CN109080655A - 简易跨坐式单轨列车转向架 - Google Patents

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刘开成
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Abstract

本发明提供了一种简易跨坐式单轨列车转向架，涉及跨坐式单轨列车系统技术领域，其包括构架以及通过转轴转动连接于构架中部的行走轮，转轴上安装有驱动制动集成装置，行走轮的两侧设置有导向轮和稳定轮；构架上端固定连接有支撑板，支撑板上固定连接有用于与车体连接的牵引柱，支撑板上还设置有减震装置。解决了现有技术中单轨列车转向架体积过大且造价高不适用于小型单轨列车的问题。

Description

简易跨坐式单轨列车转向架
技术领域
本发明涉及跨坐式单轨列车系统技术领域，特别是涉及一种跨坐式单轨列车转向架。
背景技术
跨座式单轨列车(下称单轨列车)是指在跨座式单轨铁路上运行的列车，跨坐式单轨通过单根轨道来支撑、稳定和导向，列车车体骑跨在轨道梁上运行。跨坐式单轨列车运行安全性好，无脱轨危险及其他干扰，其曲线能力、爬坡能力、加减速性能表现优秀，且具有抗侧风能力强、噪声低、占地面积小等优点。
列车的转向架用于承载列车车体，通过轴承装置使车轮的滚动转化为车体沿线路运行的平动，能够灵活地沿直线线路运行及顺利通过曲线，保证列车的安全性。现有的单轨列车转向架，为了防止转向架和车体发生“点头”、侧滚，多采用单组转向架装两组轮对或单组轮对装放侧滚扭杆等结构方式，这些结构体积大、重量大、造价高，并不适用于小型单轨列车。
发明内容
针对现有技术中的上述问题，本发明提供了一种简易跨坐式单轨列车转向架，解决了现有技术中单轨列车转向架体积过大且造价高不适用于小型单轨列车的问题。
为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：
提供一种简易跨坐式单轨列车转向架，其包括构架以及通过转轴转动连接于构架中部的行走轮，转轴上安装有驱动制动集成装置，行走轮的两侧设置有导向轮和稳定轮；构架上端固定连接有支撑板，支撑板上固定连接有用于与车体连接的牵引柱，支撑板上还设置有减震装置。
进一步地，减震装置包括均设置于支撑板顶面上的减震器和压簧，减震器位于压簧的内圈中。通过压簧与减震器的双重减震，增强了减震降噪效果。
进一步地，位于压簧的内圈范围内的支撑板沿圆周均布有若干减震器。使得整个支撑板面上尽可能多的点来承受减震装置的反冲力，既能够避免支撑板局部受力过大影响转向架的使用寿命，又能够保证车体的平稳，避免因受力不均导致的倾斜。
进一步地，支撑板通过合围成矩形的四根弧形支撑臂固定于构架上，弧形支撑臂与构架固定连接。弧形支撑臂为拱形，承力能力更好，且能够减轻整个导向架的重量，使导向架更加轻便。
进一步地，弧形支撑臂从构架所在一端向内侧倾斜后固定于支撑板上。弧形支撑臂倾斜设置，能够进一步增强弧形支撑臂的承力能力，增加其使用寿命。
进一步地，驱动制动集成装置包括驱动电机和制动器，转轴直连于驱动电机的输出轴上，制动器与转轴固定连接。通过将转轴与电机直连，可以减少减速器和传动装置，使得本转向架更加的轻便。转轴的转速可以通过直接控制电机的转速来控制，并且通过控制电机的转动方向和转速还能够对转轴进行高速制动。制动器能够对转轴进行慢速制动。
进一步地，转轴远离驱动电机的一端通过轴承转动连接于构架上。通过轴承的支承作用，使得行走轮所受到的力矩达到平衡，有利于行走轮的顺利前行。
进一步地，导向轮转动连接于构架上，其与行走轮轴向垂直，且对称分布于行走轮的两侧。对称分布在两侧的行走轮的圆周面与轨道两侧的导向面接触，对构架起导向作用，能够防止构架倾斜，提高本导向架的在转弯过程中的稳定性。
进一步地，稳定轮转动连接于构架上，其与行走轮轴向平行，且对称分布于行走轮的两侧。稳定轮的圆周面与轨道的下底面接触，给予轨道下底面一定的预紧力，能够防止构架发生侧翻。
本发明的有益效果为：
本转向架与车体的连接部件采用设置在支撑盘上的牵引销柱连接的方式，替换现有技术中的拉杆连接，限制了车体相对转向架的转动自由度，避免了“点头”和侧滚现象的发生；牵引销柱上的限位盘能够有效防止车体与转向架脱离。设置的稳定轮和导向轮在车体一旦发生侧滚时共同作用，能够限制转向架的位移，从而防止转向架侧翻。
本转向架采用单个行走轮与驱动轴(转轴)中置的方式布置，使转向架的结构更加紧凑；转轴与电机直连，直接通过控制电机的转速和转动方向来控制行走轮的速度和制动，省去了减速器等装置，使转向架的结构更加简单紧凑；支撑盘通过弧形支撑臂这种拱形结构支撑在构架上，提高了支撑强度且减少了转向架的重量，使转向架变得更加轻便。
因此，本方案中的转向架结构简单、紧凑和轻便，并且同样能够避免车体与转向架发生“点头”、侧滚现象，所以本方案中的转向架能够用于小型单轨列车，能够保证小型列车平稳、安全地运行。
附图说明
图1为简易跨坐式单轨列车转向架的结构示意图。
图2为简易跨坐式单轨列车转向架在轨道上的结构示意图。
其中，1、构架；2、行走轮；21、转轴；22、轴承；3、驱动制动集成装置；31、驱动电机；32、制动器；4、导向轮；5、稳定轮；6、支撑板；61、弧形支撑臂；7、牵引销柱；8、减震装置；81、减震器；82、压簧；9、轨道；91、轨道行走面；92、轨道导向面；93、轨道下底面；。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，但应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。
如图1、图2所示，该简易跨坐式单轨列车转向架包括构架1，以及通过转轴21转动连接于构架1中部的行走轮2。转轴21的一端通过联轴器与驱动电机31的输出轴固定连接，驱动电机31固定安装在构架1上，在驱动电机壳体下方留有方形槽口便于电机的拆装。转轴21的另一端通过止推轴承22支撑，止推轴承22固定在构架1上，通过止推轴承22限制转轴21在轴向上的位移。
行走轮2为橡胶轮，通过轮毂与转轴21固定连接。制动器32为盘式制动器，与行走轮2的轮毂固定连接。通过制动器32对行走轮2进行低速制动和驻车制动，通过驱动电机31的反向转动对行走轮2进行高速制动。
驱动电机31采用感应式交流电机，由于感应式交流电机的旋转速度近似地取决于电机的极数和频率。电机的转速与频率成正比，通过控制进入电机前的频率即可控制电机的转速。而常用方法是在电机的供电电路上安装变频器来控制电机的频率和电压，从而控制电机转速和转动方向的目的。
在行走轮2垂直下方两侧的构架1上分别通过滚动轴承转动安装有一个稳定轮5，稳定轮5与行走轮2轴向平行。稳定轮5的圆周面与轨道下底面93接触，给予轨道下底面93一定的预紧力，能够防止构架1受到外力时侧翻。
在稳定轮5之上行走轮2之下的构架1上通过滚动轴承转动安装有四个导向轮4，导向轮4相对于行走轮2对称，且每侧安装间隔安装有两个。导向轮4与行走轮2轴向垂直。导向轮4的圆周面与轨道导向面92接触，通过两侧导向轮4的共同作用使本转向架始终沿着轨道行进，能够防止列车脱轨。导向轮4限制了水平上的位移自由度，稳定轮5限制了垂直方向上的位移自由度，在导向轮4和稳定轮5的共同作用下，本转向架带动着列车始终沿着轨道9运行，保证了列车运行的稳定性和安全性。
在构架1的顶端焊接有四根弧形支撑臂61，四根弧形支撑臂61依次垂直合围成一个矩形。弧形支撑臂61采用空心管弯折成半圆形，两端部焊接有方形块，通过方向块焊接在构架1的顶面上，方形块能够增大接触面积，延长焊接线路，从而增加固定连接的强度。
弧形支撑臂61从构架1所在一端向内侧倾斜后固定于支撑板6的底面上。支撑板6为圆形板，其顶面的中心位置通过螺栓固接有一个牵引销柱7。牵引销柱7为圆形柱体，在圆形柱体的顶端一体成型有外径向外延伸的圆盘，该圆盘卡接在列车上，能够防止列车与转向架脱离。
在支撑板6上放置有一个外径略小于支撑板6外径的压簧82，在压簧82与牵引销柱7之间的支撑板6面上安装有至少四个减震器81，减震器81的一端固定于车体上，另一端与支撑板6顶面固定。减震器81为氮气减震器。
综上所述，本方案中的转向架结构简单、轻便、成本低，能够应用于小型跨坐式单轨列车上，并且能够有效防止列车车体与转向架之间发生“点头”和侧滚的现象，增加了列车运行的稳定性和安全性。

Claims (9)

1.一种简易跨坐式单轨列车转向架，其特征在于，包括构架(1)以及通过转轴(21)转动连接于所述构架(1)中部的行走轮(2)，所述转轴(21)上安装有驱动制动集成装置(3)，所述行走轮(2)的两侧设置有导向轮(4)和稳定轮(5)；所述构架(1)上端固定连接有支撑板(6)，所述支撑板(6)上固定连接有用于与车体连接的牵引销柱(7)，所述支撑板(6)上还设置有减震装置(8)。
2.根据权利要求1所述的简易跨坐式单轨列车转向架，其特征在于，所述减震装置(8)包括均设置于所述支撑板(6)顶面上的减震器(81)和压簧(82)，所述减震器(81)位于所述压簧(82)的内圈中。
3.根据权利要求2所述的简易跨坐式单轨列车转向架，其特征在于，位于所述压簧(82)的内圈范围内的所述支撑板(6)沿圆周均布有若干所述减震器(81)。
4.根据权利要求1所述的简易跨坐式单轨列车转向架，其特征在于，所述支撑板(6)通过合围成矩形的四根弧形支撑臂(61)固定于所述构架(1)上，所述弧形支撑臂(61)与所述构架(1)固定连接。
5.根据权利要求4所述的简易跨坐式单轨列车转向架，其特征在于，所述弧形支撑臂(61)从构架(1)所在一端向内侧倾斜后固定于所述支撑板(6)上。
6.根据权利要求1所述的简易跨坐式单轨列车转向架，其特征在于，所述驱动制动集成装置(3)包括驱动电机(31)和制动器(32)，所述转轴(21)直连于所述驱动电机(31)的输出轴上，所述制动器(32)与所述转轴(21)固定连接。
7.根据权利要求6所述的简易跨坐式单轨列车转向架，其特征在于，所述转轴(21)远离所述驱动电机(31)的一端通过轴承(22)转动连接于所述构架(1)上。
8.根据权利要求1所述的简易跨坐式单轨列车转向架，其特征在于，所述导向轮(4)转动连接于所述构架(1)上，其与所述行走轮(2)轴向垂直，且对称分布于所述行走轮(2)的两侧。
9.根据权利要求1所述的简易跨坐式单轨列车转向架，其特征在于，所述稳定轮(5)转动连接于所述构架(1)上，其与所述行走轮(2)轴向平行，且对称分布于所述行走轮(2)的两侧。
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