CN112721987B - 一种安装辅助转向装置的跨座式单轨列车转向架 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种安装辅助转向装置的跨座式单轨列车转向架，包括构架、驱动轴、一对走行轮及两对导向轮，所述构架为口字型构架，所述驱动轴设置在所述构架中部，所述一对走行轮设置在所述驱动轴上并位于所述构架中间，所述两对导向轮设置在所述构架的前后两侧，沿所述转向架移动方向，所述构架前后两端分别设置有单牵引拉杆以及进行辅助转向的被动转向辅助装置。与传统的跨座式单轨列车的转向架相比，本发明提供的辅助导向装置，安装简单，辅助转向能力可调，体积小，重量轻，有利于跨坐式单轨车辆通过曲线线路。

Description

一种安装辅助转向装置的跨座式单轨列车转向架

技术领域

本发明涉及跨座式单轨列车技术领域，具体涉及一种安装辅助转向装置的跨座式单轨列车转向架。

背景技术

目前，跨座式单轨列车主要采用双轴转向架，转向架使用两根驱动驱动轴，两根驱动驱动轴上安装有两对走行轮，两根驱动驱动轴平行布置，相对转向架中心对称，这种转向架拥有很好的承载能力，但是限制了通过小半径曲线的能力，使单轨线路的设置难度加大，难以满足越来越多边的线路要求，并且双轴转向架的跨坐式单轨的轮胎磨耗严重，大量的磨损增加了后期的运营成本，这些问题亟待本领域的技术人员解决。

专利CN108639088A公开了一种跨座式单轨列车转向架，包括构架，构架为由横梁和两个侧梁构成的H型构架，横梁包括横梁主体和两个走行驱动轴，两个侧梁分别固定于横梁主体的两端，两个走行驱动轴分别固定设于横梁主体在纵向上的两侧，走行驱动轴上连接有用于与轨道顶面相配合的走行轮，然而车辆磨耗问题仍然存在。

发明内容

本发明的目的就是针对现有双轴转向架跨坐式单轨车辆的磨耗严重，单轴转向架跨坐式单轨车辆无法实现径向的问题，在单轴转向架的基础上，提出了一种创新的辅助转向装置，如采用油气弹簧，以提供辅助转向力矩，实现单轴转向架的辅助导向，减少轮胎磨耗，降低运营成本。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种安装辅助转向装置的跨座式单轨列车转向架，包括构架、驱动轴、一对走行轮及两对导向轮，所述构架为口字型构架，所述驱动轴设置在所述构架中部，所述一对走行轮设置在所述驱动轴上并位于所述构架中间，所述两对导向轮设置在所述构架的前后两侧；沿所述转向架移动方向，所述构架前后两端分别设置有单牵引拉杆以及进行辅助转向的被动转向辅助装置。

进一步地，所述被动转向辅助装置为油气弹簧、螺旋弹簧、液压缸或气压缸，优选采用油气弹簧，所述油气弹簧内含有惰性气体和油液，利用惰性气体的可压缩性实现刚度特性，利用内部阻尼孔和单向阀实现阻尼特性。

进一步地，所述驱动轴只设置一根，由电机驱动，所述电机可以是轮边电机，也可以通过联轴节传递动力给减速器带动驱动轴旋转。

进一步地，所述走行轮采用高压橡胶轮胎，内部含有防止爆胎的钢圈，所述走行轮固结在一起，两个走向轮不能相对旋转，所述走行轮不能相对于构架旋转，只能同转向架整体一起实现旋转运动。

进一步地，所述口字型构架包括前臂、后臂、左臂、右臂以及前侧下臂及后侧下臂；所述被动转向辅助装置布置在构架的前、后臂的中心位置，两个被动转向辅助装置的连线经过转向架的中心点；所述单轨转向架在轨道梁的直线上行驶时，所述的被动转向辅助装置基本处于与轨道梁平行的状态。

进一步地，所述构架的前侧下臂安装牵引拉杆，所述牵引拉杆与前侧被动转向辅助装置平行布置，并且与构架的中心线处于同一竖直面内，前侧被动转向辅助装置同时起到平衡杆的作用，与牵引拉杆一起作为俯仰控制机构，起到抗点头的作用。

进一步地，所述的构架的中间两侧设有一对二系悬挂，所述二系悬挂为橡胶沙漏簧或空气弹簧；所述的构架中间两侧还设有一对稳定轮，所述稳定轮的轮心的垂向位置高于所述导向轮的轮心的垂向位置。

进一步地，所述单轨转向架在轨道梁的曲线上行驶时，所述一对被动转向辅助装置产生施加在构架上的力矩，所述力矩可以抵消设置在所述单轨转向架与单轨车体之间的二系悬挂产生的剪力。

进一步地，所述转向架还可以安装包括垂向减振器、横向减振器、横向止挡、驱动装置、基础制动装置的不影响辅助导向功能的装置。

本发明适用于跨座式单轨车辆，也可以应用到其他领域，包括但不限于轨道车辆、汽车及其他轮式车等。

本发明转向架具体原理为，通过设置被动转向辅助装置，产生施加在构架上的力矩，力矩可以抵消设置在单轨转向架与单轨车体之间的二系悬挂产生的剪力。被动转向辅助装置起到平衡杆的作用，与牵引拉杆一起作为俯仰控制机构，起到抗点头的作用。

在单轨转向架在曲线上行驶时促进单轨转向架与单轨车体之间的旋转运动，有利于通过曲线，被动转向辅助装置枢转地连接到单轨转向架和车体之间，牵引拉杆枢转地连接到单轨转向架和车体之间。构架的两侧设置有一对稳定轮和两对导向轮，还起到导向的功能和抗倾覆的作用。

与现有技术相比，本发明在单轴转向架的基础上提供了一种辅助转向的方案，能够在易于通过小半径曲线的单轴转向架的基础上辅助实现部分径向，起到迫导向的作用，有效减少轮胎磨耗，减低运营成本。

附图说明

图1是本发明列车转向架的主视图；

图2是本发明列车转向架的俯视图；

图3是本发明列车转向架的等轴测视图；

图4是本发明列车转向架在曲线轨道上的俯视图；

图5是本发明列车转向架在曲线轨道上的受力分析图。

图中：走行轮1、构架2、油气弹簧3、单牵引拉杆4、稳定轮5、导向轮6、轨道梁7、二系悬挂8、前臂9、后臂10、左臂11、右臂12、车体13、下臂14、驱动轴15。

具体实施方式

下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述只是说明性的，并不对本发明的应用或使用产生任何的限制。

一种安装辅助转向装置的跨座式单轨列车的转向架，参考图1、2，包括口字型的构架2，口字型的构架2中间设置一根用于驱动的驱动轴15，驱动轴上安装有走行轮1，口字型的构架2沿移动方向前后安装有单牵引拉杆4，以及进行辅助导向的油气弹簧3，口字型的构架2两侧设置两对导向轮6，中间设置二系悬挂8以及一对稳定轮5，二系悬挂8设置在两侧801、802。

参照图2，转向架只有一根由电机驱动的驱动轴15，电机可以是轮边电机，也可以通过联轴节传递动力给减速器带动驱动轴旋转，驱动轴上安装一对走行轮1，走行轮1安装在构架2的中心位置，走行轮采用高压橡胶轮胎，内部可以含有防止爆胎的钢圈。一对走行轮1是固结在一起的，两个走向轮1不能实现相对旋转，走行轮不能相对于构架2旋转，只能同构架一起实现旋转运动。

构架2的前后两侧安装一个油气弹簧3实现辅助转向功能，辅助转向装置是被动辅助转向装置。油气弹簧3布置在口字型构架的前臂9、后臂10的中心位置，两个油气弹簧3的连线经过转向架的中心点。单轨转向架在轨道梁7的直线上行驶时，油气弹簧3基本处于与轨道梁7平行的状态。

参照图3，口字型构架2的前侧下臂14安装牵引拉杆4，牵引拉杆4与前侧油气弹簧301平行布置，并且与口字型构架2的中心线处于同一竖直面内，前侧油气弹簧301同时起到平衡杆的作用，与牵引拉杆4一起作为俯仰控制机构，起到抗点头的作用。

参照图4、5，单轨转向架在轨道梁7的曲线上行驶时，转向架与车体13之间夹角为θ，一对油气弹簧3会在构架上施加压力，压力不通过构架的中心，故在构架中心产生顺时针的力矩，力矩可以抵消设置在单轨转向架与单轨车体13之间的二系悬挂8产生的逆时针力矩。

参照图4、5，剪力在单轨转向架在曲线上行驶时促进单轨转向架与单轨车体13之间的旋转运动，有利于通过曲线。油气弹簧3枢转地连接到单轨转向架和车体13之间，牵引拉杆枢转地连接到单轨转向架和车体13之间。油气弹簧3还可以使用螺旋弹簧、液压缸或者气压缸代替。

构架的两侧设置有一对稳定轮5和两对导向轮6，起到导向的功能和抗倾覆的作用，稳定轮位于转向架中心的两侧，分别为左侧稳定轮301和右侧稳定轮302，导向轮安装在构架的四角位置，分别为601、602、603、604，稳定轮5的轮心的垂向位置高于导向轮6的轮心的垂向位置。

参照图2，构架的两侧各安装一个橡胶沙漏簧或者空气弹簧8，用作二系悬挂装置。二系悬挂8可以安装在构架的两侧，也可安装在构架左臂11、右臂12的上方。

转向架还可以安装垂向减振器、横向减振器、横向止挡、驱动装置、基础制动装置等不影响辅助导向功能的装置。

本发明充分发挥单轴转向架跨座式单轨的优势，安装辅助转向装置，迫使转向架在曲线线路上处于部分径向位置，提高了曲线通过性，减少了轮胎磨耗，降低了运营成本。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种安装辅助转向装置的跨座式单轨列车转向架，包括构架（2）、驱动轴（15）、一对走行轮（1）及两对导向轮（6），所述构架（2）为口字型构架，所述驱动轴（15）设置在所述构架（2）中部，所述一对走行轮（1）设置在所述驱动轴（15）上并位于所述构架中间，所述两对导向轮（6）设置在所述构架（2）的前后两侧；

其特征在于，沿所述转向架移动方向，所述构架（2）前后两端分别设置有单牵引拉杆（4）以及进行辅助转向的被动转向辅助装置；

所述口字型构架（2）包括前臂（9）、后臂（10）、左臂（11）、右臂（12）以及前侧下臂（14）及后侧下臂；

所述被动转向辅助装置布置在构架（2）的前、后臂的中心位置，两个被动转向辅助装置的连线经过转向架的中心点；

所述被动转向辅助装置为油气弹簧（3）、螺旋弹簧、液压缸或气压缸；

所述油气弹簧（3）内含有惰性气体和油液，利用惰性气体的可压缩性实现刚度特性，利用内部阻尼孔和单向阀实现阻尼特性；

所述构架（2）的前侧下臂（14）安装牵引拉杆（4），所述牵引拉杆（4）与前侧被动转向辅助装置平行布置，并且与构架的中心线处于同一竖直面内，前侧被动转向辅助装置同时起到平衡杆的作用，与牵引拉杆（4）一起作为俯仰控制机构，起到抗点头的作用；

所述的构架（2）的中间两侧设有一对二系悬挂（8），所述二系悬挂（8）为橡胶沙漏簧或空气弹簧；所述的构架（2）中间两侧还设有一对稳定轮（5），所述稳定轮的轮心的垂向位置高于所述导向轮的轮心的垂向位置；

所述单轨列车转向架在轨道梁（7）的曲线上行驶时，所述被动转向辅助装置产生施加在构架上的力矩，所述力矩可以抵消设置在所述单轨列车转向架与单轨车体（13）之间的二系悬挂（8）产生的剪力；

所述驱动轴（15）只设置一根，由电机驱动，所述电机可以是轮边电机，也可以通过联轴节传递动力给减速器带动驱动轴旋转；

所述走行轮（1）采用高压橡胶轮胎，内部含有防止爆胎的钢圈，所述走行轮（1）固结在一起，两个走行轮（1）不能相对旋转，所述走行轮（1）不能相对于构架（2）旋转，只能同转向架整体一起实现旋转运动。

2.根据权利要求1所述的一种安装辅助转向装置的跨座式单轨列车转向架，其特征在于，所述转向架还可以安装包括垂向减振器、横向减振器、横向止挡、驱动装置、基础制动装置的不影响辅助导向功能的装置。

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