CN109159794A - 一种悬挂式单轨列车径向转向架 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种悬挂式单轨列车径向转向架，其包括支撑构架和径向导向架，支撑构架的两端均安装有径向导向架，径向导向架的四个顶点处均活动连接有导向轮；支撑构架的两端均安装有一对走行轮。本发明有效减少了轨道与导向轮和走行轮之间的磨耗，减少机车动力消耗，轮轨间横向作用力小，适于重载、高速发展；有效地解决了转向架曲线通过性能和横向稳定性之间的矛盾，其既能保证转向架曲线通过性能的要求，又能改善其横向稳定性；而且采用径向导向架，列车在通过曲线时，能保证车轮与钢轨亲密接触，为列车提供足够的黏着力，使得牵引力不会降低。

Description

一种悬挂式单轨列车径向转向架
技术领域
本发明涉及轨道交通技术领域，具体涉及一种悬挂式单轨列车径向转向架。
背景技术
悬挂式空轨列车属于轨道车辆的一种，空轨车辆具有其占地面积小，空间适应性强的突出优点。而悬挂式空轨列车运行安全性好，具有抗侧风能力强，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，而且兼具噪声低、乘坐舒服、视野开阔、通透性好等优点。现有的空轨转向架多采用固定导轮导向，在过弯时，轮对处于非径向位置，因此在弯道处走行轮3与轨道磨耗严重。
发明内容
针对现有技术的上述不足，本发明提供了一种过弯平顺、磨耗小的悬挂式单轨列车径向转向架。
为达到上述发明目的，本发明所采用的技术方案为：
提供一种悬挂式单轨列车径向转向架，其包括支撑构架和径向导向架，支撑构架的两端均安装有径向导向架，径向导向架上安装有四个成矩形排布的导向轮，两个径向导向架均与支撑构架转动连接；支撑构架的两端均安装有一对走行轮，且两对走行轮分别与减速齿轮箱连接，减速齿轮箱通过万向传动轴与牵引电机连接，减速齿轮箱与径向导向架之间固定连接，牵引电机固定设置于支撑构架上。
进一步地，导向轮的转轴设置于导向轮夹板内，导向轮夹板与径向导向架之间通过伸缩销柱连接，且伸缩销柱外套设有伸缩弹簧。
进一步地，径向导向架为“工”字形架，导向轮安装在导向架的四个顶点处。
进一步地，径向导向架的斜向顶点之间设置有横梁，径向导向架与支撑构架的连接处位于径向导向架的中心。
进一步地，两个减速齿轮箱与支撑构架之间均设置有减震装置。
进一步地，减震装置为橡胶堆弹簧。
进一步地，支撑构架的中部通过连接支架连接有悬挂臂，连接支架与两个减速齿轮箱之间均设置有牵引杆，且牵引杆与连接支架和两个减速齿轮箱均通过转动铰连接。
进一步地，悬挂臂位于轨道下端的开口处设置有橡胶垫，且橡胶垫与轨道之间间隙设置。
进一步地，导向轮与减速齿轮箱之间设置有制动器。
本发明的有益效果为：本方案安装于悬挂式单轨列车的轨道内，下方通过悬挂臂与单轨列车的车辆连接，为单轨列车提供转弯导向功能；在列车过弯道时，两端径向导向架相对于支撑构架旋转，使得导向轮和走行轮能紧密与轨道接触，为列车提供足够的黏着力，同时减少了列车牵引力的损耗；牵引电机通过万向传动轴与减速齿轮箱相连，保证轮对转向时动力；导向轮与径向导向架间有伸缩弹簧相连，在过弯时伸缩弹簧进行伸缩，确保了过弯时导向轮不会产生运动干涉而在轨道中卡住，提高了过弯的连续性，减少能量损耗。
径向导向架的对称顶点之间设置有横梁，提高径向导向架的刚度和稳定性；减速齿轮箱与构架之间有橡胶堆作一系悬挂提供阻尼隔离振动，并提供一定回转刚度；减速齿轮箱通过牵引杆与支撑构架相连，并且牵引杆两端通过转动铰连接，提供部分牵引力，并且在过弯时，牵引杆可绕两转动铰做微小转动；橡胶垫用于在列车发生倾斜时，防止构架发生侧滚，提高转向稳定性。
本发明有效减少了轨道与导向轮和走行轮之间的磨耗，减少机车动力消耗，轮轨间横向作用力小，适于重载、高速发展；有效地解决了转向架曲线通过性能和横向稳定性之间的矛盾，其既能保证转向架曲线通过性能的要求，又能改善其横向稳定性；而且采用径向导向架，列车在通过曲线时，能保证车轮与钢轨亲密接触，为列车提供足够的黏着力，使得牵引力不会降低。
附图说明
图1为悬挂式单轨列车径向转向架的立体结构示意图。
图2为悬挂式单轨列车径向转向架的侧视图。
图3为悬挂式单轨列车径向转向架与轨道的安装示意图。
图4为悬挂式单轨列车径向转向架的转向原理示意图。
其中，1、支撑构架，2、橡胶垫，3、走行轮，4、减速齿轮箱，5、导向轮，6、牵引电机，7、伸缩弹簧，8、横梁，9、径向导向架，10、导向轮夹板，11、连接支架，12、橡胶堆弹簧，13、牵引杆，14、转动铰，15、制动器，16、悬挂臂，17、轨道。
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和图2所示，悬挂式单轨列车径向转向架包括支撑构架1和径向导向架9，支撑构架1的两端均安装有径向导向架9，径向导向架9为“工”字形架，径向导向架9的四个顶点处均活动连接有导向轮5，两个径向导向架9均与支撑构架1转动连接；支撑构架1为方形框架且水平放置，径向导向架9水平设置于支撑构架1上方，并保证与支撑构架1平行。
支撑构架1的两端均安装有一对走行轮3，且两对走行轮3分别与减速齿轮箱4连接，减速齿轮箱4通过万向传动轴与牵引电机6连接，减速齿轮箱4设置于支撑构架1的下端，并且与径向导向架9之间固定连接，牵引电机6固定设置于支撑构架1前后两侧。
如图3所示，本方案安装于悬挂式单轨列车的轨道17内，下方通过悬挂臂16与单轨列车的车辆连接，为单轨列车提供转弯导向功能；在列车过弯道时，两端径向导向架9相对于支撑构架1旋转，使得导向轮5和走行轮3能紧密与轨道17接触，为列车提供足够的黏着力，同时减少了列车牵引力的损耗；牵引电机6通过万向传动轴与减速齿轮箱4相连，保证转向时动力。
导向轮5水平设置，且导向轮5的转轴安装于导向轮夹板10内，确保与轨道17接触，导向轮夹板10与径向导向架9之间通过伸缩销柱连接，且伸缩销柱外套设有伸缩弹簧7；导向轮5与径向导向架9间有伸缩弹簧7相连，在过弯时伸缩弹簧7进行伸缩，确保了过弯时导向轮5能紧贴轨道17，提高了过弯的连续性，减少能量损耗。
径向导向架9上对称设置有横梁8，径向导向架9与支撑构架1的连接点位于径向导向架9的中心点；提高径向导向架9的刚度和稳定性。
两个减速齿轮箱4与支撑构架1之间均设置有减震装置，并且减震装置为橡胶堆弹簧12；减速齿轮箱4与构架之间有橡胶堆作一系悬挂提供阻尼隔离振动，并提供一定回转刚度。
支撑构架1的中部通过连接支架11连接有悬挂臂16，连接支架11与两个减速齿轮箱4之间均设置有牵引杆13，且牵引杆13与连接支架11和两个减速齿轮箱4之间均通过转动铰14连接；牵引杆13能提供部分牵引力，并且在过弯时，牵引杆13可绕两转动铰14做微小转动。
悬挂臂16上位于轨道17下端的开口处设置有橡胶垫2，且橡胶垫2与轨道17之间间隙设置，使橡胶垫2即能在列车发生倾斜时，减少倾斜时的震动，提高转向稳定性，也能在列车保持正常行驶时，不与轨道17发生摩擦。导向轮5与减速齿轮箱4之间设置有制动器15，用于对走行轮3进行制动，制动器15采用盘式制动器15。
如图4所示，转向架在弯道处，前端的径向导向架9的前外侧导向轮5受外侧轨道壁力使导向装置逆时针转动，当转到径向线位置时，后外侧的导向轮5与外侧轨道壁接触，限制前端的径向导向架9进一步转动。此时由垂径定理知，外侧的两个导向轮5的接触点所确定的线段的中垂线过外侧轨道壁所确定的圆的圆心，而内、外侧轨道壁与一对走行轮3在过弯时确定的圆为三个同心圆，因此中垂线即为该过弯位置的一对走行轮3的径向线。
前端外侧两导向轮5与轨道壁的两个接触点与前端外侧两个导向轮5的圆心构成的四边形为等腰梯形，因此两个接触点所确定的直线与两个外侧导向轮5圆心所确定直线平行，进而前端外侧两导向轮5圆心确定的线段被径向线垂直平分；在此转向架中，前端的径向导向架9的几何中心与前端的一对走行轮3的几何中心重合且固连，所以此时前端的一对走行轮3的转动与前端的径向导向架9一致，前端的一对走行轮3处于径向线位置。
而对于后端的一对走行轮3，当前端的一对走行轮3进入弯道后，后端的一对走行轮3偏转，此时转向架后部发生甩尾，后端的径向导向架9的后外侧导向轮5首先与外侧壁接触受力产生弯矩使后端的径向导向架9做顺时针转动，随后后端的径向导向架9的前外侧导向论再与外轨道壁接触，完成转向导向。
本发明有效减少了轨道17与导向轮5和走行轮3之间的磨耗，减少机车动力消耗，轮轨间横向作用力小，适于重载、高速发展；有效地解决了转向架曲线通过性能和横向稳定性之间的矛盾，其既能保证转向架曲线通过性能的要求，又能改善其横向稳定性；而且采用径向导向架9，列车在通过曲线时，能保证车轮与钢轨亲密接触，为列车提供足够的黏着力，使得牵引力不会降低。

Claims (9)

1.一种悬挂式单轨列车径向转向架，其特征在于，包括支撑构架(1)和径向导向架(9)，所述支撑构架(1)的两端均安装有径向导向架(9)，所述径向导向架(9)上安装有四个成矩形排布的导向轮(5)，两个所述径向导向架(9)均与支撑构架(1)转动连接；所述支撑构架(1)的两端均安装有一对走行轮(3)，且两对所述走行轮(3)分别与减速齿轮箱(4)连接，所述减速齿轮箱(4)通过万向传动轴与牵引电机(6)连接，所述减速齿轮箱(4)与径向导向架(9)之间固定连接，所述牵引电机(6)固定设置于支撑构架(1)上。
2.根据权利要求1所述的悬挂式单轨列车径向转向架，其特征在于，所述导向轮(5)的转轴设置于导向轮夹板(10)内，所述导向轮夹板(10)与径向导向架(9)之间通过伸缩销柱连接，且伸缩销柱外套设有伸缩弹簧(7)。
3.根据权利要求1所述的悬挂式单轨列车径向转向架，其特征在于，所述径向导向架(9)为“工”字形架，所述导向轮(5)安装在导向架(9)的四个顶点处。
4.根据权利要求1所述的悬挂式单轨列车径向转向架，其特征在于，所述径向导向架(9)的斜向顶点之间设置有横梁(8)，所述径向导向架(9)与支撑构架(11)的连接处位于径向导向架(9)的中心。
5.根据权利要求1所述的悬挂式单轨列车径向转向架，其特征在于，两个所述减速齿轮箱(4)与支撑构架(1)之间均设置有减震装置。
6.根据权利要求5所述的悬挂式单轨列车径向转向架，其特征在于，所述减震装置为橡胶堆弹簧(12)。
7.根据权利要求1所述的悬挂式单轨列车径向转向架，其特征在于，所述支撑构架(1)的中部通过连接支架(11)连接有悬挂臂(16)，所述连接支架(11)与两个减速齿轮箱(4)之间均设置有牵引杆(13)，且牵引杆(13)与连接支架(11)和两个减速齿轮箱(4)均通过转动铰(14)连接。
8.根据权利要求7所述的悬挂式单轨列车径向转向架，其特征在于，所述悬挂臂(16)位于轨道(17)下端的开口处设置有橡胶垫(2)，且橡胶垫(2)与轨道(17)之间间隙设置。
9.根据权利要求1所述的悬挂式单轨列车径向转向架，其特征在于，所述导向轮(5)与减速齿轮箱(4)之间设置有制动器(15)。
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