CN110281968B - 一种跨座式单轨车辆转向架 - Google Patents

Abstract

为了解决现有跨座式单轨车辆转向架上同一走行轮轴上的两个走行轮磨损不一致的问题，本发明提供了一种跨座式单轨车辆转向架，包括转向架构架，所述转向架构架上设置有轴承座，走行轮总成包括走行轮轴,走行轮轴上对称设置有第一轮辋锥齿轮和第二轮辋锥齿轮；在第一轮辋锥齿轮与第二轮辋锥齿轮之间还设置有至少一个行星锥齿轮；第一轮辋锥齿轮上安装有第一走行轮，第二轮辋锥齿轮上安装有第二走行轮。本发明的有益效果是：有效解决了跨座式单轨车辆转向架上同一走行轮轴上的两个走行轮偏磨的问题，同时能有效的减少跨座式单轨车辆的能量消耗，降低了轮胎磨损，进而提高轮胎的使用寿命。

Description

一种跨座式单轨车辆转向架

技术领域

本发明涉及到跨座式单轨车辆领域，特别涉及到一种跨座式单轨车辆转向架。

背景技术

目前，跨座式单轨车辆用于支撑走行轮总成的走行轮轴均采用悬臂梁式支承结构，走行轮轴的外端与动力总成相连，动力总成安装在构架上，走行轮轴的内端悬空且位于转向架构架内，走行轮安装在走行轮轴上，并且同一根走行轮轴上设置了两个走行轮；由于采用了悬臂梁式的支承结构，走行轮轴根部所承受的弯矩和剪力较大，受力不均，并且走行轮所承受的接地压力沿走行轮胎宽度方向分布不均，导致轮胎出现偏磨，影响轮胎使用寿命。

因此，中国专利文献CN105151066A公开了一种简支梁式跨座式单轨车辆双轴动力转向架，或者是中国专利文献CN107585175A公开的一种跨座式单轨列车及其简支梁式转向架；这两者皆将走行轮支承结构由原来的悬臂梁式变为了简支梁式，走行轮轴上的应力较为分散，避免在局部区域形成较大的应力，能够一定程度改善轮胎偏磨问题。

但上述结构中同一走行轮轴上的两个走行轮为等速转动，因此两个走行轮的角速度相同，这导致在通过弯道时两个走行轮处于边滚动边滑动状态，处于滑动状态的走行轮，轮胎磨耗大，会增加能量的消耗，进而导致轮胎的使用寿命缩短，增加运营成本。

发明内容

为了解决现有跨座式单轨车辆转向架上同一走行轮轴上的两个走行轮磨损不一致的问题，本发明提供了一种跨座式单轨车辆转向架，降低轮胎偏磨，减少车辆能量消耗，提高轮胎的使用寿命；实现走行轮总成与走行轮轴的模块化拆装；能够使走行轴受力均匀。

本发明具体是一种跨座式单轨车辆转向架，包括转向架构架，所述转向架构架上设置有轴承座，轴承座通过轴承与走行轮总成连接 ,其特征在于，走行轮总成包括走行轮轴 ,走行轮轴上对称设置有第一轮辋锥齿轮和第二轮辋锥齿轮；第一轮辋锥齿轮与第二轮辋锥齿轮的齿轮锥面相对应，在第一轮辋锥齿轮与第二轮辋锥齿轮之间还设置有至少一个行星锥齿轮；第一轮辋锥齿轮上安装有第一走行轮，第二轮辋锥齿轮上套接有第二走行轮;

所述走行轮轴为阶梯轴，包括依次设置的支撑部、轮辋锥齿轮连接部;

所述走行轮轴还包括行星齿轮连接部，行星齿轮连接部沿走行轮轴的径向方向设置有行星齿轮轴;

支撑部外端与轴承座上的轴承连接，其中轴承座与转向架构架采用分体式结构；在两个支撑部的内侧，对称设置有两个轮辋锥齿轮连接部，第一轮辋锥齿轮通过轴承安装在左侧的轮辋锥齿轮连接部，第二轮辋锥齿轮通过轴承安装在右侧的轮辋锥齿轮连接部，两个轮辋锥齿轮相对设置；走行轮轴的中间为行星齿轮连接部，在行星齿轮连接部沿走行轮轴的径向方向设置有行星齿轮轴，行星齿轮轴与行星锥齿轮的数量相匹配。

本申请通过在转向架构架上设置轴承座，轴承座通过轴承转动连接走向轮总成，其中走行轮总成包括走行轮轴，单轨车辆的动力部分与走行轮轴连接，传递动力，由于车辆动力部分与走行轮轴连接传递动力的过程不是本申请保护的重点，在本申请引用的对比文献中有所叙述，以及在本申请之前的公开文献中也有所记载，故在此不对其进行详细描述；走行轮轴上对称设置有第一轮辋锥齿轮和第二轮辋锥齿轮，并且第一轮辋锥齿轮与第二轮辋锥齿轮的齿轮锥面相对应，其中第一轮辋锥齿轮或第二轮辋锥齿轮通过轴承与走行轮轴转动连接；在第一轮辋锥齿轮与第二轮辋锥齿轮之间还设置有至少一个的行星锥齿轮，具体应用时，可根据实际需求，对称设置2个或3个或4个等行星锥齿轮，行星锥齿轮与第一轮辋锥齿轮啮合，同时也与第二轮辋锥齿轮啮合；第一轮辋锥齿轮上安装有第一走行轮，第二轮辋锥齿轮上安装有第二走行轮。

走行轮轴在动力部分的带动下转动，带动第一走行轮和第二走行轮走行，由于采用两个轮辋锥齿轮之间设置行星锥齿轮的结构，在同一走行轮轴上的两个走行轮之间形成了差速机构；当车辆处于直线行驶状态时，由于两个走行轮所受的纵向作用力相同，此时行星齿轮无相对转动；当车辆通过曲线轨道段时，走行轮轴上的两个走行轮的转弯半径不同，两个走行轮之间会出现转速不等的现象，从而产生不同的纵向作用力，两个纵向作用力就会作用到两个对应的轮辋锥齿轮上，此时，走行轮轴和行星齿轮以及两个轮辋锥齿轮形成的传动机构就起到差速器的作用，使行星齿轮发生相应的自转，让两个走行轮以不同的转动速度通过曲线轨道段，从而避免走行轮以边滚动边滑动的方式运动，有效降低了走行轮的磨损和车辆的能耗。

本发明的有益效果是：能实现走行轮总成与走行轮轴的模块化拆装；能够使走行轴受力均匀；有效解决了跨座式单轨车辆转向架上同一走行轮轴上的两个走行轮偏磨的问题，同时能有效的减少跨座式单轨车辆的能量消耗，降低了轮胎或走行轮的磨损，进而提高轮胎或走行轮的使用寿命。

附图说明

图1是一种跨座式单轨车辆转向架第一视角示意图；

图2是一种跨座式单轨车辆转向架第二视角示意图；

图3是走行轮总成第一视角示意图；

图4是走行轮总成除去走行轮后的第一视角示意图；

图5是走行轮总成除去走行轮后的第二视角示意图；

图6是走行轮轴第一视角示意图；

图7是走行轮轴第二视角示意图；

图8是轮辋锥齿轮第一视角示意图；

图9是轮辋锥齿轮第二视角示意图；

其中，1转向架构架、101轴承座、2走行轮总成、201走行轮轴、2011支撑部、2012轮辋锥齿轮连接部、2013行星齿轮连接部、2014行星齿轮轴、202第一轮辋锥齿轮、203第二轮辋锥齿轮、204走行轮固定盘、205通孔、206轮辋安装部、3行星锥齿轮、401第一走行轮、402第二走行轮、5轨道。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的说明。

本申请是一种跨座式单轨车辆转向架，包括转向架构架1，所述转向架构架1上设置有轴承座101，轴承座101通过轴承与走行轮总成连接,走行轮总成2包括走行轮轴201,走行轮轴201上对称设置有第一轮辋锥齿轮202和第二轮辋锥齿轮203；第一轮辋锥齿轮202和第二轮辋锥齿轮203均通过轴承安装在走行轮轴201上；第一轮辋锥齿轮202与第二轮辋锥齿轮203的齿轮锥面相对应，在第一轮辋锥齿轮202与第二轮辋锥齿轮203之间还设置有至少一个行星锥齿轮3；第一轮辋锥齿轮202上安装有第一走行轮401，第二轮辋锥齿轮203上安装有第二走行轮402；

所述走行轮轴201为阶梯轴，包括依次设置的支撑部2011、轮辋锥齿轮连接部2012;

所述走行轮轴201还包括行星齿轮连接部2013，行星齿轮连接部2013沿走行轮轴201的径向方向设置有行星齿轮轴2014;

支撑部2011外端与轴承座上的轴承连接，其中轴承座101与转向架构架1采用分体式结构；在两个支撑部2011的内侧，对称设置有两个轮辋锥齿轮连接部2012，第一轮辋锥齿轮202通过轴承安装在左侧的轮辋锥齿轮连接部2012，第二轮辋锥齿轮203通过轴承安装在右侧的轮辋锥齿轮连接部2012，两个轮辋锥齿轮相对设置；走行轮轴201的中间为行星齿轮连接部2013，在行星齿轮连接部2013沿走行轮轴201的径向方向设置有行星齿轮轴2014，行星齿轮轴2014与行星锥齿轮3的数量相匹配。

在具体使用中，如图1和图2所示，跨座式单轨车辆转向架的走行轮与轨道5接触，本申请通过在转向架构架1上设置有四个轴承座101，分为两组；每组轴承座101通过轴承与走向轮总成连接，其中走行轮总成2包括走行轮轴201，车辆的动力部分与走行轮轴201连接，传递动力；走行轮轴201上对称设置有第一轮辋锥齿轮202和第二轮辋锥齿轮203，在第一轮辋锥齿轮202与第二轮辋锥齿轮203之间还设置有至少一个的行星锥齿轮3，构成差速行星传动机构。

本申请提出了一种带差速机构的跨座式单轨车辆转向架，使用时，可以连轴承座带走行轮总成模块化拆装，也可以将走行轮总成模块化拆装；能够使走行轴受力均匀；有效解决了跨座式单轨车辆转向架上同一走行轮轴上的两个走行轮偏磨的问题，同时能有效的减少跨座式单轨车辆的能量消耗，降低了轮胎磨损，进而提高轮胎的使用寿命；此外，本申请相对悬臂梁差速器结构，例如中国专利201510667238.4所公开的带差速器的跨座式单轨车辆双轴动力转向架,其结构复杂，并且走行轮轴受力不均，走行轮接地压力分布不合理，走行轮拆装不方便；本申请中采用简支梁结构，便于走行轮总成模块化拆装，不仅提高本申请转向架结构的安装效率,同时提高转向架整体结构的强度，有利于转向架整体结构的轻量化，改善转向架构架制造的工艺性，提供车辆运行的稳定性；另，本申请采用简支梁结构支撑，可用于单个走行轮轴201转向架。

如图3-7所示，走行轮轴201为阶梯轴，包括依次设置的支撑部2011、轮辋锥齿轮连接部2012；在具体使用中，为了便于安装，本申请中的走行轮轴201可选择为阶梯轴，轴的中间为行星齿轮连接部2013，行星齿轮连接部2013两侧对称依次设置轮辋锥齿轮连接部2012、支撑部2011；具体应用时，支撑部2011外端与轴承座上的轴承连接，其中轴承座101与转向架构架1采用分体式结构；在两个支撑部2011的内侧，对称设置有两个轮辋锥齿轮连接部2012，第一轮辋锥齿轮202通过轴承安装在左侧的轮辋锥齿轮连接部2012，第二轮辋锥齿轮203通过轴承安装在右侧的轮辋锥齿轮连接部2012，两个轮辋锥齿轮相对设置；走行轮轴201的中间为行星齿轮连接部2013，在行星齿轮连接部2013沿走行轮轴201的径向方向设置有行星齿轮轴2014，行星齿轮轴2014与行星锥齿轮3的数量相匹配，以此走行轮轴201和行星锥齿轮3以及两个轮辋锥齿轮形成的传动结构就起到差速器的作用，在具体应用中行星锥齿轮3能够发生相应的自转，让两个走行轮以不同的转动速度通过曲线轨道段，从而避免走行轮以边滚动边滑动的方式运动，有效降低车辆能耗和走行轮的偏磨。

如图8-9所示，第一轮辋锥齿轮202和第二轮辋锥齿轮203均为回转体结构，内部均设置有通孔205，外部的一侧设置有与轮胎相匹配的轮辋安装部206，外部的另一侧设置有锥齿轮，轮辋安装部206与锥齿轮之间还设置有走行轮固定盘204；具体使用中，第一轮辋锥齿轮202和第二轮辋锥齿轮203依靠内部的通孔205通过轴承安装在走行轮轴201上，为了提高安装的稳定性，所述通孔205内可呈阶梯结构；如图5、6可知，轮辋锥齿轮连接部2012也设置为与通孔205内阶梯结构相匹配的阶梯，即走行轮轴201上的轮辋锥齿轮连接部2012也可分为两级台阶，靠近行星齿轮连接部2013处台阶轴径大；在轮辋锥齿轮的外部一侧设置有与走行轮相匹配的轮辋安装部206，外部的另一侧设置有锥齿轮，轮辋安装部206与锥齿轮之间还设置有走行轮固定盘204，走行轮固定盘204上设置有通孔，通过螺栓组件将走行轮固定。

本申请中转向架构架1上设置有两组走行轮总成2,也可设置单组走行轮总成2。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种跨座式单轨车辆转向架，包括转向架构架(1)，所述转向架构架(1)上设置有轴承座(101)，轴承座(101)通过轴承与走行轮总成(2)连接 ,其特征在于，走行轮总成(2)包括走行轮轴(201) ,走行轮轴(201)上对称设置有第一轮辋锥齿轮(202)和第二轮辋锥齿轮(203)；第一轮辋锥齿轮(202)与第二轮辋锥齿轮(203)的齿轮锥面相对应，在第一轮辋锥齿轮(202)与第二轮辋锥齿轮(203)之间还设置有至少一个行星锥齿轮(3)；第一轮辋锥齿轮(202)上安装有第一走行轮(401)，第二轮辋锥齿轮(203)上套接有第二走行轮(402);

所述走行轮轴(201)为阶梯轴，包括依次设置的支撑部(2011)、轮辋锥齿轮连接部(2012);

所述走行轮轴(201)还包括行星齿轮连接部(2013)，行星齿轮连接部(2013)沿走行轮轴(201)的径向方向设置有行星齿轮轴(2014);

支撑部（2011）外端与轴承座上的轴承连接，其中轴承座（101）与转向架构架（1）采用分体式结构；在两个支撑部（2011）的内侧，对称设置有两个轮辋锥齿轮连接部（2012），第一轮辋锥齿轮（202）通过轴承安装在左侧的轮辋锥齿轮连接部（2012），第二轮辋锥齿轮（203）通过轴承安装在右侧的轮辋锥齿轮连接部（2012），两个轮辋锥齿轮相对设置；走行轮轴（201）的中间为行星齿轮连接部（2013），在行星齿轮连接部（2013）沿走行轮轴（201）的径向方向设置有行星齿轮轴（2014），行星齿轮轴（2014）与行星锥齿轮（3）的数量相匹配。

2.根据权利要求1所述的一种跨座式单轨车辆转向架，其特征在于，所述第一轮辋锥齿轮(202)或第二轮辋锥齿轮(203)为回转体结构，内部设置有通孔(205)，外部的一侧设置有与轮胎内径相匹配的轮辋安装部 (206)，外部的另一侧设置有锥齿轮，轮辋安装部(206)与锥齿轮之间还设置有走行轮固定盘(204)。

3.根据权利要求2所述的一种跨座式单轨车辆转向架，其特征在于，所述通孔(205)内呈阶梯结构。

Images