CN210793189U - 辅助地铁车辆爬坡的非动力转向架轮对及轨道基础装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种辅助地铁车辆爬坡的非动力转向架轮对及轨道基础装置，包括非动力转向架轮对和轨道基础，其中：非动力转向架轮对具有车轴和设置于车轴上的车轮和辅助轮，所述的辅助轮具有橡胶轮胎；轨道基础具有与车轮相匹配的车轮轨道以及与辅助轮相匹配的辅助轮轨道，所述的辅助轮轨道设置于车轮轨道的上坡路段处，并且辅助轮与辅助轮轨道在地铁车辆运行到上坡路段时相接触。与现有技术相比，本实用新型能够有效增强地铁轮轨粘着性、减缓车辆起坡冲击、降低振动噪声以利于提高地铁车辆爬坡能力及乘坐舒适度；而且对现有城市轨道交通系统改动小，施工量少，结构简单，适合于大面积推广。

Description

辅助地铁车辆爬坡的非动力转向架轮对及轨道基础装置

技术领域

本实用新型属于城市轨道交通装备及设施领域，尤其是涉及一种辅助地铁车辆爬坡的非动力转向架轮对及轨道基础装置。

背景技术

当今，城市轨道交通已成为社会广泛关注的话题，不仅对乘坐安全性、平稳性、舒适性提出了更高的要求，还对城市建设规划过程中的环境保护、资源集约、可持续发展提出了新的展望。典型的轨道交通范畴主要包含有：地铁、轻轨、有轨电车以及磁悬浮交通系统等。

地铁通常采用钢轮双轨的形式，其车内空间更大，载客能力强，能满足大中型城市的运量需求，且钢轮的磨耗寿命长。例如：广州地铁一号线运营总里程在45～62万km。由于采用钢轮/钢轨的接触形式，其粘着力不足，导致地铁车辆的爬坡能力不强。据《地铁设计规范》，地铁线路正线最大坡度宜采用30‰，困难情况下可采用35‰。因而对山地城市的适应能力较差，使得建设成本也急剧上升。

轻轨则通常采用跨坐式胶轮单轨的形式，其车内空间较小，载客能力较弱。由于采用橡胶轮胎，车轮作为消耗材，磨耗也较大，其运营成本也有较大增加。例如：重庆轻轨2号线车辆走行轮胎的寿命约10万km，每年仅走行轮胎的支出就达500万元左右，且未涵盖更换车轮成本。因此，在车轮消耗方面，地铁明显占优。但是橡胶轮胎使得轮轨粘着力更强，车辆的爬坡能力也得以保证。据《轻轨交通设计标准》，轻轨线路正线最大坡度不宜大于50‰，困难条件下可采用60‰。因此，在车辆爬坡能力方面，对比地铁，轻轨更占优。

此外，地铁车辆的爬坡性能除了表现为对地形适应性的影响之外，也对轨道交通运营成本、线路优化有着重要意义。据已有研究和实践表明：节能坡优化设计是城市地铁节省牵引能耗和降低运营成本的有效途径之一。以成都地铁9号线一期线路为例，通过对单面坡、V型坡、W型坡的纵断面研究优化，有效降低了车辆的牵引能耗24％。由此可见，地铁车辆的爬坡性能一定程度上会制约线路优化的可能性。

虽然地铁与轻轨各有其长短之处，但就当下国内城市轨道交通的发展现状而言，地铁仍然是占据着数量与质量的绝对优势。因此，发展解决地铁车辆面临的爬坡能力差的问题具有重要的现实意义和价值。

发明内容

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术中地铁车辆面临的爬坡能力差的问题而提供一种辅助地铁车辆爬坡的非动力转向架轮对及轨道基础装置。能够有效增强地铁轮轨粘着性、减缓车辆起坡冲击、降低振动噪声以利于提高地铁车辆爬坡能力及乘坐舒适度；而且对现有城市轨道交通系统改动小，施工量少，结构简单，适合于大面积推广。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种辅助地铁车辆爬坡的非动力转向架轮对及轨道基础装置，包括：

非动力转向架轮对，具有车轴和设置于车轴上的车轮和辅助轮，所述的辅助轮具有橡胶轮胎，

轨道基础，具有与车轮相匹配的车轮轨道以及与辅助轮相匹配的辅助轮轨道，所述的辅助轮轨道设置于车轮轨道的上坡路段处，并且辅助轮与辅助轮轨道在地铁车辆运行到上坡路段时相接触。

优选地，所述的车轮设有两个，辅助轮位于两个车轮中间；与之相匹配地，车轮轨道设有两个，辅助轮轨道设置于两个车轮轨道的上坡路段的中间处。

优选地，所述的辅助轮还具有辅助轮毂，所述的橡胶轮胎套设于辅助轮毂上，辅助轮毂和车轮采用轮轴过盈配合的形式安装于车轴上。

优选地，所述的橡胶轮胎为实心橡胶轮胎。

优选地，所述的辅助轮的轮径小于车轮的轮径，辅助轮轨道的高度大于车轮轨道的高度。

优选地，所述的辅助轮轨道在水平段进入上坡段的折角处和上坡段进入水平段的折角处设置过渡圆角。

优选地，所述的辅助轮轨道由辅助轨道梁和设置于辅助轨道梁上表面的防滑面组成。

优选地，所述的车轮轨道由轨枕和架设于轨枕上的钢轨组成。

优选地，所述的非动力转向架轮对通过包括轴承、一系悬挂装置和轴箱在内的连接部件安装于地铁车辆的非动力转向架上。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

(1)辅助轮为橡胶车轮，有效增强轮轨粘着性，进而提高地铁车辆的爬坡能力，改善地铁车辆的地形适应能力，更为节能坡等线路优化设计方案提供了可能。

(2)辅助轮为橡胶车轮，橡胶车轮减缓了车辆起坡振动与冲击，提高地铁车辆的乘坐舒适性，延缓车辆各部件的疲劳损伤。

(3)辅助轮为橡胶车轮，橡胶车轮使得车辆坡道运行工况下的噪音更低，降低城市噪声污染。

(4)辅助轮通过轮轴过盈配合的方式安装于车轴上，装配方式简单，安全性能可靠。

(5)辅助轮结构简单，生产成本低。橡胶轮胎(优选实心橡胶轮胎)虽作为消耗材，但本实用新型中其仅仅车辆上坡运行工况下才会产生磨耗，因而维护成本低。

(6)该装置对现有城市轨道交通系统改动小，施工量少，结构简单，适合于大面积推广。

(7)辅助轮轮径小于车轮轮径的方式，使得该装置能够最大程度上避免了辅助轮对原有的城市轨道交通系统设备之间发生的干涉。

附图说明

图1为本实用新型的辅助地铁车辆爬坡的非动力转向架轮对及轨道基础装置的示意图；

图2为本实用新型的上坡工况的示意图。

图中，1为车轮，2为辅助轮，21为辅助轮毂，22为橡胶轮胎，3为车轴，4为钢轨，5为轨枕，6为辅助轮轨道，61为辅助轨道梁，62为防滑面。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。

实施例1

一种辅助地铁车辆爬坡的非动力转向架轮对及轨道基础装置，如图1～2所示，包括非动力转向架轮对和轨道基础，其中：非动力转向架轮对具有车轴3和设置于车轴3上的车轮1和辅助轮2，辅助轮2具有橡胶轮胎22；轨道基础具有与车轮1相匹配的车轮轨道以及与辅助轮2相匹配的辅助轮轨道6，辅助轮轨道6设置于车轮轨道的上坡路段处，并且辅助轮2与辅助轮轨道6在地铁车辆运行到上坡路段时相接触。

本实施例中，辅助轮轨道6由辅助轨道梁61和设置于辅助轨道梁61上表面的防滑面62(防滑面可以是粗糙的表面，也可以是涂覆的与橡胶轮胎之间摩擦系数较大的涂层)组成。车轮轨道由轨枕5和架设于轨枕5上的钢轨4组成。非动力转向架轮对通过包括轴承、一系悬挂装置和轴箱在内的连接部件安装于地铁车辆的非动力转向架上。车轮1设有两个，辅助轮2位于两个车轮1中间；与之相匹配地，车轮轨道设有两个，辅助轮轨道6设置于两个车轮轨道的上坡路段的中间处，如图1所示。辅助轮2还具有辅助轮毂21，橡胶轮胎22套设于辅助轮毂21上，辅助轮毂21和车轮1采用轮轴过盈配合的形式安装于车轴3上。优选橡胶轮胎22为实心橡胶轮胎。

本实施例中优选辅助轮2的轮径小于车轮1的轮径，辅助轮轨道6的高度大于车轮轨道的高度。使得该装置能够最大程度上避免了辅助轮对原有的城市轨道交通系统设备之间发生的干涉。辅助轮轨道6在水平段进入上坡段的折角处和上坡段进入水平段的折角处设置过渡圆角。

如图2所示，车辆水平运行工况下，轨道中间无辅助轮轨道6，即仅依靠车轮1支撑做走行运动。爬坡运行工况下，从接近轨道起折点的位置开始布置辅助轮轨道6。通过在起折点位置设计合理的过渡圆角，使车辆能平稳地由水平段进入上坡段。辅助轮轨道6高度超过钢轨4，使得车辆在上坡工况下，辅助轮2与车轮1起到共同承载作用。有效增强轮轨粘着性，进而提高地铁车辆的爬坡能力。

上述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，本实用新型不限于上述实施例，本领域技术人员根据本实用新型的揭示，不脱离本实用新型范畴所做出的改进和修改都应该在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种辅助地铁车辆爬坡的非动力转向架轮对及轨道基础装置，其特征在于，包括：

非动力转向架轮对，具有车轴(3)和设置于车轴(3)上的车轮(1)和辅助轮(2)，所述的辅助轮(2)具有橡胶轮胎(22)，

轨道基础，具有与车轮(1)相匹配的车轮轨道以及与辅助轮(2)相匹配的辅助轮轨道(6)，所述的辅助轮轨道(6)设置于车轮轨道的上坡路段处，并且辅助轮(2)与辅助轮轨道(6)在地铁车辆运行到上坡路段时相接触。

2.根据权利要求1所述的辅助地铁车辆爬坡的非动力转向架轮对及轨道基础装置，其特征在于，所述的车轮(1)设有两个，辅助轮(2)位于两个车轮(1)中间；与之相匹配地，车轮轨道设有两个，辅助轮轨道(6)设置于两个车轮轨道的上坡路段的中间处。

3.根据权利要求1或2所述的辅助地铁车辆爬坡的非动力转向架轮对及轨道基础装置，其特征在于，所述的辅助轮(2)还具有辅助轮毂(21)，所述的橡胶轮胎(22)套设于辅助轮毂(21)上，辅助轮毂(21)和车轮(1)采用轮轴过盈配合的形式安装于车轴(3)上。

4.根据权利要求1所述的辅助地铁车辆爬坡的非动力转向架轮对及轨道基础装置，其特征在于，所述的橡胶轮胎(22)为实心橡胶轮胎。

5.根据权利要求1或2所述的辅助地铁车辆爬坡的非动力转向架轮对及轨道基础装置，其特征在于，所述的辅助轮(2)的轮径小于车轮(1)的轮径，辅助轮轨道(6)的高度大于车轮轨道的高度。

6.根据权利要求5所述的辅助地铁车辆爬坡的非动力转向架轮对及轨道基础装置，其特征在于，所述的辅助轮轨道(6)在水平段进入上坡段的折角处和上坡段进入水平段的折角处设置过渡圆角。

7.根据权利要求1所述的辅助地铁车辆爬坡的非动力转向架轮对及轨道基础装置，其特征在于，所述的辅助轮轨道(6)由辅助轨道梁(61)和设置于辅助轨道梁(61)上表面的防滑面(62)组成。

8.根据权利要求1所述的辅助地铁车辆爬坡的非动力转向架轮对及轨道基础装置，其特征在于，所述的车轮轨道由轨枕(5)和架设于轨枕(5)上的钢轨(4)组成。

9.根据权利要求1所述的辅助地铁车辆爬坡的非动力转向架轮对及轨道基础装置，其特征在于，所述的非动力转向架轮对通过包括轴承、一系悬挂装置和轴箱在内的连接部件安装于地铁车辆的非动力转向架上。

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