CN109421760B - 单轨转向架组件和具有其的轨道车辆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种单轨转向架组件和具有其的轨道车辆，所述单轨转向架组件包括：转向架构架，所述转向架构架具有上下敞开的安装空间；驱动装置，所述驱动装置包括驱动主体、传动机构和驱动轮轴，所述驱动主体适于设在车体上，所述驱动轮轴可枢转地设在所述转向架构架上且通过所述传动机构与所述驱动主体相连；第一走行轮，所述第一走行轮伸入所述安装空间且设在所述驱动轮轴上，以随所述驱动轮轴转动。根据本发明实施例的单轨转向架组件驱动主体与转向架构架分离布置，可以降低单轨转向架组件在整车中的比重，提高运行稳定性，提高乘坐的舒适度。

Description

单轨转向架组件和具有其的轨道车辆

技术领域

本发明涉及轨道车辆技术领域，更具体地，涉及一种单轨转向架组件和具有其的轨道车辆。

背景技术

单轨交通车辆是轨道车辆中重要的一种，转向架是单轨列车的主要组成部分，单轨交通车辆由转向架上的橡胶走行轮承载，行走在一根专用轨道上，具有占地面积小、车辆运营噪声低等优点，适宜城市轨道交通发展需求。由此，单轨列车的运行稳定性，乘客乘坐的舒适度就成为现在技术人员研究的重点之一。

在相关技术中，单轨列车的转向架多采用轮毂电机单轨转向架或者悬挂式以及其他电机与转向架直接相连的布置方式的转向架，导致转向架组件在整车重量中比重较大，会增加簧下质量，列车稳定性差，降低了乘客乘坐的舒适度。

此外，在使用过程中，橡胶走行轮不可避免发生损坏，需要进行更换。在相关技术中，更换走行轮首先需要将转向架与车体分离或者沉降轨道结构，为拆卸走行轮提供操作空间，由此导致走行轮拆卸比较困难，需要耗费较多的时间以及大量的人力，维修成本高。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种单轨转向架组件，所述单轨转向架组件可以降低重量，提高运行稳定性。

本发明还提出了一种具有上述单轨转向架组件的轨道车辆。

根据本发明实施例的单轨转向架组件，包括：转向架构架，所述转向架构架具有上下敞开的安装空间；驱动装置，所述驱动装置包括驱动主体、传动机构和驱动轮轴，所述驱动主体适于设在车体上，所述驱动轮轴可枢转地设在所述转向架构架上且通过所述传动机构与所述驱动主体相连；第一走行轮，所述第一走行轮伸入所述安装空间且设在所述驱动轮轴上，以随所述驱动轮轴转动。

根据本发明实施例的单轨转向架组件的驱动主体与转向架构架分离布置，可以降低单轨转向架组件在整车中的比重，提高运行稳定性，提高乘坐的舒适度。

另外，根据本发明上述实施例的单轨转向架组件还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明一个实施例的单轨转向架组件，所述驱动主体包括：驱动电机总成，所述驱动电机总成的转动轴线与所述驱动轮轴的转动轴线平行。

根据本发明的一些实施例，所述驱动主体还包括：第一变速器，所述第一变速器连接在所述驱动电机总成与所述传动机构之间。

在本发明的一些实施例中，所述传动机构包括：第一传动轴，所述第一传动轴的一端与所述第一变速器通过第一万向节相连；第二传动轴，所述第二传动轴一端通过第二万向节与所述第一传动轴的另一端相连，所述第二传动轴的另一端通过第三万向节与所述驱动轮轴相连。

可选地，所述传动机构还包括：第二变速器，所述第二变速器连接在所述第二传动轴和所述第三万向节之间。

进一步地，所述驱动轮轴包括：第一驱动轴，所述第一驱动轴与所述驱动主体相连且设在所述转向架构架上；第二驱动轴，所述第二驱动轴的两端分别与所述第一驱动轴和所述转向架构架可枢转地相连；第一走行轮，所述第一走行轮伸入所述安装空间且可枢转并可拆卸地设在所述第二驱动轴上。

再进一步地，所述第一驱动轴的邻近所述第二驱动轴的一端设有第一连接板，所述第二驱动轴的邻近所述第一驱动轴的一端设有第二连接板，所述第一连接板和所述第二连接板上分别设有用于安装螺纹紧固件的连接孔。

根据本发明实施例的单轨转向架组件还包括：固定架，所述固定架可拆卸地设在所述转向架构架上且与所述转向架构架配合形成有安装孔，所述第二驱动轴固定在所述安装孔内。

可选地，所述的单轨转向架组件还包括：第二走行轮，所述第二走行轮设在所述第一驱动轴上。

在本发明的一些实施例中，所述驱动轮轴上设有用于安装制动系统的制动安装部。

根据本发明的一些实施例，所述第一走行轮通过螺纹紧固件固定在所述驱动轮轴上。

根据本发明实施例的轨道车辆包括：车体和根据本发明实施例的单轨转向架组件，所述单轨转向架组件通过所述转向架构架设在所述车体的下部。

根据本发明实施例的轨道车辆，所述车体的底部设有用于拆装所述走行轮的拆装口，所述拆装口与所述第一走行轮位置对应。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明实施例的单轨转向架组件的结构示意图；

图2是根据本发明实施例的单轨转向架组件的驱动主体和驱动机构的结构示意图；

图3是根据本发明实施例的单轨转向架组件的驱动轮轴的结构示意图；

图4是根据本发明实施例的单轨转向架组件的拆卸示意图。

附图标记：

单轨转向架组件100；

转向架构架10；安装空间101；

驱动装置20；

驱动主体21；驱动电机总成211；第一变速器212；

传动机构22；第一传动轴221；第二传动轴222；第二变速器223；

驱动轮轴23；第一驱动轴231；第二驱动轴232；连接板233；连接孔234；制动安装部235；

第一万向节24；第二万向节25；第三万向节26；

第一走行轮30；第二走行轮31；

固定架40；安装孔401。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

下面参考图1-图4描述根据本发明实施例的单轨转向架组件100。

参照图1所示，根据本发明一个实施例的单轨转向架组件100包括：转向架构架10、驱动装置20和第一走行轮30。

具体而言，转向架构架10限定出安装空间101，安装空间101上下敞开，便于走行轮的拆装。驱动装置20包括驱动主体21、传动机构22和驱动轮轴23。驱动主体21可以设在车体上，驱动主体21与转向架构架10分离布置，大大降低了单轨转向架组件100的重量。驱动轮轴23沿水平方向设在转向架构架10上，驱动轮轴23的一端通过传动机构22与驱动主体21相连，且驱动轮轴23可枢转。第一走行轮30伸入安装空间101并套设在驱动轮轴23上，驱动轮轴23绕轴线枢转可以带动第一走行轮30转动。

由此，转向架构架10起支撑作用，驱动主体21通过传动机构22驱动驱动轮轴23枢转，驱动轮轴23进而驱动第一走行轮30转动，实现单轨转向架组件100对车体的支撑和驱动导向作用。

在相关技术中，转向架通常采用轮毂电机单轨转向架，或者电机传动装置的主牵引电机悬挂于车轴与转向架构架上，或者主牵引电机完全安装在转向架构架上，上述布置方式导致车辆的转向架组件的重量比较大，当轨道凹凸不平发生上下运动时，转向架无法完全抑制振动，进而振动传至车体，使乘坐舒适度下降。而且，主牵引电机直接与转向架相连则会直接承受来自轨道的冲击，这对主牵引电机自身的强度就有更高的要求，不得不增大主牵引电机各部的尺寸，至使主牵引电机的单位质量输出功率下降。

而在本发明中，驱动主体21设在车体上，使得驱动主体21与转向架构架10分离布置而成为簧上质量，一方面有效降低了单轨转向架组件100在整车中的比重，当轨道凹凸不平发生上下运动时，单轨转向架组件100产生振动减小，振动向车体的传递降低，提高了车辆运行稳定性，提高了乘坐的舒适度，另一方面避免驱动主体21直接承受来自轨道的冲击，较小尺寸的各部即可满足驱动主体21的强度要求，有利于提高驱动主体21的单位质量输出功率，同时也摆脱了安装空间101的局限性。

而且，驱动主体21通过传动机构22与传动轮轴23相连，可以保证驱动轮轴23在驱动主体21发生位置变动后仍然可以保持在固有的位置处，保证第一走行轮30的安装以及优良的传动性能，同时，可以通过传动机构22的设置，以实现驱动主体21在车体的不同位置处的安装，驱动主体21的布置更灵活，固定效果较好。

根据本发明实施例的单轨转向架组件100，通过将驱动主体21设置在车体上并采用传动机构22与驱动轮轴23相连，大大降低了单轨转向架组件100在整车中的比重，提高了运行稳定性，有效提高了乘坐的舒适度，并且驱动主体21设置较灵活，传动性能较好。

在本发明中，对于驱动主体21的具体类型不做特殊限制，可选地，根据本发明的一些实施例，驱动主体21可以包括驱动电机总成211，如图1所示，驱动电机总成211的转动轴线与驱动轮轴23的转动轴线平行。由此，驱动电机总成211与传动机构22相啮合的传动齿轮的轴向推力几乎为零，从而不会对驱动轮轴23产生附加的轴向力，减小驱动轮轴23的磨损，降低运行噪声，且传动效果更高。

进一步地，驱动主体21还可以包括：第一变速器212，如图2所示，第一变速器212连接在驱动电机总成211与传动机构22之间，第一变速器212可以将驱动电机总成211的高转速、低扭矩的机械动力转换成更为有效的低转速、高扭矩的动力，以驱动传动机构22转动，驱动力更强。

下面对传动机构22的结构进行详细描述，继续参照图2所示实施例，传动机构22可以包括：第一传动轴221和第二传动轴222，第一传动轴221与第一变速器212通过第一万向节24相连，第二传动轴222的一端通过第二万向节25与第一传动轴221的另一端相连，第二传动轴222的另一端通过第三万向节26与驱动轮轴23相连。第一传动轴221和第二传动轴222配合作用，保证驱动主体21位置不变也可以实现动力的传递，且通过第一万向节24、第二万向节25和第三万向节26实现驱动主体21的第一变速器212与第一传动轴221、第一传动轴221与第二传动轴222以及第二传动轴222与驱动轮轴23的连接，在驱动轮轴23发生振动时缓解振动的传递作用，提高驱动主体21的稳定性，进一步提高车体的运行稳定性。

可选地，如图2所示，传动机构22还可以包括：第二变速器223，第二变速器223连接在第二传动轴222和第三万向节26之间，第二变速器223一方面进一步降低转速、增大扭矩，提高驱动力，另一方面第二变速器223通过第三万向节26与驱动轮轴23连接，实现驱动力向驱动轮轴23的传递，传动效果好。

进一步地，驱动轮轴23可以包括：第一驱动轴231和第二驱动轴232。如图3所示，第一驱动轴231设在转向架构架10上，第一驱动轴231的一端与驱动主体21相连，第二驱动轴232的两端分别与第一驱动轴231的另一端和转向架构架10相连，第二驱动轴232可枢转。第一走行轮30伸入安装空间101设在第二驱动轴232上，且第一走行轮30可枢转并可拆卸。驱动轮轴23分成第一驱动轴231和第二驱动轴232两部分，更便于驱动轮轴23的拆卸，进而有利于第一走行轮30的拆卸，提高了拆卸效率。

第一驱动轴231和第二驱动轴232的连接方式有很多，可选地，如图3所示，第一驱动轴231和第二驱动轴232的彼此连接端可以分别设有连接板233，连接板233上可以设有连接孔234，连接孔234可以安装螺纹紧固件，通过螺纹紧固件连接第一驱动轴231和第二驱动轴232的彼此连接端的连接板233,实现第一驱动轴231和第二驱动轴232的连接，连接可靠，并且方便拆装，可以进一步提升拆装效率。

当然，第一驱动轴231和第二驱动轴232的连接方式不限于此，只需要满足第一驱动轴231和第二驱动轴232连接稳固的要求即可，例如，也可以不设置连接板233，第一驱动轴231和第二驱动轴232通过螺栓、螺钉等螺纹紧固件连接或者键连接。

在图3所示的实施例中，连接板233形成为圆形，多个连接孔234邻近连接板233的边沿设置，并且沿连接板233的周向间隔开，制造性好，并且连接效果优异。需要说明的是，本发明对连接板233的形状、数量以及连接孔234的数量不做特殊限制，只需要满足第一驱动轴231和第二驱动轴232连接稳固且走行轮拆卸方便的要求即可。

如图1所示，根据本发明实施例的单轨转向架组件100还可以包括固定架40，固定架40设在转向架构架10上，固定架40与转向架构架10可拆卸，且固定架40与转向架构架10配合形成有安装孔401，第二驱动轴232远离第一驱动轴231的一端固定在安装孔401内。由此，第二驱动轴232与转向架构架10可以通过固定架40实现可靠的连接固定，且固定结构简单易于拆装，进一步简化了拆卸工序。

可选地，参照图1至图4所示，单轨转向架组件100还可以包括第二走行轮31，第二走行轮31可以设在第一驱动轴231上，第一走行轮30与第二走行轮31配合承担走行任务，防止车体发生倾斜，运行稳定性更好。

需要说明的是，图1和图4所示实施例的单轨转向架组件100包括第一走行轮30和第二走行轮31两个走行轮，以及第一驱动轴231和第二驱动轴232两个驱动轴用于示例说明的目的，但是本领域技术人员在阅读了本发明技术方案之后，显然可以理解根据实际需要将该方案应用到三个或者更多个走行轮和更多个驱动轴的技术方案中，这也落入了本发明的保护范围之内。

在本发明的一些实施例中，驱动轮轴23上设有制动安装部235，制动安装部235可以用于安装制动系统，制动系统直接作用于驱动轮轴23，实现驱动轮轴23的运动与停止的控制，控制效果好。

根据本发明的一些实施例，第一走行轮30可以通过螺纹紧固件固定在驱动轮轴23上，连接方式简单，易于拆装。当然，第一走行轮30与驱动轮轴23的连接方式不限于此，例如，也可以是过盈配合连接，只需要满足第一走行轮30与驱动轮轴23可拆卸连接且连接稳固的要求即可。第二走行轮31的固定与之类似，在此不再详述。

下面参考附图详细描述根据本发明的一个具体实施例的单轨转向架组件100，值得理解的是，下述描述只是示例性说明，而不能理解为对发明的限制。

如图1-图4所示，单轨转向架组件100包括：转向架构架10、驱动装置20、第一走行轮30、第二走行轮31和固定架40。其中，驱动装置20包括驱动主体21、传动机构22和驱动轮轴23。

如图2所示，驱动主体21包括驱动电机总成211和第一变速器212，传动机构22包括第一传动轴221、第二传动轴222和第二变速器223。第一变速器212与驱动电机总成211相连，第一传动轴221的一端通过第一万向节24与第一变速器212相连，第一传动轴221的另一端通过第二万向节25与第二传动轴222的一端相连，第二传动轴222的另一端与第二变速器223的一端相连，第二变速器223的另一端与第三万向节26相连。

如图3所示，驱动轮轴23包括第一驱动轴231、第二驱动轴232和两个连接板233。连接板233大体成圆环形，两个连接板233分别设于第一驱动轴231和第二驱动轴232的彼此连接端，圆环形连接板233周沿均匀分布有多个连接孔234，第一驱动轴231和第二驱动轴232通过两个连接板233相连。

如图1所示，驱动主体21与转向架构架10分离布置。驱动轮轴23安装在转向架构架10的安装空间101内，驱动轮轴23的第一驱动轴231与第二变速器223相连，驱动轮轴23的第二驱动轴232固定在固定架40和转向架构架10配合形成的安装孔401内，第二驱动轴232上还设有制动安装部235。第一走行轮30和第二走行轮31分别安装在第一驱动轴231和第二驱动轴232上，驱动主体21通过传动机构22与第一驱动轴231相连。

当需要拆卸走行轮时，如图4所示，只需首先拆卸固定架40，解除对第二驱动轴232的固定，然后取下用于连接第一驱动轴231和第二驱动轴232的螺纹紧固件，将第二驱动轴232移出安装空间101，即可拆卸下第一走行轮30。随后解除第一驱动轴231与第二变速器223的连接，将第一驱动轴231移出安装空间101，即可拆卸下第二走行轮31。

当然，第一走行轮30和第二走行轮31的拆卸顺序可以互换。可以首先解除第一驱动轴231和第二变速器223的连接，然后取下用于连接第一驱动轴231和第二驱动轴232的螺纹紧固件，将第一驱动轴231移出安装空间101，即可拆卸下第二走行轮31。随后拆卸固定架40，解除对第二驱动轴232的固定，将第二驱动轴232移出安装空间101，即可拆卸下第一走行轮30。

根据本发明实施例的轨道车辆包括：车体和根据本发明实施例的单轨转向架组件100。单轨转向架组件100通过转向架构架10设在车体的下部，车体的底部设有用于拆装走行轮的拆装口，拆装口与所述第一走行轮30位置对应。需要更换走行轮时，走行轮从驱动轮轴23上拆下后可以由车体的底部的拆装口向上取出，当然安装新的走行轮时也可以从拆装口向下放入安装空间101进行安装，在车体内即可实现走行轮的更换，无需将转向架与车体分离或者沉降轨道梁，简化工序。

需要说明的是，走行轮的拆装位置不仅限于上述实施例的车体的底部的拆装口，例如，当车体的底部与转向架构架10之间的间隙高度适宜时，走行轮脱离单轨转向架组件100后，走行轮也可以从车体的底部与转向架构架10之间的间隙移出，在保证转向架构架10与车体连接稳定性的同时实现走行轮的便利拆装。

由于根据本发明实施例的单轨转向架组件100具有上述有益的技术效果，因此根据本发明实施例的轨道车辆也具有相应的技术效果，能够大大降低簧下质量在整车中的比重，提高了运行稳定性，提高了乘坐的舒适度。此外，根据本发明实施例的单轨转向架组件100的走行轮拆卸过程简单，工序较少，所需时间短，根据本发明实施例的轨道车辆能够实现从车体内更换走行轮，无需将转向架与车体分离或者沉降轨道梁，走行轮拆卸工序简化，提高了维修效率，降低了维修成本。

根据本发明实施例的单轨转向架组件100和具有其的轨道车辆的其他构成以及操作对于本领域的普通技术人员来说是可知的，在此不再详细描述。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“实施例”、“具体实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中在不干涉、不矛盾的情况下均可以以合适的方式相互结合。

Claims (9)

1.一种单轨转向架组件，其特征在于，包括：

转向架构架，所述转向架构架具有上下敞开的安装空间；

驱动装置，所述驱动装置包括驱动主体、传动机构和驱动轮轴，所述驱动主体适于设在车体上，所述驱动轮轴可枢转地设在所述转向架构架上且通过所述传动机构与所述驱动主体相连；

第一走行轮，所述第一走行轮伸入所述安装空间且设在所述驱动轮轴上，以随所述驱动轮轴转动，

所述驱动主体包括：驱动电机总成，所述驱动电机总成的转动轴线与所述驱动轮轴转动轴线平行，所述驱动轮轴包括：第一驱动轴，所述第一驱动轴与所述驱动主体相连且设在所述转向架构架上；第二驱动轴，所述第二驱动轴的两端分别与所述第一驱动轴和所述转向架构架可枢转地相连，所述第一走行轮伸入所述安装空间且可枢转并可拆卸地设在所述第二驱动轴上，所述第一驱动轴的邻近所述第二驱动轴的一端设有第一连接板，所述第二驱动轴的邻近所述第一驱动轴的一端设有第二连接板，所述第一连接板和所述第二连接板上分别设有用于安装螺纹紧固件的连接孔，所述单轨转向架组件还包括固定架，所述固定架可拆卸地设在所述转向架构架上且与所述转向架构架配合形成有安装孔，所述第二驱动轴固定在所述安装孔内。

2.根据权利要求1所述的单轨转向架组件，其特征在于，所述驱动主体还包括：

第一变速器，所述第一变速器连接在所述驱动电机总成与所述传动机构之间。

3.根据权利要求2所述的单轨转向架组件，其特征在于，所述传动机构包括：

第一传动轴，所述第一传动轴的一端与所述第一变速器通过第一万向节相连；

第二传动轴，所述第二传动轴的一端通过第二万向节与所述第一传动轴的另一端相连，所述第二传动轴的另一端通过第三万向节与所述驱动轮轴相连。

4.根据权利要求3所述的单轨转向架组件，其特征在于，所述传动机构还包括：

第二变速器，所述第二变速器连接在所述第二传动轴和所述第三万向节之间。

5.根据权利要求1所述的单轨转向架组件，其特征在于，所述单轨转向架组件还包括：

第二走行轮，所述第二走行轮设在所述第一驱动轴上。

6.根据权利要求1所述的单轨转向架组件，其特征在于，所述驱动轮轴上设有用于安装制动系统的制动安装部。

7.根据权利要求1所述的单轨转向架组件，其特征在于，所述第一走行轮通过螺纹紧固件固定在所述驱动轮轴上。

8.一种轨道车辆，其特征在于，包括：

车体；

根据权利要求1-7中任一项所述单轨转向架组件，所述单轨转向架组件通过所述转向架构架设在所述车体的下部。

9.根据权利要求8所述的轨道车辆，其特征在于，所述车体的底部设有用于拆装所述走行轮的拆装口，所述拆装口与所述第一走行轮位置对应。

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