CN114379603B - 转向架及轨道车辆 - 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及轨道车辆。该转向架包括导向框、车桥及回正装置，回正装置的一端与车桥连接，回正装置的另一端与导向框连接，当导向框转动角度小于第一预设角度时，回正装置产生与导向框的转动方向相反的回正力以驱动导向框回正，当导向框的转动角度大于第一预设角度且小于第二预设角度时，回正装置产生与导向框的转动方向相同的转向力。当轨道车辆在直线行驶时，由于导向面的不平导致的导向框的转动角度位于第一预设角度内，回正装置产生与导向框的转动角度方向相反的作用力，以使导向框转动一定角度后能够自动回正，从而减小了导向框的转动角度，减小了轨道车辆的晃动，保证了直线行驶的运行稳定性。

Description

转向架及轨道车辆

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及轨道车辆。

背景技术

现有的自导向轨道车辆，转弯时，导向轮会带动导向框转动，导向框与走行轮连接，从而带动走行轮的转向及轨道车辆的转向。这样的自导向轨道车辆在直线行驶时会因为导向面的不平，引起导向轮及导向框的转向，继而引起轨道车辆的晃动，从而影响轨道车辆的运行平稳性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：现有的自导向轨道车辆在直线行驶时会因为导向面的不平引起轨道车辆的晃动，从而影响轨道车辆的运行平稳性。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种转向架，包括导向框；

车桥；及

回正装置，所述回正装置的一端与所述车桥连接，所述回正装置的另一端与所述导向框连接，当所述导向框转动角度小于第一预设角度时，所述回正装置产生与所述导向框的转动方向相反的回正力以驱动所述导向框回正，当所述导向框的转动角度大于第一预设角度且小于第二预设角度时，所述回正装置产生与所述导向框的转动方向相同的转向力。

在一实施例中，所述回正装置包括滑道、回正支撑及抵接件，所述回正支撑的一端与所述车桥连接，所述回正支撑的另一端与所述抵接件连接，所述抵接件抵接在滑道上，所述滑道与所述导向框连接，所述抵接件能够在外力作用下发生形变；

当所述导向框的转动角度由零逐渐增大至第一预设角度时，所述抵接件的形变量逐渐增大；

当所述导向框的转动角度由第一预设角度逐渐增大至第二预设角度时，所述抵接件的形变量逐渐减小。

在一实施例中，所述滑道上形成有曲线段，所述曲线段包括第一段及第二段，当所述导向框未转动时，所述抵接件位于所述第一段的中心，所述第二段设有两个且分别连接在所述第一段的两端，当所述导向框转动角度小于第一预设角度时，所述抵接件位于所述第一段内，当所述导向框的转动角度大于第一预设角度且小于第二预设角度时，所述抵接件抵接在所述第二段内。

在一实施例中，在所述第一段到所述第二段的方向上，所述第一段到所述导向框的回转中心的距离逐渐减小，所述第二段到所述导向框的回转中心的距离逐渐增大。

在一实施例中，所述曲线段还包括第三段，所述第三段与所述第二段远离所述第一段的端点连接，所述第三段到所述导向框的回转中心的距离不变，当所述导向框的转动角度大于第二预设角度时，所述抵接件抵接于所述第三段内。

在一实施例中，所述曲线段及所述抵接件均设有两个，两个所述曲线段沿轨道车辆的宽度方向的中心线对称设置，所述回正支撑的另一端连接在两个所述抵接件之间。

在一实施例中，所述抵接件包括滑块及弹性件，所述弹性件连接在所述滑块与所述回正支撑之间且位于水平面内。

在一实施例中，所述抵接件为弹性件。

在一实施例中，当所述导向框的转动角度大于零且小于第二预设角度时，所述抵接件的形变量为压缩形变量。

本发明的转向架，当自导向轨道车辆在直线行驶时，由于导向面的不平导致的导向框的转动角度位于第一预设角度内，以使回正装置产生与导向框的转动角度方向相反的作用力，以使导向框转动一定角度后能够自动回正，从而减小了导向框的转动角度，减小了轨道车辆的晃动，保证了直线行驶状态下的运行稳定性。当轨道车辆需要转向时，使得导向框的转动角度大于第一预设角度，此时导向框可以正常转向，尤其是当轨道车辆在通过转弯半径大的弯道时，由于导向框的转动角度不大，介于第一预设角度和第二预设角度之间，此时，回正装置产生与转动方向相同的作用力，从而使得该轨道车辆有利于通过转弯半径大的弯道。本发明的转向架在不影响车辆的转向性能的前提下，能够使得导向框在直线行驶状态下能够自动保持回正位置，从而保证了具有该转向架的轨道车辆直线状态的运行平稳性和曲线的转向性能。

本发明另一实施例还提供一种轨道车辆，包括上述实施例的转向架。

附图说明

图1是本发明的轨道车辆的转向架的示意图；

图2是本发明的转向架的回正装置的结构示意图；

图3是图2另一视角的示意图；

图4是本发明的转向架的回正装置的俯视图。

说明书中的附图标记如下：

10、车桥；

20、导向框；201、减重孔；

301、滑道；3011、第一段；3012、第二段；3013、第三段；302、回正支撑；303、抵接件；3031、滑块；3032、弹性件；304、连接杆；

40、回转支承；401、内圈；402、外圈；

50、走行轮；

60、连杆机构；

70、导向轮；

第一预设角度α，第二预设角度β

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。

本发明实施例提供一种轨道车辆，包括如下所述的转向架，如图1至图4所示，该转向架包括车桥10、导向框20及回正装置，回正装置的一端与车桥10连接，回正装置的另一端与导向框20连接，当导向框20的转动角度小于第一预设角度α时，回正装置产生与导向框20的转动方向相反的回正力以驱动导向框20回正，当导向框20的转动角度大于第一预设角度α且小于第二预设角度β时，回正装置产生与导向框20的转动方向相同的转向力。

本发明的转向架，当轨道车辆在直线行驶时，由于导向面的不平导致的导向框20的转动角度位于第一预设角度α内，以使回正装置产生与导向框20的转动角度方向相反的作用力，以使导向框20转动一定角度后能够自动回正，从而减小了导向框20的转动角度，减小了轨道车辆的晃动，保证了直线行驶状态下的运行稳定性。当轨道车辆需要转向时，使得导向框20的转动角度大于第一预设角度α，此时导向框20可以正常转向，尤其是当轨道车辆在通过转弯半径大的弯道时，由于导向框20的转动角度不大，介于第一预设角度α和第二预设角度β之间，此时，回正装置产生与转动方向相同的作用力，从而使得该轨道车辆有利于通过转弯半径大的弯道。本发明的转向架在不影响车辆的转向性能的前提下，能够使得导向框20在直线行驶状态下能够自动保持回正位置，从而保证了具有该转向架的轨道车辆直线状态的运行平稳性和曲线的转向性能。

此外，该转向架通过位于转向架上的回正装置使导向框20回正，从而避免导向轮70的反向转向而使导向框20回正，从而减小了导向轮70与轨道梁之间的作用力，减小了导向轮70的磨损。

可以理解的是，回正装置的一端可以直接与车桥10连接，也可以间接与车桥10连接，回正装置的另一端可以直接与导向框20连接，也可以间接与导向框20连接，本文对回正装置与导向框20的具体连接形式不做具体的限制。

如图1及图2所示，该转向架还包括回转支承40，回转支承40包括内圈401和外圈402，内圈401和外圈402的其中一个与车桥10连接，另一个与导向框20连接，此时，回正装置的一端可以与回转支承40中与车桥10连接的部分连接，回正装置的另一端可以与回转支承40中与导向框20连接的部分连接，例如，当外圈402与车桥10连接，内圈401与导向框20连接时，回正装置的一端可以与外圈402或车桥10的其中一个连接，回正装置的另一端可以与内圈401或导向框20的其中一个连接。可以理解的是，当外圈402与导向框20连接，内圈401与车桥10连接时，回正装置的一端可以与内圈401或车桥10车桥10的其中一个连接，回正装置的另一端可以与外圈402或导向框20的其中一个连接。

如图1所示，车桥10的两端连接走行轮50，导向框20通过连杆机构60与走行轮50连接。正常转向时，导向轮70的转向带动导向框20的转向，导向框20的转向通过连杆机构60的传递带动走行轮50的转向，从而实现轨道车辆的转向。

如图2及图3所示，本发明的回正装置包括滑道301、回正支撑302及抵接件303，回正支撑302的一端与车桥10连接，回正支撑302的另一端与抵接件303连接，抵接件303抵接在滑道301上，滑道301与导向框20连接，抵接件303能够在外力作用下发生形变；当导向框20的转动角度由零逐渐增大至第一预设角度α时，抵接件303的形变量逐渐增大；当导向框20的转动角度由第一预设角度α逐渐增大至第二预设角度β时，抵接件303的形变量逐渐减小。这样，当导向框20的转动角度小于第一预设角度α时，抵接件303发生形变，形变后的抵接件303会产生由形变量大的位置向形变量小甚至形变量为零的位置运动的趋势，但由于抵接件303的上部与车桥10固定连接，故而这种趋势使得抵接件303产生对滑道301及导向框20相反的作用力，从而使得滑道301及导向框20向与导向框20的转动方向相反的方向转动，以带动导向框20回正且使得抵接件303回复至初始位置。当导向框20的转动角度位于第一预设角度α与第二预设角度β之间时，形变后的抵接件303产生向形变量小的位置转动的转动趋势，这种转动趋势作用于滑道301，从而使得滑道301及导向框20能够向与导向框20的转动方向相反的方向转动，以促进导向框20转向。

第二预设角度β的设置可以根据轨道交通线路做不同的调整，例如可以以满足不同的转弯半径的弯道的行驶，如果只是使得该转向架的回正装置能够满足有利于转弯半径大的弯道的行驶，由于转弯半径大时，导向框20的转动角度小，此时，可以将第二预设角度β设置为较小值，如果需要使得该转向架的回正装置能够满足需利于转弯半径大的弯道和转弯半径小的弯道的行驶，由于转弯半径小时，导向框20的转动角度大，因此，可以将第二预设角度β设置为较大值。

如图3及图4所示，滑道301上形成有曲线段，曲线段包括第一段3011及第二段3012，当导向框20未转动时，抵接件303位于第一段3011的中心，第二段3012设有两个且分别连接在第一段3011的两端，当导向框20的转动角度小于第一预设角度α时，抵接件303位于第一段3011内，当导向框20的转动角度大于第一预设角度α且小于第二预设角度β时，抵接件303抵接在第二段3012内。其中第一预设角度α可以根据轨道梁导向面的最大允许误差设置，根据最大允许误差推断导向框20由于导向面不平的最大转动角度，使得该最大转动角度位于小于第一预设角度α的范围内，从而使得只要是由于导向面的不平导致的导向框20的转动都能够在回正装置的作用下实现自动回正，从而减小轨道车辆的晃动，提高轨道车辆直线行驶的运行稳定性。

在如图3及图4所示的实施例中，在第一段3011到第二段3012的方向上，第一段3011到导向框20的回转中心的距离逐渐减小，第二段3012到导向框20的回转中心的距离逐渐增大。这样，以图4为观察视角，当导向框20向左转动的角度小于第一预设角度α时，使得抵接件303与第一段3011接触的部分到导向框20的回转中心的距离逐渐减小，从而使得抵接件303的形变量逐渐增大，形变后的抵接件303会产生向形变量小的位置转动的趋势，但由于抵接件303与车桥10连接，因此这种转动趋势会对滑道301及导向框20产生与导向框20的转动方向相反的力，从而使得导向框20能够回复原位，以使抵接件303与第一段3011接触的部分到导向框20的回转中心的距离达到最大，从而实现导向框20的自动回正。当导向框20向左转动至大于第一预设角度α且小于第二预设角度β时，抵接件303位于第二段3012内，在第一段3011到第二段3012的方向上，当导向框20向左转动的角度越大，抵接件303与第二段3012接触的部分到导向框20的回转中心的距离越大，由于此时的抵接件303仍然处于形变状态，故而抵接件303依然存在向形变量小的位置转动的趋势，同样由于抵接件303通过回正支撑302与车桥10连接，因此这种在第二段3012内的转动趋势会对滑道301及导向框20产生与导向框20的转动方向相同的力，从而有利于导向框20的转向。

在本发明的实施例中，第二段3012与抵接件303接触的表面圆滑过渡，从而使得导向框20在由转动角度大于第一预设角度α时能够顺利实现回正，不会卡在第一段3011与第二段3012的连接处。

本发明实施例中，第一预设角度α及第二预设角度β可以是向左转动的角度，也可以是向右转动的角度。

在如图3及图4所示的实施例中，曲线段还包括第三段3013，第三段3013与第二段3012远离第一段3011的端点连接，第三段3013到导向框20的回转中心的距离不变，当导向框20的转动角度大于第二预设角度β时，抵接件303抵接于第三段3013内。可以理解的是，第三段3013与第二段3012平滑过渡，第二段3012远离第一段3011的端点到导向框20的回转中心的距离与第三段3013到导向框20的回转中心的距离不变。

可以理解的是，导向框20的回转中心为导向框20上减重孔201的中心，也是滑道301的外圈402所在圆的圆心。

本实施例中，曲线段的形成可以是呈圆圈状的滑道301的内壁上设置凸起以形成第一段3011及第二段3012。

在一些实施例中，第一段3011的中心到导向框20的回转中心的距离与第三段3013到导向框20的回转中心的距离相等，而抵接件303位于第一段3011的中心处的状态可以是形变状态，也可以是自然状态，可以理解的是，若抵接件303位于第一段3011的中心处的状态是形变状态时，其形变状态的类型与抵接件303位于第一段3011的其他位置处的形变类型一致，例如，可以均是压缩状态。类似地，抵接件303位于第三段3013的状态与抵接件303位于第一段3011的中心处的状态一致。

在如图3及图4所示的实施例中，曲线段及抵接件303均设有两个，两个曲线段沿轨道车辆的宽度方向的中心线对称设置，回正支撑302的另一端连接在两个抵接件303之间。

如图3及图4所示，抵接件303包括滑块3031及弹性件3032，弹性件3032连接在滑块3031与回正支撑302之间且位于水平面内。此时，抵接件303的形变量为弹性件3032的形变量，该弹性件3032可以是弹簧。

在如图3所示的实施例中，回正装置还包括连接杆304，连接杆304连接在回正支撑302与弹性件3032之间，也就是说，弹性件3032通过连接杆304与回正支撑302连接，且连接杆304位于水平面内。由回正支撑302的另一端到滑块3031的方向位于水平面内，从而使得第一段3011及第二段3012到导向框20的回转中心的距离的变化能够实现弹性件3032的形变量的变化。

在其他实施例中，还可以是抵接件303为弹性件，例如可以是橡胶体等，此时抵接件303的形变量为橡胶体的形变量。

本实施例中当导向框20的转动角度大于零且小于第二预设角度β时，抵接件303的形变量为压缩形变量。

在其他实施例中，当导向框20的转动角度大于零且小于第二预设角度β，抵接件303的形变量还可以是伸长形变量，此时，在第一段3011到第二段3012的方向上，第一段3011到导向框20的回转中心的距离逐渐增大，第二段3012到导向框20的回转中心的距离逐渐减小，此时，当抵接件303位于第一段3011内，由于导向框20的转动角度在由零逐渐增大至第一预设角度α时，抵接件303的伸长形变量会越来越大，从而使得抵接件303对滑道301产生与导向框20的转动方向相反的作用力。当抵接件303位于第二段3012内时，导向框20的转动角度在由第一预设角度α逐渐增大至第二预设角度β时，抵接件303的形变量为越来越小，从而使得抵接件303对滑道301产生与导向框20的转动方向相同的作用力。

本实施例中，滑道301连接在导向框20的减重孔201内，可以通过螺栓连接或者粘接的方式。

在其他实施例中，还可以是滑道301与导向框20一体成型，或者是曲线段直接形成在导向框20的减重孔201的内壁上。

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，其特征在于，包括：

导向框；

车桥；及

回正装置，所述回正装置的一端与所述车桥连接，所述回正装置的另一端与所述导向框连接，当所述导向框转动角度小于第一预设角度时，所述回正装置产生与所述导向框的转动方向相反的回正力以驱动所述导向框回正，当所述导向框的转动角度大于第一预设角度且小于第二预设角度时，所述回正装置产生与所述导向框的转动方向相同的转向力；

所述回正装置包括滑道、回正支撑及抵接件，所述回正支撑的一端与所述车桥连接，所述回正支撑的另一端与所述抵接件连接，所述抵接件抵接在滑道上，所述滑道与所述导向框连接，所述抵接件能够在外力作用下发生形变；

当所述导向框的转动角度由零逐渐增大至第一预设角度时，所述抵接件的形变量逐渐增大；

当所述导向框的转动角度由第一预设角度逐渐增大至第二预设角度时，所述抵接件的形变量逐渐减小。

2.根据权利要求1所述的转向架，其特征在于，所述滑道上形成有曲线段，所述曲线段包括第一段及第二段，当所述导向框未转动时，所述抵接件位于所述第一段的中心，所述第二段设有两个且分别连接在所述第一段的两端，当所述导向框转动角度小于第一预设角度时，所述抵接件位于所述第一段内，当所述导向框的转动角度大于第一预设角度且小于第二预设角度时，所述抵接件抵接在所述第二段内。

3.根据权利要求2所述的转向架，其特征在于，在所述第一段到所述第二段的方向上，所述第一段到所述导向框的回转中心的距离逐渐减小，所述第二段到所述导向框的回转中心的距离逐渐增大。

4.根据权利要求2所述的转向架，其特征在于，所述曲线段还包括第三段，所述第三段与所述第二段远离所述第一段的端点连接，所述第三段到所述导向框的回转中心的距离不变，当所述导向框的转动角度大于第二预设角度时，所述抵接件抵接于所述第三段内。

5.根据权利要求2所述的转向架，其特征在于，所述曲线段及所述抵接件均设有两个，两个所述曲线段沿轨道车辆的宽度方向的中心线对称设置，所述回正支撑的另一端连接在两个所述抵接件之间。

6.根据权利要求1所述的转向架，其特征在于，所述抵接件包括滑块及弹性件，所述弹性件连接在所述滑块与所述回正支撑之间且位于水平面内。

7.根据权利要求1所述的转向架，其特征在于，所述抵接件为弹性件。

8.根据权利要求1所述的转向架，其特征在于，当所述导向框的转动角度大于零且小于第二预设角度时，所述抵接件的形变量为压缩形变量。

9.一种轨道车辆，其特征在于，包括权利要求1-8任一项所述的转向架。