CN219565085U - 一种车轮转向装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种车轮转向装置，涉及轨道车辆技术领域，包括用于与车体相连的回转支撑架，回转支撑架的底部设置有限位轮和支撑轮；支撑轮用于将车体支撑在轨道上，限位轮位于回转支撑架回转中心轴的前后两侧，限位轮在车体转弯时与轨道的侧面相抵，防止车体脱轨。安装多个限位轮，限位轮位于回转中心轴的两侧，增大相抵点与回转中心轴的距离，增大了旋转力臂L，根据M＝F*L可得，扭矩M不变，当L增大时，挤压力F变小，所以相应的两者接触时挤压变小，从而减小了接触点的应力，借此使车轮与轨道的接触挤压摩擦减小，减小了磨损，提高了车轮和轨道的使用寿命，降低了设备的维护成本。

Description

一种车轮转向装置

技术领域

本申请涉及轨道车辆技术领域，尤其是涉及一种车轮转向装置。

背景技术

轨道运输车辆，速度较低，一般速度在20-40m/mi n，沿着固定的轨道运行。如图1所示，以往的轨道运输车辆有四个车轮箱，每个车轮箱安装一个行走轮，用于支撑运输车辆在轨道上行驶，每个行走轮可以单独沿着轴心线旋转；当车辆遇到轨道转弯时，行走轮与轨道内侧面碰上，通过两者的摩擦挤压，车轮箱受到一个旋转的扭矩M，M＝F*L1，F为限位轮与轨道的挤压力，挤压点与轴心线之间产生力臂L1，但限位轮位于轴心线上，此时的力臂L1比较小，在相同旋转扭矩下，挤压力F将增大，而相应的两者挤压时接触的面积非常小，这样会导致接触点的应力大增，进而导致轨道和限位轮的快速磨损，这样大大增加设备的维护成本。

实用新型内容

为解决车体沿轨道转弯行驶时，限位轮与轨道碰上摩擦挤压，导致接触点的应力大增，进而导致轨道和限位轮的磨损，增加设备的维护成本问题，减小磨损降低成本，本申请提供一种车轮转向装置。

本申请提供的一种车轮转向装置采用如下的技术方案：

一种车轮转向装置，包括：

用于与车体相连的回转支撑架，所述回转支撑架的底部设置有限位轮和支撑轮；所述支撑轮用于将车体支撑在轨道上，所述限位轮位于回转支撑架回转中心轴的前后两侧，所述限位轮在车体转弯时与轨道的侧面相抵，防止车体脱轨。

通过采用上述技术方案，轨道用于车体行走，轨道沿运输方向固定铺设，使运输车辆沿轨道运行；回转支撑架的内圈连接限位轮和支撑轮，回转支撑架的外圈连接车体；回转支撑架的外圈支撑的顶部连接设置在车体的底部，可实现限位轮和支撑轮围绕回转支撑架回转中心轴转动；车体沿轨道直线行驶时，车体通过支撑轮支撑在轨道上行驶；当车体沿轨道转弯行驶时，限位轮与轨道侧面相抵发生挤压，产生力矩起到导向作用，实现车体沿轨道转弯。

可选的，所述回转支撑架的底部设置有两个限位轮，所述限位轮既为支撑轮，两个限位轮轴向水平，并排设置在回转支撑架回转中心轴的前后两侧位置，限位轮设置有轮缘。

通过采用上述技术方案，两个限位轮间隔设置在回转支撑架内圈的底部，两个限位轮既是限位轮又是支撑轮，限位轮设置有轮缘，轮缘位于限位轮外轮面内侧；限位轮踏面与轨道上面接触，使车体支撑在轨道上，而在遇到车体沿轨道转弯行驶时，在车体转弯时，轮缘侧面与轨道侧面相抵，轮缘与轨道侧面相抵发生挤压，起到导向作用，使车体稳定转弯，相抵点与回转支撑架回转中心轴之间产生力臂。

可选的，所述回转支撑架的底部设置有一个支撑轮和两个限位轮，支撑轮和限位轮轴向水平；支撑轮位于回转支撑架回转中心轴线上；两个限位轮并排设置在回转支撑架回转中心轴的前后两侧位置。

通过采用上述技术方案，支撑轮位于回转支撑架回转中心轴线上，无论回转支承架发生怎样的转动，支撑轮始终与轨道上表面接触，起到支撑车体作用；当车体沿轨道转弯行驶时，位于回转支撑架回转中心轴的前后两侧的两个限位轮围绕回转中心轴转动，限位轮与轨道侧面相抵触，起到导向作用，防止脱轨，使车体稳定转弯，相抵点与回转支撑架回转中心轴之间产生力臂。

可选的，两个限位轮设置有轮缘，所述两个限位轮外轮面不与轨道接触。

通过采用上述技术方案，两个设置有轮缘的限位轮，轮缘位于限位轮外轮面内侧，限位轮踏面不与轨道接触，不起支撑作用，轮缘与轨道侧面相抵触发生挤压，起到导向作用，防止脱轨保证车体稳定转弯。

可选的，所述回转支撑架的底部设置有一个支撑轮和两个限位轮；支撑轮轴向水平，且位于回转支撑架回转中心轴上，两个限位轮轴向竖直，通过立杆设置在位于回转支撑架回转中心轴的前后两侧，且两个限位轮与支撑轮在两侧方向布置错位。

通过采用上述技术方案，位于回转中心轴上的支撑轮与轨道上表面接触，无论回转支承架发生怎样的转动，支撑轮始终与轨道上表面接触；当车体沿轨道转弯行驶时，限位轮与轨道的侧面相抵起到导向作用，防止脱轨，使车体稳定转弯，相抵点与回转支撑架回转中心轴之间产生力臂。

可选的，两个所述轴向竖直的限位轮同轴设置在立杆的一端。

通过采用上述技术方案，立杆的另一端竖直设置在回转支撑架内圈底部，限位轮设置在立杆的底端，当车体沿轨道转弯行驶时，限位轮的外轮面与轨道的侧面接触挤压相抵，为车体行驶提供转向力，保证车体稳定转弯，相抵点与回转支撑架回转中心轴之间产生力臂。

可选的，两个所述限位轮与立杆均为转动连接。

通过采用上述技术方案，限位轮设置在立杆的底端，且可以在立杆上旋转，限位轮的外轮面与轨道侧面接触相抵时，为滚动接触，减小摩擦，磨损更小。

可选的，所述支撑轮和限位轮均设置在车轮箱内，支撑轮和限位轮下沿伸出车轮箱底部，所述车轮箱顶部与回转支撑架底部连接设置。

通过采用上述技术方案，支撑轮和限位轮设置在车轮箱内，使车轮箱罩在支撑轮和限位轮外围，通过车轮箱与回转支撑架内圈固定连接。

综上所述，本申请包括以下有益效果：

当车体遇到轨道转弯时，限位轮与轨道侧面摩擦挤压，车轮箱受到的旋转力臂L，本实用新型在每个车轮箱内安装多个不与回转支撑架回转中心轴同轴线的限位轮，增大了旋转力臂L，根据M＝F*L可得，扭矩M不变，当L增大时，挤压力F变小，所以相应的两者接触时挤压变小，从而减小了接触点的应力，使得车轮与轨道的接触挤压摩擦减小，减小了磨损，减小了设备的维护成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是一种车轮转向装置结构示意图(对比例1)。

图2是图1沿剖面线A-A的剖视结构示意图。

图3是一种车轮转向装置俯视结构示意图(对比例1)。

图4是一种车轮转向装置主视结构示意图(实施例1)。

图5是一种车轮转向装置左视结构示意图(实施例1)。

图6是一种车轮转向装置俯视结构示意图(实施例1)。

图7是一种车轮转向装置转弯时俯视结构示意图(实施例1)。

图8是图7中局部A放大结构示意图。

图9是一种车轮转向装置主视结构示意图(实施例2)。

图10是图9沿剖面线B-B的剖视结构示意图。

图11是图9沿剖面线C-C的剖视结构示意图。

图12是一种车轮转向装置俯视结构示意图(实施例2)。

图13是一种车轮转向装置转弯时俯视结构示意图(实施例2)。

图14是图13中局部B放大结构示意图。

图15是一种车轮转向装置主视结构示意图(实施例3)。

图16是图15沿剖面线D-D的剖视结构示意图。

图17是图15沿剖面线E-E的剖视结构示意图。

图18是一种车轮转向装置俯视结构示意图(实施例3)。

图19是一种车轮转向装置转弯时俯视结构示意图(实施例3)。

图20是图19中局部C放大结构示意图。

附图标记说明：1、回转支撑架；2、车轮箱；31、限位轮；311、轮缘；32、支撑轮；4、轨道；5、立杆。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

以下结合附图1-图20对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种车轮转向装置。

对比例1

参照图1至图3，一种车轮转向装置包括回转支撑架1、车轮箱2、限位轮31；轨道4沿运输方向固定铺设；车轮箱2内设置有一个限位轮31，该限位轮31内侧设置有轮缘311，限位轮31踏面支撑在轨道4上；车轮箱2为矩形箱体倒扣，箱体顶部与回转支撑架1内圈的底部通过螺栓固定连接，回转支撑架1外圈的顶部用过螺栓固定连接在车体的底部，且限位轮31位于回转支撑架1回转中心轴上，可以沿回转支撑架1回转中心轴轴向旋转。

运行时，车体通过限位轮31支撑轨道4上行驶，当车体遇到轨道4转弯时，限位轮31的轮缘311与轨道4的内侧面相抵，起到导向和防止脱轨的作用；但只有一个限位轮31，限位轮31的轮缘311与轨道4的内侧面碰上，限位轮31的轮缘311与轨道4内侧面的相作用位置与回转支撑架1中心轴线相距L1，通过两者的摩擦挤压，车轮箱2受到一个旋转的扭矩M，F为限位轮31轮缘311与轨道4内侧面的挤压力，L1为力臂，由M＝F*L1可得，由于力臂L1比较小，在相同旋转扭矩下，挤压力F将增大，而相应的两者挤压时接触的面积非常小，这样会导致接触点的应力大增，进而导致轨道4内侧面和限位轮31轮缘311的快速磨损。

实施例1

参照图4至图8，一种车轮转向装置包括：一种车轮转向装置包括回转支撑架1、车轮箱2、限位轮31和轨道4；轨道4沿运输方向固定铺设；车轮箱2内设置有两个限位轮31，两个限位轮31内侧均设置有轮缘311，限位轮31踏面支撑在轨道4上，也起到支撑作用；车轮箱2为矩形箱体倒扣，箱体顶部与回转支撑架1内圈的底部通过螺栓固定连接，回转支撑架1外圈的顶部用过螺栓固定连接在车体的底部，且两个限位轮31对称设置在回转支撑架1轴中心轴线前后两侧，可以沿回转支撑架1回转中心轴线轴向旋转。

运行时，车体通过两个限位轮31支撑在轨道4上行驶，当车体遇到轨道4转弯时，限位轮31的轮缘311与轨道4的内侧面相抵，起到导向和放置脱轨的作用；限位轮31中心轴线与回转支撑架1中心轴线不重合，限位轮31的轮缘311与轨道4的内侧面碰上，限位轮31轮缘311与轨道4内侧面的相作用位置与回转支撑架1回转中心轴线相距L2，通过两者的摩擦挤压，车轮箱2受到一个旋转的扭矩M，F为限位轮31轮缘311与轨道4内侧面的挤压力，L2为力臂，由M＝F*L2可得，由于力臂L2比原来的L1大了很多，在相同旋转扭矩下，挤压力F将减小很多，这样接触点的应力也大大降低，进而减小轨道4内侧面和限位轮31轮缘311的磨损。

实施例2

参照图9至图14，一种车轮转向装置包括：一种车轮转向装置包括回转支撑架1、车轮箱2、限位轮31、支撑轮32和轨道4；轨道4沿运输方向固定铺设；车轮箱2内设置有两个限位轮31、一个支撑轮32，三个车轮轴向水平；支撑轮32位于回转支撑架1回转中心轴上，该支撑轮32没有轮缘311，仅支撑在轨道4上，支撑轮32踏面与轨道4上表面接触，起到支撑车体作用；另两个限位轮31并排设置在回转支撑架1回转中心轴的前后两侧位置，该两个限位轮31的内侧设置有轮缘311，起到导向和放置脱轨的作用，限位轮31踏面不与轨道4接触，故不承重；车轮箱2为矩形箱体倒扣，箱体顶部与回转支撑架1内圈的底部通过螺栓固定连接，回转支撑架1外圈的顶部用过螺栓固定连接在车体的底部。

运行时，车体通过一个支撑轮32支撑在轨道4上行驶，当车体遇到轨道4转弯时，其中一个有轮缘311的限位轮31的轮缘311与轨道4的内侧面相抵，限位轮31轮缘311与轨道4内侧面的相作用位置与回转支撑架1中心轴线相距L3，通过两者的摩擦挤压，车轮箱2受到一个旋转的扭矩M，F为限位轮31轮缘311与轨道4内侧面的挤压力，L3为力臂，由M＝F*L3可得，由于力臂L3比原来的L1大了很多，在相同旋转扭矩下，挤压力F将减小很多，这样接触点的应力也大大降低，这样就减小了限位轮31轮缘311和轨道4内侧面的磨损。

实施例3

参照图15至图20，一种车轮转向装置包括：一种车轮转向装置包括回转支撑架1、车轮箱2、限位轮31、支撑轮32、轨道4和立杆5；轨道4沿运输方向固定铺设；车轮箱2内设置有两个限位轮31、一个支撑轮32；一个支撑轮32轴向水平，且位于回转支撑架1回转中心轴上；该支撑轮32没有轮缘311，仅支撑在轨道4上表面，起到支撑车体作用；另两个限位轮31轴向竖直，通过立杆5设置在位于回转支撑架1回转中心轴的前后两侧；限位轮31同轴设置在立杆5的端部，立杆5的顶端固定设置在车轮箱2内，该限位轮31的外轮面与轨道4的侧面相接触，故不承重，起到导向和放置脱轨的作用；车轮箱2为矩形箱体倒扣，箱体顶部与回转支撑架1内圈的底部通过螺栓固定连接，回转支撑架1外圈的顶部用过螺栓固定连接在车体的底部。

运行时，车体通过一个支撑轮32支撑轨道4上行驶，当车体遇到轨道4转弯时，其中轴向竖直的限位轮31外轮面与轨道4的内侧面碰上，两者滚动摩擦，限位轮31外轮面与轨道4内侧面的相作用位置与回转支撑架1中心轴线相距L4，通过两者的滚动摩擦，车轮箱2受到一个旋转的扭矩M，F为限位轮31外轮面与轨道4的内侧面的挤压力，L4为力臂，由M＝F*L4可得，由于力臂L4比原来的L1大了很多，在相同旋转扭矩下，挤压力F将减小很多，这样接触点的应力也大大降低；同时，由于是滚动摩擦，两者之间不存在滑动摩擦，同样也减小了限位轮31和轨道4内侧面的磨损。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“顶部”、“内”、“底部”、“内侧”、“前后”、“两侧”、“上”、“端部”、“顶端”、“侧面”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。在本实用新型的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“接触”、“相抵”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种车轮转向装置，其特征在于，包括：

用于与车体相连的回转支撑架(1)，所述回转支撑架(1)的底部设置有限位轮(31)和支撑轮(32)；所述支撑轮(32)用于将车体支撑在轨道(4)上，所述限位轮(31)位于回转支撑架(1)回转中心轴的前后两侧，所述限位轮(31)在车体转弯时与轨道(4)的侧面相抵，防止车体脱轨。

2.根据权利要求1所述的一种车轮转向装置，其特征在于，所述回转支撑架(1)的底部设置有两个限位轮(31)，所述限位轮(31)既为支撑轮(32)，两个限位轮(31)轴向水平，并排设置在回转支撑架(1)回转中心轴的前后两侧位置，限位轮(31)设置有轮缘(311)。

3.根据权利要求1所述的一种车轮转向装置，其特征在于，所述回转支撑架(1)的底部设置有一个支撑轮(32)和两个限位轮(31)，支撑轮(32)和限位轮(31)轴向水平；支撑轮(32)位于回转支撑架(1)回转中心轴线上；两个限位轮(31)并排设置在回转支撑架(1)回转中心轴的前后两侧位置。

4.根据权利要求3所述的一种车轮转向装置，其特征在于，两个限位轮(31)设置有轮缘(311)，所述两个限位轮(31)外轮面不与轨道(4)接触。

5.根据权利要求1所述的一种车轮转向装置，其特征在于，所述回转支撑架(1)的底部设置有一个支撑轮(32)和两个限位轮(31)；支撑轮(32)轴向水平，且位于回转支撑架(1)回转中心轴上，两个限位轮(31)轴向竖直，通过立杆(5)设置在位于回转支撑架(1)回转中心轴的前后两侧，且两个限位轮(31)与支撑轮(32)在两侧方向布置错位。

6.根据权利要求5所述的一种车轮转向装置，其特征在于，两个所述轴向竖直的限位轮(31)同轴设置在立杆(5)的一端。

7.根据权利要求6所述的一种车轮转向装置，其特征在于，两个所述限位轮(31)与立杆(5)均为转动连接。

8.根据权利要求1至权利要求7的任意一项所述的一种车轮转向装置，其特征在于，所述支撑轮(32)和限位轮(31)均设置在车轮箱(2)内，支撑轮(32)和限位轮(31)下沿伸出车轮箱(2)底部，所述车轮箱(2)顶部与回转支撑架(1)底部连接设置。