CN113501025A - 悬挂式永磁悬浮交通转向架及轨道机械结构 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种悬挂式永磁悬浮交通转向架及轨道机械结构，包括：轨道梁，为截面呈U型的半开口结构；转向架，利用永磁斥力悬浮于轨道梁的开口内，在驱动力的作用下支撑车厢沿轨道梁的延伸方向移动；转向架包括：构架，作为承力载体；中心销，与所述构架铰接，所述中心销的下端穿过所述构架的下腹板用以连接车厢，所述中心销内设置有可万向转动的活动部，所述活动部上设置有贯穿孔；驱动装置，设置在所述构架上方，通过穿过贯穿孔的纵向动力传递轴与活动部滑动连接。本发明的驱动装置与构架之间采用柔性联结的方式，避免转向架运动过程中产生的振动传递给驱动装置，有效限定驱动装置的工作气隙变化范围，从而保证驱动装置提供稳定的驱动力。

Description

悬挂式永磁悬浮交通转向架及轨道机械结构

技术领域

本发明涉及磁悬浮轨道交通技术领域，具体地涉及一种悬挂式永磁悬浮交通转向架及轨道机械结构。

背景技术

磁悬浮列车是一种具有巨大发展前景的新型轨道交通，通过轨道的磁力使车辆悬浮在空中，减少了摩擦力。磁悬浮列车通常采用直线电机作为动力装置。

在中国发明CN201810884768.8、CN201810993737.6、CN202010594430.6和CN202010594185.9中，悬挂式永磁悬浮车辆均采用直线电机作为驱动系统，直线电机均采用与转向架“固定联结”的安装方式，车辆运行过程中，剧烈的转向架振动传递给直线电机，导致直线电机的工作气隙不断波动，输出功率的剧烈振荡直接影响到悬浮列车运行的纵向稳定性，同时，在这些方案中，当车辆载重增加时，直线电机的工作气隙变大，输出功率减小，在悬浮列车超载时，难以满足牵引力需求。

现有的悬挂式永磁悬浮列车的直线电机均采用与转向架“固定联结”的安装方式，车辆运行过程中，转向架剧烈的振动会传递给直线电机，导致直线电机的工作气隙不断波动，使输出功率剧烈振荡直接影响到悬浮列车运行的纵向稳定性，同时，直线电机为了获得足够的有效工作面积，均采用“倒装”模式，这种模式在载荷增加时，直线电机的工作气隙变大，输出功率减小，在悬浮列车超载时，难以满足牵引力需求。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种悬挂式永磁悬浮交通转向架及轨道机械结构，采用“柔性联结”的方式连接驱动装置与构架，以解决直线电机工作气隙随转向架运行振动而不断波动的现象，避免了直线电机输出功率的剧烈振荡；同时，解决随车辆载重增加，电机工作气隙增大引起的牵引力不足的问题。

为了实现上述目的，本发明实施例提供一种悬挂式永磁悬浮交通转向架及轨道机械结构，包括：

轨道梁，为截面呈U型的半开口结构；

转向架，用于在永磁悬浮力的作用下悬浮于轨道梁的开口内，并用于在驱动力的作用下支撑车厢沿轨道梁的延伸方向移动；所述转向架包括：

构架，所述构架的上腹板和下腹板的相对位置上均开设有安装孔；

中心销，所述中心销的上下两端分别固定设置在上腹板的安装孔和下腹板的安装孔内，且所述中心销的下端穿过所述下腹板用以连接车厢，所述中心销内设置有可万向转动的活动部，所述活动部上设置有贯穿孔；

驱动装置，设置在所述构架上方，通过穿过所述贯穿孔的纵向动力传递轴与活动部滑动连接，用于产生驱动力并向所述转向架提供驱动力。

可选的，所述活动部至少为球轴承、关节轴承和万向球中的一种。

可选的，所述轨道梁为一体成型结构，包括水平设置的顶板和两个垂直设置的侧板；所述构架的上腹板和下腹板均为大小相同的两个工字型腹板。

可选的，所述顶板上在轨道梁的开口内沿轨道梁延伸方向固定设置有直线电机定子；所述两个侧板上在轨道梁的开口内沿轨道梁的延伸方向对称设置有两个导向轨道组和两条悬浮轨道，悬浮轨道位于对应的导向轨道组下方，且每一悬浮轨道的上表面沿轨道梁的延伸方向均设置有连续的按海尔贝克阵列排布的第一永磁体阵列。

可选的，所述转向架还包括：

多组永磁悬浮装置，两两对称设置在所述上腹板的下表面，分别与对应的悬浮轨道产生永磁悬浮力；

多组导向轮装置，两两对称设置在所述上腹板的前端部和后端部、所述下腹板的前端部和后端部，用于在车厢行进到弯道处时对转向架进行导向操作，以及在转向架偏离预设位置时通过挤压对应的侧板使转向架恢复到预设位置。

可选的，所述驱动装置包括：

运动部，所述运动部上对称设置有能够在所述导向轨道组内滚动的行走轮和能够在所述轨道梁的侧板上滚动的第一导向轮，所述行走轮和所述第一导向轮均位于所述导向轨道组内；所述运动部的下表面与所述纵向动力传递轴的上端部可拆卸连接；

直线电机转子感应板，固定设置在所述运动部的上表面，与所述直线电机定子位置相对。

可选的，每组永磁悬浮装置包括：

多个按海尔贝克阵列排布的第二永磁体阵列，分别对称固定设置在所述上腹板的下表面，与两条悬浮轨道对应设置，每一第二永磁体阵列与对应的第一永磁体阵列相互产生磁斥力。

可选的，每组导向轮装置包括：

多个驱动器，分别对称设置在所述上腹板的前端部或后端部，或分别对称设置在所述下腹板的前端部或后端部，每一驱动器内均设置有可伸缩的推杆；

多个摇杆曲臂，多个摇杆曲臂一端的端部分别转动设置于所述上腹板的前端部或后端部，或分别转动设置于所述下腹板的前端部或后端部，多个摇杆曲臂的另一端作为自由端与对应的推杆连接；

多个第二导向轮，分别可转动设置在对应的摇杆曲臂的自由端，每一第二导向轮能够随对应的推杆的伸长压紧对应的侧板并在对应的侧板上滚动，或者随对应的推杆的缩短与对应的侧板脱离接触。

可选的，所述转向架及轨道机械结构还包括供电装置，用于为所述驱动装置和车厢提供电力；所述供电装置包括：

两组供电轨道，沿轨道梁的延伸方向对称设置在所述悬浮轨道下方的侧板上；

两组受流器，对称设置在所述下腹板的下表面，所述受流器与对应的供电轨道相互接触。

可选的，所述转向架还包括制动装置，用于为所述转向架提供制动力；所述制动装置包括：

两组制动闸板，沿轨道梁的延伸方向对称设置在所述悬浮轨道的下表面；

开口向上的多组液压式夹钳，分别对称固定设置在所述下腹板的上表面；

所述制动闸板分别位于对应的液压式夹钳的开口内，以在所述液压式夹钳闭合时相互摩擦产生制动力。

本申请方案采用“柔性联结”的方式连接驱动装置与构架，在不影响驱动装置向转向架提供驱动力的情况下，实现永磁悬浮列车的动力分离，解决直线电机工作气隙随转向架运行振动而不断波动的现象，避免直线电机输出功率的剧烈振荡，同时，也解决了随车辆载重增加，电机工作气隙增大而引起的牵引力不足的问题。

本发明实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明实施例，但并不构成对本发明实施例的限制。在附图中：

图1是本发明提供的悬挂式永磁悬浮交通转向架及轨道机械结构的结构示意图；

图2是本发明提供的悬挂式永磁悬浮交通转向架及轨道机械结构的部分结构示意图；

图3是本发明提供的悬挂式永磁悬浮交通转向架及轨道机械结构的部分结构的俯视图；

图4是本发明提供的悬挂式永磁悬浮交通转向架及轨道机械结构的轨道梁的结构示意图；

图5是本发明提供的悬挂式永磁悬浮交通转向架及轨道机械结构的构架的结构示意图；

图6是本发明提供的悬挂式永磁悬浮交通转向架及轨道机械结构的驱动装置的结构示意图；

图7是本发明提供的悬挂式永磁悬浮交通转向架及轨道机械结构的驱动装置的运动部的结构示意图；

图8是本发明提供的悬挂式永磁悬浮交通转向架及轨道机械结构的驱动装置与中心销的连接结构示意图。

附图标记说明

1-轨道梁； 2-转向架； 3-供电装置；

11-顶板； 12-侧板； 13-直线电机定子；

14-导向轨道组； 15-悬浮轨道； 21-构架；

22-中心销； 23-驱动装置； 24-纵向动力传递轴；

25-永磁悬浮装置； 26-导向轮装置； 27-制动装置；

31-供电轨道； 32-受流器； 151-第一永磁体阵列；

201-上腹板； 202-下腹板； 221-活动部；

231-运动部； 232-行走轮； 233-第一导向轮；

234-直线电机转子感应板； 251-第二永磁体阵列； 261-驱动器；

262-推杆； 263-摇杆曲臂； 264-第二导向轮；

271-制动闸板； 272-液压式夹钳； 2211-贯穿孔。

具体实施方式

以下结合附图对本发明实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明实施例，并不用于限制本发明实施例。

在本发明实施例中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右”通常是指基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系。

术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

术语“平行”、“垂直”等并不表示要求部件绝对平行或垂直，而是可以稍微倾斜。如“平行”仅仅是指其方向相对“垂直”而言更加平行，并不是表示该结构一定要完全平行，而是可以稍微倾斜。

术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平、竖直或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

此外，“大致”、“基本”等用语旨在说明相关内容并不是要求绝对的精确，而是可以有一定的偏差。例如：“大致相等”并不仅仅表示绝对的相等，由于实际生产、操作过程中，难以做到绝对的“相等”，一般都存在一定的偏差。因此，除了绝对相等之外，“大致等于”还包括上述的存在一定偏差的情况。以此为例，其他情况下，除非有特别说明，“大致”、“基本”等用语均为与上述类似的含义。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

图1是本发明提供的悬挂式永磁悬浮交通转向架及轨道机械结构的结构示意图；图2是本发明提供的悬挂式永磁悬浮交通转向架及轨道机械结构的部分结构示意图；图3是本发明提供的悬挂式永磁悬浮交通转向架及轨道机械结构的部分结构的俯视图；图4是本发明提供的悬挂式永磁悬浮交通转向架及轨道机械结构的轨道梁的结构示意图；图5是本发明提供的悬挂式永磁悬浮交通转向架及轨道机械结构的构架的结构示意图；图6是本发明提供的悬挂式永磁悬浮交通转向架及轨道机械结构的驱动装置的结构示意图；图7是本发明提供的悬挂式永磁悬浮交通转向架及轨道机械结构的驱动装置的运动部的结构示意图；图8是本发明提供的悬挂式永磁悬浮交通转向架及轨道机械的结构驱动装置与中心销的连接结构示意图，如图1-8所示，本实施例提供一种悬挂式永磁悬浮交通转向架及轨道机械结构，包括：

轨道梁1，为截面呈U型的半开口结构；

转向架2，用于在永磁悬浮力的作用下悬浮于轨道梁1的开口内，并用于在驱动力的作用下支撑车厢沿轨道梁1的延伸方向移动；所述转向架2包括：

构架21，所述构架21的上腹板201和下腹板202的相对位置上均开设有安装孔；

中心销22，所述中心销22的上下两端分别固定设置在上腹板201的安装孔和下腹板202的安装孔内，且所述中心销22的下端穿过所述下腹板202用以连接车厢，所述中心销22内设置有可万向转动的活动部221，所述活动部221上贯穿设置有贯穿孔2211；

驱动装置23，设置在所述构架21上方，通过穿过所述贯穿孔2211的纵向动力传递轴24与活动部221滑动连接，用于产生驱动力并向所述转向架2提供驱动力。

具体地，现有的悬挂式永磁悬浮列车的直线电机均采用与构架21“固定联结”的安装方式，车辆运行过程中，转向架2剧烈的振动会传递给直线电机，导致直线电机的工作气隙不断波动，使输出功率剧烈振荡直接影响到悬浮列车运行的纵向稳定性，同时，直线电机为了获得足够的有效工作面积，均采用“倒装”模式，这种模式在载荷增加时，直线电机的工作气隙变大，输出功率减小，在悬浮列车重量较大时，难以满足牵引力需求。因此，本申请方案采用“柔性联结”的方式连接驱动装置23与构架21，驱动装置23设置在构架21上方，能够在驱动力下沿轨道梁1的延伸方向自主移动，同时将驱动装置23产生的驱动力通过纵向动力传递轴24传递给设置在所述构架21内的中心销22，驱动转向架2移动；构架21为悬浮、导向、驱动、制动等装置提供承力载体，构架21的上腹板201和上腹板201为对称结构，因此，在竖直方向上具有中轴线，在中轴线对应的上腹板201和上腹板201上设置安装孔，将中心销22上下两端分别固定或铰接设置在上腹板201的安装孔和下腹板202的安装孔内，等于是将中心销22设置在转向架2的竖直中轴线上，能够保证转向架2整体受力均匀，从而使驱动力传输更加均匀。

另外，在中心销22的上端的内部设置安装空腔，并在空腔内设置至少一个可以在安装空腔内万向转动的活动部221，且活动部221上开设贯穿的贯穿孔2211，贯穿孔2211的直径大于纵向动力传递轴24直径，且纵向动力传递轴24能够与贯穿孔2211相互配合，并使纵向动力传递轴24穿过贯穿孔2211，与活动部221相互滑动连接，使纵向动力传递轴24在贯穿孔2211内具有竖直方向上的滑动，正常情况下，纵向动力传递轴24除了在活动部221上滑动，与中心销22内部其余部位不产生接触，实现驱动装置23与转向架2之间的柔性联结，在驱动装置23和转向架2移动过程中，能够减少连接部位的摩擦力，且不会对驱动力的传递产生影响；同时，通过纵向动力传递轴24能够上下滑动，转向架2产生的各个方向上的振动不会通过纵向动力传递轴24传递给驱动装置23。其中，纵向动力传递轴24可以通过螺纹连接或者可转动连接的方式与驱动机构连接。

在另一种实施方式中，所述中心销22的下端部设置有减震装置，所述减震装置由枕梁、空气弹簧、减震器、阻尼器及支撑结构件等构成，用于车辆减震，提升车辆舒适性。

进一步地，所述活动部221至少为球轴承、关节轴承和万向球中的一种。

具体地，采用球轴承或者万向球作为活动部221时，需要在球轴承或者万向球上开设贯通的贯穿孔，用于使纵向动力传递轴24穿过贯穿孔，实现与纵向动力传递轴24的滑动连接；采用关节轴承时，可以将关节轴承的外球面固定在中心销22上，使纵向动力传递轴24穿过关节轴承的内球面，与纵向动力传递轴24的滑动连接。

进一步地，所述轨道梁1为一体成型结构，包括水平设置的顶板11和两个垂直设置的侧板12；所述构架21的上腹板201和下腹板202均为大小相同的两个工字型构架。

具体地，由于转向架2悬浮于轨道梁1内，且转向架2需要承载车厢的重量，因此，轨道梁1采用一体成型结构能够保证轨道梁1的整体强度，增加使用寿命，同时，提高安全性能。上腹板201和下腹板202均采用工字型构架，结构以及大小相同，能够节省材料，可通过一组连接杆相互连接，且中心销22位于连接板之间，所述上腹板201、下腹板202与一组连接板构成的构架21同样采用一体成型机构，保证结构强度。

进一步地，所述顶板11上在轨道梁1的开口内沿轨道梁1延伸方向固定设置有直线电机定子13；所述两个侧板12上在轨道梁1的开口内沿轨道梁1的延伸方向对称设置有两个导向轨道组14和两条悬浮轨道15，悬浮轨道15位于对应的导向轨道组14下方，且每一悬浮轨道15的上表面沿轨道梁1的延伸方向均设置有连续的按海尔贝克阵列排布的第一永磁体阵列151。

具体地，在两个侧板12上在轨道梁1的开口内沿轨道梁1的延伸方向对称设置有两个导向轨道组14和两条悬浮轨道15，使得每一侧板12上均存在导向轨道组14和悬浮轨道15，其中，导向轨道组14包括第一导向轨道和第二导向轨道，第一导向轨道位于第二导向轨道上方，两者形成导向通道。第一永磁体阵列151采用海尔贝克阵列排布，保证磁场力较为集中，使得悬浮轨道15的上表面具有较强的稳定磁场。

进一步地，所述转向架2还包括：

多组永磁悬浮装置25，两两对称设置在所述上腹板201的下表面，分别与对应的悬浮轨道15产生永磁悬浮力；

多组导向轮装置26，两两分别对称设置在所述上腹板201的前端部和后端部、所述下腹板202的前端部和后端部，用于在车厢行进到弯道处时对转向架2进行导向操作，以及在转向架2偏离预设位置时通过挤压对应的侧板12使转向架2恢复到预设位置。

具体地，为了保证转向架2所受到的磁场力较为均匀，因此，在上腹板201的下表面两两对称设置多组永磁悬浮装置25；本实施方式中，采用两组永磁悬浮装置25，一共四个永磁悬浮装置25，成正方形或者长方形分布在上腹板201的下表面的端部，使得转向架2受到的磁力较为均匀。由于永磁悬浮装置25在产生竖直方向的永磁悬浮力的过程中，会产生一定的水平方向的侧偏力。当转向架2位于预设工作位置时，侧偏力较小；但是，在过弯转向过程中，由于转向架2偏离预设工作位置，这部分水平方向的侧偏力会逐渐增大，需要通过导向轮装置26进行导向操作，通过挤压对应的侧板12限制转向架2的位置，并使转向架2恢复到预设位置。为了保证受力均匀，以及为了增长导向轮装置26的使用寿命，在构架21靠近侧板12的两侧均设置多组导向轮装置26，以将所需的导向力平均到多组导向轮装置26中，本实施方式中，采用四组导向轮装置26，一共八个导向轮装置26，成正方形或者长方形分布在上腹板201和下腹板202，使得转向架2受到的导向力较为均匀。

在另一种实施方式中，所述上腹板201的下表面的端部对称设置四个安全板，呈矩形分布，且构成的矩形范围将多组永磁悬浮装置25包围，安全板靠近所述侧板12，所述安全板的下端面上设置有能够在悬浮轨道15上滚动的滚珠，在正常情况下，安全板与悬浮轨道15之间存在一定的间距，当车厢重量过大，转向架2向下移动，存在永磁悬浮装置25与悬浮轨道15发生擦碰的情况，因此，在转向架2向下移动超过间隔后，所述安全板的下端面上设置的滚珠能够在对应的悬浮轨道15上滚动，减小摩擦，并限制转向架2下降的距离，避免永磁悬浮装置25与悬浮轨道15发生擦碰。

进一步地，所述驱动装置23包括：

运动部231，所述运动部231上对称设置有能够在所述导向轨道组14内滚动的行走轮232和能够在所述轨道梁1的侧板12上滚动的第一导向轮233，所述行走轮232和所述第一导向轮233均位于所述导向轨道组14内；所述运动部231的下表面与所述纵向动力传递轴24的上端部可拆卸连接；

直线电机转子感应板234，固定设置在所述运动部231的上表面，与所述直线电机定子13位置相对。

具体地，现有技术中，通常采用将直线电机转子感应板234直接固定在构架21上，使得直线电机转子感应板234与直线电机定子13感应产生驱动力，并随着构架21移动，但是，转向架2在移动过程中，会存在竖直方向上的振动，使得直线电机转子感应板234随之上下波动。采用这种方式，直线电机的工作气隙不断波动，使输出功率剧烈振荡直接影响到悬浮列车运行的纵向稳定性；同时，直线电机为了获得足够的有效工作面积，均采用“倒装”模式，这种模式在载荷增加时，直线电机的工作气隙变大，输出功率减小，在悬浮列车超载时，直线电机转子感应板234与直线电机定子13的距离会随之增加，使得直线电机转子感应板234产生的驱动力难以满足牵引力需求。因此，将直线电机转子感应板234固定在运动部231，并在运动部231上靠近轨道梁1的侧板12的侧壁上对称设置行走轮232和第一导向轮233，其中，行走轮232能够在所述导向轨道组14内的导向通道中滚动，滚动过程中行走轮232会与第一导向轨道的上表面和第二导向轨道的下表面接触，从而限制了运动部在竖直方向上的波动范围，使直线电机转子感应板234与直线电机定子13之间的距离保持稳定；设置的第一导向轮233能够在所述轨道梁1的第一导向轨道和第二导向轨道之间的侧板12上滚动，对运动部231在水平方向进行导向；所述行走轮232不会与侧板12产生接触，第一导向轮233不会与导向轨道组14的第一导向轨道和第二导向轨道产生接触。在另一种实施方式中，所述第一导向轮233设置为可伸缩式的导向轮；所述运动部231的下表面与所述动力传递轴4的可以采用螺纹连接，方便更换和检修。

进一步地，每组永磁悬浮装置25包括：

多个按海尔贝克阵列排布的第二永磁体阵列251，分别对称固定设置在所述上腹板201的下表面，与两条悬浮轨道15对应设置，每一第二永磁体阵列251与对应的第一永磁体阵列151相互产生磁斥力。

具体地，第二永磁体阵列251采用海尔贝克阵列排布，保证磁场力较为集中，使得悬浮轨道15的上表面具有较强的稳定磁场；每一第二永磁体阵列251与对应的第一永磁体阵列151，采用强磁对应强磁的方式，产生稳定的强磁斥力，作为磁悬浮力。在本实施方式中，所述上腹板201为工字型构架或者H型构架，使得上腹板201具有四个端部，在上腹板201的四个端部分别设置一个第二永磁体阵列251，第二永磁体阵列251之间构成方形，能够保证产生的磁场力较为稳定。

进一步地，每组导向轮装置26包括：

多个驱动器261，分别对称设置在所述上腹板201的前端部或后端部，或对称设置在所述下腹板202的前端部或后端部，每一驱动器261内均设置有可伸缩的推杆262；

多个摇杆曲臂263，多个摇杆曲臂263一端的端部分别转动设置于所述上腹板201的前端部或后端部，或分别转动设置于所述下腹板202的前端部或后端部，多个摇杆曲臂263的另一端作为自由端与对应的可伸缩推杆262连接；

多个第二导向轮264，分别可转动设置在对应的摇杆曲臂263的自由端，每一第二导向轮264能够随对应的推杆262的伸长压紧对应的侧板12并在对应的侧板12上滚动，或者随对应的推杆262的缩短与对应的侧板12脱离接触。

具体地，每一导向轮装置26均包括一个驱动器261、一个摇杆曲臂263和一个第二导向轮264。在本实施方式中，一共设置八个导向轮装置26，所述上腹板201和下腹板202均为工字型构架或者H型构架，使得上腹板201和下腹板202均具有四个端部，在上腹板201和下腹板202的四个端部分别设置一个导向轮装置26，导向轮装置26之间相互对称，构成方形结构；使得上腹板201上具有两组导向轮装置26，一组导向轮装置26设置在所述上腹板201的前端部，一组导向轮装置26设置在所述上腹板201后端部，一组导向轮装置26设置在所述下腹板202的前端部，一组导向轮装置26设置在所述下腹板202的后端部，每一组导向轮装置26包括两个驱动器261、两个摇杆曲臂263和两个第二导向轮264，且均对称分布在各自的上腹板201或下腹板202的端部，以保证导向轮装置26产生的导向力较为稳定。第二导向轮264实时在侧板12上滚动，限制转向架2的位置，当转向架2偏离预设工作位置时，第二导向轮264与侧板12之间的挤压会随之增大，避免转向架2产生更大幅度的偏移；此时，通过伸长驱动器261的推杆262，增加第二导向轮264与侧板12之间的挤压力，使得转向架2得到反作用力，可以使转向架回复到预设工作位置上；设置的摇杆曲臂263用于增强结构刚性，当第二导向轮264在侧板12上滚动的过程中，提供一定的支撑力，避免推杆损坏，以增强使用寿命。另外，摇杆曲臂263的端部与构架21可转动连接，推杆262与第二导向轮264可转动连接。

在另一种实施方式中，所述导向轮装置26可以设置在所述上腹板201的上端面的端部和下腹板202的下端面的端部，此时同样需要对称布置，以保证受力均匀；另外，还可以设置在所述上腹板201靠近侧板12的两个侧面上和所述下腹板202靠近侧板12的两个侧面上，此时，可以直接将驱动器261的可伸缩推杆262连接第二导向轮264。

进一步地，所述转向架及轨道机械结构还包括供电装置3，用于为所述驱动装置23和车厢10提供电力；所述供电装置3包括：

两组供电轨道31，沿轨道梁1的延伸方向对称设置在所述悬浮轨道15下方的侧板上；

两组受流器32，对称设置在所述下腹板202的下表面，所述受流器32与对应的供电轨道31相互接触。

具体地，通过供电装置3除了采用受流器32在供电轨道31上滑行，获取电力，从而为所述驱动装置23和车厢10提供电力，还可以采用受电弓供电。

进一步地，所述转向架2还包括制动装置27，用于为所述转向架2提供制动力；所述制动装置27包括：

两组制动闸板271，沿轨道梁1的延伸方向对称设置在所述悬浮轨道15的下表面；

开口向上的多组液压式夹钳272，分别对称固定设置在所述下腹板202的上表面；

所述制动闸板271分别位于对应的液压式夹钳272的开口内，以在所述液压式夹钳272闭合时相互摩擦产生制动力。

具体地，所述液压式夹钳272为伺服控制的夹钳。在本实施方式中，所述上腹板201和下腹板202均为工字型构架或者H型构架，因此，制动装置27可以设置为四个以上的偶数个，并对称设置在所述下腹板202的上表面，且位于制动闸板271下方；除了将制动装置27设置在所述下腹板202的上表面外，还可以将制动装置27设置为至四个，并对称设置在工字型构架的凹槽内，且位于制动闸板271下方。采用液压式夹钳272闭合与制动闸板271相互摩擦，产生制动力通常用于车速较慢的情况进行刹车，在车辆速度较高时，除了采用制动装置27进行机械制动外，还可以驱动装置23中的直线电机通过线圈反接提供制动力。

在另一种实施方式中，所述液压式夹钳272还可以设置为伺服控制的气动、电动等夹钳；所述夹钳上设置可更换的制动闸板，在制动闸板磨损严重时进行更换，保证刹车制动效果。

以上结合附图详细描述了本发明实施例的可选实施方式，但是，本发明实施例并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明实施例的技术构思范围内，可以对本发明实施例的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明实施例的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明实施例对各种可能的组合方式不再另行说明。

本领域技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得单片机、芯片或处理器(processor)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

此外，本发明实施例的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明实施例的思想，其同样应当视为本发明实施例所公开的内容。

Claims (10)

1.一种悬挂式永磁悬浮交通转向架及轨道机械结构，其特征在于，包括：

轨道梁(1)，为截面呈U型的半开口结构；

转向架(2)，用于在永磁悬浮力的作用下悬浮于轨道梁(1)的开口内，并用于在驱动力的作用下支撑车厢沿轨道梁(1)的延伸方向移动；所述转向架(2)包括：

构架(21)，所述构架(21)的上腹板(201)和下腹板(202)的相对位置上均开设有安装孔；

中心销(22)，所述中心销(22)的上下两端分别固定设置在上腹板(201)的安装孔和下腹板(202)的安装孔内，且所述中心销(22)的下端穿过所述下腹板(202)用以连接车厢，所述中心销(22)内设置有可万向转动的活动部(221)，所述活动部(221)上设置有贯穿孔(2211)；

驱动装置(23)，设置在所述构架(21)上方，通过穿过所述贯穿孔(2211)的纵向动力传递轴(24)与活动部(221)滑动连接，用于产生驱动力并向所述转向架(2)提供驱动力。

2.根据权利要求1所述的悬挂式永磁悬浮交通转向架及轨道机械结构，其特征在于，所述活动部(221)至少为球轴承、关节轴承和万向球中的一种。

3.根据权利要求1所述的悬挂式永磁悬浮交通转向架及轨道机械结构，其特征在于，所述轨道梁(1)为一体成型结构，包括水平设置的顶板(11)和两个垂直设置的侧板(12)；所述构架(21)的上腹板(201)和下腹板(202)为大小相同的两个工字型腹板。

4.根据权利要求3所述的悬挂式永磁悬浮交通转向架及轨道机械结构，其特征在于，所述顶板(11)上在轨道梁(1)的开口内沿轨道梁(1)延伸方向固定设置有直线电机定子(13)；所述两个侧板(12)上在轨道梁(1)的开口内沿轨道梁(1)的延伸方向对称设置有两个导向轨道组(14)和两条悬浮轨道(15)，悬浮轨道(15)位于对应的导向轨道组(14)下方，且每一悬浮轨道(15)的上表面沿轨道梁(1)的延伸方向均设置有连续的按海尔贝克阵列排布的第一永磁体阵列(151)。

5.根据权利要求4所述的悬挂式永磁悬浮交通转向架及轨道机械结构，其特征在于，所述转向架(2)还包括：

多组永磁悬浮装置(25)，两两对称设置在所述上腹板(201)的下表面，分别与对应的悬浮轨道(15)产生永磁悬浮力；

多组导向轮装置(26)，两两对称设置在所述上腹板(201)的前端部和后端部、所述下腹板(202)的前端部和后端部，用于在车厢行进到弯道处时对转向架(2)进行导向操作，以及在转向架(2)偏离预设位置时通过挤压对应的侧板(12)使转向架(2)恢复到预设位置。

6.根据权利要求4所述的悬挂式永磁悬浮交通转向架及轨道机械结构，其特征在于，所述驱动装置(23)包括：

运动部(231)，所述运动部(231)上对称设置有能够在所述导向轨道组(14)内滚动的行走轮(232)和能够在所述轨道梁(1)的侧板(12)上滚动的第一导向轮(233)，所述行走轮(232)和所述第一导向轮(233)均位于所述导向轨道组(14)内；所述运动部(231)的下表面与所述纵向动力传递轴(24)的上端部可拆卸连接；

直线电机转子感应板(234)，固定设置在所述运动部(231)的上表面，与所述直线电机定子(13)位置相对。

7.根据权利要求5所述的悬挂式永磁悬浮交通转向架及轨道机械结构，其特征在于，每组永磁悬浮装置(25)包括：

多个按海尔贝克阵列排布的第二永磁体阵列(251)，分别对称固定设置在所述上腹板(201)的下表面，与两条悬浮轨道(15)对应设置，每一第二永磁体阵列(251)与对应的第一永磁体阵列(151)相互产生磁斥力。

8.根据权利要求5所述的悬挂式永磁悬浮交通转向架及轨道机械结构，其特征在于，每组导向轮装置(26)包括：

多个驱动器(261)，分别对称设置在所述上腹板(201)的前端部或后端部，或分别对称设置在所述下腹板(202)的前端部或后端部，每一驱动器(261)内均设置有可伸缩的推杆(262)；

多个摇杆曲臂(263)，多个摇杆曲臂(263)一端的端部分别转动设置于所述上腹板(201)的前端部或后端部，或分别转动设置于所述下腹板(202)的前端部或后端部，多个摇杆曲臂(263)的另一端作为自由端与对应的推杆(262)连接；

多个第二导向轮(264)，分别可转动设置在对应的摇杆曲臂(263)的自由端，每一第二导向轮(264)能够随对应的推杆(262)的伸长压紧对应的侧板(12)并在对应的侧板(12)上滚动，或者随对应的推杆(262)的缩短与对应的侧板(12)脱离接触。

9.根据权利要求4所述的悬挂式永磁悬浮交通转向架及轨道机械结构，其特征在于，所述转向架及轨道机械结构还包括供电装置(3)，用于为所述驱动装置(23)和车厢提供电力；所述供电装置(3)包括：

两组供电轨道(31)，沿轨道梁(1)的延伸方向对称设置在所述悬浮轨道(15)下方的侧板上；

两组受流器(32)，对称设置在所述下腹板(202)的下表面，所述受流器(32)与对应的供电轨道(31)相互接触。

10.根据权利要求4所述的悬挂式永磁悬浮交通转向架及轨道机械结构，其特征在于，所述转向架(2)还包括制动装置(27)，用于为所述转向架(2)提供制动力；所述制动装置(27)包括：

两组制动闸板(271)，沿轨道梁(1)的延伸方向对称设置在所述悬浮轨道(15)的下表面；

开口向上的多组液压式夹钳(272)，分别对称固定设置在所述下腹板(202)的上表面；

所述制动闸板(271)分别位于对应的液压式夹钳(272)的开口内，以在所述液压式夹钳(272)闭合时相互摩擦产生制动力。

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