CN108099922A - 悬挂式车辆通过道岔的转向系统 - Google Patents

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郑开锋
王伯铭
朱健伟
吕豪
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    • E01B7/00—Switches; Crossings
    • E01B7/10—Frogs

Abstract

本发明提供一种悬挂式车辆通过道岔的转向系统，包括：带转向机构的转向架及道岔；道岔包括走行轨、导向轨、换向轨，换向轨包括换向轨固定板、换向走行轨，转向轮的外圆周面与换向走行轨接触，换向走行轨沿走行方向延伸，换向走行轨在车辆转向处为沿走行方向曲线延伸的道岔转向轨，在车辆非转向处为沿走行方向直线延伸的道岔直行轨，当车辆通过道岔转向时，道岔转向轨与转向轮的外圆周面接触并为其提供转向力；当车辆通过道岔直行时，道岔直行轨与转向轮的外圆周面接触并为其直行限位，转向机构为车辆过道岔提供转向力，本发明使车辆通过道岔的效率大大提高，每辆车通过道岔之前即已经通过电机转动转向机构选择好了行进方向。

Description

悬挂式车辆通过道岔的转向系统
技术领域
本发明属于悬挂式单轨交通车辆技术领域，尤其是一种悬挂式车辆通过道岔的转向系统。
背景技术
城市交通拥堵问题已经成为影响人民生活和工作的民生问题。目前缓解交通拥堵的办法主要是建立地面公交系统、地下铁道系统等公共交通系统，然而很多城市地面空间和地下空间已开发完全或者没有开发条件。悬挂式单轨交通系统(又称空轨)是一种车辆悬挂在轨道梁下方行驶，轨道梁用立柱支撑在空中的交通系统，它可以有效利用城市道路、河流和绿化带等上方空间，与地铁和公交形成城市立体交通网络以解决交通拥堵问题，具有绿色无污染、建设周期短、美观舒适、爬坡能力强和转弯半径小等优点。
在现有悬挂式单轨交通系统中，道岔自带可移动轨道，为车辆转向提供路径，但具有成本高、响应时间长和效率低等缺点，无法满足网络化悬挂式单轨交通系统的要求。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种悬挂式车辆通过道岔的转向系统。
为实现上述发明目的，本发明技术方案如下：
一种悬挂式车辆通过道岔的转向系统，包括：带转向机构的转向架及道岔；
所述道岔包括底部水平的走行轨、垂直设置的导向轨、换向轨，换向轨包括水平设置的换向轨固定板、垂直设置且平行于导向轨的换向走行轨，转向轮的外圆周面与换向走行轨接触，转向轮的上方为换向轨固定板且二者之间不接触，换向走行轨沿走行方向延伸，换向走行轨在车辆转向处为沿走行方向曲线延伸的道岔转向轨，在车辆非转向处为沿走行方向直线延伸的道岔直行轨；
转向架为包括构架的框架结构，带电机的走行轮连接在构架上，为车辆提供驱动力和制动力；导向轮与构架固定连接，导向轮的外圆周面与导向轨接触配合，为车辆提供导向力；走行轮与走行轨接触配合；
转向机构固定连接于构架的上方，为车辆过道岔提供转向力，所述转向机构包括电机支架、固定在电机支架上的电机、转轴支架、转轴支架内的滑动轴承，垂直设置的转轴与滑动轴承配合，电机的输出轴与转轴固定连接；转轴与转向轮固定连接，电机通过转轴带动转向轮；
当车辆通过道岔转向时，电机带动与道岔转向轨同侧的转向轮转动直至此转向轮的外圆周面与道岔转向轨接触，从而传递转向力实现转向，此时与道岔直行轨同侧的转向轮既不与道岔直行轨接触，也不与道岔转向轨接触；
当车辆通过道岔直行时，电机带动与道岔直行轨同侧的转向轮转动直至此转向轮的外圆周面与道岔直行轨接触，从而为车辆直行限位，此时与道岔转向轨同侧的转向轮既不与道岔转向轨接触，也不与道岔直行轨接触。
作为优选方式，构架固定连接左右对称的稳定轮，用于平衡倾覆力矩，稳定轮关于转向架纵向中心线左右对称，稳定轮的重心高度高于走行轮的重心高度。
作为优选方式，走行轮为橡胶轮。
作为优选方式，电机带有减速器。
作为优选方式，走行轮为4个，左右对称布置于构架的两侧。
本发明的工作原理如下：换向走行轨沿走行方向延伸，换向走行轨在车辆转向处为沿走行方向曲线延伸的道岔转向轨，在车辆非转向处为沿走行方向直线延伸的道岔直行轨。
当车辆不需要转向时，换向走行轨为沿走行方向直线延伸的道岔直行轨，因为道岔直行轨为直线延伸，所以车辆不会转向，此时电机带动与道岔直行轨同侧的转向轮转动直至此转向轮的外圆周面与道岔直行轨接触，从而为车辆直行限位，此时与道岔转向轨同侧的转向轮既不与道岔转向轨接触，也不与道岔直行轨接触。
当车辆需要向左转向时，换向走行轨变成沿走行方向曲线延伸的道岔转向轨，因为道岔转向轨为曲线，所以车辆开始转向，此时电机带动左侧的转向轮转动，直至左侧的转向轮的外圆周面与道岔转向轨接触，从而传递向左的转向力实现转向，此时右侧的转向轮既不与道岔转向轨接触，也不与道岔直行轨接触。
当车辆需要向右转向时，换向走行轨变成沿走行方向曲线延伸的道岔转向轨，因为道岔转向轨为曲线，所以车辆开始转向，此时电机带动右侧的转向轮转动，直至右侧的转向轮的外圆周面与道岔转向轨接触，从而传递向右的转向力实现转向，此时左侧的转向轮既不与道岔转向轨接触，也不与道岔直行轨接触。
本发明具有以下有益效果：
第一，车辆通过道岔的效率大大提高。由于转向机构安装在车辆转向架上，因此每辆车通过道岔之前即已经通过电机转动转向机构选择好了行进方向。前一辆车通过道岔后无需道岔动作的响应时间，不会影响后一辆车通过道岔的时间。
第二，车辆转向机构设置在转向架上方，当车辆通过道岔时，转向轮不仅可以提供导向力，也可以平衡车辆的倾覆力矩，减少车辆颠簸。
附图说明
图1是本发明的带转向机构的转向架图。
图2是本发明的转向机构图。
图3是本发明的转向架与道岔配合图。
图4是向左转向时本发明的道岔内换向轨布置图。
1为构架，2为带电机的走行轮，3为导向轮，4为稳定轮，5为转向机构，6为电机，7为电机支架，8为转轴，9为转轴支架，10为滑动轴承，11为转向轮，12为走行轨，13为导向轨，14为换向轨，15为道岔转向轨，16为道岔直行轨，141为换向轨固定板，142为换向走行轨。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
一种悬挂式车辆通过道岔的转向系统，包括：带转向机构的转向架及道岔；
所述道岔包括底部水平的走行轨12、垂直设置的导向轨13、换向轨14，换向轨14包括水平设置的换向轨固定板141、垂直设置且平行于导向轨13的换向走行轨142，转向轮11的外圆周面与换向走行轨142接触，转向轮11的上方为换向轨固定板141且二者之间不接触，换向走行轨142沿走行方向延伸，换向走行轨142在车辆转向处为沿走行方向曲线延伸的道岔转向轨15，在车辆非转向处为沿走行方向直线延伸的道岔直行轨16；
转向架为包括构架1的框架结构，带电机的橡胶走行轮2连接在构架1上，为车辆提供驱动力和制动力；导向轮3与构架1固定连接，导向轮3的外圆周面与导向轨13接触配合，为车辆提供导向力；走行轮2与走行轨12接触配合；走行轮2为4个，左右对称布置于构架1的两侧。
转向机构5固定连接于构架1的上方，为车辆过道岔提供转向力，所述转向机构包括电机支架7、固定在电机支架7上的带有减速器的电机6、转轴支架9、转轴支架9内的滑动轴承10，垂直设置的转轴8与滑动轴承10配合，电机6的输出轴与转轴8固定连接；转轴8与转向轮11固定连接，电机6通过转轴8带动转向轮11；
当车辆通过道岔转向时，电机6带动与道岔转向轨15同侧的转向轮11转动直至此转向轮11的外圆周面与道岔转向轨15接触，从而传递转向力实现转向，此时与道岔直行轨16同侧的转向轮11既不与道岔直行轨16接触，也不与道岔转向轨15接触；
当车辆通过道岔直行时，电机6带动与道岔直行轨16同侧的转向轮11转动直至此转向轮11的外圆周面与道岔直行轨16接触，从而为车辆直行限位，此时与道岔转向轨15同侧的转向轮11既不与道岔转向轨15接触，也不与道岔直行轨16接触。
构架1固定连接左右对称的稳定轮4，用于平衡倾覆力矩，稳定轮4关于转向架纵向中心线左右对称，稳定轮4的重心高度高于走行轮2的重心高度。
本实施例的工作原理如下：
换向走行轨142沿走行方向延伸，换向走行轨142在车辆转向处为沿走行方向曲线延伸的道岔转向轨15，在车辆非转向处为沿走行方向直线延伸的道岔直行轨16。
当车辆不需要转向时，换向走行轨142为沿走行方向直线延伸的道岔直行轨16，因为道岔直行轨16为直线延伸，所以车辆不会转向，此时电机6带动与道岔直行轨16同侧的转向轮11转动直至此转向轮11的外圆周面与道岔直行轨16接触，从而为车辆直行限位，此时与道岔转向轨15同侧的转向轮11既不与道岔转向轨15接触，也不与道岔直行轨16接触。
当车辆需要向左转向时，换向走行轨142变成沿走行方向曲线延伸的道岔转向轨15，因为道岔转向轨为曲线，所以车辆开始转向，此时电机带动左侧的转向轮11转动，直至左侧的转向轮11的外圆周面与道岔转向轨15接触，从而传递向左的转向力实现转向，此时右侧的转向轮既不与道岔转向轨15接触，也不与道岔直行轨16接触。
当车辆需要向右转向时，换向走行轨142变成沿走行方向曲线延伸的道岔转向轨15，因为道岔转向轨为曲线，所以车辆开始转向，此时电机带动右侧的转向轮11转动，直至右侧的转向轮11的外圆周面与道岔转向轨15接触，从而传递向右的转向力实现转向，此时左侧的转向轮既不与道岔转向轨15接触，也不与道岔直行轨16接触。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (5)

1.一种悬挂式车辆通过道岔的转向系统，其特征在于，包括：带转向机构的转向架及道岔；
所述道岔包括底部水平的走行轨(12)、垂直设置的导向轨(13)、换向轨(14)，换向轨(14)包括水平设置的换向轨固定板(141)、垂直设置且平行于导向轨(13)的换向走行轨(142)，转向轮(11)的外圆周面与换向走行轨(142)接触，转向轮(11)的上方为换向轨固定板(141)且二者之间不接触，换向走行轨(142)沿走行方向延伸，换向走行轨(142)在车辆转向处为沿走行方向曲线延伸的道岔转向轨(15)，在车辆非转向处为沿走行方向直线延伸的道岔直行轨(16)；
转向架为包括构架(1)的框架结构，带电机的走行轮(2)连接在构架(1)上，为车辆提供驱动力和制动力；导向轮(3)与构架(1)固定连接，导向轮(3)的外圆周面与导向轨(13)接触配合，为车辆提供导向力；走行轮(2)与走行轨(12)接触配合；
转向机构(5)固定连接于构架(1)的上方，为车辆过道岔提供转向力，所述转向机构包括电机支架(7)、固定在电机支架(7)上的电机(6)、转轴支架(9)、转轴支架(9)内的滑动轴承(10)，垂直设置的转轴(8)与滑动轴承(10)配合，电机(6)的输出轴与转轴(8)固定连接；转轴(8)与转向轮(11)固定连接，电机(6)通过转轴(8)带动转向轮(11)；
当车辆通过道岔转向时，电机(6)带动与道岔转向轨(15)同侧的转向轮(11)转动直至此转向轮(11)的外圆周面与道岔转向轨(15)接触，从而传递转向力实现转向，此时与道岔直行轨(16)同侧的转向轮(11)既不与道岔直行轨(16)接触，也不与道岔转向轨(15)接触；
当车辆通过道岔直行时，电机(6)带动与道岔直行轨(16)同侧的转向轮(11)转动直至此转向轮(11)的外圆周面与道岔直行轨(16)接触，从而为车辆直行限位，此时与道岔转向轨(15)同侧的转向轮(11)既不与道岔转向轨(15)接触，也不与道岔直行轨(16)接触。
2.根据权利要求1所述的悬挂式车辆通过道岔的转向系统，其特征在于：构架(1)固定连接左右对称的稳定轮(4)，用于平衡倾覆力矩，稳定轮(4)关于转向架纵向中心线左右对称，稳定轮(4)的重心高度高于走行轮(2)的重心高度。
3.根据权利要求1所述的悬挂式车辆通过道岔的转向系统，其特征在于：走行轮(2)为橡胶轮。
4.根据权利要求1所述的悬挂式车辆通过道岔的转向系统，其特征在于：电机(6)带有减速器。
5.根据权利要求1所述的悬挂式车辆通过道岔的转向系统，其特征在于：走行轮(2)为4个，左右对称布置于构架(1)的两侧。
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