CN114074505B - 转向架、轨道车辆及轨道交通系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于轨道车辆的技术领域，尤其涉及一种转向架、轨道车辆及轨道交通系统。本发明提供的转向架，转向架包括第一导向框及第二导向框，驱动机构包括固定端及活动端，固定端与第二导向框连接，活动端与第一导向轮连接，活动端能够相对于固定端运动，以使第一导向轮能够在导向状态运动与收起状态之间运动。在地面拥挤路段，可以架设轨道，第一导向轮处于导向状态，在地面顺畅阶段，第一导向轮处于收起状态，第一导向轮的底面位于走行轮的底面的上方，轨道车辆可以直接行驶在地面上，从而使得轨道车辆既能够适用于铺设的轨道，也能够适用于地面，增加了轨道车辆的适用性，避免了在交通顺畅的区域架设轨道，降低了轨道交通系统的成本。

Description

转向架、轨道车辆及轨道交通系统

技术领域

本发明属于轨道车辆的技术领域，尤其涉及一种转向架、轨道车辆及轨道交通系统。

背景技术

轨道车辆应交通拥堵而生，现有的轨道车辆需要在专门铺设的轨道上行走，这样就使得在交通顺畅的区域也需要架设轨道才能允许轨道车辆通过，从而使得轨道交通系统的成本增高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：现有的轨道车辆必须在专门铺设的轨道梁上行走，因此在交通顺畅的路段也需要架设轨道，从而导致的轨道交通系统的建设成本增高。

为解决上述技术问题，本发明一实施例提供一种转向架，用于轨道车辆，用于轨道车辆，包括：

第一导向轮；

第一导向框，所述第一导向轮转动连接在所述第一导向框上；

第二导向框，所述第二导向框设置在所述第一导向框的上方且与所述第一导向框连接；及

驱动机构，所述驱动机构包括固定端及活动端，所述固定端与所述第二导向框连接，所述活动端与所述第一导向轮连接，所述活动端能够相对于所述固定端运动，以使所述活动端能够带动所述第一导向轮在导向状态运动与收起状态之间运动；

在所述导向状态，所述第一导向轮的底面位于走行轮的底面的下方；

在所述收起状态，所述第一导向轮的底面位于走行轮的底面的上方。

本发明提供的转向架，转向架包括第一导向框及第二导向框，驱动机构包括固定端及活动端，固定端与第二导向框连接，活动端与第一导向轮连接，活动端能够相对于固定端运动，以使第一导向轮能够在导向状态运动与收起状态之间运动。在地面拥挤路段，可以架设轨道梁，此时，轨道车辆的第一导向轮处于导向状态，以满足导向需求；在地面顺畅阶段，将第一导向轮处于收起状态，此时，第一导向轮的底面位于走行轮的底面的上方，这样，轨道车辆可以直接行驶在地面上，从而使得轨道车辆既能够适用于铺设的轨道，也能够适用于地面，增加了轨道车辆的适用性，避免了在交通顺畅的区域架设轨道，降低了轨道交通系统的成本。

可选地，在所述导向状态，所述第一导向轮的轴线沿竖直方向延伸；

在所述收起状态，所述第一导向轮的轴线沿轨道车辆的宽度方向延伸。

可选地，所述驱动机构为伸缩件，在轨道车辆的宽度方向上，所述固定端到轨道车辆的宽度方向的中心线的距离小于所述活动端到轨道车辆的宽度方向的中心线的距离，所述驱动机构伸缩时能够带动所述第一导向轮运动至所述收起状态。

可选地，所述第一导向框上设置有转轴，所述第一导向轮包括套筒、第一导向轮轴及轮胎，所述套筒套设在所述转轴上且能够绕所述转轴转动，所述第一导向轮轴与所述套筒固定连接，所述轮胎安装在所述第一导向轮轴上，所述活动端与所述第一导向轮轴连接。

可选地，所述转轴沿轨道车辆的长度方向延伸。

可选地，所述转向架还包括第二导向轮，所述第二导向轮与所述第一导向框转动连接，所述第二导向轮的底面位于走行轮的底面的下方。

该实施例提供的转向架，在具有其的轨道车辆行驶至地面路段时，第二导向轮能够起到导向作用，从而有利于实现轨道车辆在地面上的自动驾驶。

可选地，所述第一导向轮设有两个且两个所述第一导向轮沿轨道车辆的宽度方向间隔分布，在轨道车辆的宽度方向上，所述第二导向轮位于两个所述第一导向轮之间。

本发明另一实施例还提供一种轨道车辆，包括上述的转向架。

本发明再一实施例还提供一种轨道交通系统，包括轨道车辆及轨道，所述轨道车辆包括上述的转向架，轨道包括地面轨道及轨道梁的至少一种，地面轨道上形成有凹槽，所述凹槽用于与所述第二导向轮适配，所述轨道梁包括沿轨道车辆的宽度方向间隔设置的两个梁体，所述第一导向轮用于与所述梁体接触，所述第二导向轮适于位于两个所述梁体之间。

该轨道交通系统的地面轨道上设置有与第二导向轮适配的凹槽，这样，当凹槽的延伸方向发生改变时，能够带动第二导向轮转向，第二导向轮的转向通过第一导向框及第二导向框带动走行轮的转向，从而实现轨道车辆的转向，即，通过地面轨道上的凹槽实现轨道车辆的转向，有利于实现轨道车辆在地面上的自动驾驶。

可选地，所述轨道还包括导向轨，所述导向轨上形成有所述凹槽，所述导向轨由所述地面轨道延伸至所述轨道梁的两个所述梁体之间。

导向轨的设置能够使得轨道车辆无论是从地面轨道运行到轨道梁，还是由轨道梁运行至地面轨道，都能够顺畅地通过，实现了地面轨道与轨道梁之间的衔接，从而保证轨道车辆的乘车舒适性。

附图说明

图1是本发明实施例提供的轨道车辆在轨道梁上的示意图；

图2是图1的另一视角的示意图；

图3是本发明实施例提供的轨道车辆在地面轨道上的示意图；

图4是图3的另一视角的示意图；

图5是本发明实施例提供的轨道车辆在轨道梁和地面轨道上的示意图；

图6是图5的另一视角的示意图；

图7是本发明实施例提供的轨道车辆的部分结构的示意图；

图8是图7的另一视角的示意图。

说明书中的附图标记如下：

10、第一导向轮；101、套筒；102、第一导向轮轴；103、轮胎；

20、第一导向框；201、转轴；

30、第二导向框；

40、驱动机构；401、固定端；402、活动端；

50、第一回转支承；501、第一外圈；502、第一内圈；

60、第二回转支承；601、第二外圈；602、第二内圈；

70、车桥；701、稳定杆；

80、第二导向轮；

901、地面轨道；902、凹槽；903、导向轨；904、轨道梁；905、梁体；

200、走行轮。

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1至图8所示，本发明实施例提供一种轨道车辆，适于在轨道梁及地面上行驶，该轨道车辆包括转向架，转向架包括第一导向轮10、第一导向框20、第二导向框30及驱动机构40，第一导向轮10转动连接在第一导向框20上，第二导向框30设置在第一导向框20的上方且与第一导向框20连接，驱动机构40包括固定端401及活动端402，固定端401与第二导向框30连接，活动端402能够相对于固定端401运动，以使活动端402能够带动第一导向轮10由导向状态运动至收起状态。在导向状态，第一导向轮10的底面位于走行轮的底面的下方，此时，轨道车辆适用于在架设的轨道上行驶，在收起状态，第一导向轮10的底面位于走行轮的上方，此时，轨道车辆适于在地面上行驶。

本发明提供的转向架，转向架包括第一导向框20及第二导向框30，驱动机构40包括固定端401及活动端402，固定端401与第二导向框30连接，活动端402与第一导向轮10连接，活动端402能够相对于固定端401运动，以使第一导向轮10能够由导向状态运动至收起状态。在地面拥挤路段，可以架设轨道梁，此时，轨道车辆的第一导向轮10处于导向状态，以满足导向需求；在地面顺畅阶段，将第一导向轮10处于收起状态，此时，第一导向轮10的底面位于走行轮的底面的上方，这样，轨道车辆可以直接行驶在地面上，从而使得轨道车辆既能够适用于铺设的轨道，也能够适用于地面，增加了轨道车辆的适用性，避免了在交通顺畅的区域架设轨道，降低了轨道交通系统的成本。

两个导向框的设置为第一导向轮10及驱动机构40的安装提供了安装点，且第二导向框30位于第一导向框20的上方，使得固定端401位于第一导向框20的上方，第一导向轮10位于第一导向框20的下方，从而为驱动机构40带动第一导向轮10提供了足够的运动空间。

在如图1至图4所示的实施例中，在导向状态时，第一导向轮10的轴线沿竖直方向延伸，在收起状态，第一导向轮10的轴线沿轨道车辆的宽度方向延伸。

在第一导向轮10由导向状态运动至收起状态的过程中，第一导向轮10绕某一转动轴转动，该转动轴的轴线沿轨道车辆的长度方向延伸，此时第一导向轮10的转动方向为向外且向下。在第一导向轮10由收起状态运动至导向状态的过程中，值得注意的是，本文所指的导向轮的转动轴线是指导向轮导向时自身转动的转动轴线，此时导向轮只是绕该转动轴线转动，位置并不发生变化。而该段中的第一导向轮10绕某一转动轴的轴线转动指的是导向轮的位置会随之发生变化。

可以理解的是，在导向状态时，第一导向轮10的轴线还可以沿轨道车辆的宽度方向延伸，第一导向轮10的轴线的延伸方向以轨道车辆实际运行过程中导向面的设置有关。

上述实施例中，第一导向轮10在由导向状态运动至收起状态的过程中，第一导向轮10的转动轴线发生改变，实现了折叠，利用了轨道车辆在宽度方向的空间，避免了第一导向轮10直接向上运动在竖直方向上占用的空间，提高了空间利用率。

在其他实施例中，第一导向轮10在收起状态时，第一导向轮10的转动轴线也可以与轨道车辆的宽度方向呈夹角设置，只要保证第一导向轮10的底面位于走行轮的下方即可，从而使得轨道车辆在第一导向轮10处于收起状态时能够在地面上行驶。

在如图1至图6所示的实施例中，第一导向轮10设有两个，两个第一导向轮10沿轨道车辆的宽度方向间隔分布。此时，在第一导向轮10由导向状态运动至收起状态的过程中，其中一个第一导向轮10向靠近另一个第一导向轮10且向上的方向转动。相反地，在第一导向轮10由收起状态运动至导向状态的过程中，其中一个第一导向轮10向远离另一个第一导向轮10且向下的方向转动。

在如图4所示的实施例中，在收起状态，两个第一导向轮10也在轨道车辆的方向上间隔设置。

在其他实施例中，在收起状态，两个第一导向轮10的其中一个也可以位于另一个的上方，两个第一导向轮10的转动轴线可以相同也可以不同，只要保证两个第一导向轮10的底面均位于走行轮的底面的上方而不影响轨道车辆在地面上行驶即可。

在一实施例中，驱动机构40为伸缩件，在轨道车辆的宽度方向上，固定端401到轨道车辆的宽度方向的中心线的距离小于活动端402到轨道车辆的宽度方向的中心线的距离，驱动机构40伸缩时能够带动第一导向轮10运动至收起状态。类似地，驱动机构40拉伸时能够带动第一导向轮10由收起状态运动至导向状态。

在一实施例中，第二导向框30的宽度方向在水平面上的投影位于第一导向框20的宽度方向在水平面上的投影范围内。当第一导向轮10处于导向状态时，在第二导向框30到第一导向框20的方向上，伸缩件向下且向外延伸。

该伸缩件可以是气缸、液压杆等能够伸缩的部件。

在一具体实施例中，第一导向框20上设置有转轴201，第一导向轮10包括套筒101、第一导向轮轴102及轮胎103，套筒101套设在转轴201上且能够绕转轴201转动，第一导向轮轴102与套筒101固定连接，轮胎103安装在第一导向轮轴102上，活动端402与第一导向轮轴102连接。更为具体地，活动端402与第一导向轮轴102连接的部分位于第一导向轮轴102的内侧。这样，活动端402向靠近固定端401的方向运动时，活动端402带动第一导向轮轴102、套筒101及轮胎103绕转轴201向靠近第二导向框30且靠近另一个第一导向轮10的方向转动，从而使得第一导向轮10由导向状态运动至收起状态。当活动端402向远离固定端401的方向运动时，活动端402带动第一导向轮轴102、套筒101及轮胎103向远离第二导向框30且远离另一个第一导向轮10的方向转动，从而使得第一导向轮10由收起状态运动至导向状态。

如图1所示，转轴201沿轨道车辆的长度方向延伸。

本实施例中，第二导向框30与第一导向框20在竖直方向上间隔设置，且第一导向框20与第二导向框30连接。具体地，转向架还包括第一回转支承50及第二回转支承60，第一回转支承50包括第一内圈502及第一外圈501，第一外圈501与第一内圈502能够相对转动，第一外圈501和第一内圈502的其中一个与第一导向框20固定连接，另一个与车桥70连接，第二回转支承60包括第二内圈602和第二外圈601，第二内圈602和第二外圈601能够相对转动，第二内圈602和第二外圈601的其中一个与第二导向框30固定连接，另一个与车桥70连接。车桥70用于连接两个走行轮，以此实现第一导向框20与第二导向框30的连接，实现两个导向框的同步运动。

在如图7及图8所示的实施例中，第一导向框20与车桥70间接连接，第二导向框30也与车桥70间接连接，而在实际应用过程中，第一导向框20与车桥70的连接方式以及第二导向框30与车桥70的连接方式可以视具体情况而定。

如图1至图6所示，转向架还包括第二导向轮80，第二导向轮80与第一导向框20转动连接，第二导向轮80的底面位于走行轮200的底面的下方。在轨道车辆行驶至地面路段时，第二导向轮80能够起到导向作用，从而有利于实现轨道车辆在地面上的自动驾驶。

在一实施例中，在轨道车辆的宽度方向上，第二导向轮80位于两个第一导向轮10之间。第二导向轮80在架设的轨道上行驶时，由于存在第一导向轮10的导向作用，架设的轨道梁上可以不设置与第二导向轮80配合的结构，使其悬空即可，从而可以简化架设的轨道梁结构，使其在满足路轨两用车的情况下，尽可能的减小架设轨道梁的建设成本。

第二导向轮80的作用主要是在地面轨道901上起到导向作用，因此，当不需要在地面上设置导向时，还可以省略第二导向轮80。此时，适用于省略第二导向轮80的轨道车辆的地面上也不需要设置任何与第二导向轮80适配的结构，地面上不需要做任何加工。

在如图1所示的实施例中，在轨道车辆的长度方向上，第一导向框20的前后两侧均设置有第一导向轮10及对应的驱动机构40，第二导向轮80设置在前侧的第一导向轮10与后侧的第一导向轮10之间。这样，避免了第一导向轮10在运动过程中对第二导向轮80产生影响。同时，第二导向轮80位于第一导向框20的中间位置，从而有利于保证轨道车辆在转向过程中的平衡，提高转向时的稳定性。可以理解的是，第二导向轮80位于第一导向框20的中间位置可以是，第二导向轮80位于第一导向框20在轨道车辆的长度方向的中心位置且位于第一导向框20在轨道车辆的宽度方向的中心位置，也可以是稍微偏离上述中心位置一点的其他位置。

本发明再一实施例还提供一种轨道交通系统，如图1至图8所示，包括轨道车辆及轨道，轨道车辆包括上述的转向架，该转向架包括上述的第二导向轮80，此时的轨道包括地面轨道901及轨道梁904的至少一种，地面轨道901上形成有凹槽902，凹槽902用于与第二导向轮80适配，轨道梁904包括沿轨道车辆的宽度方向间隔设置的两个梁体905，第一导向轮10用于与梁体905接触，第二导向轮80适于位于两个梁体905之间。可以理解的是，地面轨道901设置在地面上，轨道梁904为架设于地面之上的轨道梁904。

当轨道车辆行驶在地面轨道901上时，第一导向轮10位于收起状态，第二导向轮80在凹槽902内，通过第二导向轮80与凹槽902的配合实现轨道车辆的转向，当轨道车辆行驶在架设的轨道梁904上时，第一导向轮10处于导向状态，以适于与梁体905接触，第二导向轮80位于两个梁体905之间，轨道车辆通过第一导向轮10与梁体905的接触实现轨道车辆的转向。

在一实施例中，两个梁体905之间可以设置与第二导向轮80配合的结构，也可以不设置，对于架设的轨道梁904上是否需要设置与第二导向轮80配合的结构，本发明实施例不做具体的限制。

可以理解的是，轨道全程可以全部是地面轨道901，可以全部是轨道梁904，也可以是既有轨道梁904也有地面轨道901。本发明中的地面轨道901形成在地面上，凹槽902形成在地面上。凹槽902不影响地面上车辆和行人的通行，大大提高了空间和资源的利用率。

该轨道交通系统的地面轨道901上设置有与第二导向轮80适配的凹槽902，这样，当凹槽902的延伸方向发生改变时，能够带动第二导向轮80转向，第二导向轮80的转向通过第一导向框20及第二导向框30带动走行轮的转向，从而实现轨道车辆的转向，即，通过地面轨道901上的凹槽902实现轨道车辆的转向，有利于实现轨道车辆在地面上的自动驾驶。

可以理解的是，本发明实施例中的地面轨道901为地面上用于供轨道车辆行驶的部分。

本实施例中，第二导向轮80的中心轴线沿竖直方向延伸。第二导向轮80与凹槽902的侧壁接触，以实现轨道车辆的导向。第二导向轮80的底部与凹槽902的底部间隔设置。

在其他实施例中，第二导向轮80包括第二导向轮轴及套设在第二导向轮轴上的第二导向轮胎，此时第二导向轮胎与凹槽902的侧壁接触导向，第二导向轮轴的底部连接有滚动装置，该滚动装置可以与凹槽902的底部接触，以减小摩擦。

在一实施例中，轨道还包括导向轨903，凹槽902形成在导向轨903上，导向轨903由地面轨道901延伸至轨道梁904的两个梁体905之间。可以理解的是，当凹槽902形成在导向轨903上时，地面上形成有用于容置导向轨903的槽体结构。

导向轨903由地面轨道901延伸至轨道梁904的长度根据需要设置，由于轨道梁904的两个梁体905之间间距较大，且无导向轨903的承载结构，导向轨903延伸至轨道梁904的部分以满足导向轨903固定的要求为准。

导向轨903的设置能够使得轨道车辆无论是从地面轨道901运行到轨道梁904，还是由轨道梁904运行至地面轨道901，都能够顺畅地通过，实现了地面轨道901与轨道梁904之间的衔接，从而保证轨道车辆的乘车舒适性。

在一实施例中，转向架上还设置有检测机构，该检测机构可以为信号检测机构，以检测轨道车辆运行方向前方是地面轨道901还是轨道梁904，从而对应地使第一导向轮10处于收起状态和导向状态，具体而言，当检测机构检测到轨道车辆运行方向前方为地面轨道901，驱动机构40驱动第一导向轮10处于收起状态，当检测机构检测到轨道车辆运行方向前方为轨道梁904，驱动机构40驱动第一导向轮10处于导向状态。该检测机构的具体形式不做限制，例如可以是红外检测装置，当轨道车辆运行前方为轨道梁904时，由于两个梁体905之间存在空隙，红外检测装置检测不到障碍物，而当轨道车辆运行前方为地面轨道901时，红外检测装置能够检测到障碍物。

为了进一步提高轨道车辆在地面轨道901及轨道梁904上行驶的自动化程度，检测机构及上述的驱动机构都可以与轨道车辆上的控制系统连接，当检测机构检测到轨道车辆前方是地面轨道901或者轨道梁904时，控制系统直接控制驱动机构带动导向轮2的运动，使其对应地处于收起状态或者导向状态。

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 (9)

1.一种转向架，用于轨道车辆，其特征在于，包括：

第一导向轮；

第一导向框，所述第一导向轮转动连接在所述第一导向框上；

第二导向框，所述第二导向框设置在所述第一导向框的上方且与所述第一导向框连接；及

驱动机构，所述驱动机构包括固定端及活动端，所述固定端与所述第二导向框连接，所述活动端与所述第一导向轮连接，所述活动端能够相对于所述固定端运动，以使所述活动端能够带动所述第一导向轮在导向状态与收起状态之间运动；

在所述导向状态，所述第一导向轮的底面位于走行轮的底面的下方；

在所述收起状态，所述第一导向轮的底面位于走行轮的底面的上方；

所述驱动机构为伸缩件，在轨道车辆的宽度方向上，所述固定端到轨道车辆的宽度方向的中心线的距离小于所述活动端到轨道车辆的宽度方向的中心线的距离，所述驱动机构伸缩时能够带动所述第一导向轮运动至所述收起状态。

2.根据权利要求1所述的转向架，其特征在于，

在所述导向状态，所述第一导向轮的轴线沿竖直方向延伸；

在所述收起状态，所述第一导向轮的轴线沿轨道车辆的宽度方向延伸。

3.根据权利要求1所述的转向架，其特征在于，所述第一导向框上设置有转轴，所述第一导向轮包括套筒、第一导向轮轴及轮胎，所述套筒套设在所述转轴上且能够绕所述转轴转动，所述第一导向轮轴与所述套筒固定连接，所述轮胎安装在所述第一导向轮轴上，所述活动端与所述第一导向轮轴连接。

4.根据权利要求3所述的转向架，其特征在于，所述转轴沿轨道车辆的长度方向延伸。

5.根据权利要求1所述的转向架，其特征在于，所述转向架还包括第二导向轮，所述第二导向轮与所述第一导向框转动连接，所述第二导向轮的底面位于走行轮的底面的下方。

6.根据权利要求5所述的转向架，其特征在于，所述第一导向轮设有两个且两个所述第一导向轮沿轨道车辆的宽度方向间隔分布，在轨道车辆的宽度方向上，所述第二导向轮位于两个所述第一导向轮之间。

7.一种轨道车辆，其特征在于，包括权利要求1-6任一项所述的转向架。

8.一种轨道交通系统，其特征在于，包括轨道车辆及轨道，所述轨道车辆包括权利要求5或6所述的转向架，所述轨道包括地面轨道及轨道梁的至少一种，所述地面轨道上形成有凹槽，所述凹槽用于与所述第二导向轮适配，所述轨道梁包括沿轨道车辆的宽度方向间隔设置的两个梁体，所述第一导向轮用于与所述梁体接触，所述第二导向轮适于位于两个所述梁体之间。

9.根据权利要求8所述的轨道交通系统，其特征在于，所述轨道还包括导向轨，所述凹槽形成在所述导向轨上，所述导向轨由所述地面轨道延伸至所述轨道梁的两个所述梁体之间。