CN110562284A - 用于单轨列车的目字形连挂式转向架 - Google Patents

用于单轨列车的目字形连挂式转向架 Download PDF

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Abstract

用于单轨列车的目字形连挂式转向架属于单轨列车转向架装置领域，其包括两个承载框架、弹性连挂轴、两个水平阻尼缸、两个驱动轮、两个驱动电机、四个空气弹簧、四个高位侧方滚轮和四个低位侧方辅助轮。本发明能够缩小车厢之间的回转角度，提高其沿列车行进方向上的柔韧性，从而使整列列车拥有更小的转弯半径，进而降低轮轨磨耗，延长转向架的检修周期和使用寿命。本发明大幅降低两个承载框架相对于列车行进方向上的蛇行摆动，实现对抗蛇行减震器和横向限位止挡的完全替代，上述设计均使得列车行进的平稳性和灵活性获得大幅提升，从而显著改进列车的曲线通过能力，并使列车通过小半径路段时的最低时速获得提升。

Description

用于单轨列车的目字形连挂式转向架
技术领域
本发明属于单轨列车转向架装置领域，具体涉及一种用于单轨列车的目字形连挂式转向架。
背景技术
现有的单轨列车的转向架构架均为近似于汉字日字形的整体结构，其日字形构架与车体之间通过垂向减震器连接，构架与摇枕之间通过抗蛇行减震器连接，以缓冲构架蛇行时的扭摆力矩，并且，每节列车车厢的前、后两端均需设置至少一个日字形转向架，导致任意两节彼此连挂的列车车厢均需至少四个日字形转向架，所需构架总数较多，制造和养护成本高。
另一方面，日字形转向架自身为刚性结构，其沿轨道的回转半径较大，不仅会造成车轮与轨道的磨耗加大，增加维修费用，还会导致列车曲线通过能力受限，并制约行车时速和稳定性的提高。
发明内容
为了解决现有汉字日字形的单轨列车构架，其日字形整体构架必须通过抗蛇行减震器与车体连接，以缓冲构架蛇行时的扭摆力矩；任意两节彼此连挂的列车车厢均需至少四个日字形转向架，所需构架总数较多，制造和养护成本高；以及日字形转向架的回转半径较大，不仅增加了车轮与轨道的磨耗程度，致使维修费用攀升，还会导致列车曲线通过能力受限，并制约行车时速和稳定性的提高的技术问题，本发明提供一种用于单轨列车的目字形连挂式转向架。
本发明解决技术问题所采取的技术方案如下：
用于单轨列车的目字形连挂式转向架，其包括两个承载框架、弹性连挂轴、两个水平阻尼缸、两个驱动轮、两个驱动电机、四个空气弹簧、四个高位侧方滚轮和四个低位侧方辅助轮；所述承载框架为矩形框架，两个承载框架通过弹性连挂轴转动连接，且两个承载框架以弹性连挂轴的垂向轴线为旋转轴彼此呈圆周对称布置；两个水平阻尼缸平行且对称布置于弹性连挂轴的两侧，两个承载框架彼此短边上的两个临近顶点通过一个水平阻尼缸连接；两个承载框架彼此短边上的另两个临近顶点则通过另一个水平阻尼缸连接，两个承载框架的上端面均位于同一水平面内，其二者的俯视图共同构成一个目字形的整体构架结构；
每个驱动电机与一个对应的驱动轮同轴连接，同轴连接的一个驱动电机与一个驱动轮构成一套驱动机构A，每个驱动轮位于一个对应的承载框架中部；两个驱动电机的轴平行且彼此的朝向相反，驱动电机的轴线垂直于所述整体构架结构上的目字的左、右两竖笔画，且两套驱动机构A均以弹性连挂轴的垂向轴线为旋转轴彼此呈圆周对称布置；
承载框架的左、右两侧对称固连有翼状的空气弹簧座，每个空气弹簧均与一个对应的空气弹簧座同轴固连；每个空气弹簧座中段的下方均设有一个辅助轮吊座，每个低位侧方辅助轮均与一个对应辅助轮吊座同轴固连；
所述四个高位侧方滚轮分别通过侧方滚轮连接座固连于整体构架结构上的目字的四个端角位置。
所述承载框架后端纵梁的外侧壁中心设有连挂轴座，连挂轴座的轴线平行于承载框架的上端面；承载框架前端纵梁的外侧壁中心设有拉杆座，两个承载框架各自的拉杆座均与弹性连挂轴固连。
所述承载框架后端纵梁的两端均设有一个阻尼缸座，同一个承载框架后端纵梁上的两个阻尼缸座分别与两个不同的水平阻尼缸转动连接，且阻尼缸座的轴线垂直于承载框架的上端面。
所述承载框架左、右横梁分别与一个对应的翼状的空气弹簧座固连，且空气弹簧座、高位侧方滚轮和低位侧方辅助轮的轴线方向均垂直于承载框架的上端面。
所述承载框架的一个横梁的上端设有驱动电机座，驱动电机座的轴线平行于承载框架后端纵梁；每个驱动电机的外壳均与一个驱动电机座对应固连。
所述高位侧方滚轮的垂向高度大于低位侧方辅助轮的垂向高度，且其二者的外径相同。
位于所述承载框架左横梁所在一侧的高位侧方滚轮和低位侧方辅助轮，由二者的彼此平行的滚轮轴线所确定的平面平行于承载框架左横梁的外侧壁；位于承载框架右横梁所在一侧的高位侧方滚轮和低位侧方辅助轮，由二者的彼此平行的滚轮轴线所确定的平面平行于承载框架右横梁的外侧壁。
所述弹性连挂轴为列车车轴轴座用橡胶节点，驱动轮为实心橡胶轮。
所述高位侧方滚轮和低位侧方辅助轮均为带有内圈支撑轮毂的充气橡胶轮。
本发明的有益效果是：该用于单轨列车的目字形连挂式转向架，其每个承载框架为汉字日字形的矩形框架，但两个承载框架的中部通过同一弹性连挂轴实现转动连接，且两个承载框架的上端面均位于同一水平面内，其二者以弹性连挂轴为旋转轴彼此呈圆周对称布置；两个水平阻尼缸平行且对称布置于弹性连挂轴的两侧，并分别于两个承载框架的临近端部相连接，从而使两个承载框架的俯视图共同构成一个目字形的整体构架结构。
由于两个水平阻尼缸的长度可以变换，且其二者的端部轴座的轴线以及弹性连挂轴的旋转轴线均垂直于两个承载框架的上端面，因此使得目字形的整体构架结构上的两个承载框架可以分别以弹性连挂轴为旋转轴独立旋转，并使两个承载框架各自的横梁呈一定夹角，该结构设计使目字形的整体构架获得了更为紧凑灵活的框架结构。临近的两节车厢分别通过目字形的整体构架结构中的前、后两个承载框架实现连挂，从而缩小车厢之间的回转角度，提高其沿列车行进方向上的柔韧性，从而使整列列车拥有更小的转弯半径，进而降低轮轨磨耗，延长转向架的检修周期和使用寿命。
两套驱动机构A均以弹性连挂轴的垂向轴线为旋转轴彼此呈圆周对称布置，从而使目字形的整体构架上的前、后两个驱动电机的震动力矩和扭矩均等大、反向，实现震动和扭力的对称抵消，彼此平行的两个水平阻尼缸通过阻尼作用力的形式随时调整两个承载框架二者的间隙最大值和最小值，从而大幅降低两个承载框架相对于列车行进方向上的蛇行摆动，实现对抗蛇行减震器和横向限位止挡的完全替代，上述设计均使得列车行进的平稳性和灵活性获得大幅提升，从而显著改进列车的曲线通过能力，并使列车通过小半径路段时的最低时速获得提升。
此外，本发明的目字形连挂式转向架，其一个承载框架上的两个空气弹簧用于托举前一节车厢末端的底部，另一个承载框架上的两个空气弹簧则用于托举另一节车厢前端的底部，从而使每两节临近的车厢共用三个连挂式转向架，从而大幅降低整部列车的转向架总数量，在降低制造费用、减少维修养护工作量两个方面均具有显著的经济价值。
此外该用于单轨列车的目字形连挂式转向架单轨列车转向架还具有结构简单实用，操作方便，成本低廉，便于推广普及等优点。
附图说明
图1是本发明用于单轨列车的目字形连挂式转向架的立体结构示意图；
图2是图1的爆炸装配示意图；
图3是本发明中的单个矩形的承载框架的俯视结构示意图；
图4是本发明中的单个矩形的承载框架的主视结构示意图；
图5是本发明中的目字形的整体构架结构的立体结构示意图；
图6是本发明中的目字形的整体构架结构的左视结构示意图；
图7是本发明中的四个空气弹簧和两套驱动机构A分别与目字形的整体构架结构的爆炸装配示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细说明。
如图1至图7所示，本发明用于单轨列车的目字形连挂式转向架包括两个承载框架1、弹性连挂轴2、两个水平阻尼缸3、两个驱动轮4、两个驱动电机5、四个空气弹簧6、四个高位侧方滚轮7和四个低位侧方辅助轮8；所述承载框架1为矩形框架，两个承载框架1通过弹性连挂轴2转动连接，且两个承载框架1以弹性连挂轴2的垂向轴线为旋转轴彼此呈圆周对称布置；两个水平阻尼缸3平行且对称布置于弹性连挂轴2的两侧，两个承载框架1彼此短边上的两个临近顶点通过一个水平阻尼缸3连接；两个承载框架1彼此短边上的另外两个临近顶点则通过另外一个水平阻尼缸3连接，两个承载框架1的上端面均位于同一水平面内，其二者的俯视图共同构成一个目字形的整体构架结构。
每个驱动电机5与一个对应的驱动轮4同轴连接，同轴连接的一个驱动电机(5)与一个驱动轮(4)构成一套驱动机构A，每个驱动轮4位于一个对应的承载框架1中部；两个驱动电机5的轴平行且彼此的朝向相反，驱动电机5的轴线垂直于所述整体构架结构上的目字的左、右两竖笔画，且两套驱动机构A均以弹性连挂轴2的垂向轴线为旋转轴彼此呈圆周对称布置。
承载框架1的左、右两侧对称固连有翼状的空气弹簧座1-4，每个空气弹簧6均与一个对应的空气弹簧座1-4同轴固连；每个空气弹簧座1-4中段的下方均设有一个辅助轮吊座1-8，每个低位侧方辅助轮8均与一个对应辅助轮吊座1-8同轴固连。
所述四个高位侧方滚轮7分别通过侧方滚轮连接座1-3固连于整体构架结构上的目字的四个端角位置。
承载框架1后端纵梁的外侧壁中心设有连挂轴座1-7，连挂轴座1-7的轴线平行于承载框架1的上端面；承载框架1前端纵梁的外侧壁中心设有拉杆座1-6，两个承载框架1各自的拉杆座1-6均与弹性连挂轴2固连。
承载框架1后端纵梁的两端均设有一个阻尼缸座1-5，同一个承载框架1后端纵梁上的两个阻尼缸座1-5分别与两个不同的水平阻尼缸3转动连接，且阻尼缸座1-5的轴线垂直于承载框架1的上端面。
承载框架1左、右横梁分别与一个对应的翼状的空气弹簧座1-4固连，且空气弹簧座1-4、高位侧方滚轮7和低位侧方辅助轮8的轴线方向均垂直于承载框架1的上端面。
承载框架1的一个横梁的上端设有驱动电机座1-2，驱动电机座1-2的轴线平行于承载框架1后端纵梁；每个驱动电机5的外壳均与一个驱动电机座1-2对应固连。
高位侧方滚轮7的垂向高度大于低位侧方辅助轮8的垂向高度，且其二者的外径相同。
位于一个承载框架1的左横梁所在一侧的高位侧方滚轮7和低位侧方辅助轮8，由二者的彼此平行的滚轮轴线所确定的平面平行于承载框架1左横梁的外侧壁；位于承载框架1右横梁所在一侧的高位侧方滚轮7和低位侧方辅助轮8，由二者的彼此平行的滚轮轴线所确定的平面也平行于承载框架1右横梁的外侧壁。
弹性连挂轴2为列车车轴轴座用橡胶节点，驱动轮4为实心橡胶轮。
高位侧方滚轮7和低位侧方辅助轮8均为带有内圈支撑轮毂的充气橡胶轮。
具体应用本发明的用于单轨列车的目字形连挂式转向架时，使该连挂式转向架骑坐在单轨上，驱动轮4的下端与单轨上端面贴合，高位侧方滚轮7和低位侧方辅助轮8则分别在不同的高度层面上与单轨的左右外侧壁贴合。
一个承载框架1上的两个空气弹簧6用于托举前一节车厢末端的底部，另一个承载框架1上的两个空气弹簧6则用于托举另一节车厢前端的底部，每个承载框架1均通过牵引拉杆将拉杆座1-6与车体中线的底部相连，实现牵引拉力的传递。

Claims (9)

1.用于单轨列车的目字形连挂式转向架，其特征在于：该转向架包括两个承载框架(1)、弹性连挂轴(2)、两个水平阻尼缸(3)、两个驱动轮(4)、两个驱动电机(5)、四个空气弹簧(6)、四个高位侧方滚轮(7)和四个低位侧方辅助轮(8)；所述承载框架(1)为矩形框架，两个承载框架(1)通过弹性连挂轴(2)转动连接，且两个承载框架(1)以弹性连挂轴(2)的垂向轴线为旋转轴彼此呈圆周对称布置；两个水平阻尼缸(3)平行且对称布置于弹性连挂轴(2)的两侧，两个承载框架(1)彼此短边上的两个临近顶点通过一个水平阻尼缸(3)连接；两个承载框架(1)彼此短边上的另两个临近顶点则通过另一个水平阻尼缸(3)连接，两个承载框架(1)的上端面均位于同一水平面内，其二者的俯视图共同构成一个目字形的整体构架结构；
每个驱动电机(5)与一个对应的驱动轮(4)同轴连接，同轴连接的一个驱动电机(5)与一个驱动轮(4)构成一套驱动机构A，每个驱动轮(4)位于一个对应的承载框架(1)中部；两个驱动电机(5)的轴平行且彼此的朝向相反，驱动电机(5)的轴线垂直于所述整体构架结构上的目字的左、右两竖笔画，且两套驱动机构A均以弹性连挂轴(2)的垂向轴线为旋转轴彼此呈圆周对称布置；
承载框架(1)的左、右两侧对称固连有翼状的空气弹簧座(1-4)，每个空气弹簧(6)均与一个对应的空气弹簧座(1-4)同轴固连；每个空气弹簧座(1-4)中段的下方均设有一个辅助轮吊座(1-8)，每个低位侧方辅助轮(8)均与一个对应辅助轮吊座(1-8)同轴固连；
所述四个高位侧方滚轮(7)分别通过侧方滚轮连接座(1-3)固连于整体构架结构上的目字的四个端角位置。
2.如权利要求1所述的用于单轨列车的目字形连挂式转向架，其特征在于：所述承载框架(1)后端纵梁的外侧壁中心设有连挂轴座(1-7)，连挂轴座(1-7)的轴线平行于承载框架(1)的上端面；承载框架(1)前端纵梁的外侧壁中心设有拉杆座(1-6)，两个承载框架(1)各自的拉杆座(1-6)均与弹性连挂轴(2)固连。
3.如权利要求2所述的用于单轨列车的目字形连挂式转向架，其特征在于：所述承载框架(1)后端纵梁的两端均设有一个阻尼缸座(1-5)，同一个承载框架(1)后端纵梁上的两个阻尼缸座(1-5)分别与两个不同的水平阻尼缸(3)转动连接，且阻尼缸座(1-5)的轴线垂直于承载框架(1)的上端面。
4.如权利要求3所述的用于单轨列车的目字形连挂式转向架，其特征在于：所述承载框架(1)左、右横梁分别与一个对应的翼状的空气弹簧座(1-4)固连，且空气弹簧座(1-4)、高位侧方滚轮(7)和低位侧方辅助轮(8)的轴线方向均垂直于承载框架(1)的上端面。
5.如权利要求4所述的用于单轨列车的目字形连挂式转向架，其特征在于：所述承载框架(1)的一个横梁的上端设有驱动电机座(1-2)，驱动电机座(1-2)的轴线平行于承载框架(1)后端纵梁；每个驱动电机(5)的外壳均与一个驱动电机座(1-2)对应固连。
6.如权利要求5所述的用于单轨列车的目字形连挂式转向架，其特征在于：所述高位侧方滚轮(7)的垂向高度大于低位侧方辅助轮(8)的垂向高度，且其二者的外径相同。
7.如权利要求6所述的用于单轨列车的目字形连挂式转向架，其特征在于：位于所述承载框架(1)左横梁所在一侧的高位侧方滚轮(7)和低位侧方辅助轮(8)，由二者的彼此平行的滚轮轴线所确定的平面平行于承载框架(1)左横梁的外侧壁；位于承载框架(1)右横梁所在一侧的高位侧方滚轮(7)和低位侧方辅助轮(8)，由二者的彼此平行的滚轮轴线所确定的平面平行于承载框架(1)右横梁的外侧壁。
8.如权利要求7所述的用于单轨列车的目字形连挂式转向架，其特征在于：所述弹性连挂轴(2)为列车车轴轴座用橡胶节点，驱动轮(4)为实心橡胶轮。
9.如权利要求8所述的用于单轨列车的目字形连挂式转向架，其特征在于：所述高位侧方滚轮(7)和低位侧方辅助轮(8)均为带有内圈支撑轮毂的充气橡胶轮。
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