CN110843842A - 一种跨座式单轨系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种跨座式单轨系统，包含梁体和转向架，所述梁体包含顶板、腹板和底板，所述转向架包含构架、牵引传动装置、制动装置、走行轮和导向稳定轮，所述走行轮和导向稳定轮均连接于所述构架上，所述牵引传动装置和制动装置均连接于所述走行轮，所述顶板顶面为所述走行轮的行走面，所述顶板与腹板两侧面均具有弧形面的倒角，所述弧形面为所述导向稳定轮行走的导向稳定面，两侧的两个所述导向稳定面相对设置，每个所述导向稳定轮的方向沿垂直于对应所述导向稳定面上预设接触位置的切线方向设置。采用本系统能够减少车轮磨损，避免梁体变截面处应力集中，提升轨道路线规划的灵活性，降低生产建设成本，利于轨道系统轻量化设计。

Description

一种跨座式单轨系统

技术领域

本发明涉及跨座式单轨交通系统技术领域，特别涉及一种跨座式单轨系统。

背景技术

随着我国经济的快速发展，交通拥堵的城市病逐渐向中小城市蔓延，中小型城市以及旅游景区对便捷高效、经济适用的交通系统需求急迫。跨座式单轨是一种列车在高架专用单轨系统上行驶的轨道交通系统，具有地形适应能力强、噪音低、占用道路资源少、缓堵效果好等特点。

目前，传统跨座式交通系统建设成本较高，且列车重量较大，现有的工型、T型单轨系统受列车运行时的横向离心力、摇摆力影响导致应力集中现象，容易出现开裂，缩短单轨系统使用寿命，同时由于跨座式列车的行驶速度更高，在列车转弯时，常为避免发生稳定轮与单轨系统之间的相对滑动，不得不明显降低列车行驶速度以及限制轨道路线的容许曲率，运营维护过程中也存在诸多问题，使其在中小型城市以及旅游景区推广和应用受限，因此，亟待开发一种新型跨座式单轨系统，以降低系统的建设和后期运营维护成本。

发明内容

本发明的目的在于克服现有的跨座式交通系统建设成本较高，运营维护过程中存在诸多问题，维护成本高，运行限制多等上述不足，提供一种跨座式单轨系统。

为了实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

一种跨座式单轨系统，包含梁体和转向架，所述梁体包含顶板、腹板和底板，所述转向架包含构架、牵引传动装置、制动装置、走行轮和导向稳定轮，所述走行轮和导向稳定轮均连接于所述构架上，所述牵引传动装置和制动装置均连接于所述走行轮，所述顶板顶面为所述走行轮行走的行走面，所述顶板与腹板两侧面均具有弧形面的倒角，所述弧形面为所述导向稳定轮行走的导向稳定面，两侧的两个所述导向稳定面相对设置，每个所述导向稳定轮的方向沿垂直于对应所述导向稳定面上预设接触位置的切线方向设置。

采用本发明所述的一种跨座式单轨系统，包含梁体和转向架，所述顶板与腹板之间具有弧形面的倒角，作为导向稳定轮行走的导向稳定面，弧度的半径是根据顶板侧面高度与腹板宽度确定，满足导向稳定轮的最小安装高度要求，所述梁体的侧面仅设置所述导向稳定面，便于单轨系统的加工成型，对应的将现有的导向轮和稳定轮合并成导向稳定轮，所述导向稳定轮的方向沿垂直于所述导向稳定面上预设接触位置的切线方向设置，所述导向稳定轮既能够提供导向功能，又能够起到稳定车体的作用，减少车轮数量的布置，节省制造、建设成本，利于提高过弯速度，本系统中弧形面的接触区域为导向稳定轮提供了沿弧形面的法向阻力，并且竖向阻力随着稳定轮滑动进一步增大，提升导向稳定轮与梁体的接触稳定性，有效限制转向架的浮沉运动，减少车轮磨损，提高列车在转弯时的行驶速度，容许轨道在曲线段设置更大的路线曲率，提升轨道路线规划的灵活性，还能够分散列车转弯时产生的离心力、横向摇摆力，避免梁体截面变截面处应力集中的问题，降低梁体开裂几率，延长梁体使用寿命，降低制造建设维护成本，利于轨道系统轻量化设计，具有良好的应用前景，对中小型城市以及旅游景区的推广应用具有重大意义。

优选的，所述导向稳定轮具有倒角一，所述倒角一为弧形倒角。

进一步优选的，所述倒角一的厚度大于所述导向稳定轮的胎面的厚度。

当车体侧滚时，现有技术的导向轮与导向面为点接触，稳定性较差，并且会造成严重的磨耗，采用上述设置方式，在导向过程中当车体侧滚时所述倒角一能够与轨道梁有更大的接触面积，提高稳定性，同时降低所述倒角一与轨道的磨耗，增加所述导向稳定轮的寿命。

优选的，所述导向稳定轮的胎面形状与导向稳定面的弧形形状适配。

采用上述设置方式，所述导向稳定轮与导向稳定面共形接触，能够增大接触面积，在同样导向力的情况下磨耗更少，导向性能更好，利于保证空车、重车工况下车辆均能够安全运行。

优选的，所述底板与腹板两侧面也具有弧形面的倒角。

采用上述设置方式，有效减少所述底板与腹板连接处的应力集中现象。

优选的，所述牵引传动装置和制动装置设于对应所述走行轮的其中一侧侧面。

采用上述设置方式，即将所述牵引传动装置和制动装置悬挑设置于对应所述走行轮的其中一侧侧面，利于节省梁体的宽度，缩小梁体尺寸，节省成本，便于灵活布置。

优选的，相邻两个所述梁体之间连接有连接板。

进一步优选的，所述连接板的两端分别连接相邻的两个所述底板。

进一步优选的，所述连接板中设有预应力束。

如同时设有两条及以上的轨道，采用上述设置方式，形成槽形梁的截面，增大结构抗倾覆能力，同时为检修人员与轨道设备提供了额外的工作空间。

优选的，所述梁体位于梁端部分的所述底板的宽度大于或等于所述顶板的宽度，所述梁体位于跨中部分的所述底板的宽度小于或等于所述顶板的宽度。

优选的，所述梁体为空心结构。

采用上述设置方式，有效降低梁体的自重，节省成本。

优选的，所述顶板、腹板和底板为一体浇筑成型的预应力混凝土构件。

优选的，所述导向稳定面所对的圆心角为45°-70°。

综上所述，与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、采用本发明所述的一种跨座式单轨系统，弧形面的接触区域为导向稳定轮提供了沿弧形面的法向阻力，并且竖向阻力随着稳定轮滑动进一步增大，提升导向稳定轮与梁体的接触稳定性，有效限制转向架的浮沉运动，减少车轮磨损，提高列车在转弯时的行驶速度，容许轨道在曲线段设置更大的路线曲率，提升轨道路线规划的灵活性，还能够分散列车转弯时产生的离心力、横向摇摆力，避免梁体截面变截面处应力集中的问题，降低梁体开裂几率，延长梁体使用寿命，减少了轮子的数量，降低制造建设维护成本，利于轨道系统轻量化设计，具有良好的应用前景，对中小型城市以及旅游景区的推广应用具有重大意义。

附图说明：

图1为本发明所述的一种跨座式单轨系统的结构示意图；

图2为图1的结构正视图；

图3为实施例1中的导向稳定轮与梁体的局部结构示意图；

图4为实施例2中的梁体的结构示意图；

图5为实施例3中的梁体的结构示意图。

图中标记：11-顶板，12-腹板，13-底板，21-走行轮，22-导向稳定轮，202-倒角一，3-导向稳定面，4-连接板，5-预应力束，6-牵引传动装置。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。

实施例1

如图1-3所示，本发明所述的一种跨座式单轨系统，包含梁体和转向架，所述梁体包含若干个节段，每个所述节段位于梁端部分的所述底板13的宽度大于或等于所述顶板11的宽度，每个所述节段位于跨中部分的所述底板13的宽度小于或等于所述顶板11的宽度，所述梁体包含顶板11、腹板12和底板13，优选的，所述顶板11、腹板12和底板13为一体浇筑成型的预应力混凝土构件，所述转向架包含构架、牵引传动装置6、制动装置、走行轮21和导向稳定轮22，所述走行轮21和导向稳定轮22均连接于所述构架上，所述牵引传动装置6和制动装置均连接于所述走行轮21，所述顶板11顶面为走行轮21行走的行走面，优选的，所述牵引传动装置6和制动装置设于对应所述走行轮21的其中一侧侧面，如本实施例中，包含前后设置的两组车轮，每组车轮包含两个所述走行轮21，每组车轮的其中一侧悬挑连接一个所述牵引传动装置6，每组的两个所述走行轮21能够更靠近的布置，利于节省梁体的宽度，缩小梁体尺寸，节省成本，便于灵活布置，为保证转向架的载荷分布均匀，每个转向架上的车轮组数为偶数，所有所述牵引传动装置6均匀分布在梁体两侧。

所述顶板11与腹板12两侧面均具有弧形面的倒角，所述弧形面为导向稳定轮22行走的导向稳定面3，两侧的两个所述导向稳定面3相对设置，弧形面能够分散由列车离心力、横向摇摆力导致的梁体截面折线段应力集中问题，避免梁体开裂，优选的，所述导向稳定面3所对的圆心角为45°-70°，所述导向稳定轮22的方向沿垂直于所述导向稳定面3上预设接触位置的切线方向设置，有效将传统的导向轮和稳定轮合二为一，所述导向稳定轮22既能够提供导向功能，又能够起到稳定车体的作用，减少车轮数量的布置，节省生产建设成本，利于提高过弯速度，优选的，所述导向稳定轮22具有倒角一202，所述倒角一202为弧形倒角，所述倒角一202的厚度大于所述导向稳定轮22的胎面的厚度，在导向过程中当车体侧滚时所述倒角一202能够与轨道梁有更大的接触面积，提高稳定性，同时降低所述倒角一202与轨道的磨耗，增加所述导向稳定轮22的寿命，优选的，所述导向稳定轮22的胎面形状与导向稳定面3的弧形形状适配，即所述导向稳定轮22与导向稳定面3共形接触，进一步增大运行时的接触面积，在同样导向力的情况下磨耗更少，导向性能更好，同时，在空车状态下对所述导向稳定轮22预先施加朝向所述导向稳定面3的预压缩量，有效保证空车、重车工况下车辆均具有稳定的接触面提高运行安全性，优选的，所述底板13与腹板12两侧面也具有弧形面的倒角，有效减少所述底板13与腹板12连接处的应力集中现象。

采用本发明所述的一种跨座式单轨系统，能提升导向稳定轮与梁体的接触稳定性，有效限制转向架的浮沉运动，减少车轮磨损，提高列车在转弯时的行驶速度，容许轨道在曲线段设置更大的路线曲率，提升轨道路线规划的灵活性，还能够分散列车转弯时产生的离心力、横向摇摆力，避免梁体截面变截面处应力集中的问题，降低梁体开裂几率，延长梁体使用寿命，降低生产建设维护成本，具有良好的应用前景，对推广应用具有重大意义。

实施例2

如图4所示，本发明所述的一种跨座式单轨系统，其结构与实施例1大致相同，其不同之处在于，所述梁体为空心结构，有效降低梁体的自重，节省成本，进一步利于单轨系统的轻量化设计。

实施例3

如图5所示，本发明所述的一种跨座式单轨系统，其结构与实施例2大致相同，其不同之处在于，如同时设有两条及以上的轨道，如双线单轨系统，一个为去程，一个为回程，两个所述轨道的轨道梁结构相同，均为实施例2中的梁体结构，相邻两个所述梁体之间连接有连接板4，所述连接板4的两端分别连接相邻的两个所述底板13，所述底板13的宽度在跨中部分和梁端部分保持一致，所述连接板4中设有预应力束5，所述连接板4与相连的两个所述梁体一体浇筑成型，将两个轨道组合形成槽形梁的截面，增大结构抗倾覆能力，同时为检修人员与轨道设备提供了额外的工作空间。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种跨座式单轨系统，其特征在于，包含梁体和转向架，所述梁体包含顶板(11)、腹板(12)和底板(13)，所述转向架包含构架、牵引传动装置(6)、制动装置、走行轮(21)和导向稳定轮(22)，所述走行轮(21)和导向稳定轮(22)均连接于所述构架上，所述牵引传动装置(6)和制动装置均连接于所述走行轮(21)，所述顶板(11)顶面为所述走行轮(21)行走的行走面，所述顶板(11)与腹板(12)两侧面均具有弧形面的倒角，所述弧形面为所述导向稳定轮(22)行走的导向稳定面(3)，两侧的两个所述导向稳定面(3)相对设置，每个所述导向稳定轮(22)的方向沿垂直于对应所述导向稳定面(3)上预设接触位置的切线方向设置。

2.根据权利要求1所述的单轨系统，其特征在于，所述导向稳定轮(22)具有倒角一(202)，所述倒角一(202)为弧形倒角。

3.根据权利要求2所述的单轨系统，其特征在于，所述倒角一(202)的厚度大于所述导向稳定轮(22)的胎面的厚度。

4.根据权利要求1所述的单轨系统，其特征在于，所述导向稳定轮(22)的胎面形状与导向稳定面(3)的弧形形状适配。

5.根据权利要求1所述的单轨系统，其特征在于，所述底板(13)与腹板(12)两侧面也具有弧形面的倒角。

6.根据权利要求1所述的单轨系统，其特征在于，所述牵引传动装置(6)和制动装置设于对应所述走行轮(21)的其中一侧侧面。

7.根据权利要求1-6任一所述的单轨系统，其特征在于，相邻两个所述梁体之间连接有连接板(4)，所述连接板(4)的两端分别连接相邻的两个所述底板(13)。

8.根据权利要求7所述的单轨系统，其特征在于，所述连接板(4)中设有预应力束(5)。

9.根据权利要求1-6任一所述的单轨系统，其特征在于，所述梁体为空心结构，所述顶板(11)、腹板(12)和底板(13)为一体浇筑成型的预应力混凝土构件。

10.根据权利要求1-6任一所述的单轨系统，其特征在于，所述导向稳定面(3)所对的圆心角为45°-70°。

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