4b-2)的间距J＝1400mm～1700mm。
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