CN112477908B - 一种具有可升降导向轮的转向架及轨道梁及轨道交通系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种导向轮可升降的转向架及与其配套设置的轨道梁及其轨道交通系统。所述转向架包括转向架构架、导向组件、液压驱动系统、轮对组件以及动力系统，其中：所述导向组件由液压驱动系统驱动调整位置，实现导向轮的上升和下降；所述轨道梁与转向架相适配，通过设置导向槽与导向轮产生挤压作用，避免轨道车辆倾覆，保证轨道车辆的行驶稳定性；所述轨道交通系统可以实现轨道交通车辆在轨行区和普通地面段进行切换，以方便利用其它社会资源进行轨道交通车辆的充能、检修、维护等工作，实现资源共享，极大缩减车辆段、停车场规模，减少项目建设期投资。

Description

一种具有可升降导向轮的转向架及轨道梁及轨道交通系统

技术领域

本发明涉及城市轨道交通技术领域，具体涉及一种导向轮可升降的转向架及与其配套设置的轨道梁及其轨道交通系统。

背景技术

随着我国城市建设的不断发展，城市轨道交通建设需求越来越大。其中，项目建设前期投入为影响轨道交通发展的主要因素。在轨道交通线路的前期建设中，占比较大的投入主要用于配套建设轨道交通车辆段，用于承担车辆夜间停车、编组发车、检修维护、清洗车辆、充能等工作。这种车辆段设置，不仅占地面积大，建设费用高，而且极大增加了轨道交通项目建设的前期投入。

目前，储能技术在中低运量轨道交通如云巴、有轨电车等车辆上的应用越来越广泛。鉴于目前城市新能源设施发展迅猛，考虑将轨道交通车辆充能、检修、维护、清洗等工作转移至社会资源，可以极大缩减城市轨道交通系统中车辆段建设规模，减少建设期投资，且可以实现社会资源共享，减少资源浪费。

但是，在现有的城市轨道交通系统中，轨道交通车辆只能行驶于专门铺设的轨道或高架轨道梁上，因此，如何从行驶轨道转移至或过渡至车辆正常行驶路面，是实现车辆检修、清洗、维护、充能等社会资源共享的前提。但是，目前的轨道交通系统均无法实现此目的。

发明内容

为了实现轨道交通车辆可以从轨道梁行驶至普通地面段进行检测、维护、充能等工作，本发明对现有轨道交通车辆中的转向架进行了改进，并配套设置了与其相配合的轨道梁，以及具体开发了一种包括本发明所述转向架与轨道梁的轨道交通系统。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种具有可升降导向轮的转向架，包括转向架构架、导向组件、液压驱动系统、轮对组件以及动力系统，其中：

所述转向架构架设有转向架底板；

所述导向组件包括两个分别与转向架底板前、后两端转动连接的导向板，所述导向板底部分别设置两个导向轮，所述两个导向轮关于导向板中心对称，所述导向轮与导向板之间的夹角为45°～90°；

所述液压驱动系统设置有两个，分别用于驱动两个所述导向板的转动；两个所述液压驱动系统分别包括控制单元、液压缸、液压动力单元，所述液压缸与转向架构架固定连接，所述液压缸的输出端与导向板相连接，所述液压缸通过管路与液压动力单元相连接，所述液压动力单元与控制单元相连接；

所述轮对组件包括两个平行安装于转向架构架左、右两侧的走行轮以及与两个所述走行轮相连接的转向机构，所述两个走行轮由安装于转向架构架上的动力系统驱动转动。

作为优选，所述转向架构架包括焊接设置于转向架底板上的动力系统总成箱，两个所述液压缸分别与动力系统总成箱安装固定。

作为进一步优选，所述液压缸的输出端与导向板的中心处固定连接，所述液压缸与所述轮对组件中的走行轮平行设置。

本发明还提供了一种与上述转向架配套设置的轨道梁，所述轨道梁包括底板、平行设置底板上的两个腹板，所述两个腹板上分别设置悬臂，所述悬臂包括上表面及内侧面，所述上表面为水平设置，用于转向架的走行轮行驶，所述内侧面包括与上表面相连接的第一侧面，所述第一侧面与上表面之间的夹角为45°～90°，所述第一侧面与腹板之间连接有与可与转向架导向轮相接触的导向轮走行面，两个所述导向轮走行面之间设有导向槽，所述导向槽用于提供导向轮的走行空间。

作为优选，所述两个腹板之间设有中间槽。

作为优选，所述悬臂还包括外侧面，所述外侧面与腹板以及底板之间设置放置凹槽。

进一步地，本发明还提供了一种轨道交通系统，包括上述方案中的任一轨道梁、轨道交通车辆，所述轨道交通车辆通过底部安装本发明所述的转向架行驶于所述轨道梁上。

作为优选，所述轨道梁的一端还设置有依次连接的过渡连接段以及普通地面段，所述过渡连接段以及普通地面段与所述轨道梁具有相同的高度，所述过渡连接段由两个与所述轨道梁以及与普通地面段相斜接的支撑臂构成，所述两个支撑臂之间设有轨行槽，所述轨行槽的槽宽大于导向板底部两个导向轮之间的最大间距，小于所述两个走行轮之间的间距。

作为进一步优选，所述两个支撑臂之间轨行槽的槽宽与所述轨道梁中设置于两个腹板之间的中间槽槽宽相等。

本发明同现有技术相比具有以下优点及效果：

1、本发明所述的转向架，通过在转向架底板的前、后两端转动连接导向板，并将用于对轨道车辆提供导向作用的导向轮设置于导向板的底部，通过液压驱动系统控制液压缸输出端的往复运动，实现导向板带动导向轮进行上升和下降，继而实现由轨道交通车辆转向架向可适应普通地面转向架的转变，且转变方式，灵活可控。

2、本发明提供的与所述转向架相适配的轨道梁，通过在两个悬臂的上表面内侧设置与上表面呈45°～90°的两个第一侧面，用于与导向轮产生挤压作用，可有效避免轨道车辆倾覆，保证了轨道车辆的行驶稳定性。

3、本发明所述的轨道交通系统，通过在普通地面段与本发明所述的轨道梁之间设置高度相同的过渡连接段，所述过渡连接段设有用于导向轮升降的轨行槽。其中，所述轨行槽的设置，有效实现了轨道交通车辆由轨行区向普通地面段的过渡，为轨道交通车辆在普通地面段进行检修、维护、充能、维护提供了可能。

4、本发明所述的转向架、轨道梁及轨道交通系统的开发利用，可以实现轨道交通车辆在轨行区和普通地面段之间进行切换。使得轨道交通车辆自正线驶下后自由驶入其他维修养护场地，可方便的利用其它社会资源进行轨道交通车辆充能、检修、维护等工作，实现资源共享，极大缩减车辆段、停车场规模，减少项目建设期投资。采用本发明所述的轨道梁还可以方便的与市政道路桥梁进行合建，有利于总体城市规划，减少资源浪费。

5、在本发明所述的轨道交通系统中，当车辆需要停车或检修时可以直接驶入过渡连接段并升起导向组件，可以不再受轨道梁约束，方便安全的转为在普通地面段自由行驶。当在普通地面段行驶时，列车转向架均可随动转向，降低车辆转弯半径，提高行驶灵活性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例1所述转向架展开状态下的结构示意图。

图2为本发明实施例1所述转向架收缩状态下的结构示意图。

图3为本发明实施例1所述转向架的分体结构示意图。

图4为本发明实施例2所述轨道梁的结构示意图。

图5为本发明实施例3所述轨道交通系统的结构示意图。

图6为本发明实施例4所述轨道交通系统的结构示意图。

标号说明：100、动力系统总成箱；101、转向架底板；102、走行轮；103、导向板；104、导向轮；105、连接螺栓；106、液压缸；107、液压动力单元；108、控制单元；109、转向机构；110、连接杆；111、输出端；200、轨道梁；201、上表面；202、导向轮走行面；203、中间槽；204、悬臂；205、腹板；206、底板；208、第一侧面；209、导向槽；210、放置凹槽；301、过渡连接段；302、普通地面段；303、支撑臂；304、轨行槽；400、轨道交通车辆。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。

实施例1：如图1至3所示，一种具有可升降导向轮的转向架，包括转向架构架、导向组件、液压驱动系统、轮对组件以及动力系统。

其中，如图1所示，转向架构架设有转向架底板101，所述导向组件包括两个分别与转向架底板101前、后两端转动连接的导向板103，所述导向板103底部分别设置两个导向轮104，所述两个导向轮104关于导向板103中心对称，所述导向轮104与导向板103之间的夹角为45°～90°；优选为80°。

如图1、图3，所述液压驱动系统设置有两个，分别用于驱动两个所述导向板103进行转动。具体地，两个所述液压驱动系统分别包括控制单元108、液压缸106、液压动力单元107，所述液压缸106与转向架构架固定连接，所述液压缸106的输出端111与导向板103相连接，所述液压缸106通过油管与液压动力单元107相连接，所述液压动力单元107与控制单元108相连接；

如图3所示，所述轮对组件包括两个平行安装于转向架构架左、右两侧的走行轮102以及与两个走行轮102相连接的转向机构109，所述两个走行轮102由安装于转向构架上的动力系统驱动转动。

具体地，在本实施例1中，所述转向架构架包括焊接设置于转向架底板101上的动力系统总成箱100，所述动力系统设置于动力系统总成箱100内部，两个所述液压缸106分别动力系统总成箱100铰接安装，所述液压缸106的输出端111与导向板103的中心处铰接；所述液压缸106所述轮对组件中的走行轮102平行设置。

进一步地，在本实施例1中，动力系统总成箱100可采用钢板焊接，为安装动力系统而设计，动力系统也可不采用箱体包裹，而直接安装在转向架底板101上，动力总成系统不包含在本发明设计内容中。

进一步，在本实施例1中，所述转向机构109的设置，可使走行轮102水平偏转，提高转向架的转向能力，降低其转弯半径；走行轮102可为橡胶轮胎，采用橡胶轮胎可以在减震降噪的同时，提升车辆运行平顺性，提高乘客乘坐舒适度；导向板103与导向轮104通过连接螺栓105连接，导向板103与转向架构架底板101齿接，并通过连接杆110铰接，使导向板103具有一定抵抗侧向力的能力并能够绕导向板连接杆110旋转，

在本实施例1中，车辆控制者通过控制单元108发出指令，通过液压动力单元107提供动力，液压缸106的输出端111往复运动，实现导向板103带动两个导向轮104的提升与下降。

实施例2：一种轨道梁，其结构示意图如图4所示，所述的轨道梁200与实施例1所述的转向架为配套装置，包括底板206、平行设置底板206上的两个腹板205，所述两个腹板205上分别设置悬臂204，所述两个腹板205之间设有中间槽203。

其中，所述悬臂204包括上表面201、外侧面207及内侧面，所述上表面201为水平设置，用于转向架的走行轮行驶，所述内侧面包括与上表面201相连接的第一侧面208，所述第一侧面208与上表面201之间的夹角为45°～90°，所述第一侧面208与腹板205之间连接有与可与转向架导向轮相接触的导向轮走行面202，两个所述导向轮走行面202之间设有导向槽209，所述导向槽209用于提供导向轮的走行空间。

在本实施例2所述的轨道梁中，左、右两侧的腹板205及下方底板206构成轨道梁200的槽型截面，其中：两个腹板205位于走行轮的正下方，使轨道梁截面具有较好的受力特性。

进一步地，本实施例2中，与悬臂上表面201呈45°～90°设置的第一侧面208构成防倾覆槽口，通过与导向轮的挤压作用防止车辆倾覆。

作为优选的实施方式，在本实施例2所述的轨道梁中，所述悬臂外侧面207与腹板205以及底板206之间设置放置凹槽210，用于安装电力及声控设施；所述中间槽203设置于两侧腹板205之间，可用于安装电缆等附属设备，在紧急情况下亦可用于人员疏散；所述悬臂上表面201和导向轮走行面202上可进行凿毛或拉槽，增加与行走轮的摩阻力，以提升车辆爬坡能力。

进一步地，本实施例2中，所述轨道梁200可为混凝土梁，也可为钢梁。

实施例3：如图5所示，本发明还提供了一种轨道交通系统，包括实施例2所述的轨道梁200、轨道交通车辆400，所述轨道交通车辆400通过底部安装实施例1所述的转向架行驶于所实施例2所述轨道梁200上。

在本实施例3轨道交通系统中，液压缸106的输出端111处于伸长状态时，导向板103水平的位于转向架底板101前后两侧，此时轨道交通车辆400行驶于轨道梁200上，导向轮104位于转向架下方及轨道梁200的导向槽209内，起到导向作用，并与导向轮走行面202、第一侧面208通过挤压作用防止车辆侧翻。

实施例4：如图6所示，本发明还提供了一种轨道交通系统，与实施例3的区别在于，所述轨道梁的一端还设置依次连接的过渡连接段301以及普通地面段302。所述过渡连接段301以及普通地面段302与所述轨道梁具有相同的高度，所述过渡连接段301由两个与所述轨道梁以及普通地面段302相斜接的支撑臂303构成，所述两个支撑臂303之间设有轨行槽304，所述轨行槽304的槽宽大于实施例1所述转向架中，导向板底部两个导向轮之间的最大间距，小于所述两个走行轮之间的间距。

作为优选的实施方式，所述两个支撑臂303之间的轨行槽304槽宽与实施例2所述轨道梁中，设置于两个腹板205之间的中间槽203槽宽相等。

本发明实施例4所述的轨道交通系统中，轨道梁200通常为高架敷设，轨道交通车辆400需要由高架段转为普通地面段302时，需要在地面上铺设一段与轨道梁相接作为导向轮104升起的过渡连接段301，车辆缓慢通过过渡段连接301的同时，液压缸106处于收缩状态时，导向轮104由导向板103带动提升至转向架底板101前后两侧，当导向轮104完全升起并通过过渡连接段301后，车辆即可在普通地面段302上自由行驶，完成车辆检修、维护、充能、清洁等工作。同样的，当轨道车辆需要由普通地面段302行驶转为在高架段上行驶时，首先，轨道交通车辆行驶至过渡连接段301，导向轮104降入两个支撑臂303之间的轨行槽304中，然后驶入与过渡连接段301相接的高架段。当车辆行驶在普通地面段302上时，安装于车辆前后的转向架可通过走行轮转向机构109同步转向，降低车辆转弯半径，使车辆可以灵活的在地面上行驶。

外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同。凡依本发明专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效或简单变化，均包括于本发明专利的保护范围内。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种轨道交通系统，其特征在于，包括轨道梁（200）、轨道交通车辆（400），所述轨道交通车辆（400）通过底部安装转向架行驶于所述轨道梁（200）上；

所述转向架包括转向架构架、导向组件、液压驱动系统、轮对组件以及动力系统，其中：

所述转向架构架设有转向架底板（101）；

所述导向组件包括两个分别与转向架底板（101）前、后两端转动连接的导向板（103），所述导向板（103）底部分别设置两个导向轮（104），所述两个导向轮（104）关于导向板（103）中心对称，所述导向轮（104）与导向板（103）之间的夹角为45°~90° ；

所述液压驱动系统设置有两个，分别用于驱动两个所述导向板（103）的转动；两个所述液压驱动系统分别包括控制单元（108）、液压缸（106）、液压动力单元（107），所述液压缸（106）与转向架构架固定连接，所述液压缸（106）的输出端与导向板（103）相连接，所述液压缸（106）通过管路与液压动力单元（107）相连接，所述液压动力单元（107）与控制单元（108）相连接；

所述轮对组件包括两个平行安装于转向架构架左、右两侧的走行轮（102）以及与两个所述走行轮（102）相连接的转向机构（109），两个所述走行轮（102）由安装于转向架构架上的动力系统驱动转动；

所述轨道梁（200）包括底板（206）、平行设置底板（206）上的两个腹板（205），所述两个腹板（205）上分别设置悬臂（204），所述悬臂（204）包括上表面（201）及内侧面，所述上表面（201）为水平设置，用于转向架的走行轮行驶，所述内侧面包括与上表面（201）相连接的第一侧面（208），所述第一侧面（208）与上表面（201）之间的夹角为45°~90°，所述第一侧面（208）与腹板（205）之间连接有与可与转向架导向轮相接触的导向轮走行面（202），两个所述导向轮走行面（202）之间设有导向槽（209），所述导向槽（209）用于提供导向轮的走行空间；

所述轨道梁（200）的一端还设置有依次连接的过渡连接段（301）以及普通地面段（302），所述过渡连接段（301）以及普通地面段（302）与所述轨道梁（200）具有相同的高度，所述过渡连接段（301）由两个与所述轨道梁以及与普通地面段（302）相斜接的支撑臂（303）构成，所述两个支撑臂（303）之间设有轨行槽（304），所述轨行槽（304）的槽宽大于导向板底部两个导向轮（104）之间的最大间距，小于两个所述走行轮（102）之间的间距；

所述走行轮（102）为橡胶轮胎。

2.根据权利要求1所述的一种轨道交通系统，其特征在于，所述转向架构架包括焊接设置于转向架底板（101）上的动力系统总成箱（100），两个所述液压缸（106）分别与动力系统总成箱（100）安装固定。

3.根据权利要求2所述的一种轨道交通系统，其特征在于，所述液压缸（106）的输出端（111）与导向板的中心处固定连接，所述液压缸（106）与所述轮对组件中的走行轮（102）平行设置。

4.根据权利要求1所述的一种轨道交通系统，其特征在于，所述两个腹板（205）之间设有中间槽（203）。

5.根据权利要求1所述的一种轨道交通系统，其特征在于，所述悬臂（204）还包括外侧面（207），所述外侧面（207）与腹板（205）以及底板（206）之间设置放置凹槽（210）。

6.根据权利要求1所述的轨道交通系统，其特征在于，所述两个支撑臂（303）之间轨行槽（304）的槽宽与所述轨道梁（200）中，设置于两个腹板（205）之间的中间槽（203）槽宽相等。